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

Тема 6.2. Основные положения методики обработки маркшейдерских данных в системе Gemcom. Модули проектирования и планирования горных работ. Методы подсчета запасов, предусмотренный программой В системе Gemcom имеется достаточный набор инструментов для обработки и интерпретации маркшейдерских данных. В терминах системы, к типам данных, с которыми работает любой пользователь, в том числе и маркшейдер, можно отнести точки, полилинии, полигоны, поверхности и объемные тела.

Каждому из этих типов данных можно присваивать определенные атрибуты, которые помогают учитывать и классифицировать объекты и несут различную дополнительную информацию. Кроме того, в системе Gemcom существует специальный набор инструментов и настроек – маркшейдерский проект.

Маркшейдерский проект в системе Gemcom Маркшейдерский проект позволяет разбить все маркшейдерские съемки по отчетным периодам, например за один месяц, и разделить на участки.

Маркшейдерская съемка в системе Gemcom (GEMS) представляет собой набор полилиний, состоящей из одной и более вершин. Каждой полилинии должен быть присвоен код, который в дальнейшем связывается с типами линий, определенными в профайлах Gemcom.

Начальная установка маркшейдерского проекта До начала использования маркшейдерского проекта в системе Gemcom необходимо выполнить предварительные настройки – создать рабочие пространства (Workspace) маркшейдерского проекта и профайлы (Profiles):

Создание маркшейдерского проекта Нажать на правую кнопку мышки в области маркшейдерского проекта.

Задать имя проекта, систему координат и правила именования буровзрывных скважин. После создания проекта дисплей автоматически обновится, и будет доступно стандартное дерево маркшейдерского проекта, состоящее из дерева опорных точек (control station), дерева съемок (feature pickups) и дерева проектов выноса в натуру (setout operations). В свою очередь, дерево съемок и дерево выносов в натуру состоят из рабочих периодов ( Working Period). Один из рабочих периодов является текущим (Current). Как правило, текущий рабочий период используется для занесения всех новых съемок. В конце отчетного периода текущий ( Current) рабочий период закрывается командой Close. По этой команде создается новый рабочий период, куда записывается вся информация из текущего рабочего периода. Таким образом, создается архив данных за каждый отчетный период. Перед выполнением команды Close необходимо присоединить все съемки к векторной модели ( Merge) и сохранить в модели все полилинии командой Save All Polylines.

Опорные точки До первого использования опорных точек необходимо убедиться, что определены профайлы для их визуализации. Пункт меню : Format>Point Menu.

Маркшейдерские съемки и любые операции по их построению требуют наличия опорных точек (Control Stations). В большинстве видов съемок используется как минимум две опорные точки – точка стояния и задняя точка визирования.

Каждый участок маркшейдерского проекта содержит свой каталог опорных точек. Каждая опорная точка имеет свое уникальное имя, состоящее из латинских букв и цифр, количество символов не более восьми. Опорные точки глобального участка доступны в любом из локальных участков.

Координаты опорных точек могут быть введены как в истинной, так и в условной системе координат, и будут автоматически пересчитаны в соответствии с настройками маркшейдерского проекта.

Щелчок правой кнопкой мышки над пиктограммой опорных точек приведет к появлению выпадающего меню, позволяющему показать или скрыть точки на дисплее, создавать новые опорные точки, импортировать и экспортировать их в текстовый формат, выводить на дисплей или принтер в виде отчета.

Щелчок правой кнопкой мышки над одной из опорных точек приведет к появлению выпадающего меню, позволяющего выполнять определенные действия над этой точкой:

Move – переместить точку в каталог другого участка.

Delete – удалить точку.

Rename – переименовать.

Display – показать на дисплее.

Station Properties – атрибуты точки (координаты, кем и когда создана, каким образом должна отображаться на дисплее).

Создание новых опорных точек Новые опорные точки можно создать, выбрав следующие пункты выпадающего меню:

New Control Station – ввод координат и атрибутов точки вручную.

Fan Shots – определение координат новой точки по измеренным углам и расстояниям в соответствии с рисунком. Пункт меню Fan Shots становится доступным, если в каталоге две и более опорные точки.

Resection by Angles – обратная засечка. Для вычисления необходимо пункта.

Resection by Distance – выполняются те же измерения, что и в обратной засечке и в дополнение, измеряются расстояния. Для вычисления необходимы минимум 3 и максимум 5 пунктов.

Simple Traverse и Doubled Travers – теодолитный ход с измерением длин в одну и в обе стороны, соответственно.

Обработка маркшейдерской съемки и Единые требования к форматам файлов маркшейдерских приборов В Gemcom имеется возможность классифицировать съемки по видам:

Съемки забоев (Face Advance);

Съемки скважин БВР (Blast Hole);

Геологические съемки ( Geological Pickup);

Съемка инфраструктуры (Infrastructure Pickup).

Данные съемки могут быть занесены вручную или импортированы из текстового файла, и должны содержать либо координаты вершин полилиний с атрибутами, либо данные об измерениях.

Одним из вариантов импорта данных маркшейдерской съемки является предварительный импорт из текстового файла, содержащего данные съемки, в электронную таблицу MS Excel. Это позволяет осуществлять визуальный контроль, удаление ненужных и вспомогательных данных. Данные скопированные из таблицы Excel можно вставить в табличную часть диалога обработки маркшейдерской съемки GEMS.

Векторная модель Данные о топографии, горных выработках и иных пространственных объектах содержится в системе Gemcom в виде векторной модели ( Polylines ), поверхностях ( Surface ) и объемных телах ( Solid ). Кроме этого существуют такие пространственные объекты, как точки ( Points ), полигоны ( Polygons ) и разведочные скважины ( Drill Holes ), но они используются, главным образом, для геологического моделирования и планирования горных работ.

Маркшейдерский модуль работает в первую очередь с векторной моделью (Status Map ). Именно векторная модель связана с рабочими периодами и технологией маркшейдерской съемки, о которых будет сказано ниже.

Векторная модель состоит из полилиний ( Status Lines ). Полилинии могут быть созданы различными способами, используя меню Polyline, или в результате обработки маркшейдерской съемки ( Pickup ). Каждая полилиния состоит из одной или нескольких вершин, относится к какому либо из типов, определенных в профайле полилиний (например, верхняя бровка уступа) и относится к какому либо горизонту ( Bench ).

Построение трехмерной геометрической модели выработок Трехмерная модель горной выработки представляется в Gemcom ( GEMS ) в виде объемного тела, которое используется для расчета объемов и других операций. В Gemcom ( GEMS ) существует несколько способов построения объемных тел:

по набору замкнутых полилиний или полигонов, соединенных вспомогательными связующими линиями;

по двум непересекающимся поверхностям;

«растягивая» заданный шаблон вдоль полилинии (используется для проектирования выработок);

по ячейкам блочной модели;

по имеющимся телам, используя функции твердотельного моделирования (пересечение, объединение и т.д.).

