Компьютерная геологическая модель Умбозерского участка Ловозерского месторождения Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

© В.Г. Едигарьсв, А.А. Леонтьев, 2007

УДК 622.1.013:553.043

В.Г. Едигарьев, А.А. Леонтьев

КОМПЬЮТЕРНАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УМБОЗЕРСКОГО УЧАСТКА ЛОВОЗЕРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Семинар № 17

Исследования проводились для условий рудника «Умбо-зеро» ОАО «ЛГОК», разрабатывающего пологопадающие рудные тела малой и средней мощности - рудные горизонты III-14 и III-10. Данные, на основе которых проводилось моделирование, включают два блока исходной информации:

1. Текстовый, табличный и графический материалы геологической службы ОАО «ЛГОК»;

2. Данные геохимического и рентгенорадиометрического анализа скважинной разведки по участку месторождения в виде базы данных MS Excel.

Моделирование проводилось с использованием компонентов программной системы «MineFrame» разработанной в Г орном Институте КНЦ РАН:

- геологический редактор «GeoTools» был использован для ведения базы данных по геохимическому опробованию, импорта данных из MS Excel, проверки данных на корректность, расчёта производных (условных) компонентов, выделения кондиционных рудных интервалов;

- в среде моделирующей программы «Geotech-3D» была произведена визуализация данных скважинного опробования, построение моделей дневной поверхности, рудных тел, расчёт объёмов и показателей качест-

ва и предварительного геостатистиче-ского анализа.

Модели поверхности (векторная, каркасная, твёрдотельная, в изолиниях) были построены по результатам оцифровки топографических планов региона.

Модели сети существующих горных выработок были построены на основании оцифровки планов горных выработок по эксплуатируемым горизонтам.

Материалы геохимического и рентгенорадиометрического опробования скважин детальной разведки (195 скважин) пластов 3-10 и 3-14 послужили отправной точкой для моделирования. Были использованы поперечные разрезы по профилям и детальное геологическое описание кернов скважин. Все разрезы были привязаны в трехмерном пространстве по имеющимся маркерам, таким как устья скважин, линии глубин, линии продольных разрезов.

Материалы геохимического скважинного опробования были проверены на взаимопересечения проб, а пространственная привязка устьев скважин и данные инклинометрии выверены визуальным способом при прорисовке скважин в пространстве. Для выделения рудных интервалов использовались принятые на предприятии параметры кондиций.

Рис. 1. Контуры рудных тел на одном нз сечений

Моделирование Умбозерского участка Ёовозерского месторождения рассматривается как средство для оценки качественных и количественных характеристик запасов руды при различных параметрах кондиций и выполнения технологических проработок, как для развития горных работ, так и для конструирования вариантов систем разработки.

После разделения всех проб скважин по бортовому содержанию на кондиционные и некондиционные были выделены рудные интервалы и контуры рудных тел (рис. 1). Затем были построены каркасные («твёрдотельные») и блочные модели пластов 3-10 и 3-14.

Построение моделей горных выработок было затруднено неполнотой данных о привязке выработок по оси Ъ. В ряде случаев приходилось привязывать выработки с помощью интерполяции величины Ъ между известны-

ми отметками. Трехмерные твердотельные модели рудных тел, поверхности и сети вскрывающих и подготовительных выработок на Северном фланге месторождения приведена на рис. 2.

На основе геологических моделей был проведен предварительный гео-статистический анализ данных опробования пласта 3-10. Анализ показал (рис. 3), что при построении общей экспериментальной вариограммы наблюдается незначительный эффект «самородков», свидетельствующий об относительной однородности оруденения. Характер кривой показывает незначительную амплитуду колебаний линии относительно порога. Зоны скрытой закономерности распределения лопарита определяются величиной 450-500 м, что сопоставимо с размерами эксплуатационных блоков. В связи с этим можно сделать два предварительных вывода:

- в границах эксплуатационного блока среднее содержание лопарита в руде можно считать постоянным;

- существует возможность организации работ в режиме стабилизации качества руды, поступающей из работающих блоков.

Это свидетельствует о присутствии автоковариационной связи между пробами и пространственной непрерывности набора данных, как по падению, так и по простиранию оруденения, а также о возможности и перспективности оценки запасов с помощью процедуры «крайгинга». К сожалению, на данном этапе не удалось исследовать изменчивость распределения лопарита по мощности рудного тела, поскольку данные опробования керна скважин представлены пробами, длина которых колеблется от 0,5 до 1,0 м. При эксплуатационной разведке эта величина составляет 0,1 м.

Это сглаживает график изменчивости и не позволяет выявить интервалы колебаний содержания лопари-

та, значимые для выбора селективной или валовой технологии выемки и разработки соответствующих вариантов систем разработки.

В связи с этим авторами разработана компьютерная программа для оценки эффективности принятых кондиций и параметров технологии добычи руды очистными выработками различной конфигурации для отработки месторождений с неравномерным оруденением [1, 2].

С использованием программы установлены закономерности природной изменчивости содержания лопарита по мощности и пространственная обособленность зон проявления этих закономерностей, позволяющие реализовать дифференцированный выбор параметров кондиций и расчет балансовых запасов рудных горизонтов со сложным неравномерным оруденением. В результате установления закономерностей, геолого-статисти-ческой оценки выборок и районирования рудного участка горизонта выделены пространственно обособлен-

Рис. 3. Общая вариограмма изменения содержания лопарита по пласту 3-10

ные зоны проявления этих закономерностей и определены методические подходы к обоснованию параметров кондиций и геотехнологии.

Таким образом, в результате исследований создан взаимодополняющий моделирующий инструмент, по-

зволяющий обосновывать метод окон-туривания балансовых запасов, определять параметры кондиций и создавать трехмерные модели эффективных систем разработки для каждой из выделенных пространственно обособленных зон.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Леонтьев А.А., Едигарьев В.Г., Бессонов И. И. Информационное обеспечение выбора рациональных параметров кондиций редкометалльных рудных горизонтов со сложным неравномерным оруденением. Г орный информационно-аналитический

бюллетень, № 10. Изд-во МГГУ, М., 2004. -С. 220-227.

2. Леонтьев А.А., Едигарьев В.Г., Горяев С.В. Компьютерное решение задачи оценки показателей извлечения руды для месторождений с неравномерным оруденением. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 6 2005. - С. 223-226. ШИН

— Коротко об авторах---------------------------------------------------------

Едигарьев Валерий Георгиевич - кандидат технических наук, ст. научный сотрудник Горного института КНЦ РАН,

Леонтьев Анатолий Александрович - кандидат технических наук, ст. научный сотрудник Горного института КНЦ РАН.