«ФГБОУ ВПО ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт недропользования Кафедра Маркшейдерское дело и геодезия 20 _ г. ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (рабочая учебная программа дисциплины) ...»

В этих условиях немаловажной проблемой является уровень подготовки специалистов горно-геологической отрасли. Особое внимание компания MICROMINE уделяет работе с ВУЗами в плане обучения горных инженеров различных специальностей современным компьютерным технологиям. С года стратегическим партнером компании стал Санкт-Петербургский горный институт (технический университет) им. Г.В.Плеханова, где на кафедре геологии и разведки месторождений полезных ископаемых создан учебный класс MICROMINE и читается курс лекций «Моделирование геологической среды и оценка запасов (на примере пакета Micromine)». Учебные лицензии по льготным ценам для обучения студентов, аспирантов и преподавателей приобретены ИрГТУ, СПбГУ и Уральской ГГГА.

Описание системы MICROMINE - это многофункциональный программный продукт для персональных компьютеров. Он предназначен непосредственно для геологов, геодезистов и горных инженеров и призван помогать решать как повседневные задачи производства, так и специфические проблемы, связанные с трехмерным моделированием, подсчетом запасов, проектированием рудников и представлением результатов.

Более 2 тысяч систем MICROMINE работает практически во всех горнодобывающих странах мира. Систему выбирают в качестве основного ПО как разведочные, так и добывающие компании, а также научно-исследовательские организации, учебные заведения, компании-консультанты и проектные организации. Ведущие ВУЗы России выбирают MICROMINE для обучения студентов вследствие того, что данная система является наиболее удобной в освоении и простой в обучении при всей своей функциональности и мощности. Производственные компании выбирают систему MICROMINE не только для решения своих повседневных практических задач на рабочих местах геологов, маркшейдеров, геодезистов и горных инженеров, но также и для долгосрочного планирования разведки и добычи месторождений на основе современных компьютерных моделей и технологий. При этом система способна эффективно работать на компьютерах практически любой конфигурации, включая палмтопы.

MICROMINE снабжен всеми процессами, необходимыми для решения прикладных задач на любой стадии геологоразведочных и горных работ и подсчета запасов. Основными его особенностями являются гибкость, простота управления и высококачественный продукт на выходе.

Помимо ядра, система MICROMINE состоит из 8 основных модулей, что позволяет наращивать систему вместе с продвижением производственного процесса и ростом компании.

Легкость в ис- Стандартный интерфейс Windows, что позволяет быстро освоить пользовании: систему.

Концепция форм позволяет сохранять информацию в группах соответствующих диалогов, которые могут быть многократно использованы в процессе работы.

Удобные и дружественные диалоги с автоматическим заполнением Нажатие на правую кнопку мыши вызывает список последних использованных процессов.

Управление ба- Редактор в форме таблицы.

зами данных и Более 50 различных математических функций для расчетов.

заверка Набор инструментов (включая ODBC) для импорта баз данных.

Установление прямой связи с внешними базами данных.

Подключение вложенных таблиц подстановки (например, литологических кодов) к полям для обеспечения последовательных и заверенных данных.

Объединение лабораторных данных с любым текстовым форматом Использование длинных имен файлов для удобной организации баз Скважины: Вывод на экран разрезов и планов со скважинами с полной цветовой кодировкой, штриховками, заливками, графиками и значениями.

Вывод на экран изображений, сетей, пластов, стрингов, контуров, Интерактивное свободное задание плоскостей разрезов.

Интерактивные инструменты для быстрой и аккуратной оцифровки Интерактивный расчет средних содержаний рудных пересечений для нескольких элементов в колонках скважин с выводом на экран.

Всевозможные методы расчета композитных интервалов.

Создание конту- Создание цифровых моделей поверхностей и контуров.

ров и сетей: Выбор алгоритмов для интерполяции сетей с полным контролем Использование цветовых спектров и переходов для создания плавных цветовых переходов.

Создание контуров для сетей с цветовой кодировкой линий.

Трехмерная сре- Графика рабочих станций на ПК, позволяющая загрузить и видеть да (3D): различные данные в трехмерной среде.

Быстрая трехмерная визуализация позволяет показать и объяснить Контроль прозрачности и сглаживания для любого объекта.

Регулировка величин превышения любых объектов для разбиения Статистика: Изучение законов распределения.

Распознавание наличия различных популяций содержаний.

Параметры распределения, такие как среднее и дисперсия.

Геостатистика Изучение и оценка пространственных трендов и анизотропии.

(вариография): Построение и моделирование вариограмм любого типа.

Построение моделей поверхностей вариограмм.

Геодезия и Загрузка данных из любого инструмента.

маркшейдерия: Расчет координат, ходов и обработка съемок.

Конвертация любых географических и координатных сетей.

Геологические Интерпретация на экране геологических доменов.

модели: Полигональная оценка запасов с использованием метода разрезов.

Моделирование Общая глобальная оценка декластированных содержаний.

рудных тел: Проверка на наличие пропорционального эффекта.

Оценка содержаний методом обратно пропорционально степени Оценка содержаний методом обычного (ординарного) кригинга.

Оценка содержаний методом полииндикаторного, медианного или Виртуальные субблоки для более точной оценки объемов и отчетов по запасам.

Контроль со- Поуровневое представление запасов.

держаний: Возможность дизайна рудных блоков.

Получение геодезических координат для решения обратной геодезической задачи.

Получение средних содержаний и тоннажа для рудных блоков.

Дизайн карье- Интеграция с программами оптимизации карьеров Whittle и Дизайн карьеров с возможностью задания переменных величин высоты уступов, углов откоса, ширины бермы и дороги.

Презентация, Вывод на печать и экспорт смешанной растровой и векторной Все предопределенные макеты могут быть переделаны и подогнаны по желанию пользователя.

Поддержка геодезических сетей, легенд, нескольких сетей, изображений, символов, штриховок и заливок любых шрифтов используемого компьютера.

Встроенный макет для вывода на печать разрезов с линией плана.

Вывод на печать на любое устройство, поддерживаемое Windows, Каркасное моде- Помогает лучше понять сложные трехмерные структуры.

лирование: Легкость и удобство построения каркасных моделей.

Каркасные модели интегрированы в процессы моделирования.

Автоматизация: Редактор макросов легко использовать для автоматизирования Использование замещаемых переменных параметров в макросах Документация: Онлайн документация, а также помощь для каждого диалогового В этой лекции мы разберем устройство типичного проекта горногеологической информационной системы на примере ГГИС MICROMINE. Как уже говорилось на прошлой лекции, ГГИС можно отнести к геоинформационным системам. ГГИС MICROMINE имеет ряд черт, характерных для ГИС, например – ArcGIS. Во-первых – это пространственная привязка данных. Любая точка проекта ГИС соответствует реальной точке пространства, расстояния и объемы в горно-геологических системах измеряются в метрах и километрах.

Второе общее свойство горно-геологических и геоинформационных систем – послойная организация проекта. И те, и другие могут содержать в своем проекте большое количество наборов данных не зависимых друг от друга. Эти «слои» можно включать и выключать, переносить, удалять, подбирать для их отображения собственные цвета и символы и т.д.

Сходство ГГИС и ГИС проявляется также том, что они хранят в себе как пространственную, так и атрибутивную информацию, используют как векторные, так и растровые модели данных.

Основное отличие горных систем от географических в том, что первые работают в трехмерном пространстве. Соответственно все элементарные объекты в ГГИС являются объемными. Иными словами, их форма и положение в пространстве описывается тремя координатами.

Элементарные объекты ГГИС, хотя и напоминают объекты ГИС, имеют собственные названия. Ниже в таблице 6 приведено соответствие плоских объектов ГИС и трехмерных составляющих проекта горно-геологической системы.

Таблица 6 Сопоставление объектов ГИС и горно-геологических систем

ГИС ГГИС

TIN-модели (псевдотрехмерные) Каркасы (истинные трехмерные модели) данных Сплошные объемные тела (solids) Точки в ГГИС имеют три координаты, линии и полигоны могут изгибаться в двух направлениях. Каркасы Micromine, в отличие от TIN-модели ArcGIS, могут моделировать поверхности с отрицательным наклоном, то есть отображают рудные тела со всех сторон, а не только их верхнюю поверхность. Блочная модель может показать внутреннее строение рудного тела, в то время как грид ArcGIS способен отразить лишь распределение какого-либо элемента по поверхности. Как видно из таблицы, ГГИС имеют ряд собственных типов объектов, в ГИС не встречающихся.

ГГИС стоит сравнить с еще одним классом программ – системами управления базами данных. Изучая ГИС, вы могли видеть, что ГИС-проект начинается с ввода пространственных объектов, векторизации, создания графики, к которой уже позже привязываются атрибуты. В ГГИС дело обстоит иначе. Основой для построения проекта горно-геологической системы является набор таблиц с координатной и атрибутивной информацией: расположение скважин и канав с результатами их опробования. Имея этот набор, программа (либо сам пользователь) создает графические объекты: чертит траектории скважин, оконтуривает богатые блоки на разрезах, создает модели рудных тел.

Выше сказанное не значит, что в ГГИС совсем не используется пространственная информация, оцифрованная по бумажным картам. В проект Micromine можно подгрузить изолинии рельефа, гидросеть или геологическую карту. Эти данные не просто украшают создаваемую в Micromine графику. Они необходимы для качественного моделирования и анализа. Но начинается проект ГГИС все же с таблиц, а не пространственной информации.

Разберем подробнее устройство базы данных, на которой основан проект Micromine. Информация о положении и опробовании скважин находится трех таблицах с определенной структурой.

1. Таблица устьев скважин имеет пять обязательных полей: имя скважины, три поля с координатами и глубину. Помимо них, могут присутствовать угол заложения скважины и прочие пользовательские поля. Если угол заложения не определен, скважина считается вертикальной. Каждая скважина может быть занесена в таблицу только один раз, то есть должна иметь уникальное имя.

2. Файл инклинометрии описывает искривление скважины. Он содержит поле с именем скважины, глубину замера, азимут и угол на этой глубине.

Файл инклинометрии может отсутствовать, в этом случае скважина считается вертикальной.

3. Файл интервалов опробования имеет минимум четыре поля: имя скважины, глубина начала интервала, глубина конца интервала и хотя бы одно поле с информацией об интервале. Полей с описанием интервала может быть много, они хранят данные о литологии, содержании элемента и прочие. Литология и данные опробования как правило хранятся в отдельных таблицах. В качестве вспомогательных в файле интервалов обычно присутствует поле с номером пробы и поля с прочей справочной информацией.