В результате обработки данные маркшейдерской съемки требуется привести к такому виду, который позволил бы построить объемные тела. Единого рецепта, какие действия для этого потребуются, предложить нельзя, т.к. во многом они зависят от вида и способа съемки. Как правило, следует выполнить:

построение набора замкнутых полилиний приблизительно перпендикулярных оси выработки;

соединить их вспомогательными линиями;

построить по полученному набору объемное тело;

объединить его или построить пересечения с имеющимися телами от предыдущих съемок.

Вынос проектов в натуру ( Setout operations ) Выносы проектов в натуру также классифицируются:

Вынос в натуру границ ведения горных работ ( Dig Limit);

Вынос в натуру проектов БВР ( Blast Design);

Вынос в натуру геолого-разведочных скважин ( Geological Setout);

Вынос в натуру элементов инфраструктуры ( Infrastructure Setout).

Если вынос в натуру предусматривает использование опорных точек, например, при использовании любого оптического прибора, то они должны быть созданы предварительно.

Внешний вид диалога не отличается от диалога обработки маркшейдерской съемки и зависит от применяемого типа прибора.

Модули проектирования и планирования горных работ Модуль проектирования программного комплекса Gemcom позволяет использовать следующие основные возможности:

Построение карьера по заданным параметрам (задаются ширина бермы, углы откоса карьера и уступа и др.) Автоматический и полуавтоматический режимы построения верхней и нижней бровок, съездов.

Гибкая система изменения параметров карьера.

Возможность построения карьера с любой транспортной схемой (автомобильные дороги, ж/д дороги).

Возможность учета подвигания борта карьера.

Построение карьера с учетом существующей топоповерхности.

Последовательность работ:

Создается серия планов, соответствующих высотным отметкам уступов.

Вводится общие параметры карьера: Выбираются планы, на которых будет построены линии карьера.

Задаются общие параметры карьера. И далее Gemcom автоматически отстраивает линии вышележащей верхней и нижней бровкок, при этом соблюдаются заданные параметры карьера, и линия съезда плавно переходит с одного уступа на другой.

Общая идея, заложенная в основу рассматриваемого модуля программного обеспечения, следующая.

Имеется геологическая модель месторождения, включающая в себя блочную модель и геометрическую каркасную (триангуляционную) модель. Рассматривается несколько периодов работы предприятия (их продолжительность, в принципе, может быть какой угодно). Заданы планируемые объемные и качественные показатели плана развития горных работ на каждый из периодов (например, на несколько годичных периодов), набор этих показателей зависит от специфики предприятия. Если не рассматривается новое предприятие, то имеется модель текущего положения горных работ – набор линий бровок уступов, съездов, других элементов горных работ. Требуется построить контуры ведения горных работ по каждому и рассматриваемых периодов, в общем случае по нескольким горизонтам, таким образом, чтобы обусловленные этими контурами объемы соответствовали планируемым показателям и не противоречили логике и правилам развития горных работ (соблюдения предельных углов и проч.) Пользователь сам формирует, фактически «рисует» эти контуры, отталкиваясь от фактического положения горных работ, принимая во внимание элементы геологической модели. Программное обеспечение не дает ему никаких «советов», но интерактивно показывает результат ведения горных работ в сформированных контурах (в терминах планируемых и достигаемых показателей). Пользователь корректирует контуры, добиваясь соответствия. Подсчет объемов, выполняемый при этом, учитывает элементы геологической модели, попадающие в сформированные контуры. Такая работа выполняется по каждому из рассматриваемых периодов. При переходе к следующему периоду система автоматически учитывает сформированные, планируемые контуры ведения горных работ предыдущего периода и работу по этому новому периоду пользователь начинает, отталкиваясь от обновленного, планируемого положения горных работ на начало периода.

В результате такой процедуры для каждого из периодов в базу данных системы записывается набор полигонов (замкнутых контуров), которые представляют геометрию горных блоков, в пределах которых планируется вести горные работы. Помимо геометрии и принадлежности к определенному периоду каждый из блоков имеет набор атрибутов, среди которых следует отметить набор показателей, полностью характеризующих объем и качество горной массы, находящейся в пределах блока. Причем система автоматически подразделяет этот объем на несколько категорий, в зависимости от того, какие категории материала выделяются при задании плана (например, руда – пустая порода или богатая руда -бедная руда – пустая порода).

Конечным результатом использования модуля являются графические документы, которые могут быть сформированы с использованием стандартных инструментов и функций вывода на печать системы Gemcom, табличная информация, содержащаяся в базе данных и легко представимая в любом необходимом формате с использованием внешних средств для работы с табличной информацией (например – Microsoft Excel).

Модуль планирования программного комплекса Gemcom позволяет использовать следующие основные возможности:

возможность разработки перспективного плана ведения подземных горных работ, создание отчетных документов (Gemcom имеет широкие возможности для создания и календарного планирования последовательностей ведения горных работ. Даты планируемых работ, тоннаж, содержания сохраняются для последующей отчетности и легко вносятся в календарные планы последовательности ведения горных работ. Создание необходимых отчетов и графических документов по календарям ведения горных работ осуществляется с помощью модуля Plotmaker ).

возможность решения задач оптимизации календарного плана горного предприятия (Gemcom позволяет пользователю создавать и оценивать последовательность или варианты ведения горных работ. Благодаря возможности быстрого создания отчетности по тоннажу и содержанию металлов в вынимаемой горной массе пользователь может легко определять оптимальные календарные планы и пространственные последовательности ведения горных работ).

возможность разработки и корректировки оперативного плана ведения подземных горных работ (среда системы Gemcom позволяет быстро отражать изменения, происходящие во время ведения горных работ, используя маркшейдерские данные, эта информация о развитии немедленно становится автоматически доступна специалистам, занимающимся планированием ведения горных работ. Несоответствие реального процесса производства намеченному календарю можно исправлять, устанавливая и изменяя планы краткосрочного ведения горных работ).

наличие функций расчета «от обратного» - например, возможность по заданным объемам добычи определять объемы и направление проходки (в настоящее время Gemcom не позволяет автоматически определять форму и направление ведения горных работ. Gemcom использует методологию итеративного выполнения, т.е. процесс получения решений не является полностью автоматическим. Пользователь формирует модель проектируемой горной выработки и анализирует результат.

визуализация плана горных работ, выдача графической документации (Gemcom может быть настроен для визуализации подземных горных выработок, причем цвета могут быть использованы для отображения плана развития горных работ, цвет может определяться информацией из любого поля базе данных – атрибута выработки (напр. даты начала проходки, степень завершения работ и проч.)).

