CC BY
5Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
VOLUME 2 | ISSUE 6 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ И МНОГОСПЕКТРАЛЬНОЙ ГИС-ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ МАРКШЕЙДЕРСКИХ РАБОТ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ полезных ископаемых
Б.Г. Азимов Г.С. Кутумова М.И. Равшанова Б. Эркинова
Ташкентский государственный технический университет
Совершенствована многоступенчатая и многоспектральная ГИС-технология, способствующая оптимизацию маркшейдерских работ при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.
Ключевые слова: совершенствование, ступенчатая, спектральная диапазон, ГИС-технология, оптимизация, маркшейдерское дело, подземная разработка, месторождение, полезные ископаемые.
A multi-stage and multi-spectral GIS technology has been improved, which contributes to the optimization of mine surveying in the underground mining of mineral deposits.
Keywords: improvement, stepped, spectral range, GIS technology, optimization, mine surveying, underground mining, deposit, minerals.
ВВЕДЕНИЕ
Оптимизация маркшейдерских работ при подземной разработке полезных ископаемых, которая является одним из основных опоров макроэкономики Республики в стратегии развития нового Узбекистана, во многом зависит от использования инновационной многоступенчатой и многоспектральной ГИС-технологии.
В Ташкентском государственном техническом университете под руководством доц. Б.Г.Азимова была раработана теоретико-методологическая основа создания ГИС-технологии с 4 ступенчатой и 4 спектральным диапазоном в предмете «Рациональное и безопасное использование горнорудных ресурсов» [1].
АННОТАЦИЯ
ABSTRACT
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
VOLUME 2 | ISSUE 6 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
ОБСУЖДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ
При совершенствовании многоступенчатой и многоспектральной ГИС-технологии для оптимизации маркшейдерских работ при подземной разработке месторождений полезных ископаемых, был выполнен следующий комплекс работ (таблица 1).
Во-первых, на основе статистического анализа геологической информативности 55 комплектов мелкого и 17 комплектов среднего масштабов многозональных космических сканерных изображений (КСИ) создан метод синхронной интерпретации многозональных дистанционных материалов, являющийся принципиально новым методом при дистанционных исследованиях [2]. Он опирается на два существенных момента:
МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ И МНОГОСПЕКТРАЛЬНАЯ ГИС-ТЕХНОЛОГИЯ В ПРОЦЕССЕ ОПТИМИЗАЦИИ МАРКШЕЙДЕРСКИХ РАБОТ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ _Таблица 1.
№ п/ п
Ступень и разрешающа я
способность
0,5-0,6 мкм
0,6-0,7 мкм
0,7-0,8 мкм
0,8-1,1 мкм
2
I ступень, разрешающ ая
способност ь 1000 м и выше
Примечан ие
1-1-А - Реальный мир;
1-1-В - Цифровые модели местности; 1-1-У - гидрография; 1-1-0 - космическая съемка;
1-1-0 - тематические карты (внешные элементы ландшафта) 1-1-Е - другие слои.
1-2-А - Реальный мир;
1-2-В - Цифровые модели местности; 1-2-У -гидрография; 1-2-0 - космическая съемка; 1-2-0 -тематические карты (внешные элементы ландшафта); 1-2-Е - другие слои.
1-3-А - Реальный мир;
1-3-В - Цифровые модели местности; 1-3-У - гидрография; 1-3-0 - космическая съемка;
1-3-0 - тематические карты (структурные карты неглубоко погруженной части фундамента); 1-3-Е - другие слои.
1-4-А - Реальный мир;
1-4-В - Цифровые модели местности; 1-4-У - гидрография; 1-4-0 - космическая съемка;
1-4-0 - тематические карты
(геофизические карты, структурные карты глубоко погруженной части фундамента); 1-4-Е - другие слои.
