CC BY
15УДК 004 (075.8)
Гулямова Л.Х.
канд. геогр. наук, доцент кафедры маркшейдерии и геодезии Ташкентский государственный технический университет (г. Ташкент, Узбекистан)
Мирмахмудов Э.Р.
канд. физ.- мат. наук, Национальный университет Узбекистана
(г. Ташкент, Узбекистан)
Абдумаликов Дж.Х.
Магистр, Ташкентский государственный технический университет
(г. Ташкент, Узбекистан)
Олтибоев Дж.
Магистр, Национальный университет Узбекистана (г. Ташкент, Узбекистан)
СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ
РЕЛЬЕФА ОКРЕСТНОСТИ РУДНИКА АУМИНЗО-АМАНТАЙТАУ
Аннотация: в статье рассматриваются вопросы трехмерного моделирования рельефа с использованием ГИС-технологий в маркшейдерских работах на руднике Ауминзо-Амантайтау в пустыне Кизилкум в Узбекистане. Материалы для слздания моделей с позиции получения адекватной картины включают космические снимки CNES Airbus изучаемой области, полученные с помощью Google Earth Pro в августе 2021 г., материалы Радиолокационной топографической миссия шаттла (англ. SRTM - Shuttle Radar Topography Mission), данные топографической карты в масштабе 1:500 000, базы геоданных Open Street Map.
Ключевые слова: цифровая модель рельефа, рудник, Ауминзо-Амантайтау, Узбекистан
ВВЕДЕНИЕ
Геоинформационные программы и технологии позволяют в компактной форме хранить обширную геолого-маркшейдерскую информацию, под которой подразумеваются [1] документированные сведения о процессе недропользования, представленные как в виде пространственно-временного положения отдельных элементов субъекта - пользователя недр, так и в виде количественной и качественной оценки его воздействия на недра. Она накапливается в процессе разведки и эксплуатации месторождений, организовать быстрый ее поиск и обработку для последующего использования при проектировании и управлении. Создание цифровой модели рельефа (ЦМР) рудных тел с целью повышения качества геологического обеспечения, проектирования и планирования горных работ является одним из ключевых направлений в маркшейдерских работах. Как показывают [2, 3], алгоритм моделирования распределения содержания полезного ископаемого в техногенном месторождении (отвале) с учетом пространственной связи геоданных и построения 2D и 3D карт включает блоки различной горногеологической информации о месторождении, изучаемой по разобщенным и ограниченным по размерам пробам. Эта информация характеризуется некоторой неопределенностью, обусловленной внутренней неоднородностью строения, неравномерным пространственным распределением минералогических, текстурных, физико-механических и других свойств полезного ископаемого и вмещающих пород [4,5, 6].
Одной из наиболее сложных и трудоемких задач при геологоразведочных работах является оконтуривание тел полезных ископаемых для их комплексного использования. Применение компьютерных технологий в геологии позволяет «отойти от традиционных методов сбора и обработки информации, решать проблему интерпретации больших массивов данных, исключить субъективность
интерпретации результатов исследований, что в конечном итоге способствует комплексному использованию полезных ископаемых и всех вмещающих пород в контурах» (4, с.47).
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ
АМАНТАЙТАУ
Важной особенностью всех месторождений золота в Кызылкумском районе является то, что в руде содержится большое количество золота, которое добывается открыто и создает практические условия для формирования современной структуры экономики. Месторождение Амантайтау характеризуется сложным геологическим строением из-за интенсивного развития трещин, что значительно затрудняет его разработку подземным способом и является одним из крупнейших золоторудных месторождений. Центральная часть ареала детально изучена в 1985-90 г.г., северная - в 1990-95 г.г. Оно расположено в 30 км к юго-востоку от г Зарафшан от и в 210 км к северо-западу от г. Навои (Рис.1), недалеко от водораздела в северном обрамлении горы Амантайтау в Центральных Кызылкумах.
В административном отношении относится к Тамдинскому (Северная часть) и Кенимехскому (Центральная) районам Навоийской области. Абсолютные отметки участка месторождения +350 - + 400м, относительные высоты 20-50м.