Как видите, все три таблицы имеют поле с именем скважины. Оно является ключевым при связи таблиц в базе данных. Micromine при работе обращается к одной базе данных, а не к нескольким таблицам. Обратите внимание, в файле опробования нет никакой координатной информации – только глубина.

Координаты начальной и конечной точки интервала программа может вычислить по глубине и данным двух других таблиц.

При создании модели месторождения, помимо опробования скважин, используются результаты бороздового опробования канав. Эти данные хранятся в Micromine в таблицах точно такой же структуры, как и таблицы скважин. Отличает канавы от скважин только субгоризонтальный угол заложения (канава в Micromine – это скважина, лежащая на боку).

Описанных выше данных достаточно для моделирования объемной структуры месторождения и создания моделей его рудных тел. Рассмотрим теперь, как происходит процесс моделирования? Для объемного моделирования в ГГИС используют два принципиально разных, но дополняющих друг друга метода: каркасную и блочную модель. В чем же их суть?

Каркасную и блочную модель ГГИС относятся так же, какм TIN-модель и грид в ГИС. Каркасная модель оконтуривает в трехмерном пространстве рудное тело набором треугольников. Внутри этого тела руда, снаружи – пустая порода. Блочная модель состоит из набора одинаковых «кирпичиков» с разными значениями содержания полезного компонента. Она заполняет все пространство, где конкретно будет проходить граница рудного тела, зависит от величины бортового содержания.

Структура модулей MICROMINE Ядро (Core - GPick 3D):

Базовый модуль для разведчиков в который входит GPick и 3D. Позволяет импортировать (прямой ввод, экспорт и импорт, подключение баз данных), заверять, обрабатывать, визуализировать и интерпретировать буровые и другие геологоразведочные данные. В состав модуля входит мощный графический редактор ВИЗЕКС c 2D и 3D средами редактирования и визуализации. В ВИЗЕКСе имеются функция, позволяющая работать с данными, созданными в GIS приложениях, набор инструментов для оцифровки точек, линий, разрезов по профилям, поверхностей по горизонтам. Линии можно привязывать к любым объектам, скважинам и пр., сглаживать, уменьшать количество точек, менять координаты точек. Также в базовом модуле есть редактор печати 'QuickPlot' для вывода графики на печать или сохранении в формате *.dxf. В набор дополнительных функций входит Создание сеток (гридов), Заверка буровых данных, Расчет координат интервалов опробования и траектории скважин, Упрощений разрез, Статистика распределения, Преобразование координатных сеток и Буссольный ход. В ядро входит полноценная трехмерная среда для просмотра любых данных имеющих 3D координаты. Имеется опция получения разрезов по объектам в любом направлении. Изображение в 3D среде может быть сохранено в виде битового файла и открыто в любом приложении Microsoft.

Расширенные возможности по обработке геологоразведочных данных.

Модуль обработки буровых данных дополнен функциями построения различных колонок, профилей, планов и разрезов, вычисления и выборки данных опробования. Функция расчета композитов позволяет создавать файлы с объединенными интервалами или композитами по рудных пересечениям, уступам, геологии и заданным интервалам. Функции обработки площадных данных усилены большими возможностями по созданию сеток (гридов) и их конвертацией в цифровые поверхности. Функция создания цифровых поверхностей включает расчет Z координат и кодировку объектов по цифровой поверхности. Модуль статистики расширен за счет набора корреляционных функций, функций по оценке качества опробования и геостатистики. Функция Контур включает пять алгоритмов для расчета сеток и изолиний (обратно пропорционально степени расстояния, кригинг, минимальной кривизны, ближайшего соседа, используя сферу или эллипсоид).

Оценка запасов:

Модуль включает 2D и 3D блочное моделирование. Доступны все известные способы оценки содержаний, включая Метод обратных расстояний, Универсальный Индикаторный, Ранговый и Полииндикаторный Кригинг. В отдельные функции выведены полигональный метод разрезов и сеточные модели пласта. Кодирование блоков может быть выполнено различными метками, в том числе и по контурам. Для создания каркасных моделей по содержаниям предусмотрена отдельная функция в меню.

В состав модуля входит расширенный набор функций для обработки различных маркшейдерских данных и расчета 3D координат точек. Предусмотрен вариант автоматического и ручного счета маркшейдерских данных. Возможна загрузка исходных данных из геодезических приборов напрямую через COMport, или обменные форматы, или вручную.

Функция расчета цифровых моделей поверхностей позволяет создавать методом Деланэ триангуляционные поверхности и рассчитывать по ним Z координаты других объектов. В случае необходимости любому объекту может быть присвоена метка по его положению относительно цифровой поверхности.

Модуль проектирования горных работ позволяет рассчитывать объемы руды и вскрыши в контурах по точечным данным и блочным моделям. Дополнительные функции в составе модуля: Контроль содержания при добыче, Установка буровзрывных скважин и Вывод файлов для оптимизации. В функции Отчет по модели добавлены Содержания точечных проб, Содержания в контуре, Содержания эксплуатационных блоков. В версии 9.3 также включены функции построения вееров БВР для подземный рудников, проектирование подземных выработок, контроль содержаний и проектирование БВР для открытых работ с возможностью оценки смещений при взрывах в среде Визекс.

Модуль обеспечивает переход в интерфейс Whittle 3D/4D и MineMax Planner и позволяет рассчитывать исходные файлы для оптимизации карьеров.

В интерактивном режиме в среде ВИЗЕКС осуществляется моделирование/проектирование карьеров и сопутствующей открытой добыче инфраструктуры. Та же функция в среде ВИЗЕКС позволяет учитывать переменные вводные в моделях (углы уступов, плотности пород, ширину берм и пр.) Каркасное моделирование:

Каркасное моделирование включает функции Каркасы из стрингов, Кодирование объектов каркасными моделями, Полигональная оценка каркасов с получением отчетов по тоннажу, объемам и содержаниям, Пересечения каркасов. В этот модуль также входит построение каркасных моделей по интерпретационным контурам в 3D среде и их редакция.

Редактор печати:

Редактор печати усилен по сравнению с базовым Ядра. Он дополнен серией настроек, которые позволяют изменять параметры зарамочного оформления, и дают дополнительные возможности по просмотру и выводу графики на печать.

Встроенные векторный редактор MICROMINE позволяет создавать, оформлять и выводить на печать любого формата сложные чертежи. Имеется система управления легендой и размещения дополнительной информации в виде таблиц и рисунков в поле основного чертежа.

Модуль открывает прямой линк с наиболее распространенными базами данных (Microsoft Access® or Paradox®). Это позволяет работать и управлять различными данными, включая CSV, MICROMINE, SIF и другие форматы.

Встроенный редактора просмотра обеспечивает тот вид базы данных, который удобен пользователю. Для удобства работы предусмотрен режим работы с несколькими окнами. Любые изменения в базе данных могут быть выделены особыми метками, а система поиска обеспечивает быстрый поиск данных по всей структуре базы данных. Для графического изображения данных предусмотрен вывод сложной графики включая изображения, документы веб-страницы и пр.

Тема 5.2. Способы оценки запасов. Основные требования к материалам для моделирования месторождений в компьютерной системе MICROMINE Каркасная модель Обычная технология оценки запасов минерального сырья предусматривает создание блочных моделей рудных тел или месторождений, которые могут быть построены без определения каких-либо границ и распространяются на все пространство месторождения. Но в большинстве случаев рудные тела, геологические образования, тектонические нарушения оконтуривают с помощью каркасных моделей поверхности. Для построения каркасной модели рудного тела необходимо сначала оконтурить его на нескольких субпараллельных разрезах, проходящих через скважины. Это делается пользователем вручную, исходя из результатов опробования скважин и принятого бортового содержания компонента. Созданные пользователем контуры, программа объединяет в незамкнутый каркас, а затем в замкнутое тело – солид.

Существует несколько методов создания каркаса: метод пропорциональных расстояний, метод равных углов, метод минимизации поверхности.

Кроме замкнутых объемных моделей ГГИС могут создавать каркасные модели поверхностей (TIN-модели). Их используют для моделирования открытых горных выработок, погребенной поверхности плотика, плоскостей тектонических нарушений и т.д. В ГГИС каркасные модели поверхностей строятся по набору трехмерных линий. Это могут быть как стринги одной высоты (например, изолинии рельефа), так и проведенные в пространстве стринги (например, линии разломов). Созданные каркасы можно объединять, отрезать, комбинировать.

Подсчет запасов по каркасной модели использует классический механизм, применяемый при ручной оценке. Замкнутая модель рудного тела (солид) разбивают разрезами на подсчетные блоки, для каждого блока по данным опробования ограничивающих его скважин определяют среднее содержание, умножают на его объем и получают запас по блоку. Простое суммирование запасов блоков дает общие запасы по рудному телу.

Блочная модель Простейший тип трехмерной модели месторождения – это прямоугольная пространственная решетка, где каждая ячейка имеет одинаковую ориентацию и содержит единственную характеристику для каждой переменной. Именно этот тип используется большинством ГГИС. Размер ячеек должен быть достаточно мал для того, чтобы учесть все нюансы формы и внутренней структуры рудного тела. Обычно размер блока зависит от длины интервала опробования (должен быть меньше ее половины). Желательно также, чтобы форма блока учитывала анизотропию внутреннего устройства месторождения (при наличии выраженной зональности параллелепипеды ячеек вытягиваются вдоль зон).

Блочная модель может быть построена на всем пространстве месторождения, однако обычно при ее создании используют готовый каркас или набор каркасов. Полученная таким образом модель пока пуста. Ее ячейки необходимо заполнить значениями.

Заполнение ячеек блочной модели – это процесс трехмерной интерполяции, аналогичный двухмерной интерполяции, с помощью которой в ArcGIS строят геохимические поля по сети опробования. Исходными данными для этого процесса являются точки с известными содержаниями, неравномерно распределенные в пространстве (центры интервалов опробования скважин и канав). ГГИС используют несколько методов интерполяции: метод обратных расстояний, ближайших скважин (или многоугольников), линейный и логнормальный кригинг, а так же интерполяцию поверхностей (аналог интерполяции в ГИС).