интеграция модуля планирования горных работ с модулями обслуживания горного оборудования, материально-технического снабжения, финансовым модулем (открытая архитектура системы Gemcom позволяет обеспечить интеграцию с системами эксплуатации оборудования, снабжения материалами и решения финансовых задач других разработчиков. Интеграция GEMCOM с другими системами может осуществляться либо на уровне данных, либо на уровне объектов. Выбор уровня интеграции зависит от типа данных, характера потока данных между GEMCOM и другими системами) возможность создания и поддержки сетки технологических (пользовательских) координат (Gemcom предоставляет возможность определять и отображать до трех альтернативных координатных сеток. Имеется широкие возможности задания стиля и формата отображаемых сеток).

Надо заметить, что задачи проектирования при подземной разработке решаются базовыми средствами системы (которые позволяют создавать объемные модели подземных выработок любой геометрии) и нет необходимости приобретать отдельный модуль.

Радует модуль проектирования открытых горных работ. Работать в нем легко, карьер быстро отстраивается и редактируется по заданным параметрам вместе с автомобильными и железными дорогами.

Формирование отчетных документов Конечным результатом использования рассмотренных функций должны быть графические, табличные, текстовые документы, представляющие информацию о сформированном плане развития горных работ в таком виде, который соответствует имеющимся требованиям, правилам, традициям инженерного документооборота конкретного предприятия.

Никаких специальных программных инструментов и функций для подготовки и вывода на печать графической информации по плану горных работ, сформированному с использованием рассмотренного модуля, в системе Gemcom не существует. Необходимо использовать стандартные функции меню Tools > Create Plane Plots и другие функции общего назначения системы GEMS, рассмотрение которых не выходит в задачи данного руководства. Можно лишь упомянуть, возможно как использование системы PlotMaker с предварительным выводом информации в плот-файлы формата Gemcom, так и экспорт графической информации в формат AutoCAD (DXF и DWG)., с последующим оформлением графических документов средствами программ других разработчиков (AutoCAD, Microstation и т.д.).

Методы подсчета запасов, предусмотренный программой Система GEMCOM (как и все аналогичные системы) есть сложный и развитый набор инструментов, использование которых очень сильно зависит от пользователя. То есть в систему заложены какие-то расчетные методики, методики моделирования. Но как именно они будут применяться, в какой последовательности, с какими настройками - определяет пользователь. В этом смысле с помощью системы можно сделать то, о чем ее разработчики и не думали при создании тех или иных компонент системы. Теперь конкретно о подсчете запасов. Вопрос тесно связан с другим вопросом - каким образом строится цифровая модель месторождения в GEMCOM. То есть запасы считаются по такой модели. И алгоритм подсчета запасов зависит от того, что представляет собой модель. Потому кратко опишу типичную последовательность использования системы для моделирования и подсчета (в конкретном случае все может быть несколько иначе!).

1. Интерпретация исходных данных. Работая на наборе планов и разрезов с исходными данными (скважинами, бороздовыми пробами и проч.) геолог формирует контуры рудных тел, пластов, линии геологических нарушений и т.д. На основе этих контуров создаются полигоны, в GEMCOM это не просто плоские замкнутые линии, но объекты, имеющие связанные с ними атрибуты: объем, вес, удельный вес, содержание каждого из оцениваемых металлов (или другие качественные показатели, характеризующие полезное ископаемое). Эти атрибуты автоматически рассчитываются системой, причем при этом полигону ставится в соответствие объемный объект призма, основанием которой является данный полигон, а высота призмы соответствует "коридору", связанному с разрезом (планом) на котором расположен полигон. Коридоры последовательности разрезов (планов) задаются пользователем таким образом, чтобы они образовывали разбиение интересующей нас области пространства (без перекрытий, но и без "дырок"). Суммируя атрибуты набора полигонов, мы получаем первый вариант подсчета запасов в GEMCOM. Как правило, это первый, промежуточный этап подсчета. По сути дела это метод разрезов.

2. Следующий этап построения модели - переход от полигонов (набора плоских контуров на планах и разрезах) к объемной триангуляционной модели рудных тел (и любых других геологических объектов). GEMCOM располагает развитым инструментарием построения таких моделей. Пользователь задает линии связи между контурами на плоскостях, построенными на первом этапе моделирования и система строит пространственную геометрическую модель. Каждое отдельное тело - элемент этой модели, имеет автоматически рассчитываемые объем, вес, средневзвешенные содержания металлов (другие качественные показатели). Это второй доступный метод подсчета запасов (и второй этап их уточнения). Триангуляционная модель позволяет как угодно точно воспроизвести геометрию недр (причем объем любого тела считается не приблизительно, а точно!).

3. Последний этап построения модели в GEMCOM (можно рассматривать его как отдельную задачу) - построение блочной модели. Блочная модель представляет собой разбиение интересующей нас области пространства на ячейки тремя наборами параллельных плоскостей. В простейшем случае такие ячейки имеют форму кубов (если три набора плоскостей перпендикулярны по отношению друг к другу и расположены с одним и тем же шагом по расстоянию). С каждой ячейкой модели (которая образует разбиение части пространства) связан набор атрибутов - объем, вес, удельный вес, содержания металлов и проч. Могут строится и экономические блочные модели - когда для каждой ячейки рассчитываются какие-либо экономические показатели - ценность металла, себестоимость добычи и переработки, проч.

Работа с блочной моделью заключается в расчете атрибутов-значений (например, содержаний металлов) по исходным пробам. Для расчета такого используются интерполяционные алгоритмы (1) кригинга, (2) метода обратных расстояний. Для использование кригинга необходимо геостатистическое исследование исходных данных, построение моделей вариограмм. Все это доступно в GEMCOM.

Блочная модель позволяет построить модель распределения в пространстве используемых показателей, триангуляционная - отразить геометрию. Для окончательного, наиболее точного подсчета необходимо использование и той и другой модели. Это реализуется в главном алгоритме подсчета запасовобъемов, который реализован в GEMCOM. Называется он Needling (прошивание). Он позволяет использовать две упомянутые модели и еще любые триангуляционные модели, представляющие положение горных работ (как подземных, так и открытых). Результат расчета может представлять собой как геологические запасы, так и запасы по горизонтам ведения горных работ, по подземным камерам, выработкам и т.п. Вся процедура очень гибкая и настраиваемая.

Есть возможность оценить точность расчета в зависимости от параметров алгоритма. При правильном использовании системы эта точность очень высока.

Модификации программы Gemcom for Windows Field Unit - Минимальная рабочая модификация.

Наряду с функциями просмотра данных предоставляет набор функций, необходимый для ввода и управления данными. Модификация предназначена для полевой съемки данных, может быть установлена на переносной компьютер.

Gemcom for Windows Essentials - Модификация, позволяющая осуществлять управление данными, визуализацию и анализ. Включает в себя конструктор базы данных с возможностями ввода, редактирования и манипулирования, статистической оценки; осуществляется вывод на плоттер планов и сечений с топографией, а также точек, скважин, траншей и данных по пересечениям.