1
3
4
5
6
2
3
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
VOLUME 2 | ISSUE 6 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
№ п/п Ступень и разрешаю щая гппгпйнпг 0,5-0,7 мкм 0,7-1,0 мкм
1 2 3 4 5 6
4 II ступень, разреша ющая способн ость 300350 м : ^^ 4 11-1 Щ И-1-/ Е D ■С V В
5 Примеча ние II -1-А - Реальный мир; II -1-В - Цифровые модели местности; II -1-У - гидрография; II -1-в - космическая съемка; II -1-Б - тематические карты (внешные элементы ландшафта); II -1-Е - другие слои. II -2-А - Реальный мир; II -2-В - Цифровые модели местности; II -2-У - гидрография; II -2-в - космическая съемка; II -2-Б - тематические карты (структурные карты неглубоко погруженной части фундамента); II -2-Е - другие слои.
№ п/п Ступен ь и разреш ающая способ ность 0,5-0,6 мкм 0,6-0,7 мкм 0,7-0,8 мкм 0,8-1,1 мкм
1 2 3 4 5 6
6 III ступен ь, разреш ающая способ ность 4060 м 1 1 14-3-Е
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
VOLUME 2 | ISSUE 6 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
Приме чание
III -1-А - Реальный мир; III -1-В - Цифровые модели местности; III -1-У - гидрография; III -1-0 - космическая съемка;
III -1-0 - тематические карты (внешные элементы ландшафта) III -1-Е - другие слои.
III -2-A - Реальный мир;
III -2-B - Цифровые модели местности; III -2-V - гидрография; III -2-G - космическая съемка;
III -2-D - тематические карты (внешные элементы ландшафта) III -2-Е - другие слои.
III -3-A - Реальный мир; III -3-B - Цифровые модели местности; III -3-V - гидрография; III -3-G - космическая съемка;
III -3-D - тематические карты (структурные карты неглубоко погруженной части фундамента); III -3-Е - другие слои.
III -4-A - Реальный мир;
III -4-B - Цифровые модели местности; III -4-V -гидрография; III -4-G - космическая съемка; III -4-D -
тематические карты
(геофизические
карты, структурные
карты глубоко
погруженной части
фундамента);
III -4-Е - другие слои.
Ступен
ь и разреш ающая способ ность
0,5-0,6 мкм
0,6-0,7 мкм
0,7-0,8 мкм
0,8-1,1 мкм
2
IV ступен ь,
разреш ающая способ ность до 1 м
Приме чание
IV -1-А - Реальный мир; IV -1-В - Цифровые модели местности; IV -1-У - гидрография; IV -1-0 - космическая съемка;
IV -1-0 - тематические карты (внешные элементы ландшафта) IV -1-Е - другие слои.
IV -2-А - Реальный мир;
IV -2-В - Цифровые модели местности; IV -2-У - гидрография; IV -2-0 - космическая съемка;
IV -2-0 - тематические карты (внешные элементы ландшафта) IV -2-Е - другие слои.
IV -3-А - Реальный мир; IV -3-В - Цифровые модели местности; IV -3-У - гидрография; IV -3-0 - космическая съемка;
IV -3-0 - тематические карты (структурные карты неглубоко погруженной части фундамента); IV -3-Е - другие слои.
IV -4-А - Реальный мир;
IV -4-В - Цифровые модели местности; IV -4-У -гидрография; IV -4-0 -
космическая съемка; IV -4-0 -
тематические карты (геофизические карты, структурные карты глубоко погруженной части фундамента); IV -4-Е - другие слои.
7
5
1
3
4
5
6
8
9
1) на КСИ диапазона спектра 0,5-0,7 мкм наиболее отчетливо вырисовываются фотоаномалии, полностью совпадающие с известными геолого-геоморфологическими объектами, по размерам превышающими разрешение снимка;
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
VOLUME 2 | ISSUE 6 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
2) на КСИ, выполненных в ближних инфракрасных частях спектра 0,8 -1,1 мкм, выделяются фотоаномалии, по геолого-геофизическим данным совпадающие с контурами погребенных морфоструктур палеозойского фундамента и земной коры.
Во-вторых, применением синхронного метода интерпретации данных комплекта многозональных космоматериалов мелкого масштаба, базирующихся на результатах геоиндикационного и структурного дешифрирования, выяснено следующее [3].