При использовании метода многоугольника оцениваемой ячейке присваивается значение ближайшей пробы. Особенность этого метода в том, что он способен обрабатывать не только числовые, но и текстовые данные (например, названия пород). Метод обратный расстояний рассчитывает значение в ячейке по нескольким соседним точкам, придавая точке тем больший вес, чем ближе она находится. Кригинг – это геостатистический метод оценки содержания. Как и в методе обратных расстояний, кригинг расставляет веса точкам, участвующим в подсчете. Но при кригинге веса распределяются так, чтобы минимизировать дисперсию оценки (возможную ошибку). Иногда удобнее применять индикаторный кригинг. Этот метод применяет при расчетах веса точек определенные для конкретного типа руды. Для другого типа руды набор весов будет иным.

Удачно построенная блочная модель лучше, чем каркасная показывает распределение полезного компонента в рудном теле. Общие запасы руды при использовании блочной модели складываются из запасов всех составляющих ее «кирпичиков». Соответственно, подсчет запасов по этой модели точнее. За рубежом использование блочной модели при подсчете запасов является обязательным стандартом. В России пока дела обстоят не так, но это только вопрос времени.

Надо отметить, что при работе геолог обычно применяет обе модели.

Каркас, например, используется для ограничения рудного тела на блочной модели.

Сбор первичной информации по моделируемому месторождению следует проводить с учетом степени изученности и методики проведенных разведочных работ.

В любом случае собранные данные подразделяются на несколько частей:

1. Графическая информация (карты, планы, разрезы, проекции);

2. Аналитические данные (данные опробования и данные изучения керна скважин по литологии и др.).

3. Информация о классификации и принятых кондициях подсчета запасов, а также данные о погашении запасов (желательно по годам или периодам добычи). Сюда также желательно включить информацию о средних удельных весах всех геологических формаций.

4. Кроме того, для создания целостной картины объекта работ рекомендуется собрать и обобщить данные об изученности месторождения и основных чертах геологического строения рудного района, рудного поля и месторождения (тектоника и история развития, генезис месторождения, основные геологические формации в разрезе рудного поля, структурные элементы, характеристика оруденения). Такая информация потребуется в дальнейшем и для написания очерка в отчет по моделированию, и во многом будет корректировать методику моделирования.

Предполагаемый состав Графической информации:

1. Геологические разрезы (по результатам разведочных стадий) с элементами геологии и интерпретации рудных тел.

2. В случае имеющихся горных выработок (карьеров, шахт) погоризонтные планы:

элементами геологии, проекцией буровых скважин, интервалами бороздового опробования подземных выработок и канав, контурами промышленных блоков (ГКЗ, эксплуатационных, фактической отработки, забалансовых руд).

Геологические разрезы и планы необходимы для корректной интерпретации минерализации и геологии месторождения с учетом ранее проведенных работ и исследований.

3. Топографическая основа и планы поверхности горных выработок (маркшейдерские) для создания ЦМП (цифровой модели поверхностей). Топооснова и существующие карьеры может быть представлена или в виде планов с контурами, которые будет необходимо оцифровывать, или в формате DXF для прямого импорта в MICROMINE, или в виде уже имеющихся файлов стрингов (контуров) и/или точек.

4. В ряде случаев, при решении горно-эксплуатационных задач для крутопадающих рудных тел требуется информация о продольной проекции рудного тела с проекцией блоков, границ карьера и подземных выработок.

Предполагаемый состав Аналитической информации:

1. Данные опробования разведочных скважин.

Данные опробования скважин БВР (буро-взрывных работ) – если имеются.

Данные по бороздовому опробованию горных выработок.

Данные по литологии керна скважин.

Последний вид данных используется для создания корректной и полной геологической модели месторождения, что может быть чрезвычайно важным моментом при моделировании некоторых типов месторождений с присутствием литолого-стратиграфического, магматического и структурного факторами контроля оруденения. Нередко данные о литологии на давно разрабатываемых месторождениях отсутствуют или находятся в беспорядочном состоянии. Исполнителям следует обратить внимание на создание максимально полной и корректной базы по литологии, так как для золотых и золотосодержащих месторождений возможно до проведения интерпретации оруденения следует построить каркасную геологическую модель.

При сборе данных по буровым скважинам создаются следующие электронные таблицы, которые могут быть созданы в Excel, а затем импортированы в MICROMINE:

Координаты устьев скважин. Необходимые поля (колонки таблицы): Имя скважины, Восток, Север и Высота устья и Общая Глубина скважины. Если принято, что все скважины являются вертикальными (без существенных отклонений), то нет необходимости создания отдельного файла инклинометрии скважин. Если скважины прямые, то при этом в файл координат устьев вводятся дополнительные поля Азимут скважины и Угол падения скважины.

Данные опробования скважин. В этом файле создаются следующие поля:

Название скважины, От и До (поля интервалов), данные опробования на золото (AU) и/или другие элементы или описательные поля (например, выход керна, удельный вес и пр.).

Данные геологической документации скважин. В этом файле создаются следующие поля: Название скважины, От и До (поля интервалов) и поля геологических кодов каждого интервала (геология, выветривание, цвет... и Для выбора и задания геологических кодов рекомендуется до создания файла геологической документации обобщить материалы геологической изученности и построить упрощенную схему иерархии геологических формаций, для которых в дальнейшем и будут построены каркасные модели.

Особое внимание следует уделять поверхности зоны окисления, так как она часто играет важную роль при эксплуатации и переработке руд. Данные по глубине окисления могут быть включены в файл геологии или опробования в виде дополнительной колонки (поля) с кодами степени окисленности интервалов. Альтернативно, поверхность выветривания/окисления может быть оцифрована с имеющейся графической информации (прежде всего, геологических разрезов).

Тема 5.3. Моделирование МПИ в Micromine. Основные операции. Некоторые методы подсчета запасов. Классификация запасов по категориям и получение отчета Обычно все данные об объекте хранятся в проекте. Сюда входят координаты точки отбора образца, данные бурения, цифровые топографические планшеты, результаты аэросъемок, фотоснимки и любая другая информация связанная с данным проектом. Здесь же, в дополнение к информации об объекте, хранятся макросы и формы.

Данные в Micromine, за исключением битовых изображений, находятся в табличной форме.

Набор стандартных файлов и названия полей следующие:

Устья скважин – данные о местоположении скважин. Поля: Скв (№ скв.);

Север (X); Восток (Y); Превышение (Z); Глубина скважины.

Опробование - Поля: Скв (№ скв.); От; До; Поля с содержаниями.

Инклинометрия - Поля: Скв (№ скв.); Глубина съемки; Азимут; Погружение (угол падения скважины).

Геология – данные по литологии. Поля: Скв (№ скв.); От; До; Литологические коды.

Файлы точек – Поля: Север (X); Восток (Y); Превышение (Z); поля описания точек.

Файлы стрингов – (например, контуры топоосновы или границы рудных тел). Поля: Север (X); Восток (Y); Превышение (Z); Имя/номер стринга;

поля описания стрингов – необязательное поле (например, цвет и пр.).

Базы данных по топографии – оцифрованные топографические планы или точки топографической съемки Другие дополнительные данные – геофизические и геохимические данные, ранее созданные геологические карты, цифровые планы инфраструктуры и пр.

Если базы данных по топографии не переведены в электронный формат, то их необходимо оцифровать в Micromine. Если не известны координаты устий скважин, то их также необходимо оцифровать с планов.

При подготовке геологоразведочных данных и их импорте в Micromine, графический материал (разрезы, планы, проекции и пр.) необходимо перевести в электронный формат с увязкой в единой системе координат.

Общая статистика. Таблицы и графики Для получения статистических параметров запустить Статистика | Описательная | Нормальная/Логнормальная для каждого рудного элемента (домена) раздельно. Данные статистики будут записаны в сгенерированном файле в виде отчета (разделитель – запятые).

Возможность рассчитать таблицы распределения для каждого элемента:

Статистика | Таблицы распределения. Желательно также вычислить коэффициент вариации, который будет отражать качество вариограммы: COV = STDDEV (Стд отклонение) / MEAN (Среднее). Этот же показатель поможет в определении метода необходимого для интерполяции данных.

Графики (гистограммы, накопленной частоты и диаграммы вероятности), нормального и логнормального распределения должны быть получены для каждого рудного элемента (домена): Статистика | Распределение. По возможности исполбьзуются фильтры для разделения доменов. Все графики необходимо распечатать, изучить и вставить в общий отчет. По построенным гистограммам и графикам необходимо определить наличие популяций нескольких рудных элементов, естественные бортовые содержания и мин/макс содержания рудных элементов.

Наиболее важной задачей является определение количества популяций рудных элементов. Их количество может быть оценено путем Статистика | Распределение (выбрать Probability Plot и/или Natural Log). Когда график вероятностного распределения построен, запустить Модель | Разбить из верхнего меню (при моделировании использовать опцию Оптимизировать) для получения статистических параметров для каждой популяции. Они могут быть последовательно показаны на планах и разрезах буровых скважин и сравнены с геологической моделью.

Интерполяция минерализации Перед началом интерпретации необходимо убедиться, что рассчитаны 3D координаты центральных точек для всех интервалов опробования. Если этот процесс не выполнен, то следует воспользоваться функцией: Скважина | Создать | Координаты вдоль скважины. Также необходимо сгенерировать файл с координатами линии скважины с заданным интервалом: Скважина | Создать| Траекторию скважины. Оба этих файла будут необходимы для увязки интерпретационных контуров с интервалами опробования.

Все геологические домены и ореолы рудной минерализации (зоны минерализации) могут быть проинтерпретированы в интерактивном режиме на экране при помощи функции Просмотр | Послойный; Скважина | Упрощенный разрез; Скважина | Ортогональные разрезы; Скважина | Планы или Скважина | Произвольный разрез | Простой или Сложный. Наиболее удобными являются функции Просмотр | Послойный и Скважина | Произвольный разрез | Простой или Сложный.

Однако наиболее удобным инструментом по интерпретации, как геологических разрезов, так и погоризонтных планов является ВИЗЕКС (Visex).

Каркасное моделирование Построение каркасной модели осуществляется при помощи опции 3D | Каркасное моделирование. Для этого необходимо загрузить все интерпретационные контура или стринги и соединить их в единый и непрерывный каркас:

Каркас | Создать. Соединение элементов каркаса осуществляется в режиме Каркас | Режим | Построение каркаса путем выделения контуров последовательно друг за другом. В процессе построения нужно как можно чаще проверять качество соединений элементов каркасной модели на предмет перехлестов или пересечений линий (щелкнуть правой кнопкой мышки на каркас и выбрать Проверить).

