Состояние и перспективы геолого- маркшейдерского обеспечения технических проектов разработки месторождений в среде ГГИС Micromine Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

w 622 1: Н.П. Сапронова

528.931:

681306 СОСТОЯНИЕ

И ПЕРСПЕКТИВЫ ГЕОЛОГО-МАРКШЕЙДЕРСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В СРЕДЕ ГГИС MICROMINE

Рассмотрены вопросы геолого-маркшейдерского обеспечения технических проектов разработки месторождений в среде ГГИС Micromine, а также вопросы подготовки специалистов в области проектирования горных и маркшейдерских работ в среде ГГИС Micromine на примере разработки месторождений калийных и калийно-маг-ниевых солей подземным способом в рамках реализации совместного проекта Micromine-вуз между компанией Micromine Pty Ltd и кафедрой «Геология и маркшейдерское дело» Горного института НИТУ «МИСиС».

Ключевые слова: геолого-маркшейдерское обеспечение, горные информационные технологии, внедрение горно-геологической информационной системы Micromine, моделирование месторождений, создание аналитических моделей месторождений, решение горно-геометрических задачв среде ГГИС Micromine.

Целесообразность применения горно-геологических информационных систем (далее ГГИС) в горном деле заключается в обеспечении единого комплексного подхода к решению задач горнопромышленного комплекса в целом, возникающих при производстве геологоразведочных, проектных, строительных, горнопроходческих и добычных работ. Именно создание единого информационного горно-геологического пространства и обеспечение единого комплексного подхода к решению горнотехнических задач — главное преимущество применения ГГИС по сравнению с другими программными средствами.

В настоящее время ряд крупных российских горнодобывающих предприятий уже имеет успешный опыт внедрения в производство ГГИС, основанный на слаженной работе многомодульной системы, обеспечивающей универсальность и связанность модулей и предусматривающей комплексное реше-

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 5. С. 345-351. © 2017. Н.П. Сапронова.

ние задач для каждого звена горнопромышленного комплекса в единой информационной системе. И это несмотря на то, что внедрение этих программных средств требует определенных начальных капитальных затрат, вызванных стоимостью самого программного и, возможно, аппаратного обеспечения, а также необходимостью подготовки кадров.

Особого внимания заслуживают работы, направленные на проектирование горных процессов, результатом которых является создание комплекта проектной документации на разработку месторождений твердых полезных ископаемых, где использование ГГИС еще не столько широко применимо.

Несмотря на то, что технические решения, реализуемые в традиционном виде, т.е. в виде отдельных томов печатным способом, соответствуют и удовлетворяют действующим правовым и нормативно-техническим требованиям, все же с точки зрения существующих современных технологий являются недостаточно информативными и эффективными для дальнейшего использования их недропользователем.

Применение единой ГГИС в проектном деле целесообразно с нескольких точек зрения:

• во-первых — технические решения разработанные на основе ГГИС и представленные в виде аналитических моделей месторождений и моделей отдельных горных объектов, а также сформированных баз данных послужат основой для решения ряда горнотехнических задач в процессе эксплуатации и разработки месторождения, т.е. потенциальным недропользователем не придется «с нуля» запускать цикл производства работ по построению этих моделей и созданию базы данных, а работы будут лишь направлены на корректировку и дополнительные построения в соответствии с фактическими геолого-маркшейдерскими измерениями и наблюдениями в процессе разработки и эксплуатации месторождения;

• во-вторых — технические решения разработанные на основе ГГИС в процессе проектных работ позволят облегчить анализ и сравнение с техническими решениями на этапе разработки и эксплуатации месторождения без личного участия авторов, путем визуализации моделей горных объектов и их исходных данных, а также в случае необходимости обеспечат оперативность внесения изменений, дополнений, корректировок в проектные решения и следовательно в проектную документацию;

• в-третьих — наличие дополнительных возможностей ГГИС позволят автоматизировать и решить ряд задач непре-

дусмотренных стандартным пакетом системы. Например, наличие встроенных объектно-ориентированных языков программирования и макросов позволяют создавать дополнительные программные модули или макросы для решения специализированных задач; наличие встроенных редакторов символов и знаков, а также шаблонов чертежей позволят создать базу условных обозначений в соответствии с действующими требованиями ГОСТ к горно-графической документации.

Таким образом, на этапе разработки и реализации проектных решений при составлении технических проектов разработки месторождений целесообразно применение ГГИС, позволяющих по результатам геолого-маркшейдерских исследований выполнить построение аналитической модели месторождения, которая послужит основой для решения ряда горнотехнических задач при разработки и эксплуатации месторождения, а также и основой для принятия обоснованных технических и технологических решений, обеспечивающих выполнение условий пользования участком недр, рационального комплексного использования и охраны недр, выполнение требований действующих на территории РФ правовых и нормативно-технических актов.

В пятерке международных лидеров ГГИС, в том числе и в России — многофункциональная модульная горно-геологическая информационная система Мюготте (далее ГГИС Мюготте).

Кафедра «Геологии и маркшейдерского дела» Горного института НИТУ «МИСиС» (далее ГМД) продолжает работу в рамках совместного проекта с компанией ООО «Майкромайн Рус» по подготовке специалистов в области горного дела [1]. В текущем учебном году на кафедре ГМД в процессе дипломного проектирования студентами получен первый опыт применения ГГИС Мюштте при проектировании горных и маркшейдерских работ при подземной разработке месторождений калийных и ка-лийно-магниевых солей: Гремячинского месторождения калийных солей Котельниковского района Волгоградской области и Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей Пермского края.

