CC BY
76
УДК 622.71
АВТОМАТИЗАЦИЯ МАРКШЕЙДЕРСКИХ РАБОТ НА РУДНИКЕ «ВОСХОД»
Елена Николаевна Хмырова
Карагандинский государственный технический университет, 100027, Республика Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, кандидат технических наук, доцент кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (7212)56-26-27, e-mail: hmyrovae@mail.ru
Ольга Газисовна Бесимбаева
Карагандинский государственный технический университет, 100027, Республика Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, кандидат технических наук, доцент кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (7212)56-26-27, e-mail: bog250456@mail.ru
Айзада Зарлыковна Капасова
Карагандинский государственный технический университет, 100027, Республика Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, кандидат технических наук, доцент кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (7212)56-26-27, e-mail: lena_gulya@mail.ru
Маржан Базарбаевна Игемберлина
Карагандинский государственный технический университет, 100027, Республика Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, старший преподаватель кафедры маркшейдерского дела и геодезии, магистр технических наук, тел. (7212)56-26-27
В статье рассмотрен вопрос внедрения 3D-моделирования на рудном месторождении и автоматизация маркшейдерских работ.
Ключевые слова: горная выработка, рудник, съемка, геологическое нарушение, моделирование, программное обеспечение.
AUTOMATION OF SURVEYING WORKS ON «VOSKHOD» MINE
Elena N. Khmyrova
Karaganda state technical university, 100027, Kazakhstan Republic, Karaganda, 56 Mira avenue, Ph. D., associate professor of «Mine survey and geodesy» department, tel. (7212)56-26-27, e-mail: hmyrovae@mail.ru
Olga G. Besimbaeva
Karaganda state technical university, 100027, Kazakhstan Republic, Karaganda, 56 Mira avenue, Ph. D., associate professor of «Mine survey and geodesy» department, tel. (7212)56-26-27, e-mail: bog250456@mail.ru
Aizada Z. Kapasova
Karaganda state technical university, 100027, Kazakhstan Republic, Karaganda, 56 Mira avenue, Ph. D., associate professor of «Mine survey and geodesy» department, tel. (7212)56-26-27
Marjane B. Igemberlina
Karaganda state technical university, 100027, Kazakhstan Republic, Karaganda, 56 Mira avenue, senior lecturer of «Mine survey and geodesy» department, magistr, tel. (7212)56-26-27
The article discusses the creation and use of 3D models section of the roadway in the automatic control system to perform road construction works.
Key words: systems of automatic control, digital model, modeling, simulation software.
На всех этапах освоения месторождения полезных ископаемых: разведке, строительстве, эксплуатации и ликвидации горных предприятий производятся маркшейдерские работы.
На протяжении всей истории маркшейдер, обеспечивая процессы горных работ всегда стремиться к сокращению времени полевых работ, автоматизации вычислений, соблюдая нормативы и требуемую точность. При подземной разработке месторождений наиболее важным является влияние подземных горных работ на подработку земной поверхности и сооружений, попадающих в зону влияния. Для решения всех горно-геометрических задач на горнодобывающих предприятиях требуется выполнение большого объема маркшейдерско-геодезических работ, как на поверхности, так и в выработанном пространстве. В современное время на рудниках внедряются новые технологии, современное оборудование и программные продукты, которые позволяют сократить время на ведение геолого-маркшейдерской документации до минимума, тем самым обеспечить предприятие моделью месторождения, необходимой для всех подразделений.
В настоящее время на руднике «Восход» съемки делятся на два вида:
1. съемка для пополнения планов горных работ и профилей основных откаточных, вентиляционных и вспомогательных выработок;
2. съемка для построения 3D модели пройденных выработок в программном обеспечении «Surpac».
Методом съемки в обоих случаях является тахеометрический. Не смотря на его традиционное применение только на поверхности, данный метод получил широкое применение в подземных условиях на руднике «Восход», благодаря его простоте и удобству, возможности большого количества измерений с одной станции. Применение электронных тахеометров на поверхности и в руднике является наиболее рациональным по времени производства измерений и точности съемок.
Для создание топографического плана поверхности месторождения используется система глобального позиционирования, спутниковый GPS приемник Trimble 4600 LS для создание опорной сети, электронный тахеометр Nikon DTM-350/330 и программа «Credo».
В результате внедрения автоматизации маркшейдерских работ на руднике «Восход» было приобретено еще программное обеспечение «Surpac», которая позволила создать 3D модель фактически пройденных горных выработок. Объектами 3D съёмок являются горные выработки, сопряжения горных выработок, ниши различного назначения (электрические и перегрузочные ниши, ниши безопасности для людей), геологические нарушения (вывала, заколы и т.д.) независимо от их расположения в выработке. 3D модели несут в себе информацию о пространственном положении выработок, ее координаты, высоты, площадь сечения выработок, объёмы фактически выбранной горной массы с проходческих работ.