Gemcom for Windows Advanced Exploration - модификация, включающая в себя все функциональные возможности вышеперечисленных модулей, а также обеспечивает решение задач оконтуривания, выделения рудных интервалов и геостатистический анализ. Моделирование горных выработок на открытых и подземных работах по маркшейдерским данным Раздел 7. Описание системы и функциональные возможности DATAMINE Mineral Industries Computing Limited Тема 7.1. Описание системы и функциональные возможности. Подготовка геологической и маркшейдерской информации и ввод ее в компьютер Система создана английской фирмой MICL (Mineral Industries Computing Limited) в 1981 году, и к настоящему времени эксплуатируется сотнями крупнейших горных и геологических компаний мира.

Компания разработала и постоянно совершенствует интегрированную систему DATAMINE. Не так давно была выпущена новая версия - ДатамайнСтудио 3, которая принципиально, отличается от своих предшественников. В настоящее время основные модули системы русифицируются.

Это одна из наиболее распространенных в мире систем (более 300 пользователей, в т.ч: МНПО -Полиметалп», АК «Алмазы России-САХА», Институт Гипроникель, АО «Карельский Окатыш», группы компании «Норильскникель»

и многие другие пользователи работающие как в России так и в ближнем и дальнем зарубежье), позволяющая специалистам эффективно решать широкий спектр геологических, горных и маркшейдерских задач. Она работает на всех стандартных платформах со всеми главными операционными системами.

Кроме самой системы Датамайн компания продает пакет программ (систему) NPV Scheduler.

Этот пакет состоит из 4-х частей, выполняющих:

построение конечного оптимального карьера (алгоритм Lerchs Grossman) и фаз его развития (МАХIРIТ) создание этапов отработки месторождения (PUSHBACKS) создание оптимального календарного плана отработки карьера (PRODUCTION SCHEDULE).

оптимизацию системы рудопотоков горного предприятия Первая программа - МАХIРIТ использует блочную модель месторождения, импортируемую из Датамайн (или любых других горных пакетов) без предварительного создания регулярной модели. Далее она создает собственную экономическую модель месторождения с учетом разработки и переработки даже очень сложных многокомпонентных руд с различными ценами, затратами и параметрами извлечения.

Затем создается модель безопасных бортов будущего карьера. которые могут иметь очень сложную форму и углы наклона. Задаются коэффициенты дисконтирования и производительность карьера, а также максимальное количество промежуточных оптимальных карьеров (зон), из которых в будущем может быть выбран действительно оптимальный карьер.

Оптимизация может быть произведена по различным критериям. в т.ч. по критерию, созданному пользователем.

Наиболее часто используемый критерий - максимального значения приведенного дохода за весь срок существования предприятия - max NPV (Net Present Value).

На выходе из программы для каждого карьера рассчитывается:

Рекомендуемое экономическое бортовое содержание для всех полезных ископаемых Поток денежных средств (CashFlow), $ Количество горной массы в контуре карьера, тонн Количество руды разных видов с учетом разубоживания, потерь и бортового содержания. тонн Количество всех извлекаемых металлов после переработки руды (золото Время работы карьера, лет Программа рассчитывает также оптимальную последовательность извлечения запасов месторождения.

Вторая программа пакета позволяет разбить карьер на наиболее выгодные этапы (pushbacks) с соблюдением всех горных ограничений и сохранением максимально возможного выбранного экономического критерия.

Третья программа создает оптимальный календарный план на любой требуемый отрезок времени. При этом пользователь может использовать практически любой из требуемых спецификой производства экономических или технических критериев оптимизации. Можно очень быстро рассчитать несколько программ для различных критериев и выбрать наилучший из них.

Четвертая программа оптимизирует производительность предприятия и бортовое содержание в поставляемой на переработку руде. Она позволяет включать в процесс оптимизации все имеющиеся на карьере рудные склады. а также потоки руды. поставляемые с других горных предприятий.

Все программы имеют современный дружественный интерфейс пользователя и позволяют использовать импорт и экспорт практически любых данных.

В конце работы каждой программы инженер получает подробный отчет о результатах расчетов.

Программы позволяют также выполнять разнообразную графику для последующего использования ее в анализе результатов и в различных отчетах:

Планы, разрезы и изометрические проекции моделей месторождения и Графики изменения всех используемых и полученных параметров во времени и кумулятивные графики.

Программа Datamine предназначена для решения широкого круга маркшейдерских, геологических задач, включая трехмерное моделирование месторождений, статистический анализ, анализ пространственных структур (поверхностей, тектоники), подсчета запасов с применением блочного моделирования.

Компьютерные продукты Датамайн в совокупности сегодня представляют собой наиболее мощную и гибкую систему в мире для моделирования рудных месторождений и проектирования горных работ. Система представляет собой реляционную базу данных (собственная разработка компании) и набор объединенных с ней модулей, которые пользователь может выбирать, исходя из специфики предприятия и решаемых задач.

Датамайн может успешно работать с любыми видами полезных ископаемых: рудами черных и цветных металлов, горно-химическим сырьем, драгоценными камнями, углем, нефтью, индустриальными минералами и т.д.

Главный продукт системы – Датамайн-Студио создан на основе центрального Ядра, обеспечивающего гибкую, всеобъемлющую обработку и графический вывод информации, находящейся в реляционной Базе данных. Датамайн-Студио имеет новый стандартный интерфейс, позволяющий пользователям непосредственно обмениваться информацией с наиболее распространенными в мире компьютерными системами, а также писать макросы с помощью Javascript или VBScript в формате HTML. Эти макросы могут затем загружаться в систему для запуска и сопровождения желаемого пользователем набора процессов Датамайн.

В составе рабочих окон Датамайн-Студио имеется Окно проектирования, которое рассчитано, прежде всего, на интерактивную графику (показ и манипуляция точками, линиями, данными опробования, создание и редактирование каркасных моделей тел и поверхностей, интерактивное создание чертежей).

Система состоит из Ядра и отдельных Модулей для решения специальных задач. В состав Ядра входит большое число команд и процессов, которые имеют универсальное назначение:

Манипуляция файлами Базы данных: ввод, вывод, редактирование, объединение, выборочное копирование, изменение системы координат и т.д.

Обработка данных методами классической статистики.

Обработка результатов опробования: композирование, объединение, расчет вариограмм и т.д.

Изготовление чертежей Ниже перечислены основные модули Datamine Studio и функциональные возможности системы.

Database Utilities (CORE) - Утилиты базы данных. Это “мотор” базы данных, обеспечивающий управление данными для системы, включает различные утилиты, драйверы для пересылки данных между Datamine и другими системами, обработку данных буровых скважин, показ, проверку данных и программы построения графики.