В ходе выполнения дипломных проектов студентами рассмотрено решение ряда задач в среде ГГИС Мюготте:

• создание базы геолого-маркшейдерских данных по результатам геолого-маркшейдерских исследований на участке изысканий, представленных в технических отчетах;

• построение аналитической модели месторождения на основе геометризации месторождения (рис. 1, 2, 3);

i s S s 1 1 ! ! 1

A ¡h.

J M

1

4 АЯ p i

4 1 r

1 •

л, s S t I - i ï s i I I

Рис. 1. Геометризация в среде ГГИС Мкютте Гремячинского месторождения калийных солей Котельниковского района Волгоградской области. Объемное изображение поверхности кровли и почвы пласта

! 1 1 1 i i ¿H i x i ! I 1 l I

// к

/ j// Щ

À w 'S Y . \ \

i Щ ¡S s i

«Hg щ л <r> i /

m J /

: - ^J

S I J « t i hâ 1 ! i i S i

Рис. 2. Геометризация в среде ГГИС Micromine Гремячинского месторождения калийных солей Котельниковского района Волгоградской области. Распределение содержания полезного компонента (хлорида калия —KCl, %)

Рис. 3. Визуализация в среде ГГИС Micromine модели Гремячинского месторождения калийных солей Котельниковского района Волгоградской области

Рис. 4. Визуализация в среде ГГИС Micromine границ блоков подсчета запасов и определение объема Блока III-C1 с формированием отчетной ведомости

Рис. 5. Визуализация в среде ГГИС Micromine фрагмента подземной маркшейдерской опорной сети, размещенной в каркасе горных выработок. Вид в пространстве 3D

• подсчет запасов в пределах лицензионного участка по результатам разведочных работ первой очереди с анализом и оценкой точности полученных результатов (рис. 4);

• моделирование горных выработоки построение в созданном их каркасе проектируемой конструкции подземной маркшейдерской опорной сети (рис. 5).

Примечание: Аналитическая модель месторождения и результаты подсчета запасов сильвинитовых руд, представленные в работах студентов произведены на стадии предпроектных решений по результатам геологоразведочных работ первой очереди. В дальнейшем произведены геологоразведочные работ второй очереди, уточнены кондиции и выполнена переоценка запасов сильвинитовых руд, которые и были приняты к проектированию. Таким образом, целесообразно результаты проектирования в предпроектной стадии, реализованные в среде ГГИС Micromine принять за основу для принятия проектных решений с учетом корректировок и дополнений.

Комплексные практические результаты работ студентов представлены в виде горно-геометрической модели Гремячин-ского месторождения калийных солей и модели конструкции подземной маркшейдерской опорной сети, размещенной в каркасе моделей горных выработок Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей.

Представленные результаты работ, направленных на создание информационного геолого-маркшейдерского обеспечения технических проектов разработки месторождения в среде ГГИС Micromine позволили обеспечить:

• создание аналитической модели месторождения с наименьшей погрешностью аналогии;

• аналитическое решение задач горно-геометрического анализа с необходимой и достаточной точностью;

• пространственную и объемную визуализацию результатов геолого-маркшейдерских исследований;

• компактное хранение на внешних и внутренних устройствах обширного объема информации.

А также в случае необходимости, позволяют обеспечить создание локальных программ, путем написания скриптов (скрип-тинга) на встроенном языке программирования Python.

Таким образом, целесообразность применения ГГИС Micromine на этапе проектирования горных работ для разработки месторождений калийных и калийно-магниевых солей подземным способом обоснована созданием единой горно-геологической

информационной основы, представленной в виде аналитической модели месторождения и базы геолого-маркшейдерских данных с целью передачи ее недропользователю для дальнейшего использования и принятия обоснованных технических и технологических решений в процессе эксплуатации месторождения, а также обеспечением единого комплексного подхода к решению задач горнопромышленного комплекса в целом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мосейкин В. В., Абрамян Г. О., Сапронова Н. П., Столяров М. М. Подготовка специалистов в области геолого-маркшейдерского обеспечения горных работ в рамках реализации проекта Micromine-вуз // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 4. — C. 246—250.

2. Руководство пользователя Micromine (из 3-хчастей). — 2015. итш

КОРОТКО ОБ АВТОРE

Сапронова Наталья Петровна — кандидат технических наук, доцент, МГИ НИТУ «МИСиС», e-mail: Sapronova_np@mail.ru.

Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2017. No. 5, pp. 345-351. N.P. Sapronova

GEOLOGICAL SURVEY DATA PROVISION FOR MINERAL MINING PROJECT DEVELOPMENT IN MICROMINE ENVIRONMENT: STATE OF THE ART AND PROSPECTS

The article discusses the issues of providing development of mineral mining projects in Micromine environment with the data of geological survey, as well as the questions of training of specialists in mining and surveying planning in Micromine GIS in terms of underground extraction of potash and potash-magnesium salts in the framework of the joint Micromine-University project between Micromine Pty Ltd and the Chair of Geology and Surveying at the College of Mining at the National University of Science and Technology—MISiS.

Key words: geological survey data provision, mining information technologies, Micromine mining-geological information system introduction, mineral deposit modeling, analytical modeling of mineral deposits, solution of mine geometry problems in Micromine environment.

AUTHOR

Sapronova N.P., Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, Mining Institute, National University of Science and Technology «MISiS», 119049, Moscow, Russia, e-mail: Sapronova_np@mail.ru.

REFERENCES

1. Moseykin V. V., Abramyan G. O., Sapronova N. P., Stolyarov M. M. Gornyy infor-matsionno-analiticheskiy byulleten'. 2016, no 4, pp. 246—250.

2. Rukovodstvopol'zovatelya Micromine (User manual Micromine), 2015.

UDC 622.1: 528.931: 681.3.06