Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,746

Samoylov A.V.

Одна из особенностей строения угольных месторождений состоит в наличии четких контактов между угольным пластом и вмещающими породами. Это значительно упрощает решение вопросов проектирования технологии горных работ. Вместе с этим физико-механические и качественные характеристики угля в пределах одного пласта, как правило, не имеют чрезвычайной изменчивости, что позволяет оперировать средними их величинами. Осадочное происхождение месторождений также дает возможность рассматривать толщу вскрышных пород как единый горный массив, обладающий усредненной по мощности горно-геологической информацией, особенно при пологом и горизонтальном залегании залежи. Таким образом, наиболее важными являются данные об изменчивости мощности вскрышных пород и угольных пластов в пределах месторождения, которые можно получить с помощью моделирования.

В горном деле наибольшее распространение получило математическое моделирование, имеющее ряд преимуществ перед другими методами.

Математическая модель месторождения, в общем виде, представляет собой формализованное описание формы, структуры и качественных характеристик месторождения в числовой или аналитической формах, позволяющих решать горно-геометрические, технологические и экономические задачи на ЭВМ.

Математические модели и методы моделирования для решения горно-технологических задач   должны удовлетворять следующим требованиям:

-в достаточной степени обеспечивать адекватность  реальным горно-геологическим условиям и  требуемую для данной исходной информации погрешность расчетов;

-позволять с минимальной трудоемкостью  подготавливать исходную информацию для ввода в ЭВМ;

- минимизировать вероятность появления случайных ошибок при расчете,  а их выявление и устранение  не было бы связано с  большими затратами труда и времени;

-обеспечивать возможность  корректировать, пополнять и развивать модели по мере поступления новых геологических данных;

-не зависимость от способа и системы разработки.

Известно, что для моделирования угольных месторождений наибольшее распространение получили аналитические модели. Форма залежей полезного ископаемого и распределение в них интересующих признаков описаны аналитическими зависимостями, без расчленения описываемого объекта на элементы и в общем виде представляют собой набор аналитических функций f(x, y, z), с помощью которых в заданных областях трехмерного пространства описывают формы залежей и распределение признаков.

Оценивая геологическую документацию в качестве исходной для математического моделирования, можно выделить следующие элементарные геометрические объекты:

  • характерные точки пересечения скважин с кровлей и почвой пласта, или места отбора проб качества, точки, характеризующие контур блока и т. п.;
  • отрезки линий (интервалы между характерными точками), например прямые линии, аппроксимирующие сложный криволинейный контур залежи и т. п.,
  • плоские фигуры, ограниченные замкнутыми гладкими кривыми (изолиниями) или ломаными линиями (многоугольники) и т. п.;
  • объемные фигуры, однородные тела, ограниченные плоскими или криволинейными плоскостями.

В качестве метода интерполяции для угольных месторождений достаточно использовать метод обратных расстояний, что обусловлено практически неизменными характеристиками угольных пластов. В отдельных случаях, когда известно варьирование в широких пределах некоторого качественного показателя следует применять метод Кригинга.

Широкое внедрение компьютерного документооборота геологической информации на угледобывающих предприятиях, наличие и постоянное дополнение баз данных по месторождению позволяет свободно осуществлять их экспорт и импорт между различными по возможностям программными продуктами, предназначенными для построения модели залежи с целью принятия наиболее рациональных технологических решений.

Таким образом, в настоящее время при научном обосновании технологии отработки угольных месторождений следует уделять большое внимание моделированию строения залежей и окружающего массива пород. Используя при этом обмен геологической информацией в цифровой форме между геоинформационными программными продуктами, затраты времени минимизируются, что предполагает быстрейшее достижение цели с большим уровнем качества.

Работа представлена на III научную конференцию с международным участием «Успехи современного естествознания» (г. Сочи, Дагомыс, 1-3 октября 2003 г.)