Информационная система геодинамических явления в Кузнецком бассейне Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

© Т.И. Лазаревич, Б.В. Власенко, В.П. Потапов, 2003

УЛК 62-503.55

Т.И. Лазаревич, Б.В. Власенко, В.П. Потапов ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ГЕОЛИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЯ В КУЗНЕЦКОМ БАССЕЙНЕ

Информационная система (ИС) геодинамических явлений в Кузнецком бассейне представляет собой автоматизированную информационную систему электронных карт и баз данных о разнообразных геоди-намичекских явлениях, происходивших на территории и в шахтах Кузнецкого бассейна. Разработка ИС осуществляется с помощью современных информационных технологий с целью систематизации и унификации информации о геодинамических явлениях.

Электронные карты, разрабо-таннываемые в ГИС, основаны на электронной географической карте Кузнецкого бассейна. Цифровая электронная географическая карта разработана из географической карты масштаба 1:500 000 и содержит

градусов восточной долготы), крупнейшие города и населенные пункты Кемеровской области;

• водный бассейн - реки Томи с притоками;

• угольные промышленные районы и запасы угля по объемам Кузнецкого бассейна;

• действующие угольные шахты и карьеры Кузбасса;

• закрытые шахты.

Г еодинамические явления, систематизировались в И С на основе разработанной классификации, приведенной в табл. 1. Статистика геодинамических явлений, зарегистрированных в Кузбассе за период с 1943 по 2000 годы представлена в табл. 2.

ИС геодинамических явлений в Кузнецком бассейне» состоит из трех блоков, реализуемых базами данных явлений и электронными картами:

Блок 1. «Крупные геодинами-

ческие явления на территории Кузнецкого бассейна».

Блок 2. «Геодинамическое районирование территории Кузнецкого бассейна».

Блок 3. «Горные удары на шахтах Кузнецкого бассейна».

Блок 1. «Крупные геодинами-ческие явления на территории Кузнецкого бассейна» включает базы данных явлений:

• Землетрясений «исторических» с 1734 по 1943 г.;

• Землетрясений современных с 1943 по 2000 гг. и 2001 г.

• Промышленных взрывов, горно-тектонических горных ударов и внезапных выбросов угля и газа.

Крупные геодинамические явления определены временем события, координатой и мощностью явления. На основе баз данных строятся электронные карты геодинамических явлений и производится оценка явлений. Построение электронных карт проводится с возможностями рассортировки событий как по времени, так и по мощностям явлений. На рис. 1 приводится пример такой карты, в которой показаны как крупные землетрясения за 1943-2000 гг., так и крупные горные удары и внезапные выбросы. Пример оценки геодинамических явлений приводится на рис. 2, где видно как распре-

• географическую систему координат (от 52 до 57 градусов северной широты и от 84 до 90 Таблица 2

СТАТИСТИКА ГЕОЛИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В КУЗБАССЕ

Период Количество зарегистрированных

времени на угольных шахтах на рудных шахтах земле- трясений К=7-15

внезапных выбросов К=2-3 горных ударов К=0,5-5 горнотектонических внезапных выбросов К=3-9 горно-тектонических ударов К=5-10 горных ударов К=3-10 горно-текгониче-ских ударов К=5-12

1943-50 63 1

1951-55 27 16 1

1956-60 23 14 1 1

1961-65 11 28 23 19

1966-70 19 11 28 22

1971-75 5 10 86 26

1976-80 8 21 142 37

1981-85 1 32 2 154 86

1986-90 31 11 3 465 2 114

1991-95 7 1 365 266

1996-2000 57* 1 500 2 280

Всего 196 196 3 4 1765 4 853

* - учтены "толчки" и "стреляния" на ш. "Распадская" и □ 7 Соколовского месторождения. К - энергетический класс явления (К=1дЕ, Дж).

Кузбасса с 1943 по 2000 годы с энергетическим классом К>7 и очагов динамических явлений (О - землетрясения энергетических классов К>14; о - землетрясения энергетических классов К от 7 до 14; 0 - горные удары; @ - внезапные выбросы

Рис. 2. Характер нарастания сейсмичности во времени и с удалением от южной границы Кузбасса

деляются землетрясения по годам в зависимости от расстояния до южной границы Кузбасса.

Блок 2. «Геодинамическое районирование территории Кузнецкого бассейна».

Электронные карты этого блока показывают местоположения тектонических разломов, границы блоков и зоны различной геодинамические активности. На рис. 1 в карте землетря-

Рис. 3. Карта геодинамических явлений и зон геодинамической активные в Кузнецком бассейне: N - очаги землетрясений; 0 - горные удары; @ - внезапные выбросы угля и газа; - зоны интенсивной динамической активности; - зоны средней динамической активности; - зона малой динамической активности

сений нанесены тектонические разломы, а на рис. 3 приводится пример карты геодинамически активных зон в Кузбассе.