Центральная часть расположена среди обнаженных пород, северная часть покрыта мезо-кайнозойскими осадочными породами. Промышленные руды в основном расположены на пересечении суб - меридиональных и северозападных разломов, образуя золотоносную Амантайтаускую рудную зону общей протяженностью 2,8 км и мощностью 600-800 м, зоны разделены на серию блоков с относительным смещением от нескольких метров до сотен метров. Здесь наблюдается высокое содержание золота на глубинах 40-120 m от поверхности для всех рудных тел.
Толщина и степень золота увеличиваются в основном с глубиной. Прослеживается снижение содержания золота в приповерхностных частях по сравнению с более глубокими горизонтами, что может быть объяснено процессами поверхностного выщелачивания. В то же время на глубинах 60-100 т, вблизи границы зоны окисления, в большинстве рудных тел отмечается повышенное и аномальное содержание золота, уровень которых является областью вторичного накопления золота [7]
Рис.1. Расположение месторождения Амантайтау
Северо-восточная Центральная трещина делит эту рудную зону на 2 части: Северный разрез и Центральную часть. Рудные тела образуются в основном в Центральном районе, в зоне Северный они перекрыты мощным слоем мезо-кайнозойских отложений. Они ориентированы на субмеридиональную зону, опускаясь на восток под углом 50-80°. Граничат с Широтным с севера и Центральным разломом с запада. Они отличаются друг от
друга суб-широтной трещиной с углом падения на юг 60-80° между линиями рек 100 / 2-101 /2. В 1995 году при утверждении запасов Государственным комитетом по запасам по сложности геологического строения оно было отнесено к 3 группе. В дополнение к традиционным методам подсчета запасов золотосодержащих полезных ископаемых открытым способом, они рассчитывались с помощью объемной модели геостатическим методом.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Создание ЦМР являются наиболее распространённым методом трёхмерного моделирования по топографическим картам крупного масштаба [8, 9] с применением геоинформационных технологий. Трехмерное компьютерное моделирование позволяет усовершенствовать методику создания геологических моделей, повысить точность, надежность и правдивость оценки запасов месторождений [10]. Такие модели создаются разными методами и зависят от структуры и вида полезных ископаемых.
Моделирование рельефа карьера Амантайтау основано на исходных данных, представляющих собой план карьера (рис.2), топографическую двухмерную карту и матрицу высот, которые служат для создания триангуляционной модели рельефа (ТГЫ-модель).
Рис.2.План карьера (2021 г.) Рис.3. Фрагмент космического снимка
карьера Амантай
С целью обновления данных о рельефе использованы космические снимки CNES Airbus изучаемой области, полученные с помощью Google Earth Pro в августе 2021 г. (Рис.3), материалы Радиолокационной топографической миссия шаттла (англ. SRTM - Shuttle Radar Topography Mission), и данные OpenStreet Map.
Этапы создания (рис.4) включают ввод данных с нескольких источников - топографической карты, космического снимка, материалов SRTM и данных Open Street Map (рис.5).
Рис.4. Этапы построения трёхмерной модели рельефа
РЕЗУЛЬТАТЫ
В качестве двухмерной карты использованы лист K-41-g топографической карты в масштабе 1:500 000 (рис.5) и данные Open Street Map (рис.6).
Рис.5. Фрагмент топографической Рис.6. Фрагмент данных из базы карты данных Open Street Map. Выделен
контур карьера Амантай.
ЦМР, построенная по данным, извлечённым с топографической карты в масштабе 1:500 000, отличается значительным обобщением элементов рельефа (рис.7) по сравнению с моделью, построенной по космическому снимку (рис.8).
Рис.7. Фрагмент трехмерной модели Рис.8. Фрагмент трёхмерной модели рельефа, построенной по данным карьера Амантай, построенной по
топографической карты космическому снимку.
Материалы Радиолокационной топографической миссия шаттла SRTM (рис.9) представляют собой важный источник для цифрового моделирования благодаря разрешению в пределах 10—20 метров.