Block Modeling (MOD) - Блочное моделирование. Этот модуль обеспечивает все возможности для построения, просмотра, оценки и манипуляциям с блочными моделями. Блочные модели используются для представления геологической структуры и распределения качества в рудных телах (содержания). Он включает различные методы интерполяции качества, такие как: метод обратных расстояний, метод ближайшей пробы и линейный кригинг, а также инструменты для оценки количества руды и ее качества.

Wireframe Modeling (WFM) - Каркасное моделирование. Включает полуавтоматические и интерактивные трехмерные инструменты для создания, модификации, показа и оценки замкнутых и топографических каркасных моделей. Отчеты по объему, тоннажу и качеству могут быть получены из этих данных.

Enhanced Geostatistics (EGS) - Расширенная геостатистика. Включает инструменты для построения вариограмм, их анализа и ручной подгонки. Производит перекрестную проверку (cross-validation) и все виды трехмерного кригинга.

3D Visualization (GVP) - Трехмерная визуализация. Трехмерная визуализация всех типов данных (скважин, каркасов, блочных моделей, линий и точек). Эта функция оказывает огромную помощь при интерполяции геологических данных и проектировании горных работ.

StereoNet Viewer (SNV). Предназначен для анализа структуры месторождения (анализ данных простирания и падения различных систем трещин), и определения углов пересечения с горными выработками на заданных участках.

Open Pit Mine Design (OPM) - Проектирование открытых горных работ. Включает полуавтоматические и интерактивные трехмерные инструменты для создания, модификации, показа проектов открытых горных работ. Обеспечивает контроль углов уступов, съездов при их проектировании.

Schedule & Achieve (SCH & ACV) - Планирование открытых горных работ. Включает инструменты необходимые для разработки краткосрочного, среднего или долгосрочного планирования по горному проекту, быстро и легко.

Материал может быть классифицирован и спланирован для определенных пунктов (целей). Производственные цели могут быть установлены для нескольких пунктов и лимитированы факторами, такими как производительность оборудования. Автоматическая оптимизация порядка отработки забоев с целью получения заданного качества руды.

Short Term Planning (STP) - Краткосрочное планирование. Обеспечивает инструменты для проектирования взрывных блоков (выноска скважин) и их оценки. Выноска скважин контролируется различными условиями – нагрузка, сетка скважин, ЛНС и т.п. При наличии опробования буровзрывных скважин позволяет быстро оценить качество блока и его частей.

Underground Mine Design (UGM) - Проектирование подземных горных работ. Включает полуавтоматические и интерактивные трехмерные инструменты для создания, модификации и показа проектов подземных горных работ.

Floating Stope Optimizer (FSO) - Оптимизация подземных горных работ. FSO позволяет Вам быстро и легко определить геометрию и наилучшую позицию экономически целесообразного забоя в пределах рудного тела. Процесс аналогичен методу плавающего конуса, используемого для открытых горных работ, и может быть использован для оценки размера забоя, позиции и метода отработки.

UNFOLD (UNF) – Трансформация складчатых структур. Трансформация складчатых структур рудных тел в плоскость дает возможность точнее и нагляднее анализировать и моделировать минерализацию на месторождениях.

А обратная трансформация помогает правильно планировать горные работы.

Geological Exploration Statistics (GXS) – Статистика геологических поисков. Набор статистических программ для анализа данных геофизических и геохимических исследований. Включает следующие программы: Автокорреляционный, Канонический, R – кластерный, Кросс-Корреляционный, Множественный дискриминантный, R – факторный, Множественный дисперсионный анализы, а также Анализ главных компонент, Q и R -нелинейное отображение.

Mine Surveying (SRV) – Маркшейдерский модуль. Всесторонний набор ввода маркшейдерских данных. Стандартные расчеты привязки инструмента и построения маркшейдерских "ходов" Underground Ring Design (RNG) – Проектирование БВР. Диалоговый графический процесс, который позволяет проектировать, редактировать и показывать подземные буровзрывные скважины.

Подготовка геологической и маркшейдерской информации и ввод ее в компьютер Для создания полной модели месторождения и оценки его запасов обычно необходим следующий набор информации, введенной в компьютер:

ЧИСЛОВЫЕ И ТЕКСТОВЫЕ ДАННЫЕ:

1. По скважинам:

Координаты устьев выработок Данные инклинометрии Другие характеристики скважин (каротаж, выход керна, гидрогеология, литология, стратиграфия и т.д.) 2. По поверхностным выработкам (канавам, траншеям и т.п.):

Каталог маркшейдерских точек по трассам выработок Данные опробования Другие характеристики выработок (литология, стратиграфия, тектоника и 3. По опробованным подземным выработкам:

Каталог маркшейдерских точек по трассам выработок Данные опробования Другие характеристики выработок (литология, стратиграфия, тектоника и

ГРАФИКА

1. Топография поверхности месторождения:

2. Геологические планы и разрезы с нанесением контуров рудных тел, зон, подсчетных блоков (если необходимо), литологических и стратиграфических границ, тектонических нарушений и т.п.

3. Планы подземных горизонтов с нанесением контуров стенок выработок.

4. План опробования поверхности с трассами траншей (канав).

Вся эта информация вводится из максимально достоверных источников, обычно непосредственно на предприятии, где всегда легче получить недостающие данные или требуемое разъяснение по непонятным вопросам. Желательно, чтобы в этой работе участвовали геологи, хорошо знающие месторождение.

Это значительно сокращает время работы, облегчает поиск требуемых данных и их сортировку.

НЕОБХОДИМЫЙ ПЕРСОНАЛ И ОБОРУДОВАНИЕ

Для ввода текстовой информации потребуются специалисты, умеющие быстро и АККУРАТНО печатать на компьютере (пишущей машинке). Хорошо, если они умеют работать с программой Microsoft Excel. Количество требуемых работников зависит от отведенного на ввод информации времени и наличия компьютеров.

Ввод графики осуществляется либо с помощью дигитайзера, либо сканером. По трудоемкости и затратам времени эти технологии примерно одинаковы, каждая имеет свои преимущества и недостатки. Выбор зависит от предпочтений пользователя, наличия необходимого оборудования, программ и опыта работы.

Итак, для ввода исходной информации в компьютер необходимо иметь:

Персональные компьютеры с установленным пакетом Microsoft Office Дигитайзер или сканер формата АО или близкого к нему Систему Датамайн или Автокад для обработки и редактирования графических файлов.

Раздел 8. Основные характеристики системы САМАРА. Суть применения системы САМАРА Тема 8.1. Основные положения системы САМАРА. Каталоги внешней базы данных Платформа - AutoCAD 2004-2006, AutoCAD Map, Autodesk LDD.

Инструментальные средства разработки - C++ (ObjectARX, Microsoft Visual C++)LDD.

Классификация - тактическая CAD/GIS-система легкого класса.

Основное назначение - автоматизация основных повседневных операций камеральной обработки информации маркшейдерским (геологомаркшейдерским) отделом горнодобывающего предприятия.

