3-D моделирование массива известняков Дербентского месторождения

Н.Н. Шатагин, (ведущий научный сотрудник, кандидат геолого-минералогических наук, МГУ)

В.В. Мосейкин, (доктор технических наук, профессор, МГГУ)

Н.М. Мусаев, (директор, Дагестанский комбинат строительных материалов (ДКСМ))

С.А. Пуневский, (доцент, кандидат технических наук, МГГУ)

 
Журнал Маркшейдерия и Недропользование

Геологическая документация и подсчет запасов месторождений полезных ископаемых осуществляются в настоящее время с широким применением компьютерных технологий, которые позволяют быстро и точно составлять сводную геологическую графику (карты, планы, разрезы), файлы документации и опробования, строить трехмерные модели месторождений, хранить и передавать их в электронном виде в цветном изображении.

Существует ряд зарубежных программных продуктов, реализующих моделирование месторождений: DataMine (Великобритания), Techbase (США), MicroMine, Vulcan, Surpac (Австралия) и другие [1,2,4,5]. Среди российских программных пакетов наиболее полно эта функция представлена в компьютерной геолого-маркшейдерской системе, созданной ВИОГЕМ.

Для геолого-маркшейдерского обеспечения проектирования и разработки месторождений используют мощные интегрированные пакеты прикладных программ: MicroMine – для решения геологоразведочных задач; DataMine – маркшейдерского обеспечения; Surpac – проектирования горно-эксплуатационных работ и ряд других. Программы различаются форматами файлов, интерфейсами по работе с пользователями, но для всех пакетов программ общим является огромный набор стандартных программ геометрического моделирования в трехмерном пространстве. На качественно новый уровень вышли геостатистические методы подсчета запасов месторождений твердых полезных ископаемых [1,3,6,7].

Моделирование геологического объекта – пластового месторождения известняков – представляет собой искусственное создание геометрических образов (карт, разрезов и т.п.) или математических выражений, воспроизводящих наиболее существенные зависимости и характеристики моделируемого месторождения. Компьютерная модель формируется с помощью программной реализации алгоритмов, связывающих числовые характеристики и геометрические элементы месторождения. Информация, используемая для моделирования, имеет пространственно-координатную привязку.

Исходные геологоразведочные данные.
Объект 3D-моделирования – участок доразведки, примыкающий к действующему Первомайскому карьеру Дербентского месторождения известняков – имеет простое геологическое

строение. Полезная толща известняков представляет собой пластообразную, горизонтально залегающую, ненарушенную залежь, мощность которой варьирует в незначительных пределах. По качеству известняки являются кондиционными на всей площади месторождения. Доразведкой, выполненной в 1985-87 гг., были изучены два участка, примыкающие с юго-востока и северо-запада к забоям действующего карьера. Первый разведан скважинами по квадратной, а второй – по прямоугольной сети. В процессе доразведки пройдено 34 скважины, из которых 33 включены в подсчет запасов, кроме скважины № 335, пробуренной за пределами земельного отвода. На первом участке пройдены 24 скважины, на втором – 9. В результате доразведки запасы первого участка отнесены к категории А, второго – к категории В.

Кратко рассмотрим последовательность шагов, предпринятых по созданию модели участка месторождения. Сначала в компьютер была введена максимально полная геологоразведочная информация по участку месторождения – база данных. Она включает файлы: координат устьев скважин, геологической документации, мощностей геолого-технологических тел (Vr, Vs, Pk), высотных отметок различных геологических поверхностей, данных опробования, физико-механических свойств и химического состава кондиционных известняков.

Данные, введенные в компьютер, тщательно проверялись и редактировались, для чегобыли использованы специальные программы. Один из действенных способов проверки – визуализация на экране дисплея данных геологической документации и опробования вместе с трассами всех разведочных скважин (рис.1)1). Проверка исходных данных – одна из важных стадий в работе над созданием 3D-моделей. В нашем случае она не заняла много времени, так как на Дагестанском комбинате строительных материалов (ДКСМ), разрабатывающем участок, имеются журналы первичной геологической документации скважин, отбора проб и результаты физико-механических испытаний проб известняков по полной и сокращенной программе. В итоге, все исходные данные были проверены, исправлены и введены в компьютер.

Читать далее

© Н.Н. Шатагин, В.В. Мосейкин, Н.М. Мусаев, С.А. Пуневский, "Маркшейдерия и недропользование" № 4 - 2010г.