Рис.9. Фрагмент ЦМР, полученной по материалам SRTM
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЦМР являются важным источником для повышения качества геологического обеспечения, проектирования и планирования горных работ. Они занимают один из необходимых блоков данных в базе данных. Их геометрическая точность и детальность изображения определяют полноту получаемой по ним информации.
Дальнейшее исследование по совершенствованию цифрового моделирования рельефа карьера необходимо проводить с использованием трехмерных карт крупного масштаба, которые в настоящее время недоступны. Следует также использовать другие возможности использования открытых данных, размещаемых в интернете. Одним из направлений исследований должна быть разработана система требований к трёхмерным моделям рельефа для геодезических и маркшейдерских работ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Попов В.Н., Киселевский Е.В., Крыловский И.Л., Никитин В.В. Геоинформационные системы при маркшейдерском обеспечении недропользования. Геометрия и квалиметрия недр. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал) ГИАБ, 2000. №6 https://cyberleninka.ru/article/n/geoinformatsionnye-sistemy-pri-marksheyderskom-obespechenii-nedropolzovaniya/viewer
Аленичев В.М., Аленичев М.В. Повышение достоверности геоинформационного обеспечения при отработке техногенных месторождений. // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019 №11, с. 172-179
Загибалов А.В. Обоснование принципов моделирования пространственной концентрации золота в россыпных месторождениях. // Маркшейдерия и недропользование. 2010, № 3 (47), с. 57—60.
Трубецкой К.Н., Гальченко Ю.П., Сабянин Г.В. Методология оценки структурной сложности руды обнаружена в месторождениях как объект разработки. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2012, № 6, с. 75—86.
Кочергин А.М. Стоимость - универсальный критерий оценки запасов при построении современной национальной классификации запасов. // Недропользование XXI век. 2015, № 5 (55), с. 146—155.
Мельниченко И.А., Кириченко Ю.В. Пространственное районирование месторождений полезных ископаемых. // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021, №4, стр. 46-56
Исаходжаев Б.А., Ишбобаев Т.Б., Тангиров А.И. Особенности проявления зоны окисления в золоторудных месторождениях гор Букантау и возможности их применения как критерии оценки // Горный вестник Узбекистана , №2 (61) 2015, с.49.
Mirmakhmudov E., Gulyamova L., Juliev M. Digital elevation models based on the topographic maps. Coordinates, Volume XV, Issue 1, January 2019, 32-36 p.p. ISSN 0973-2136 Мирмахмудов Э. Р., Ковалев Н. В., Олтибоев Ж. М. Анализ математической основы топографических карт горных районов Республики Узбекистан. International scientific journal «Global science and innovations 2021: Central Asia» Nur-Sultan, Kazakhstan, June 2021, 24-28 p.p. Басаргин А. А. Создание цифровых моделей месторождений полезных ископаемых с применением современных технологий // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). Геодезия и маркшейдерия. 2014, 1 (25), 34-39 с.
Gulyamova L.X.
Associate Professor of the Department of Mining Survey and Geodesy Tashkent State Technical University (Tashkent, Uzbekistan)
Mirmaxmudov E.R.
Associate Professor of the Department of Geodesy and Geoinformatics National University of Uzbekisatn (Tashkent, Uzbekistan)
Abdumalikov J.X.
MSc student of the Department of Mining Survey and Geodesy Tashkent State Technical University (Tashkent, Uzbekistan)
Oltiboev J.
MSc Student of the Department of Geodesy and Geoinformatics National University of Uzbekisatn (Tashkent, Uzbekistan)
DEVELOPMENT OF DEM FOR UNDERGROUND MINING AT THE AUMINZO-AMANTAYTAU MINE
Abstract: this paper discusses the issues of 3-dimensional modeling of the relief using GIS technologies in mine surveying at the Auminzo-Amantaytau mine in the Kizilkum desert in Uzbekistan. Materials for building models in terms of getting an adequate picture include CNES Airbus satellite images of the study area obtained with Google Earth Pro in August 2021, materials from the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), topographic map data at scale 1: 500,000, Open Street Map geodatabases.
Keywords: digital elevation model, mine, Auminzo-Amantaytau, Uzbekistan