Методом геоиндикационного анализа КСИ спектрального диапазона 0,50,7 мкм были определены контуры геоморфологической зональности ландшафта и приповерхностные геологические структуры, созданные альпийской (мезозой-эоценовое время) и, прежде всего, новейшей (олигоцен-неоген-четвертичное время) геодинамической обстановкой сближения и столкновения Евразийского, Африканско-Аравийского и Индийско-Памирского континентов.
Методом структурного дешифрирования КСИ спектрального диапазона 0,8-1,1 мкм были выявлены слабо- и глубокопогруженные морфоструктуры фундамента. Слабопогруженные участки фундамента обычно совпадают со склонами горно-складчатых систем и выделяются широкими зонами темно-серого фототона и сглаженным рисунком фотоизображения. Глубокопогруженные участки фундамента располагаются в пределах активизированных участков литосферных плит и орогенных межгорных впадин. Они формируют крупные площадные космоструктуры овальной и кольцевой конфигурации. На этих КСИ также прослежены одиночные палеорифтовые постройки пермо-триасового и юрского этапов геодинамического развития региона в виде протяженных и узких линеаментных зон темно-серого фототона. Палеовпадины и синеклизы мезозоя на космоматериалах дешифрируются тройным сочленением линеаментных зон.
В-третьих, был создан унифицированный фототонометр, позволяющий количественно измерять плотность фототонов в комплектах многоспектральных космических изображений [4-5]. В результате были разработаны спектральные образы геологических и природных объектов, спектральные классификаторы фотоаномалий, используемых при поиске полезных ископаемых, а также усовершенствованы основные методы традиционной дешифровки, т.е. контрастно-аналоговый, структурный и-ландшафтно-индикативный методы дешифрирования [5].
В целом, совершенствование многоступенчатой и многоспектральной ГИС-технологии для оптимизации маркшейдерских работ при подземной
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
VOLUME 2 | ISSUE 6 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
разработке месторождений полезных ископаемых, опирается также на методы одновременного дешифрирования и интерпретации именно многоспектральных (4 спектральных диапазона, таблица 1 графы 3-6) и разномасштабных (4 ступенчатой, таблица 1 графа 2, строки 2,4,6 и 8) дистанционных материалов.
Следует отметить, что при исследовании и картировании четвертичных отложений, географических, геоморфологических, ландшафтных и топографических объектов, к которым относятся тематические карты: 1-1-0, I-2-0 (таблица, строка 3, графы 3 и 4), II -1-0 (таблица, строка 5, графа 3), III -1-D и III -2-0 (таблица, строка 7, графы 3 и 4), IV -1-0 и IV -2-0 (таблица, строка 9, графы 3 и 4), высокоэффективным является использование четырехступенчатой ГИС-технологии с использованием космических снимков, выполненных в видимой части спектрального диапазона (каналы 1 и 2).
В ГИС-технологии, которая применяется в процессе геофизических, тектонических и геодинамических исследований и решения задач, связанных с этой областью, т.е. тематических карт, которые отражают геофизические аномалий, а также структурных карт глубоко погруженной части фундамента: М-0 (таблица, строка 3, графа 6), Ш-4-0 (таблица, строка 7, графа 6), ^-4-0 (таблица, строка 9, графа 6), наиболее эффективным являются космические снимки, выполненные в ближней инфракрасной части спектрального диапазона (4 канал).
В работах [4-6] отмечено, что на каждой ступенчатой уровне генерализации многоспектральных космических снимков создаются спектральные образы, позволяющие определить состав и метаморфические свойства геологических и природных объектов, входящих в состав месторождений и прилегающих территорий. А состав и метаморфические свойства каждого геологического и природного объекта контролируют геоморфологических особенностей глубинных разломов и различных трещин земли, образующихся в результате воздействия на них тектонических и геодинамических сил.