Полученные сведения значительно облегчают ведение горных работ при проектировании и развития горных работ, при выносе в натуру проектных объектов горного производства рудника. Данные 3D моделей используются всеми подразделениями рудника: маркшейдерским, технологическим, геологическим отделами и отделом БВР.
и
Рис. 1. 3Э-модель горных выработок и рудного тела на руднике «Восход»
модели горных выработок производятся согласно инструкции по 3Э моделированию, в программном обеспечении «Биграе».
Все выходящие файлы должны быть заверены на объект, трисоляцию и посчитаны объёмы по заверенной каркасной модели.
3Э съёмки выполняются своевременно, с разумным отставанием от забоя (не более 12м), без оставления больших пробелов по бортам, кровле и почве горных выработок.
Снимаемые поперечные профили по прямолинейным горным выработкам выполняются через 2 метра, за исключением тех мест, где имеются отличные от общей поверхности места, вывала горной массы и ниши различного назначения. Также детально снимаются сопряжения горных выработок и устья вертикальных горных выработок. По прямолинейным частям горных выработок при необходимости съёмка делается через 1 метр.
По 3Э моделям пополняются или отстраиваются продольные профили капитальных, откаточных и др. выработок. Помимо вышеперечисленных возможностей с 3Э моделей считаются средние сечения выработок для подсчета месячного объема добытой горной массы с проходческих работ непосредственно с каждой выработки, а также для контроля качества выполненных горных работ в плане, отклонения от проектных параметров по площади пройденных выработок.
Рис. 2. Окончательный вид трисоляции после объеденения и перенумерования
В случае невозможности сделать инструментальную съемку для последующего 3Э моделирования в указанные сроки (интенсивные горные работы, затопленная продолжительное время выработка и т.д.) участковый маркшейдер делает запись в книге геолого-маркшейдерских указаний с указанием причины, и о необходимости устранения этой причины с извещением главного маркшейдера рудника.
Рис. 3. Контроль и пополнение плана горных работ на ЭЭ-модели
месторождения
Выходящие файлы по 3Э моделированию выполняются отдельно по каждому подэтажу. В случае, когда между подэтажами имеется выработка объединяющая подэтажи, допускается объединять между собой два и более подэтажа,
если они не мешают дальнейшему моделированию. В случае если при объединении они мешают друг другу, разрешается выработку, которой объединены подэтажи, разделять на две половины по какому-нибудь профилю. Одна половина отходит верхнему подэтажу, другая нижнему. При этом сохраняется возможность для быстрого и удобного объединения этих двух подэтажей в случае необходимости.
№ допускается при построении отсекать части уже существующих выработок, обрезать выработки вышележащих горизонтов. Выдавать в работу незаверенные BD модели, BD модели с непроверенным направлением сегментов, а также модели которые не «работают».
Также запрещается дорисовывать точки вручную. Единственным исключением из этого правила является призабойная часть по подошве, т.к. зачастую подошва у «груди» забоя завалена горной массой, разрешается опускать съёмочные точки на уровень подошвы вручную, но при первой же возможности на этом участке должна быть произведена съемка, а подошва в каркасной модели и при необходимости в другой графической (бумажной и/или электронной) документации исправлена.
Съемки и построение BD моделей делаются участковыми маркшейдерами, в случае большой загруженностью другими маркшейдерскими работами, болезнью или уходом в трудовой отпуск участковым маркшейдером съемки делаются и/или обрабатываются старшим маркшейдером рудника или лицом его замещающим.
Конечный файл высылается старшему маркшейдеру или лицу его замещающему, в отсутствие такового - главному маркшейдеру рудника, для проверки правильности сделанной BD модели.
В случае неправильно обработанного файла работа отсылается обратно участковому или старшему маркшейдеру с указанием ошибок для переделки.
В случае если сама съёмка не даёт необходимой точности для дальнейшей работы, то старшим или главным маркшейдером рудника данная работа забраковывается, а съёмка и моделирование повторяются.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Хмырова Е. H., Имранова H. А., Имранов Р. А. Монография Современные методы наблюдений на горнодобывающих производствах Из-во «Lap Lamber Academic Publishing» Saarbrucken Deutscland / Германия, 2015. - 1C2 с.
2. Бесимбаева О. Г., Хмырова Е. H., Бесимбаев H. Г. Анализ точности геодезических измерений // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2C14. - № 5. - С. 15-18.
3. Бесимбаева О. Г., Хмырова Е. H., Бедарев А. С., Даулетова А. О. Исследование возможности BD моделирования для маркшейдерского обеспечения ведения горных работ // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2014. Х Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. (Иовосибирск, 8-18 апреля 2014 г.). - Швосибирск : СГГА, 2014. Т. 2. - С. 178-183.
О Е. Н. Хмырова, О. Г. Бесимбаева, А. З. Капасова, М. Б. Игемберлина, 2017