В случае необходимости, для контроля соединений точек между контурами можно воспользоваться связующими линями Каркас | Режим | Правка связующих линий. Если связующие линии не обеспечивают качественное соединение элементов каркасной модели, то посмотрите интерпретационные контура в режиме Каркас | Режим | Правка стрингов. Обратите внимание на то, чтобы все контура были развернуты в одном направлении (щелкнуть правой кнопкой мышки на контур и выбрать Развернуть). Дополнительная редакция контуров осуществляется в том же режиме (Копировать, Переместить, Масштаб, Вставить точки, Закрыть, Объединить, Удалить, Сохранить как).

По окончании построения каркасной модели первый и последний интерпретационные контура копируют и перпендикулярно сдвигают на расстояние равное половине расстояния между скважинами на разрезе и закрывают каркас (Каркас | Закрыть конец в режиме Построение каркаса). Некоторые пользователи предпочитают уменьшить перенесенный контур в размере, а затем закрыть на нем каркас, другие – построить простую линию и замкнуть каркас на эту линию. Распространен также прием закрытия каркаса на точку (или очень маленький контур - выклинивание) находящуюся на расстоянии равном расстоянию между разрезами. Однако, выбор наиболее подходящего способа, все-таки зависит от геологического строения и характера рудной минерализации.

Завершив работу над построением всех замкнутых каркасов их необходимо еще раз просмотреть в 3D на фоне скважин и минерализации. Для редактирования каркаса его нужно выделить: Правка Менеджер | объектов | Выделить, а затем воспользоваться функцией Каркас | Изменить.

Объем каркасной модели можно оценить с помощью функции Моделирование | Полигональная оценка каркасов | Объемы. В результате будет получен файл-отчет с указанием общего объема каркасной модели, который необходим для сравнения с рассчитанным по блоковой модели.

Цифповые модели поверхностей(ЦМП) Цифровая модель поверхностей (ЦМП), в отличает от сетки (грида), рассчитываемой с помощью математической функции, представляет собой цифровую модель созданную путем триангуляции между точками имеющими 3D координаты.

ЦМП генерируется в Стринги | ЦМП | Создать. В том случае, если интерпретационные контуры или стринги используются для построения каркаса, то для контроля процесса триангуляции необходимо воспользоваться опцией Ограничивающие линии.

Строить ЦМП можно также в 3D Каркас | Создать, собирая их из стрингов (например, разрывные нарушения в виде плоской модели). Для редактирования уже созданной ЦМП, нужно выделите ее Правка | Менеджер объектов | Выделить, а затем из верхнего меню выбрать Каркас | Изменить. В режиме Каркас | Режим | Правка связующих треугольников можно удалять треугольники каркаса. Если необходимо нарастить периметр ЦМП или изменить внешний контур, то в режиме Построение каркаса заверьте его опцией Проверить. При этом программа создаст стринг по периметру ЦМП, редакция которого возможна в режиме Правка стрингов. Для наращивая ЦМП следкет скопировать этот стринг и опцией масштаб (>100%) увеличить его. После этого вернуться в режим Построения каркаса, соединить внутренний периметр с внешним. Затем сохранить каркас, как новый файл.

Наиболее часто решаемые задачи, связанные с созданием ЦМП следующие: построение модели топоповерхности (в.т. числе по устьям скважин), кровли/подошвы литологических горизонтов, подошвы коры выветривания, непрерывные рудные интервалы и пр.

Выборка интервалов опробования и расчет Когда все каркасные модели подготовлены, необходимо выбрать интервалы опробования внутри каркаса для геостатистической обработки и интерполяции содержаний. В случае если нет необходимости в каркасном моделировании, то Контуры могут быть использованы для выборки данных опробования из базы данных опробования. Перед началом этой процедуры, необходимо создать дополнительные поля в файле, изменив его структуру (создать например, поле Выборка), в который будут расставлены метки (это может быть любая цифра или буква).

Выборка с использованием ЦМП ЦМП могут быть использованы для выборки любых точечных данных (например, образцов) выше, ниже или за пределами ЦМП при помощи функции Стринги | ЦМП | Присвоить. По возможности всегда нужно избегать пропусков данных в числовых полях, то есть, например, если присвоена цифра 1 для данных выше поверхности, то потом присвоить цифру 0 для всех данных ниже поверхности, используя встроенный редактор Майкромайна. Более того, рекомендуется делать выборку данных для всех трех позиций: выше (1), ниже (2), или за пределами ЦМП (3). Выборка данных выше/ниже возможна только строго вертикально над иди под данной цифровой модели поверхности (по координате Z). Если же плоскость вертикальная, то ее также можно использовать для выборки данных, если осуществить манипуляцию с координатами, заменив X или Y координатой Z как в базе данных, так и при создании ЦМП. Оценить перекрытие ЦМП с данными можно загрузив их в 3D или сравнив max/min координат. Если перекрытие недостаточное, то следует изменить ЦМП.

Можно также взять файл сетки (грид) с данными по топографии, конвертировать его в ЦМП и получить дополнительную ограничивающую поверхность для процесса выборки.

Выборка с использованием замкнутых каркасных моделей ( солидов) При использовании замкнутой модели каркаса для выборки данных опробования используется опция Моделирование | Присвоить | По каркасам. В опции Присвоить атрибуты выбрать в качестве атрибута User value, задать значение (1, например) и указать поле выборки. Нет необходимости использовать опцию Субблоки, поскольку идет обработка данных опробования, а не блочных моделей. При наличии нескольких замкнутых каркасов процесс необходимо повторить для каждого из них или производить запись меток в разные поля.

Выборка с использованием плоскости/поверхности Если поверхности каркасной модели (не ЦМП) используются для выборки интервалов опробования, рекомендуется вращать данные опробования и каркасную модель таким образом, чтобы поверхность каркасной модели стала ЦМП (например, поменять местами Y и Z). После этого повторить выборку с использованием ЦМП.

Если путем вращения поверхность каркасной модели не удается превратить ее в ЦМП, то такая каркасная модель не может быть использована для выборки интервалов опробования. В этом случае рекомендуется создать замкнутую каркасную модель и сделать выборку с помощью нее.

Выборка с использованием интерпретационных контуров Если создание каркасной модели не требуется или невозможно, то для выборки интервалов опробования могут быть использованы интерпретационные контура (или любые точки с 3D координатами) Моделирование | Присвоить | По контурам. Процесс выборки выполняется для каждого контура отдельно, при этом рекомендуется применять фильтры для ограничения базы данных опробования по профилям (разрезам). Оптимизировать этот процесс можно создав макрос с различными фильтрами и файлами интерпретационных контуров.

Существует также альтернативный способ выборки интервалов опробования: Моделирование| 3D Оценка блока | Присвоить по контурам. Это более надежный способ, поскольку можно задавать окно для каждого разреза и одновременно производить выборку по нескольким контурам. Однако, за один прием можно обработать только один разрез. В данном случае нет необходимости применять фильтры к базе данных опробования, так как функции фильтра выполняют настройки окна.

Приведение интервалов опробования к одной длине (расчет композитных проб) При задании оптимальной длины интервалов композитных проб следует построить гистограмму длин интервалов опробования и изучить ее. Если поле длин интервалов отсутствует в файле с данными опробования, то оно должно быть создано и заполнено Файл | Поля | Вычислить путем вычитания От из До.

Затем запустите функцию Статистика | Распределение для полученного поля длин интервалов, изучите полученную гистограмму и определите оптимальный интервал композитных проб.

Расчет интервалов композитных проб выполняется в Скважина | Расчет композитов | Вдоль скважины. Длину интервалов композитных проб следует задавать приблизительно равной средней длине интервалов опробования. При создании композитных проб избегать смешивания проб относящихся к различным популяциям или геологическим доменам.

Геостатистический анализ Перед тем, как перейти к выбору метода оценки содержаний для всех композитные проб, которые были отмечены в результате выборки интервалов опробования, необходимо применить классический статистический анализ (Статистика | Распределение). Статистический анализ выполняется для каждого геологического/литологического/ структурного/рудного домена раздельно.

Оценка пространственной непрерывности минерализации выполняется по главным направлениям анизотропии. Непрерывность изменчивости элементов может быть оценена путем использования области влияния вариограмм, т.е.

расстояния на котором вариограмма достигает абсолютного порога (плато). Соответственно, содержания не могут быть надежно оценены, если радиус поиска для интерполяции содержаний больше размаха вариограммы. Когда вариограмма достигает порога, не существует корреляции между парой проб в пределах расстояния, разделяющего эти пробы.

Окончательное решение в пользу выбора того или иного метода оценки содержаний делается на основании вариографии, разделения минерализации на группы, а также определения ураганных содержаний. Разделение различных популяций содержаний в пределах каждого домена должно выполняться очень тщательно. Например, мы моделируем олово и у нас несколько генераций - касситерит и станнин. Рудных тел также несколько - жилы и рассеянные руды (пространственно разделенные домены). В базе данных - только олово. Статистически же мы увидим, что олова два, и они должны рассматриваться раздельно, в том числе по каждому из доменов. Если это невозможно сделать с помощью доменов (например, касситерит и станнин - в сростках, в пространстве не разделены и в пробах не описаны), то необходимо применять метод Полииндикаторного кригинга оценки содержаний. Для этого должны быть получены вариограммы. То же делается, если требуется применение нелинейного метода.

Декластирование данных опробования Декластирование (разряжение участков со сгущенным опробованием) данных опробования необходимо для заверки содержаний в блоковой модели и выбора оптимального размера блока.

Обычно, бурение сконцентрировано на участках с хорошими содержаниями, и разряжено на участках с бедными рудами. Если сравнить среднее содержание всех проб, то оно будет выше среднего содержания в модели (т.к. модель состоит из равномерно распределенных блоков по всей площади). Однако, если разряжение проб очень высокое (размер блока выбран очень большим), то это, наоборот, приведет к увеличению средних содержаний. Поэтому, декластированным пробам с оптимальными параметрами блоков будут соответствовать минимальные средние содержания.

Для расчета декластированных проб необходимо присвоить индексы элементарных блоков Моделирование | Индексировать | Индексировать 3D блоки.

Размеры блоков выбираются из расчета плотности буровой сети и опробования.

Следующим этапом рассчитываются средневзвешенные значения для каждого индекса Скважина | Вычисления | Выборка. Поле константы указать Индекс, а тип выборки WEIGHTED AV. В случае затруднения выбора оптимальных размеров блока, их можно подобрать, повторив несколько раз операции по расчету декластированных для общих средних значений содержаний.

