Научная статья на тему 'Решение горно-геометрических задач с использованием программ 3D-моделирования на месторождениях Казахстана'

Решение горно-геометрических задач с использованием программ 3D-моделирования на месторождениях Казахстана Текст научной статьи по специальности «Геология»

346
107
Поделиться
Область наук
Ключевые слова
МОДЕЛИРОВАНИЕ / ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС / БАЗА ДАННЫХ / РУДНИК / КАРЬЕР / ШАХТА / ПЛАСТ / РУДНОЕ ТЕЛО / ГОРНАЯ ВЫРАБОТКА / ЗАПАСЫ

Аннотация научной статьи по геологии, автор научной работы — Хмырова Елена Николаевна, Бесимбаева Ольга Газисовна, Олейникова Елена Алексеевна, Имранова Наталья Александровна, Синяк Роман Васильевич

В настоящее время на месторождениях Казахстана усиленными темпами внедряется компьютерное моделирование с использованием программных комплексов Micromine, Surpac. Создание единой цифровой базы данных на месторождениях позволяет решать горно-геометрические задачи геолого-маркшейдерской службы в короткие сроки. Совмещенное изображение горных выработок, геологических структур и полезного ископаемого на 3D моделях является актуальным направлением при разработке месторождений полезных ископаемых.

Похожие темы научных работ по геологии , автор научной работы — Хмырова Елена Николаевна, Бесимбаева Ольга Газисовна, Олейникова Елена Алексеевна, Имранова Наталья Александровна, Синяк Роман Васильевич,

SOLUTION OF MINING GEOMETRIC PROBLEMS USING 3D-MODELLING PROGRAMS IN THE MINERAL DEPOSITS OF KAZAKHSTAN

Currently, the fields of Kazakhstan imbed a computer simulation with a heightened pace using software systems of Micromine, Surpac. The creation of a single digital database at the fields allows to solve mining and geometric tasks of geological surveying services in a short time. Composite image of mining, geological and mineral on 3D models is an important direction in the development of mineral deposits.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Решение горно-геометрических задач с использованием программ 3D-моделирования на месторождениях Казахстана»

УДК 622.142.5

РЕШЕНИЕ ГОРНО-ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ЗАДАЧ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ КАЗАХСТАНА

Елена Николаевна Хмырова

Карагандинский государственный технический университет, 100032, Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, кандидат технических наук, доцент кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (701)825-24-53, e-mail: hmyrovae@mail.ru

Ольга Газисовна Бесимбаева

Карагандинский государственный технический университет, 100032, Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, кандидат технических наук, доцент кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (701)244-99-15, e-mail: bog250456@mail.ru

Елена Алексеевна Олейникова

Карагандинский государственный технический университет, 100032, Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, ассистент кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (705)403-778, e-mail: panasenkoelena@mail.ru

Наталья Александровна Имранова

Карагандинский государственный технический университет, 100032, Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, магистрант кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (701)673-04-81, e-mail: sapphire_84@mail.ru

Роман Васильевич Синяк

Карагандинский государственный технический университет, 100032, Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, магистрант кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (775)819-44-12, e-mail: roman_s07@mail.ru

В настоящее время на месторождениях Казахстана усиленными темпами внедряется компьютерное моделирование с использованием программных комплексов Micromine, Surpac. Создание единой цифровой базы данных на месторождениях позволяет решать горно-геометрические задачи геолого-маркшейдерской службы в короткие сроки. Совмещенное изображение горных выработок, геологических структур и полезного ископаемого на 3D моделях является актуальным направлением при разработке месторождений полезных ископаемых.

Ключевые слова: моделирование, программный комплекс, база данных, рудник, карьер, шахта, пласт, рудное тело, горная выработка, запасы.

SOLUTION OF MINING GEOMETRIC PROBLEMS USING 3D-MODELLING PROGRAMS IN THE MINERAL DEPOSITS OF KAZAKHSTAN

Elena N. Hmyrova

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Karaganda state technical university, 100000, Kazakhstan, Karaganda, 56 B. Mira St., Candidate of Technical Sciences, professor of mine surveying and geodesy department, tel. (7212)72-26-65, e-mail: hmyrovae@mail.ru

Olga G. Besimbaeva

Karaganda state technical university, 100027, Kazakhstan Republic, Karaganda, 56 Mira St., associate professor of mine surveying and geodesy department, cand. tech. sci., tel. (7212)56-26-27, e-mail: bog250456@mail.ru

Elena А. Oleynikova

Karaganda state technical university, 100000, Kazakhstan Republic, Karaganda, 56 B. Mira St.,

assistant of mine surveying and geodesy department, tel. (7212)56-52-03, e-mail: panasenkoelena@mail.ru

Natalya A. Imranova

Karaganda state technical university, 100000, Kazakhstan, Karaganda, 56 B. Mira St., postgraduate student of mine surveying and geodesy department, tel. (7212)56-52-03, e-mail: sapphire84@mail.ru

Roman V. Sinjak

Karaganda state technical university, 100000, Kazakhstan Republic, Karaganda, 56 B. Mira St., postrgraduate student of mine surveying and geodesy department, tel. (7212)56-52-03, e-mail: roman_s07@mail.ru

Currently, the fields of Kazakhstan imbed a computer simulation with a heightened pace using software systems of Micromine, Surpac. The creation of a single digital database at the fields allows to solve mining and geometric tasks of geological surveying services in a short time. Composite image of mining, geological and mineral on 3D models is an important direction in the development of mineral deposits.

Key words: modeling, software, database, mining camp, open-cast mine, mine, layer, ore body, reserves.