Суть применения системы САМАРА заключается в разработке информационно-геометрической модели горного отвода предприятия, текущем ее пополнении и использовании для решения задач камеральной обработки данных:

проектных, расчетных, графических. Встроенный инструментарий системы содержит модули, позволяющие производить обработку данных полевых измерений, документировать ее, на основе полученных результатов пополнять графическую часть модели, подготавливать графическую документацию различного назначения и масштабов, выполнять проектные расчеты и прорисовки. Геологическая подсистема Fata Morgana позволяет на основе разнородных данных разрабатывать, редактировать и анализировать модели геологических пластов и дневной поверхности. САМАРА как рабочий инструмент способна полностью заменить рабочие планшеты, да и другие виды графической документации.

Тот факт, что САМАРА является приложением к AutoCAD, обеспечивает широчайшую интеграцию реализуемой ею технологии со смежными. Среди более чем 4000 только официально зарегистрированных приложений к AutoCAD можно при желании отыскать системы, расширяющие технологию САМАРЫ в любую необходимую сторону. Это же обстоятельство обеспечивает и широкие возможности обмена графическими данными с другими графическими (и не графическими) системами через все стандартные каналы.

Система координат Программный комплекс AutoCAD, являющийся платформой системы САМАРА, полностью ориентирован на работу в ПРАВОСТОРОННЕЙ системе координат. Это означает, что если оператор работает в виде параллельном плоскости X,Y, когда ось Y направлена вверх экрана ("на север"), а ось Z - из плоскости экрана на оператора, то ось X направлена вправо от оператора ("на восток"). Возможности перейти к ЛЕВОСТОРОННЕЙ системе координат (такой, в которой в указанном выше положении вида, ось X направлена влево) в AutoCAD нет. Это создает определенные затруднения, так как большинство горнодобывающих предприятий в своей работе традиционно используют именно ЛЕВОСТОРОННЮЮ систему координат. При таком положении вещей попытка построить плановые проекции каких-либо объектов модели по точкам, имеющим "традиционные" координаты, приведет к получению в "нормальном" виде зеркального изображения проекций этих объектов. Для преодоления этого затруднения существует два пути (и несколько вариаций этих двух). Первый:

перейти в правостороннюю систему - поменять местами значения X и Y. Этот путь полностью согласует вид полученной модели с нормальными видами AutoCAD, но обеспечивает постоянную головную боль от угрозы забыть о замене при вводе координатной информации в систему и получении ее обратно (ведь вести "бумажную" документацию придется все равно в традиционной системе!) и окончательно ставит в тупик малоопытного оператора при выполнении угловых измерений в модели. Организация автоматической замены в функциях ввода-вывода не решает проблемы, так как не может охватить стандартных функций AutoCAD, использованию которых при работе с моделью отводится далеко не последняя роль. Второй путь состоит в имитации левосторонней системы координат. А именно: не трогать X и Y, а пожертвовать знаком координаты Z. При этом для работы с плановой проекцией создать удобный вид, соответствующий традиционному, повернув "нормальный" вид AutoCAD "спиной" к оператору. В этом случае при ориентации оси X "на север" имеем:

ось Y - "на восток", положительный отсчет углов от X - по часовой стрелке, дирекционные углы не искажены, X, Y - соответствуют традиционным, но ось Z направлена от оператора "под землю". Учитывая, что большинство текущих задач традиционно решается именно при работе с проекциями, такое решение имеет меньше издержек, особенно на начальных этапах освоения технологии, когда опыт оператора еще не достаточен. Когда дело доходит до трехмерного моделирования горных выработок, оператор уже более-менее осваивается в AutoCAD и системе САМАРА. И довольно спокойно может примириться с тем нюансом, что высотные отметки, превышения и вертикальные углы, измеренные стандартными функциями AutoCAD на трехмерных моделях САМАРЫ необходимо рассматривать с обратным знаком.

Для формирования моделей в системе САМАРА выбран именно второй путь. Основной рабочей системой координат считается Мировая система координат (МСК) AutoCAD. Основным рабочим видом является вид, при котором оси МСК расположены следующим образом: X - вверх экрана ("на север"), Y вправо ("на восток"), Z - от оператора.

При формировании и работе с моделью:

соответствие координат X, Y сохраняется;

соответствие дирекционных углов сохраняется;

направление положительного отсчета горизонтальных углов сохраняется;

при вводе координат Z, вертикальных приращений и вертикальных углов в расчетные модули, расширенные данные объектов и базы данных системы САМАРА, знаки этих величин изменять не нужно;

при построении трехмерных моделей выработок система автоматически изменяет координаты Z элементов трехмерной модели, о чем необходимо помнить, проводя измерительные операции на этих моделях стандартными функциями AutoCAD.

Модель в версии системы САМАРА представляет собой совокупность графических данных (объектов), выполненных в среде графического комплекса AutoCAD, и текстово-численной внешней базы данных, взаимодействующей с графическими объектами.

Графическая часть модели состоит из:

топографической карты поверхности горного отвода, выполняемой в реальных координатах X,Y, (Z = 0) (1 единица AutoCAD = 1 м), в системе координат, принятой на данном предприятии. Состав: плановые проекции основных элементов ландшафта, коммуникаций, зданий и сооружений, граничных и площадных объектов, представляющих интерес с точки зрения планирования, проектирования и ведения горных работ. Выполняется с использованием любых объектов (примитивов) AutoCAD;

плановых проекций горных выработок, так же выполняемых в реальных координатах X,Y, (Z = 0).

Плановые проекции бортов горных выработок. Примитив AutoCAD POLYLINE.

Плановые проекции срединных (опорных) линий горных выработок. Примитив AutoCAD - POLYLINE.

Плановые проекции траекторий теодолитных ходов. Примитив AutoCAD POLYLINE.

Плановые проекции теодолитных (опорных) точек. Примитив AutoCAD POINT.

трехмерных моделей горных выработок, представляющих собой совокупность объектов типа 3DFACE, оконтуривающих пространство, занимаемое горной выработкой.

масок, содержащих атрибутику различных по назначению и масштабу графических документов, формируемых на основе модели.

Состав: надписи, условные обозначения, заливки и штриховки, контуры, границы и др. элементы атрибутики графического документа соответствующего назначения и масштаба. Выполняется с использованием любых объектов (примитивов) AutoCAD;

Все графические объекты распределены по слоям в соответствии с принятыми правилами, что необходимо для оперативного управления визуализацией графических объектов при решении тех или иных задач. Указанная Таблица...

так же определяет цвета, типы и масштабные факторы линий, используемых для изображений различных графических объектов.