Затем, рассчитанные общие средние значения содержаний необходимо сохранить в отдельном файле. Полученные минимальные значения общих средних содержаний будут соответствовать оптимальным параметрам блоков.

Для визуальной оценки полученных блоков рекомендуется построить контурный файл для рассчитанных общих средних содержаний. При этом размеры блоков будут соответствовать X и Y, а сами значения средних содержаний - Z. Рассчитанные декластированные пробы используются для заверки блочной модели.

Эффект пропорциональности Эффект пропорциональности оценивается с целью определения надежности и качества вариограммы. Наличие эффекта пропорциональности, прежде всего, говорит о том, что данные распределены таким образом, что их дисперсия (или среднеквадратичное отклонение) зависит от их среднего. При наличии пропорционального эффекта локальные средние значения популяции различны, то есть популяция неоднородна и требует более детального изучения.

Для оценки эффекта пропорциональности запустите функцию Моделирование | 3D оценка блока | Статистика. Задать параметры блока аналогично процессу декластирования. При этом в одном блоке должно быть, по крайней мере, несколько проб. Для этого размеры блоков необходимо заведомо увеличить, чтобы выборка проб внутри них оказалась представительной (см. поле Points в выходном файле). В выходном файле следует задать дополнительные поля для стандартного отклонения, среднего и медианы.

Запустите функцию Статистика | Диаграмма рассеяния | Простая линейная. В окошке поля X: указать Стандартное отклонение, а в окошке поля Y:

Среднее. Отфильтровать записи с недостаточным количеством проб. Еще раз пересчитать Границы просмотра двойным нажатием левой кнопки мышки в каждом из окон. Запустить процесс. В результате будет простроен график простой линейной регрессии. Если регрессия показывает хорошую корреляцию между Стандартным отклонением и Средним, то для данной базы данных установлен эффект пропорциональности.

Наличие эффекта пропорциональности означает следующее:

Требуется декластирование базы данных для определения общего среднего значения содержаний.

Необходимо построение вариограмм для получения более надежного представления о структуре рудного тела.

Вариография Изучение вариограмм необходимо для изучения пространственной неоднородности минерализации и расчета входных параметров для оценки содержаний с помощью кригинга. Вариография выполняется для всех доменов и изучаемых элементов. Например, если у нас три элемента в пяти доменах, то необходимо построить 45 направленных вариограмм. В случае применения полииндикаторного кригинга оценки содержаний, окончательное количество вариограмм достигнет 450 (если задано 10 порогов).

Вариограммы строятся по трем ортогональным направлениям для оценки пространственной изменчивости минерализации. Кривая вариограммы отражает увеличение изменчивости содержаний в пробах по мере увеличения расстояния между ними. То есть, если мы берем пару проб на очень близком расстоянии, то содержания в них не будут сильно различаться между собой. Но стоит нам сравнить пробы, находящиеся уже на большем расстоянии, то значения содержаний в них могут измениться уже значительно. Так, по мере увеличения расстояния между парами проб будет расти и их изменчивость, а корреляционная связь падать. Расстояние, на котором изменчивость содержаний достигает максимума и больше не меняется, на графике вариограммы (плато выравнивая кривой) называют силлом. Расстояние, на котором достигается силл, может меняться в зависимости от направления, вдоль которого оценивалась вариограмма. Например, в случае пластовой залежи изменчивость содержаний вдоль простирания пласта будет меньше, нежели в крест простирания.

На первом этапе создается омнивариограмма. Она характеризует общую ранговость и дисперсию популяций содержаний, а также позволяет определить возможность получения хорошей направленной вариограммы и оценить шаг (лаг) вариограммы. Для построения вариограмм используется функция Статистика | Полувариограммы, выбрать тип полувариограммы Всенаправленная.

На втором этапе необходимо определить главную ось анизотропии, если таковая имеется. Для этого необходимо запустить функцию и построить розетку горизонтальной Направленной вариограммы. Полученное по горизонтальной розетке вариограммы направление максимальной непрерывности будет соответствовать азимуту главной оси (или направлемие минимальной изменчивости данных). После чего строится вертикальная розетка в плоскости определенного выше азимута, и по ней определяется азимут погружения самой длинной непрерывности горизонтальной вариограммы. Вариограмма с самыми большими диапазонами покажет угол погружения главной оси направленной анизотропии. Как только азимут и погружение главной оси направленной анизотропии получены, необходимо создать три вариограммы. Первая вариограмма будет совпадать с направление главной оси, вторая – перпендикулярно первой, а третья – перпендикулярно первым двум вариограммам.

Направленные Вдоль по скважине вариограммы используются для моделирования эффекта самородка.

В случае, если геология и минерализация месторождения хорошо изучены и характер направленной анизотропии уже определен, тогда выше указанные действия можно упростить или опустить.

Рекомендуется также создать прямую (абсолютную) полу-вариограмму, полу-вариограмму логарифмов значений содержаний и относительную (прямая, поделенная на локальные средние) для получения основных характеристик вариограммы.

После построения экспериментальных вариограмм их необходимо смоделировать, для чего используется опция Модель (см. меню функции Полувариограммы). Сначала выбрать тип вариограммы (например, Модель | Сферическая). Затем, необходимо указать количество структур (например, 2 – когда, например, вариограмма сначала идет резко вверх, а после небольшого перелома идет далее полого вверх, то есть простую кривую не вписать.). После чего, изменяя Зону влияния и Порог можно смоделировать определить силл – место, где вариограмма теоретически выравнивается и идет параллельно Х. В Micromine силлом названа величина С1. Т.е., если структура одна, то должно быть так: C0 = эффект самородка, С1 = разница между силлом и эффектом самородка Силл = С0 + C1. Если две структуры, то C0 = эффект самородка, С1 = разница между C1 и эффектом самородка, а С2 = разница между C2 и C1. Тогда Силл = С + C1+C2, и так далее. Все смоделированные вариограммы необходимо сохранить в отдельные формы.

В идеале, должна быть построена карта вариограммы Статистика | Поверхности вариограмм, наглядно показывающая минимальные и максимальные ранги содержаний и направленную анизотропию распределения содержаний.

Такие карты позволяют визуализировать общие тренды минерализации (в приведенном примере минерализация имеет минимальную изменчивость в СВ-ЮЗ направлении).

Блочное моделирование Процесс интерполяции содержаний в Micromine осуществляется одновременно с созданием блочной модели. Однако, необходимо, чтобы интерполяция содержаний проходила в пустую блочную модель, которую необходимо перед этим создать или импортировать Размер элементарного блока выбирается в зависимости от следующих параметров:

Густота буровой сети Изменчивость содержаний Точность расчетов Размер конечной модели В целом, размер элементарного блока должен быть приблизительно равен или немного меньше половине расстояния между скважинами буровой сети.

Если в процессе обработки объекта создавались каркасные модели или цифровые модели поверхности, они могут быть использованы для выборки блоков в пределах модели.

После того, как расставлены метки для всех возможных доменов, зон, рудных тел и пр., оставшиеся пустые блоки должны быть удалены (Файл | Фильтр | Выборка в файл). В результате размер файла будет значительно сокращен, что облегчит контроль процесса интерполяции содержаний. Обычно на блоковое моделирование уходит несколько часов.

Блочная модель создается одновременно с интерполяцией содержаний.

Это означает, что должны быть выполнены следующие действия:

1. Задаются все необходимые вводные параметры (файлы, радиус эллипсоида поиска, параметры вариограммы) в настройках Моделирование | 3D Оценка блока | Метод обратных расстояний (IDW) или Моделирование | Кригинг. Не забудьте включить опцию Использовать блоки из файла и вставить туда пустую блочную модель в каркасе (форма Блоки из файла). Запустиьт процесс интерполяции.

2. В рассчитанной блочной модели количество блоков с содержаниями должно совпадать или быть близко к количеству пустых блоков (Статистика | Показать диапазоны данных или Min/Max).

3. Если количество блоков меньше, чем было в пустой модели, повторить операции п. 1 и 2, но увеличить радиус поиска. Повторяете процесс до тех пор, пока количество блоков в очередной модели не совпадет (или почти совпадет) с количеством пустых блоков. Необходимо каждый раз заменять в форме Блоки из файлов блочную модель той, которая была получена на выходе из предыдущего процесса.

Процесс интерполяции может занять от нескольких часов до нескольких дней.

Некоторые методы подсчета запасов Ниже перечислены основные методы подсчета запасов и основные принципы их выбора. В данном разделе не ставилась задача осветить все многообразие методов оценки, а перечислены те из них, которые нашли наиболее широкое применение в промышленности. В пакете Micromine есть все современные методы интерполяции содержаний, начиная от простого полигонального и кончая многоиндикаторным кригингом.

1. Полигональный метод.

При полигональном методе содержание компонента в точке, где опробование не проводилось, принимается равным значению содержания в близлежащей пробе. Другими словами, оценочное значение в блоке представляет собой линейную комбинацию взвешенных значений. При этом основной вес приписывается близлежащей пробе (коэффициент взвешивания для близлежащей пробы равен 1, для других проб - 0). В случае, когда для оценки содержаний и тоннажа применяются полигоны, берется среднее значение всех проб в пределах полигона.

Полигональный метод достаточно прост, понятен и может применяться как при регулярной, так и нерегулярной сети опробования. Глобальные значения тоннажа и содержания (по всему месторождению), определенные с помощью полигонального метода, являются довольно надежными. Тем не менее, при сравнении с другими методами оценок, в случае локальной оценки содержания, обнаруживаются значительные ошибки. Так, при полигональном методе происходит сглаживание содержаний пропорционально длине разреза или объему блока. Тем самым, полигональный метод завышает содержание и занижает тоннаж.

2. Метод обратно пропорционально степени расстояния (IDW).

В отличие от полигонального метода, коэффициенты взвешивания рассчитываются не только до близлежащей пробы, но и до всех соседних проб.

При этом коэффициент взвешивания обратно пропорционален расстоянию, возведенного в степень, от точки оценки до соседней пробы. Естественно, что близлежащая проба будет обладать наибольшим весом, но учитывается также и влияние других проб.

В целом, коэффициенты взвешивания обратно пропорциональны расстоянию, возведенному в любую степень. Традиционно выбирается квадрат расстояния. Это не означает, тем не менее, что при использовании второй степени достигаются наилучшие результаты. Популярность второй степени объясняется вовлечением меньшего количества расчетов и, тем самым, существенной экономией времени. При интерполяции содержаний в золоторудных месторождениях довольно часто используют куб расстояния.