Программный комплекс Micromine внедряется на большинства рудниках АО ГМК Казахалтын. Micromine - это многофункциональный программный продукт для персональных компьютеров [1]. Он предназначен непосредственно для геологов и геодезистов, маркшейдеров и призван помогать решать как повседневные задачи производства, так и специфические проблемы, связанные с трехмерным моделированием, подсчетом запасов и представлением результатов.

Золоторудное месторождение «Жолымбет» и одноименный рудник находятся на территории Акмолинской области Республики Казахстан.

Основными направлением использования программы на месторождении «Жолымбет» является:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- составление баз данных, обработка и представление геологоразведочных данных, блочное моделирование месторождений;

- составление отчета контроля качества (ОС) геолого-разведочных работ по месторождению;

- разработка и составление отчета по ресурсам месторождения в соответствии с международным стандартам кода JORC с получением заключения и аудита «Micromine Consulting»;

- утверждение запасов и кондиций в ГКЗ РК;

- проектирование карьеров и подземных выработок, составление проектов разработки;

- оптимизация карьеров, составление графика горных работ;

- разработка экологических проектов;

- проведение полевых геологоразведочных работ и инженерных изысканий.

Обычно все данные об объекте хранятся в проекте. Сюда входят координаты точки отбора образца, данные бурения, цифровые топографические планшеты, результаты аэросъемок, фотоснимки и любая другая информация связанная с данным проектом. Здесь же, в дополнение к информации об объекте, хранятся макросы и формы.

Программа позволяет визуализации буровых скважин, цифровых моделей поверхности, геофизических данных, сеток, точек, контуров и профилей в трехмерном пространстве с цветовой раскраской. Одной из наиболее важных задач данного программного продукта является визуализация исходных и обработанных данных. Переход из двухмерного изображения в трехмерное производится достаточно легко, для выполнения этой задачи достаточно в главном меню нажать кнопку панорама, затем нажать и держать клавишу Shift. Вращая изображение в трехмерном пространстве, можно выбрать плоскость проекции, в которой необходимо решать горно-геометрические задачи. Чтобы вернуться в двухмерный режим достаточно кликнуть на кнопку стандартного изображения.

Рис.1. Трехмерное изображение золоторудного месторождения «Жолымбет»,

выполненное в программе «Micromine» Работы, выполняемые специалистами с помощью программы «Micromine»

отвечают уровню, необходимому как для последующего планирования освоения месторождения, так и для получения необходимых кредитов в западных финансовых учреждениях (рис. 2).

Рис. 2. Графика, выполненная в программе «Мюгоште»

На угольных шахтах Карагандинского угольного бассейна трехмерное изображение угольных пластов в пределах шахтных полей выполняется с помощью программного комплекса «Мтех», который включает такие важные инструменты моделирования, как обработку несогласных залеганий, выклинивания, нарушений, разделения пластов, определение выхода на земную поверхность [2].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На рис. 3 показана геологическая модель пластов Д6, Д7, Д1 шахты «Шахтинская», на которой выделены зоны размыва пласта, геологические нарушения, в зоне которых не безопасно закладывать выработки и выемочные поля.

Рис. 3. Геологическая модель пластов Д6, Д7, Д1 шахты «Шахтинская»

С помощью программы Мтех (рис. 4) возможно осуществлять прогнозирование местоположения разрывного нарушения. Например, на основе построения карты распределения /-отметок кровли или подошвы пласта, при вычислении толщины пласта и проекции толщины пласта на плоскость, либо на

основе интерпретации геофизических данных. Это существенно облегчает задачу по выявлению разрывного нарушения.

С помощью программы можно определить направление нарушения в разных плоскостях. Методом математического моделирования она создает модель пространственного изображения смещенных частей угольных пластов в пределах шахтного поля. Программа дает возможность построить горизонтальные разрезы с определением контуров различных нарушений и отобразить их на земной поверхности. Такая возможность дает хорошие результаты и прогнозы при планировании и проведении горных работ.

Рис. 4. Отображение в плане изолиний пласта с геологическими нарушениями

Принятая проектом моделирования по подготовки шахтного поля позволяет оптимизировать горные работы, обеспечив интенсивную выемку запасов с максимальной нагрузкой на очистные забои, сократив при этом существующую сеть горных выработок.

Изображение объектов месторождения в проекциях дает возможность решать различные горно-геометрические задачи на горнодобывающих предприятиях, как оперативные, так и проведение геомониторинга с использованием инновационных методов наблюдений [3].

Мощный модуль для проектирования подземных горных работ позволяет наиболее эффективно добыть полезные ископаемые, залегающие на значительных глубинах. Отдельной частью программы является маркшейдерский модуль, позволяющий вводить, и обрабатывать результаты съёмки с использованием цифровых приборов, осуществлять построение фактических контуров отработки по данным маркшейдерской съёмки в сложных геологических условиях, с обилием разрывных нарушений.

Применение программных комплексов позволяет выбрать лучшие варианты для снижения расходов, уменьшения риска и негативного влияния на окружающую среду, одновременно позволяя извлечь максимальную выгоду от промышленного потенциала объекта.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Электронная база обучения программ Micromine, Minex;

2. Исследование возможности 3Д-моделирования для маркшейднрского обеспечения ведения горных работ / О. Г. Бесимбаева, Е. Н. Хмырова, А. С. Бедарев, А. А. Даулетова // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2014. Х Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 8-18 апреля 2014 г.). - Новосибирск: СГГА, 2014. Т. 2. - С. 178-183.

3. Сейсмомониторинг состояния прибортовых массивов « Восточный Камыс» / О.Г. Бесимбаева, Е.Н. Хмырова// Научный журнал «Вестник» Евразийский национальный университет им.Л.Н.Гумилева, №4 (101), 2014, с.116-124

© Е. Н. Хмырова, О. Г. Бесимбаева, Е. А. Олейникова, Н. А. Имранова, Р. В. Синяк, 2015

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.