База данных модели включает следующие разделы:

каталог скважин (название, координаты, литографическая колонка, основные данные пластов, инклинометрия, доп. сведения и т.д.);

каталог геологических пластов, содержащий уникальные имена пластов и соответствующих им пород;

каталог пород, содержащий имена пород, типы соответствующих им штриховок и цвета заливок;

каталог параметров пластов, содержащий имена параметров и тип данных;

каталог имен рабочих горизонтов;

каталог используемых рулеток с данными для расчета поправок;

каталог теодолитных ходов с исходными данными для их расчета;

каталог засечек с исходными данными для их расчета;

каталог профилей горных выработок, содержащий данные нивелирных ходов и отдельных замеров различных параметров выработок и подсеченных ими пластов.

каталог моделей геологических пластов, содержащих численное описание основных характеристик пласта - геометрия, качественные параметры, и обеспечивающих оперативный анализ этих характеристик.

С точки зрения взаимодействия данных, формирование модели базируется на следующих основных принципах:

различные группы данных в модели существуют автономно и вступают во взаимодействие только в ходе выполнения определенных операций под контролем оператора.

численные характеристики элементов модели во внешней базе содержатся только в виде исходных данных для расчетов, проводимых автоматически в момент востребования данной информации. Исключением являются модели геологических пластов, которые создаются и корректируются в интерактивном режиме последовательным выполнением ряда операций и сохраняются во внешней базе данных в готовом виде.

обмен информацией между внешней базой данных и графическим файлом имеет односторонний характер - из внешней базы в графический файл.

Иными словами - изменения, производимые в графическом файле не отражаются на содержимом внешней базы данных.

Расширенные данные графических объектов Объекты (примитивы) AutoCAD, составляющие графическую часть модели, в целом существенно отличаются друг от друга по своему назначению и степени ответственности. Так, например, примитив ТОЧКА (POINT) в одном случае может обозначать строго позиционированную теодолитную (маркшейдерскую) точку и использоваться системой для построения борта выработки или для проведения ответственных измерительных операций, а в другом обозначать предполагаемое место установки инструмента при планировании каких - либо работ. Примитив ПОЛИЛИНИЯ может обозначать траекторию срединной линии выработки и использоваться во время проведения автоматических операций (например, построения трехмерной модели) или обозначать (весьма приблизительно) контур вывала. Кроме того, если одним объектам для выполнения своего назначения достаточно просто присутствовать в рисунке, то другим для обеспечения правильного функционирования системы просто необходимо нести с собой дополнительную информацию. Поэтому простого разделения примитивов по слоям явно недостаточно. Для более строгого определения роли объектов в модели в системе САМАРА предусмотрен механизм связывания графических объектов с текстово-численной информацией, т.н. расширенными данными, конкретизирующими назначение и характеристики объектов.

Эти данные используются некоторыми функциями системы при выполнении автоматических операций поиска, вычислений и построений.

Среди информации, содержащейся в расширенных данных объектов следует выделить понятие "Система".

Система - это логическое имя группы графических объектов и соответствующих им данных из внешней базы, служащее общим (объединяющим) признаком.

Все графические объекты условно разделены на две группы - основные и вспомогательные. К основным объектам относятся те, которые как бы определяют строгую геометрическую основу модели. А именно:

точки (примитив POINT), полученные в результате обработки данных полевых измерений (теодолитной и тахеометрической съемки, методом ординат, засечек, рулеточных измерений и т.д.).

плановые проекции бортов выработок;

плановые проекции срединных (опорных) линий выработок;

Такие объекты помещаются на слое с именем XX-TXOD (XX - индекс горизонта) и снабжаются информацией следующего состава:

назначение объекта;

имя системы, к которой данный ход принадлежит;

комментарий - любая текстовая информация;

трехмерные модели выработок Состав данных такого объекта:

назначение объекта;

номер пикета;

имя системы, к которой данный ход принадлежит;

комментарий - любая текстовая информация;

В большинстве случаев расширенные данные присваиваются основным объектам автоматически, функциями их создающими. Но оператор в любой момент может это проделать и самостоятельно, используя команду Ред. Данные (sm_sedata). С помощью этой же команды можно изменить ранее присвоенные данные.

Таким образом, примитивы AutoCAD типов POINT, POLYLINE и 3DFACE могут выступать как в качестве основных объектов модели, так и наряду со всеми остальными типами примитивов - в качестве вспомогательных.

Вспомогательными считаются все графические объекты модели, не относящиеся к пяти видам основных, указанным выше.

Вспомогательным объектам так же могут быть присвоены расширенные данные.

Модель горной выработки Полноценная модель горной выработки должна включать следующие элементы: плановые проекции теодолитных точек, плановые проекции бортов, плановую проекцию срединной (опорной) линии выработки, данные по профилю выработки (во внешней БД).

Плановые проекции теодолитных точек. Строятся в реальных координатах X,Y, (Z = 0). Отображаются примитивом POINT. Помещаются на слой с именем XX-T (XX - индекс горизонта). В расширенных данных должны иметь:

статус основного объекта, имя, имя системы, величину и направление скобы (если определена), координату Z (если определена).

Плановые проекции бортов. Строятся в реальных координатах X,Y, (Z = 0). Отображаются примитивом POLYLINE. Помещаются на слой с именем XX-BORT (XX - индекс горизонта). В расширенных данных должны иметь:

статус основного объекта, признак борта ("левый борт" или "правый борт"), имя системы.

В местах сопряжения и пересечения с другими выработками проекция борта может быть разорвана на несколько частей. В этом случае каждая часть борта должна иметь соответствующие расширенные данные (одинаковые!).

Плановая проекция срединной (опорной) линии. Строится в реальных координатах X,Y, (Z = 0). Отображается примитивом POLYLINE. Помещается на слой с именем XX-SRED (XX - индекс горизонта). В расширенных данных должна иметь: статус основного объекта, признак "срединная линия", имя системы.

В местах сопряжения и пересечения с другими выработками проекция срединной линии не должна прерываться. Проекция срединной линии для каждой выработки должна быть только одна, начинаться в точке нулевого пикета выработки и идти к ее концу. Под словом "начинаться" имеется в виду, что в точке нулевого пикета должна находиться именно первая (начальная) вершина полилинии (у объекта POLYLINE есть строго определенные начало и конец).

Проекция срединной линии необязательно должна проходить строго посередине выработки. Она может смещаться то к одному, то к другому борту в пределах ширины. Но необходимо помнить, что текущая длина выработки во всех автоматических расчетах отсчитывается именно вдоль срединной линии.

Данные по профилю выработки. В системе САМАРА понятие "профиль" трактуется несколько шире, чем в традиционной практике.

Под профилем выработки понимается весь комплекс измерений геометрических характеристик элементов выработки и подсеченных ею геологических пластов. При этом точки таких замеров должны быть привязаны к текущей длине выработки. Примерами замеряемых элементов могут быть: почва выработки, кровля выработки, ширина выработки, домер вправо (влево) от срединной линии до борта, высота прокладки кабеля, ширина рабочих проходов слева (справа) и т.д. Профиль выработки должен быть занесен в базу данных под тем же именем системы, что и графические элементы модели выработки - точки, борта, срединная линия.