Данный метод показывает очень хорошие результаты при равномерной разведочной сети. К сожалению, основным недостатком этого метода является его слабая дееспособность при работе с неравномерной разведочной сетью. В этом случае необходима разработка стратегии поиска и применение специального процесса декластирования, направленного на разгруппирование массивов соседних проб.

Значительным преимуществом метода перед полигональной оценкой является то, что он способен учитывать анизотропию распределения интерполируемого компонента.

3. Обычный (ординарный) Кригинг (ОК).

При обычном Кригинге коэффициенты взвешивания выбираются таким образом, что результирующее значение является абсолютно несмещенным (гистограмма распределения в точке оценки симметрична), а дисперсия ошибок определений наименьшая. Целью этого метода являются достижение лучшей линейной несмещенной оценки.

Алгоритм Обычного Кригинга включает построение вероятностной модели исходных данных и расчета среднего квадратичного отклонения ошибок определения и дисперсии этих ошибок. Коэффициенты взвешивания выбираются таким образом, что средняя ошибка оценки по модели будет равна 0, а смоделированная дисперсия ошибок определений сведена к минимуму.

Данный метод учитывает в себе все преимущества предыдущих методов.

При Обычном Кригинге учитывается два важных аспекта проблемы оценки расстояние до точки оценки и кластеризация. Однако, в отличие от метода обратного от взвешивания, при Кригинге оперируют понятием не геометрического расстояния от точки оценки до пробы, а статистического расстояния - расстояния максимальной и/или минимальной непрерывности распределения содержаний в пространстве. Последнее определяется из моделей вариограмм.

При Обычном Кригинге качество полученных результатов сильно зависит от времени, выделенном на построение наиболее подходящей модели пространственного распределения содержаний (вариографию). Наилучшие результаты достигаются только тогда, когда анизотропия описана должным образом, а модель вариограммы отвечает локальным особенностям распределения содержаний. Оба этих показателя сильно зависят от качественного состояния базы данных (импорт данных, их проверка) и понимания генетических особенностей природы минерализации.

Таким образом, метод учитывает не только анизотропию распределения интерполируемого компонента, но и его статистические характеристики. При использовании этого процесса каждый домен или популяцию интерполируют раздельно.

4. Многоиндикаторный (или полииндикаторный) Кригинг (MIK).

Многоиндикаторный Кригинг применяется в тех случаях, когда обнаруживается смешение популяций оцениваемого компонента и невозможность разделения этих популяций в пространстве. Другими словами, данный метод оправдывает себя на объектах, где генетическая природа минерализации до конца не понята, а проведение геологической интерпретации в ручную связано с большими затратами на проведение крупных объемов дополнительного бурения или проходкой горных выработок. При многоиндикаторном Кригинге возможна одновременная интерполяция нескольких популяций компонента.

Многоиндикаторный Кригинг представляет собой нелинейную трансформацию данных в 1 и 0. Содержаниям, чьи значения намного больше выбранного бортового содержания, приписывается такой же индикатор, как и тем, что лишь немного больше борта. Такая трансформация данных является очень эффективным средством понижения эффекта ураганных содержаний.

Прямым результатом Многоиндикаторного Кригинга является не значение содержания, а функция накопленного распределения содержания. По этой функции затем вычисляется усредненное или "ожидаемое содержание" компонента.

Практика использования Многоиндикаторного Кригинга включает в себя расчет и моделирование индикаторных вариограмм (вариограмм трансформированных данных) при серии бортовых содержаний, определяемых статистически по графикам накопленной частоты и другим параметрам. Делается это в силу того, что непрерывность содержаний может изменяться при различных бортовых содержаниях. Разновидностью Многоиндикаторного Кригинга является Медианный Кригинг. При использовании этого метода вариограммы моделируются только для одного борта - медианы. Однако, в последнем случае, вариограммы при других бортах должны быть близки к модели, полученной по медиане.

Таким образом, главной мотивацией использования Многоиндикаторного Кригинга является его непараметричность, возможность разделения популяций содержаний и успешная работа с сильно асимметричными базами данных. В силу перечисленных причин многоиндикаторный кригинг в настоящее время широко используется в горной промышленности на различных видах месторождений полезных ископаемых. Основными недостатками являются проблема отношения упорядочения данных, громоздкость построений многочисленных вариограмм при целом наборе бортовых содержаний и относительная трудoемкость определения истинного распределения.

5. Условная симуляция.

Основным различием оценочных методов (Полигональный, все виды Кригинга) и симуляцией является характер получения значений содержаний в точках между известными пробами. Симуляция является стохастическим методом при котором возможно сгенерировать любое количество альтернативных наборов значений. При оценочных методах излишнее значение придается моделированию непрерывности распределения содержаний тогда как при симуляции сохраняется статистическая и пространственная вариация базы данных в любом масштабе.

В отличии от любого вида Кригинга целью симуляции является получение серии равновероятностных значений, называемых реализациями или образами рудного тела. Эти образы характеризуют статистическую и пространственную изменчивость рудного тела или месторождения. Условная симуляция является специфическим методом при котором реальные пробы (точнее их местоположение и содержание) используются при создании различных образов. В этом смысле симуляция обусловлена исходными данными, т.е. является условной.

В отличие от оценочных методов, результатом которых является одно значение оценки содержания в блоке, результатом условной симуляции является целый набор возможных значений, представленных в виде функции условного распределения. Путем комбинации набора симулированных моделей определяется вероятностное значение содержания в каждой отдельно взятой точке. Таким образом, симулированные модели имитируют реальные закономерности распределения содержаний.

6. Основные принципы выбора метода подсчета запасов.

Самым важным фактором проведения любой оценки ресурсов и подсчета запасов является понимание геологического строения и генезиса месторождения. Без этих знаний подсчет запасов превращается в математическое упражнение, которое не несет в себе никакого практического смысла. Геолог также обязан провести оценку качества и количества проведенных геологоразведочных работ (оценка риска), на результатах которых и основывается геологическая интерпретация. Три этих фактора, геологическое понимание, оценка риска и геологическая интерпретация, являются тем фундаментом на котором основывается выбор методики оценки или способа подсчета запасов а, на заключительной стадии, классификации ресурсов/запасов.

Существует целый ряд методов оценки ресурсов и/или подсчета запасов и задача исследователя выбрать наиболее подходящий для данной геологической ситуации и производственным условиям (метод последующей разработки).

Применение неподходящего метода оценки приводит к совершенно ошибочным результатам, что может катастрофически сказаться на проекте и репутации самого исследователя. Геостатистические методы предоставляют то преимущество, что они "завязаны" на качество исходной базы данных. Однако, есть ситуации, когда неправильно понятый и плохо примененный геостатистический метод может привести к излишней путанице и неразберихе.

Полигональный метод хорошо подходит для оценки узких жильных рудных тел. Оценка сводится к простой процедуре взвешивания содержания на мощность рудного тела. Полигональный метод хорошо проявляет себя там, где нет корреляционной связи между мощностью и содержанием и где в расчет принимается истинная мощность. В других случаях основываться только на результатах полигонального метода нельзя.

Метод интерполяции обратно пропорционально степени расстояния наиболее подходит для месторождений, где наблюдается четкий структурный контроль оруденения, а также для тех случаев, где разбивка на домены проводится только по геологическим критериям.

Обычный Кригинг можно применять практически в любой геологической ситуации, если наблюдается четкая закономерность в распределении содержаний в трехмерном пространстве (вариография). Если вариограммы "просто не строятся", то рекомендуется ограничиться инверсионным (IDW) или полигональным методами. Рекомендуется также любую оценку, проведенную методом кригинга, заверять IDW методом для контроля. Успешными примерами применения метода Обычного Кригинга являются месторождения вкрапленных руд, кор выветривания, стратифoрмные месторождения, некоторые гидротермально-метасоматические, медно-порфировые и скарновые месторождения, месторождения в зеленокаменных поясах, железистых кварцитов и алмазов. С другой стороны, для месторождений, где наблюдается высокий эффект самородка, применение Обычного Кригинга становится бессмысленным, так как в этом случае его алгоритм становится похожим на метод IDW.

Метод Многоиндикаторного Кригинга является трудоемким и оправдывает свое применение на метасоматических месторождениях, где факторы рудоконтроля известны, но устанавливаются лишь в общих чертах. Для таких месторождений характерно смешение популяций компонентов и невозможность их разделения в пространстве. Геологические границы устанавливаются только по данным опробования, а геологическая интерпретация представляет собой чрезвычайно трудоемкий процесс и связана с риском.

Перечисленные оценочные методы целесообразно применять на стадии предварительного и полного технико-экономического обоснования. Достаточные для оценки экономической целесообразности проекта эти методы, тем не менее, не обеспечивают связи между долгосрочным планированием и краткосрочными операционными требованиями. Последние требуют детального знания геологии участка рудного тела. В этом случае для оценки риска важно использовать серию образов рудного тела, например, для оценки эффекта изменчивости содержания на месторождении на выбор эксплуатационной стратегии.

В этом смысле на стадии эксплуатации месторождения метод условной симуляции является наиболее подходящим.

Обычным является применение нескольких методов оценки на одном и том же месторождении, когда оцениваются, например разные минеральные и генетические типы руд или различные геологические типы минерализации. В этом случае, выбор того или иного метода оценки должен быть обоснован, как геологически, так и статистически.

Заверка блочной модели Созданная блочная модель должна быть тщательным образом заверена на предмет выявления потенциальных ошибок. Порядок заверки примерно следующий:

Визуальная оценка блочной модели. Сравнение содержаний в блочной модели с содержаниями в скважинах.

Сравнение статистических параметров по блочной модели с параметрами декластированных (разряженных) проб (среднее, гистограммы, графики распределения).

Визуализация разрезов и планов с нанесенными интерпретационными контурами. Общий характер трендов и характер проинтерполированной минерализации не должен резко отличаться от ожидаемых.

Интерполяция содержаний с помощью различных методов. Сравнить общую картину, полученную различными методами, например Кригинг с Методом обратных расстояний (IDW), или Методам обратных расстояний различной степени).

Сравнение полученных данных по ресурсам с предыдущими отчетами.

Сравнение объемов, рассчитанных по замкнутому каркасу с объемами блочной модели.

Классификация запасов по категориям и получение отчета Не существует строгих правил по классификации ресурсов, однако, определенный комплекс требований разработан JORC Code (Joint Ore Reserves Committee). Вот одни из наиболее распространенных подходов, применяемый для классификации ресурсов:

Параметры вариограмм могут быть применены для классификации ресурсов.