Блок 3. «Горные удары на шахтах Кузнецкого бассейна».

Блок содержит базу данных горных ударов происходивших на шахтах Кузбасса с моментов возникновения. По каждому горному удару даются сведения об объединении, шахте, времени и месте, где произошел удар, глубине, данные о пласте, характеристика боковых пород, положение горных работ на момент удара, явления, предшествовавшие удару, горные работы на момент удара, характеристика проявления удара, выполнение мер по предупреждению горных ударов. Форма графического представления информации о горном ударе из базы данных могут являться схемы горных работ и зарисовки фактического вида проявлений ударов в выработках, представленные на рис. 4.

В блоке содержится также база данных шахт и угольных пластов на них, склонных к горным ударам, составленной на основании «Каталога пластов угля, склонных к горным ударам Куз-

нецкого бассейна» (СПБ., 1996). База содержит информацию о названии шахты, наименовании или индексе пласта, достигнутой глубины горных работ, минимальной глубина, с которой пласт отнесен к угрожаемым или опасным по горным ударам. Всего по шахтам Кузбасса определено 266 пластов и участков пластов, склонных к горным ударам.

В блок включена база данных геодинамических состояний

угольного массива на шахтах Кузнецкого бассейна, составленная по шахтными геофизическими измерениями состояний массива в различных горногеологических условиях и горнотехнической обстановке выемочных участков шахт Кузбасса, проведенным Кемеровским

Представительством ВНИМИ. Геофизические измерения характеризуют степень удароопас-ности и позволяют определить опасные по горным ударам зоны

угольного пласта. Зондированием массива горных пород в окрестности подготовительных выработок определяется степень на-рушенности массива в результате проведения и эксплуатации выработки.

В блоке включена база данных геомеханических схем управления выброса- и удароопасного состояния массива при разработке свит угольных пластов на шахтах Кузнецкого бассейна, составленная на основании «Перспективных геомеханических схем регионального управления выброса- и удароопасного состояния массива при разработке свит угольных пластов на шахтах Кузнецкого бассейна» (-Ленинград, 1990. ВНИМИ). База содержит информацию о названии шахты, наименовании или индексе пласта или крыла, мощности и уголе падения пласта; мощности междупластья; вида опасности пласта (пласт,

угрожаемый или опасный по горным ударам, или опасный по внезапным выбросам угля и газа); порядка отработки существующий и то же, рекомендуемый; дальности защитного действия от вышележащего пласта; коэффициенте защиты; рекомендуемых мероприятиях по борьбе с газодинамическими явлениями: порядок отработки; прогноз незащищенная часть в пределах этажа; региональная гидрообработка; схема пластовой дегаза -ции (предусматривает применение барьерной дегазации подготовительных выработок); дегазации заблаговременной или из полевых выработок.

Институт угля и углехимии СО РАН и Кемеровское Представительство ВНИМИ разрабатывают ГЕОИНФОРМАЦИОННУЮ СИСТЕМУ (ГИС) «ГЕОДИНАМИ-ЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В КУЗНЕЦКОМ УГОЛЬНОМ БАССЕЙНЕ».

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Лазаревич Т.И. - кандидат технических наук, ВНИМИ, г. Кемерово. Власенко Б.В., Потапов В.П. - ИУУ СО РАН, г. Кемерово.

© А.Г. Лелегкаев, В.П. Алексеев, 2003

УЛК 65

А.Г. Лелегкаев, В.П. Алексеев

УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ НА ОСНОВЕ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ТЕЛЕОБРАБОТКИ ЛАННЫХ

Повышению эффективности работ на карьерах способствует совершенствование организации, планирования и управления производством на основе внедрения автоматизированных систем управления (АСУ) [1].

В упомянутых АСУ для решения задач управления технологическими процессами формируются, передаются и обрабатыва-

ются в реальном масштабе времени значительные объемы информации, для чего используются высокопроизводительные вычислительные комплексы.

Существующие сетевые технологии и современные ПЭВМ позволяют организовывать эффективные вычислительные системы с распределенными по территории аппаратными, программными и информационными

ресурсами для обработки данных в АСУ.

В Северо-Кавказском государственном технологическом университете разработана система управления технологическими процессами [2], в которой для обработки информации применена вычислительная система, основанная на объединении в единую сеть автоматизированных рабочих мест (АРМ) управленческого и инженернотехнического персонала ГОКа, иерархия которых образует комплексную систему управления, реализующую принцип децентрализованного управления. В узлах такой сети располагаются АРМ поездного диспетчера, горного диспетчера, диспетчера обогатительной фабрики, диспетчера комбината, ПТО цеха карьерного