Кроме того, на космических снимках, выполненных в ближней инфракрасной части спектральных диапазонов, под чехлом мезо-кайнозойских толщ просвечиваются морфоструктуры палеозойских отложений, а также фотоаномиалы, которые отражают содержащиеся в них полезные руды. Тектоническая и геодинамическая информативность этого спектрального диапазона значительно выше. На космических снимках мелкого масштаба дешифрируются наиболее крупные космоструктуры (таблица, строка 2, графа 6, Ь4-0 ), в том числе трансконтинентальные линеаменты и мегазоны, на космических снимках среднего масштаба (таблица, строка 4, графа 5, II -2-0),
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
VOLUME 2 | ISSUE 6 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
прослеживаются глобальные и региональные глубинные разломы и трещины, а на космических снимках крупного (таблица, строка 6, графа 6, III -4-G) и сверхкрупного масштаба (таблица, строка 8, графа 6, IV - 4-G) представлены локальные разломы и трещены.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глубинные разломы и трещины различного типа, отраженные на этих космических материалах, формируют основные негативные факторы, сильно влияющим на рациональное и безопасное использование горнорудных ресурсов. Этот вывод объясняется следующим образом.
Во-первых, глубинные разломы и трещины резко снижают прочности геологических отложений месторождений и прилегающих территории, в результате при проходке шахт и т.д. требуются большой объем укрепительных работ.
Во-вторых, газы и углеводороды, которые поднимаются по глубиным разломам и трещинам, накапливаются в шахтах, превращая геологические проходки в объекты с высоким риском горения и взрыва и значительно снижают степень рационального и безопасного использования горнорудных ресурсов.
В третьих глубинные разломы и трещины способствуют накоплению грунтовых вод и атмосферных осадков в шахтах, что приводит к возникновению явлений водяного давления и обвала в объектах, где осуществляется геологический переход, в результате чего резко затрудняется возможность рационального и безопасного использования горнорудных ресурсов.
Таким образом, процесс совершенствования многоступенчатой и многоспектральной ГИС-технология, способствующая оптимизацию маркшейдерских работ при подземной разработке месторождений полезных ископаемых, должен опираться на космические снимки четырехступенчатой генерализации и 4-мя спектральными диапазонами.
REFERENCES
1. Азимов Б.Г., Махмадиев Д.Р., Кувонов Н.Х., Улмасов Ж.И., Хамидов З.А. Теоретико-методологические основы создания ГИС-технологии с 4 ступенчатой и 4 спектральным диапазоном в предмете «Рациональное и безопасное использование горнорудных ресурсов // XXXVI Международная научно-практическая конференция "Advances in science and technology" -Москва, 2021, 108-110 с.
Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences Scientific Journal Impact Factor Advanced Sciences Index Factor
VOLUME 2 | ISSUE 6 ISSN 2181-1784 SJIF 2022: 5.947 ASI Factor = 1.7
2. Азимов Б.Г. Применение аэрокосмических изображение в структурно-геологических исследованиях // Автор, дисс. на соис. уч. степ.канд. геол-мин. наук. М., 1988. -21 С.
3. Азимов Б.Г. Относительная геологическая информативность мелкомасштабных многозональных космических изображений (на примере Ферганской впадины и ее горного обрамления) // Исследование Земли из космоса"1984, №3, Москва с. 44-49.
4. Азимов Б.Г., Абидханов А., Ботирова Н.У., Тургунбаев А. Унифицированный фототонометр как основа при составлении спектральных геологических образов и классификаторов площадей полезных ископаемых // Международная научно-практическая Конференция «ИННОВАЦИЯ-2017». Сборник статей / - Т. Изд. «Навруз». с. 204-205.
5. Азимов Б.Г., Сулаймонов Х.О., Хужамбердиев Д.Т., Ниязметов Х.З. и др. Методика определения спектральных геологических образов и образов фотоаномалий нефтяных и газовых месторождений (на примере Ферганской нефтегазоносной области) // Респ. межв. сборник. Актуальные вопросы в области технических и социально-экономических наук. -Т.: 2013. -С.315-316.
6. Азимов Б.Г., Жавлиев Ю.Ж., Расулов А.Х. Унифицированный фототонометр как основа для разработки поисковых спектральных классификаторов рудных и нерудных месторождений. CENTRAL ASIAN ACADEMIC JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCH. ISSN: 2181-2489 VOLUME 2 | ISSUE 5 | 2022. p.356-364.