Например, если блоки были созданы с радиусом поиска равным 2/3 самому короткому радиусу вариограммы и, при этом, учитывалось более 3 проб, то эти блоки могут считаться как Измеренные блоки (Measured). Если радиус поиска был равен длинной оси вариограммы, а количество учтенных проб составило 1 и более, то такие блоки уже относятся к категории Исчисленные блоки (Indicated). Все остальные блоки классифицируются как Предполагаемые (Inferred). Согласно этому подходу интерполяция содержаний дает сразу классификацию ресурсов.

Густота сети разведочного бурения может также быть использована для классификации ресурсов. Некоторые геологи принимают такую точку зрения, согласно которой для конкретного сырья при определенной сложности месторождения классификация запасов может быть выполнена на базе принятой сети разведочного бурения (например, 50 х 50 м для Измеренных блоков, 100 Х 100 м для Исчисленных блоков, 250 х 250 м для Предполагаемых блоков). Если такой подход принят, то необходимо отстроить контурные линии (в плане или разрезах) для каждой из категорий и сделать Присвоить для получения параметров элементарного блока. В случае необходимости, для разбраковки блоков по категориям запасов используются замкнутые каркасы.

При применении кригинга в качестве метода оценки содержаний, параметры вариограмм могут быть использованы для классификации запасов. Очевидно, что эти параметры отражают надежность интерполированных содержаний в каждом их блоков. В этом случае необходимо определить ранговость вариантности для каждой из категории запасов: Файл | Поля | Сгенерировать.

При классификации ресурсов пользователь должен помнить и учитывать влияние следующих факторов:

Надежность определения физических свойств горных пород.

Надежность и точность опробования и аналитических данных.

Надежность данных инклинометрии.

Точность привязки устий скважин.

Влияние рельефа.

Результаты посещения объекта.

Другие факторы.

Достоверность и сложность интерпретации минерализации.

Окончательное заключение по классификации запасов не может быть дано без посещения объекта.

Окончательное заключение по классификации запасов не может быть дано, если есть хоть какие-то сомнения в результатах опробования.

Бортовые содержания и категории запасов После разбраковки блоков в соответствии с выбранной классификацией ресурсов, необходимо получить полный отчет по запасам с указанием объема руды и средних содержаний (Моделирование | Отчет по модели | Отчет по блочной модели). Обычно, наряду с общими показателями в отчет включают показатели для различных бортовых содержаний и по разным категориям запасов. Возможно получение отчета по запасам и для более мелких доменов – отдельных участков, зон, линз, мелких рудных тел.

Обще запасы должны быть сравнены с предыдущими оценочными данными. В случае серьезных расхождений необходимо определить их причину.

Подсчет запасов должен выполняться с привлечением различных интерполяционных методов, которые, помимо всего, должны еще сравниваться между собой.

Дополнительные разделы отчета по подсчету запасов Данное описание, естественно, не могло коснуться абсолютно всех моментов по моделированию ресурсов и подсчету запасов. Поэтому при составлении окончательного отчета необходимо подготовить и включить следующие разделы:

Опробование - Методика опробования и определения содержаний.

Бурение - Обоснование и оценка густоты буровой сети.

Геология - Описание общего геологического строения.

Физические свойства пород - Описание метода определения удельной плотности горных пород.

Анализ риска - Необходимо оценить риск ошибки во всех вводимых данных и каждого этапа по моделированию ресурсов.

Посещение объекта - Окончательное заключение по запасам не может быть дано без посещения объекта.

Раздел 6. Основные возможности программного продукта Gemcom.

Тема 6.1. Основные преимущества системы Gemcom по сравнению с другими горно-геологическими компьютерными программами. Модули программы Gemcom В настоящее время производственная и научная работа привела к тому, что собраны огромные массивы информации. Исходная информация в основном представляется на бумажных носителях это карты предшествующих работ, полевые дневники и журналы опробования. Поэтому важной задачей является регистрация информации на основе вычислительной техники и извлечение полезной информации из этого массива.

С развитием компьютерных технологий возникла проблема регистрации накопленной годами информации на основе вычислительной техники. Сегодня уже никто не оспаривает важность и ценность картографической информации, а также важность ее эффективного использования. Современные компьютерные технологии уже на практике доказали свое превосходство при работе с данными.

Геоинформационные системы в настоящее время сочетают в себе точность и качество цифровых карт, огромное количество справочной информации, мощный набор инструментов для обработки и анализа данных.

Самое главное сейчас, в эпоху компьютеризации является правильно сориентироваться в огромном потоке программных продуктов и аппаратных средств. Наиболее оптимальный выбор средств позволит с наименьшими затратами справиться с поставленными задачами.

Фирма Gemcom была создана еще 1992 году. Основное направление деятельности фирмы – внедрение информационных систем.

Интересной особенностью этой фирмы является то, что– по отношению к этой фирме складывается такое впечатление, что руководство фирмы находится в достаточно близких и неплохих отношениях с представителями государственных органов, участвующих в работе горнодобывающих предприятий.

Руководство фирмы позиционирует свою фирму как инновационную в горнодобывающей области. Область интересов не ограничивается внедрением конкретного программного обеспечения, фирма основной своей деятельностью видит внедрение интегрированных решений.

Компьютерная система Gemcom предназначена для решения задач по обработке, хранению и графическому представлению информации геологии, маркшейдерии, проектирования и планирования горных работ. Gemcom представляет оболочку, имеющую модульную структуру, включающую геологический модуль, маркшейдерский модуль, модуль проектирования и планирования горных работ. Каждый модуль может использоваться отдельно или совместно с другими.

При использовании системы Gemcom предприятие получает:

Повышение экономических показателей горных предприятий.

Оптимизация качественных параметров товарных руд на выходе рудников с целью стабилизации технологических условий для обогатительных фабрик, увеличения выхода металла и снижения потерь обогащения.

Повышение уровня безопасности ведения горных работ.

Предварительные расчеты, анализ вариантов ведения горных работ.

Минимизация налогообложения за счет разработки эксплуатационных кондиций на основе геолого-экономических расчетов и моделирования.

Оперативный пересчет запасов и контроль их движения.

Получение представительных и точных данных для представления в Государственную комиссию по запасам, утверждающую кондиции и запасы месторождений.

Повышение культуры производства и выход на современный уровень ведения технологической документации в горном производстве.

Gemcom – это компьютерное программное обеспечение для манипулирования, анализа и показа на экране всех видов данных, которые используются в горном деле, маркшейдерии и геологоразведке. Система Gemcom полностью соответствует международным стандартам и включает в себя все требуемые функции, начиная от ввода первичных данных и заканчивая многовариантной оценкой запасов месторождения, проектированием открытых и подземных горных работ. Программа успешно применяется и на российских предприятиях, а так же на предприятиях стран СНГ. Использование стандартного Windows интерфейса значительно упрощает как управление программой, так и импорт/экспорт данных и графики в другие приложения.

В настоящее время система появилась и в России. В 2000 году ее приобрел РАО “Норильский никель”, а также некоторые другие горные предприятия.

А единственной в России кафедрой обладающей программным продуктом Gemcom является кафедра “Маркшейдерского дела” Иркутского Государственного Технического Университета.

Канадская группа компаний Gemcom является надежной и широко известной в мире. Кроме того, многие иностранные горные компании, работающие на российском рынке, используют программное обеспечение Gemcom.

Богатый опыт использования системы Gemcom в мире доказывает, что она может быть эффективно применена как в типовых, так и в уникальных горно-геологических условиях.

Система Gemcom имеет модульную структуру, что позволяет ей решать самый широкий спектр практических задач. Кроме того, существует несколько модификаций системы, каждая из которых позволяет решать конкретные задачи ввода и обработки первичных данных, построения модели месторождения по исходным данным, математического моделирования рудных тел, подсчета запасов, оптимизации параметров карьера при открытой разработке и размещения выработок при подземной разработке.

Программа построена таким образом, чтобы работать в отдаленных местах при минимуме технической поддержки и обучения.

Техническая поддержка включает в себя регулярное обновление версий программы, консалтинг, устранение технических неисправностей. В течение первых 6 месяцев работы техническая поддержка осуществляется бесплатно.

Далее, по желанию заказчика она может быть продлена. Оплата технической поддержки осуществляется ежегодно и составляет 15% от стоимости купленного программного обеспечения.

Система Gemcom имеет наилучшее соотношение «цена- функциональность» среди программных продуктов своего класса. Кроме того, легкость в использовании и гибкость позволяют экономить деньги на обучении персонала.

Все функциональные модули системы разработаны и оптимизированы для работы под наиболее популярными сейчас операционными средами Windows95/WindowsNT, что обеспечивает не только удобный и понятный интерфейс, но и возможности по импорту/ экспорту информации в другие приложения (AutoCAD, ESRI ArcView3, MS Access95, MS Excell95 и другие). Поддерживается многопользовательский доступ к базе данных.

Основная часть документации переведена на русский язык, не за горами выход локализованной системы.

ГКЗ России проявил большой интерес к продуктам Gemcom.

Свыше 1600 систем Gemcom используются горнодобывающими и геологическими компаниями в более чем 60 странах мира. Среди клиентов компании можно найти и небольшие геологоразведочные экспедиции, и транснациональные горные компании. Горные предприятия выбирают Gemcom для решения своих практических задач потому, что эта система наиболее проста в изучении, мощная, гибкая, работает на персональных компьютерах и периферии практически любой конфигурации. Программы Gemcom могут быть использованы в геологических, проектных и научно- исследовательских организациях, горных предприятиях с открытым и подземным способом добычи разнообразных руд и нерудных полезных ископаемых.

Система Gemcom позволяет использовать следующие основные возможности:

1. Ведение базы геологических данных.

2. Проведение статистического анализа геологической информации;

3. Подсчет запасов различными методами (Gemcom позволяет пользователям выполнять подсчет запасов, используя несколько методов, включая подсчет методом ближайшего района, геологических блоков, по блочной модели с использованием методов обратных расстояний, обычного кригинга, индикаторного кригинга, мультииндикаторного кригинга и т.д.).

4. Построение блочной геологической модели (обеспечивает создание нескольких блочных моделей в проекте с неограниченным числом данных, позволяет создать несколько блочных моделей с разной геометрией в одном проекте, обеспечивает создание блочных моделей кодов пород, удельных весов, содержаний, процентных (долевых) моделей и других моделей, определяемых пользователем).

5. Обработку маркшейдерских данных (Gemcom позволяет выполнять и обрабатывать и управлять всей информацией, связанной с ведением маркшейдерских работ, а также включает развитые процедуры для маркшейдерских расчетов и построений).

6. Проектирование карьеров и рудников (обладает комплексным набором программных инструментов, которые обеспечивают все аспекты проектирования как открытых, так и подземных горных работ) 7. Построение фактических выработок по данным маркшейдерских съемок (имеет интерфейсы для широкого спектра маркшейдерских инструментов, как электронных, так и простых оптических, включая систему лазерного сканирования недоступных участков фирмы OPTECH. Процедуры подсчета запасов и объемов, развитые инструменты работы с каркасными (триангуляционными) моделями обеспечивают точное моделирование существующих и планируемых горных выработок) Перспективное и оперативное планирование горных работ (путем взаимодействия с базой данных и за счет построения нескольких вариантов выемки горных блоков Gemcom дает возможность специалистам создать и оценить краткосрочные и долгосрочные сценарии развития горных работ).

9. Создание и ведение горно-графической документации (вся информация хранится в цифровом формате и все изменения и добавления выполняются через систему Gemcom), также для создания графических документов и их печать задействованы такие системы как PlotMaker и AutoCAD.

Программное обеспечение GEMCOM работает в привычной для пользователей Windows-среде с возможность подключения РУССКОЯЗЫЧНОГО ИНТЕРФЕЙСА и не предъявляет специальных требований к оборудованию.

Модули программы Gemcom Система является одной из самых распространенных в мире и включает в себя следующие основные модули:

Управление данными геологоразведки Геологическое опробование Моделирование месторождений Геомеханические расчеты Проектирование карьеров и шахт Планирование горных работ Календарное планирование и производственная программа Контроль производства Управление работой горного оборудования Экологическое моделирование Управление документооборотом предприятия Маркшейдерские расчеты Программы системы построены таким образом, чтобы работать в отдаленных местах, главным образом – на горных предприятиях, при минимуме технической поддержки и обучения. В последнее время Gemcom разработал на основе своей системы специальный продукт, который они назвали IRAMS (The Integrated Resource Asset Management System). Это интегрированная компьютерная система управления минеральными ресурсами, которая может использоваться на большинстве горных производств и выполнять различные операции, характерные для горных предприятий. Она способна управлять запасами руды и оптимизировать оценку минерального сырья, планировать горные работы и погашение запасов, что является стержнем любого горного производства.

Геологический модуль Gemcom Основой геологического модуля является база данных по разведочным скважинам (канавам, подземным горным выработкам).

Функциональность:

ввод данных из журналов разведочного бурения (ввод данных в системе Gemcom может быть выполнен с использованием различных процедур импорта или прямого ввода данных в базу данных Gemcom. Могут быть созданы специальные экранные формы, которые помогут пользователям легко и без ошибок наполнять базу данных. Gemcom имеет развитую процедуру проверки корректности данных по скважинам, которая помогает найти и идентифицировать ошибочные данные).

редактирование геологических данных по скважинам, пополнение базы данных результатами лабораторных анализов (Gemcom позволяет пользователю или графически выбрать скважину и редактировать (изменять/дополнять) ее данные, или это может быть сделано непосредственно в базе данных. Gemcom может поддержать перенос информации из лабораторной информационной системы напрямую в базу данных системы).

интеграция данных по скважинам с графическими построениями (Gemcom имеет развитые процедуры, позволяющие создать детальные графические документы по скважинам, геологические колонки).

манипуляция с данными по геологоразведочным скважинам (простые и сложные пересчеты, композитирование (группировка проб, в том числе выделение рудных интервалов по кондициям) данных и т.д.) – (Gemcom имеет встроенные процедуры простого и условного манипулирования с данными по скважинам, в дополнение к этому пользователь может использовать язык программирования Visual Basic для выполнения любых расчетов или манипуляций с данными. Gemcom обеспечивает очень развитые функции композитирования данных по скважинам, причем пользователь управляет множеством параметров и способов композитирования).

обработка данных методом классического статистического анализа геологоразведочной информации (по данным опробования) с выводом на печать графиков гистограмм, таблиц и результатов их анализа (классические статистические методы обработки данных предоставляются системой Gemcom и это является частью базовой функциональности системы).

полный геостатистический анализ любых трехмерных данных, включая расчет и моделирование вариограмм, карт вариаций изменчивости и оценку пространственной анизотропии минерализации Gemcom имеет высокоразвитый, но дружелюбный по отношению к пользователю модуль геостатистики. Обеспечен полный набор функций анализа и построения линейных и 3 D полувариограмм в любом направлении).

подсчет запасов различными методами, (методом геологических разрезов в пределах объемных моделей, с использованием кригинга и т.д.) – (Gemcom позволяет пользователю выполнять подсчет запасов используя несколько методов, включая метод ближайшего района, в блочной модели с использованием методов обратных расстояний, обычного кригинга, индикаторного кригинга, мультииндикаторного кригинга, методом средневзвешенного по каркасной модели и др).

редактирование и актуализация графической и математической геологической модели (Gemcom хранит информацию в базе данных MS Access или MS SQL Server. Gemcom обеспечивает графическое представление и редактирование геометрической информации в любой форме).

возможность построения контурных триангуляцонных моделей тел (Gemcom имеет очень развитые средства трехмерного каркасного моделирования).

наличие трехмерного твердотельного моделирования и трехмерного моделирования поверхностей с возможностью редактирования триангуляционной сети полученного тела (Gemcom в настоящее время не обеспечивает инструментов редактирования тиангуляций, однако в случае необходимости Gemcom готов разработать такие функции для клиента).

наличие развитых инструментов создания системы параллельных вертикальных, горизонтальных или наклонных разрезов и пересекающихся полилиний, а также инструментов редактирования (сложение, вычитание, пересечение, изменение триангуляционной сети);

построение блочных моделей с заданным размером элементарных блоков и интерполяцией содержаний в элементарных блоках моделей (Gemcom имеет комплексный набор функций, которые позволяют создавать блочные модели и рассчитывать значения в их ячейках для широкого набора типов данных: содержания, удельные веса, типы пород, процентные отношения, экономические параметры, определяемые пользователем переменные – например, геомеханические параметры, классификация запасов и т. п.

Обычно построение и расчет блочной модели в Gemcom является несложной задачей и доступны различные методы расчета по блочной модели).

Блочная модель является базисом для последующей работы модуля планирования и маркшейдерии.

В зависимости от поставленных перед геологами задач, геологический модуль может поставляться в нескольких вариантах:

Field Unit – самый простой и дешевый модуль для ввода и проверки геологической базы данных Essentials – геологический модуль для решения большинства геологических задач за исключением работы с поверхностями, объемными телами, блочной моделью.

Advanced Exploration – геологический модуль для решения практически всех задач за исключением работы с блочной моделью.

Recource Evaluation – самый полный геологический модуль, позволяющий выполнить все геологические задачи, начиная от ввода данных до геостатического анализа, подсчета запасов, построения блочной модели месторождения.

Модуль обработки маркшейдерских данных При открытом способе разработки задачи маркшейдерской службы заключаются в создании геометрической основы съемочных работ в виде опорных и съемочных сетей, в съемке горных выработок и земной поверхности, составлении горной графической документации, обеспечивающей нормальную деятельность предприятия:

-участие в планировании буровзрывных работ, проведения контроля по соблюдению параметров систем разработки и размеров сооружений;

-осуществление учета добычи полезного ископаемого, объема пород вскрывши, движение запасов потерь и разубоживания полезного ископаемого.

Данные маркшейдерской съемки используются для составления календарных планов развития горных работ, изучение геологического строения месторождения решение различных задач, связанных с деятельностью эксплуатационных участков и др.

Программный продукт позволяет помочь пользователю решить ряд задач и ускорить процесс обработки маркшейдерских данных в результате полевых работ.

С помощью модуля Survey можно решить такие задачи;

Создать опорные и съемочные сети;

Обрабатывать данные по маркшейдерской съемке;

Создавать в автоматическом режиме пополнения графической документации электроном виде на основании выполненных маркшейдерских съемок;

Подсчет объемов горной массы;

Производить выноску с проекта в натуру.

обработка данных ручной маркшейдерской съемки (теодолитный ход и др.) – (Gemcom имеет простые в использовании процедуры для управления данными, связанными со всеми аспектами маркшейдерской съемки и обработки маркшейдерских данных. Gemcom обеспечивает ввод и обработку данных начиная от ручного ввода данных из полевых журналов при использовании традиционных методов съемки (теодолитов), до автоматической загрузки данных при использовании высокоразвитого и современного оборудования, такого как электронные тахеометры и сканирующая система Optech CMS ).

ввод и обработка данных цифровых маркшейдерских приборов (Gemcom поддерживает форматы всех наиболее распространенных электронных записывающих приборов).

построение фактических выработок по данным маркшейдерских съемок (Gemcom имеет уникальный набор функций для обработки маркшейдерских данных для построения точной каркасной моделей подземных пустот).

создание производственных отчетов (Gemcom обеспечивает получение ряда стандартных отчетов по результатам горного производства. Специальные настраиваемые с учетом желания пользователя форматы отчетов могут быть созданы с использованием Visual Basic или Crystal Reports ).

построение фактических выработок по данным маркшейдерских съемок (разработан уникальный набор функций для обработки маркшейдерских данных для построения точной каркасной моделей подземных пустот).

Однако решение маркшейдерских задач в Gemcom немного опережает практику маркшейдерского дела в России. В Gemcom не столь удобно вносить данные съемок со старых маркшейдерских приборов, поскольку на подавляющем большинстве горных предприятий в мире таких приборов уже нет. Современным требованием к маркшейдерскому программному обеспечению является возможность считывания электронных журналов, в которых последовательно или одновременно выполняются несколько видов маркшейдерских съемок.

Примером может служить теодолитный ход, где сразу выполняется тахеометрическая съемка с каждой точки. Gemcom в полной мере соответствует этим требованиям.

В Gemcom нет достаточных возможностей для создания графической документации, соответствующей требованиям Российских инструкций. Хотя, создавать рабочие графические материалы быстро и удобно (выкопировки плана горных работ, паспорта БВР и т.п.). Для создания чертежей с высокими требованиями к оформлению в Gemcom имеется возможность экспорта данных в AutoCAD. Что является обоснованным, так как AutoCAD является промышленным стандартом для создания чертежей, имеет для этого совершенные инструменты, и вместе с тем, благодаря своей массовости значительно дешевле любого специализированного горного пакета.