Профили выработок состоят из исходных данных нивелирных ходов, пройденных в данной выработке в разное время, и комплекса других замеров (не связанных с нивелирными ходами). Для внесения данных по профилю выработки в системе САМАРА существует специальный блок, снабженный встроенными расчетными модулями и каталогами (см. 3D-Данные). Модель выработки, построенная по правилам и насыщенная необходимой информацией, обеспечивает выполнение ряда операций геометрических построений и анализа. Становится возможным проведение измерительных и разметочных операций на плановой проекции выработки, но с учетом ее пространственной геометрии, получение геометрических характеристик сечения выработки в любой точке, расчет объемов участков выработки, автоматическое построение трехмерной модели выработки, формирование профилей любого параметра выработки, автоматический расчет и построение отметок геологических пластов, подсеченных выработкой и др.

Каталоги внешней базы данных Каталог горизонтов При активизации некоторых диалоговых окон оператору необходимо указать имя рабочего горизонта. В этом случае в диалоговом окне команды присутствует элемент следующего вида:

Каталог пластов. Каталог пород При вводе информации по геологическим пластам во внешнюю базу через блоки данных по скважинам и горным выработкам, необходимо пользоваться каталогами пластов и пород.

В колонке "Пласт" приведен список имен пластов, созданных в каталоге.

В колонке "Порода" - список соответствующих им пород. При включенном фильтре "Только ПИ" в списке пластов показываются только пласты полезного ископаемого. Порода, составляющая данный пласт, выбирается из каталога пород.

Каталог параметров пластов При вводе информации по геологическим пластам во внешнюю базу через блоки данных по скважинам и горным выработкам, наряду с геометрическими характеристиками пластов предусмотрен и ввод других параметров.

Значение параметра вводится оператором с клавиатуры. Имя параметра выбирается только из каталога параметров.

В каталоге параметров имя параметра вводится оператором с клавиатуры, тип значения выбирается из выпадающего списка и может быть либо текстовым, либо числовым.

Каталог высотных параметров. Каталог прочих параметров Эти два каталога содержат списки параметров, служащих для описания геометрии объектов линейного типа (подземных горных выработок, автодорог, бровок и т.д.). "Высотные параметры" - те, значения которых являются абсолютными высотными отметками (например, кровля или почва выработки).

"Прочие" - те, которые описывают какие-либо скалярные величины (например, ширина выработки).

Работа с данными каталогами аналогична работе с каталогом горизонтов.

Каталог кодов точек В системе САМАРА применяется механизм присваивания точкам кодов, идентифицирующих назначение точки. Значения и параметры кодов хранятся в соответствующем каталоге базы данных.

Помимо задания имени кода, который может быть представлен как цифровыми, так и текстовыми символами, каждому коду может быть сопоставлен цвет и имя слоя. Код "Не задан" присутствует в каждой базе данных и не может корректироваться оператором. В остальном управление данным каталогом аналогично управлению каталогом горизонтов.

Каталог координат.

Каталог координат предназначен для хранения точек опорной сети и обеспечения быстрого доступа к ним из расчетных модулей. Описание точки в каталоге состоит из ИМЕНИ точки, ее КООРДИНАТ (координата Z - не обязательна) и КОДА точки (по умолчанию - ).

Графа «Поиск» предназначена для поиска точки в каталоге по контексту ее ИМЕНИ. Начинайте вводить имя искомой точки в графе и курсор будет переходить на первую точку, имя которой отвечает вводимому контексту.

При вводе «твердых» точек в расчетные модули системы САМАРА (теод.ход, тахео съемка, ординаты, засечки) можно ссылаться на точки, находящиеся в каталоге координат.

На данный момент существует три способа ввести точки в каталог координат:

1. Добавлять по одной точке непосредственно через диалог каталога использую кнопку «+» и вводя в строку описание точки (имя, координаты, код).

2. Ввести точки из текстового файла, используя соответствующий модуль системы САМАРА. Помимо функций отрисовки и распечатки точек, этот модуль содержит функцию автоматического ввода прочитанных и отфильтрованных точек в каталог координат.

3. Использовать команду системы САМАРА «Точки в каталог» (sm_ptocat).

Эта команда позволяет ввести в каталог точки, отрисованные в рисунке AutoCAD и имеющие расширенные данные (имя, код).

По результатам изучения и освоения лекционного материала студенты будут готовы использовать научные законы и методы при геологопромышленной оценке месторождений твердых полезных ископаемых и горных отводов (ПК-2); • демонстрировать пользование компьютером как средством управления и обработки информационных массивов (ПК-4);

владеть навыками анализа горно-геологических условий при эксплуатационной разведке и добыче твердых полезных ископаемых, а также при строительстве и эксплуатации подземных объектов (ПК-7); готовы принимать участие во внедрении автоматизированных систем управления производством (ПК-14); владеть методами геолого-промышленной оценки месторождений полезных ископаемых, горных отводов (ПК-15); готовы работать с программными продуктами общего и специального назначения для моделирования месторождений твердых полезных ископаемых, технологий эксплуатационной разведки, добычи и переработки твердых полезных ископаемых, при строительстве и эксплуатации подземных объектов, оценке экономической эффективности горных и горно-строительных работ, производственных, технологических, организационных и финансовых рисков в рыночных условиях (ПК-28); готовы обосновывать и использовать методы геометризации и прогнозирования размещения показателей месторождения в пространстве (ПСК-4-4).

5.2. Краткое описание лабораторных работ 5.2.1. Перечень рекомендуемых лабораторных работ Лабораторные работы не предусмотрены.

5.3. Краткое описание практических занятий 5.3.1. Перечень практических занятий (наименования, темы) Практическое занятие № 1. Создание модели месторождения в программном комплексе MICROMINE.

Практическое занятие № 2. Моделирование МПИ в Micromine. Основные операции Практическое занятие № 3. ВИЗЕКС в MICROMINE (THE VISUAL EXPLORER) Практическое занятие № 4. Введение в Проектирование карьера 5.3.2. Методические указания по выполнению заданий на практических занятиях 1. Цель работы.

Изучение возможносте Micromine по созданию и ведению проектов, типах файлов, требованиям к геологоразведочным данным, их импорта в сркеду Micromine и заверке баз геологоразведочных данных.

2. Задачи работы.

Научиться создавать проект в среде Micromine, импортировать данные геологоразведочных работ.

3. Содержание работы.

Подготовка геологоразведочных данных и импорт их в Micromine Заверка баз геологоразведочных данных Краткие сведения по выполнению задания.

Что такое "Проект"?

Проект - это определенная папка на жестком диске в вашем компьютере (или в сети). В этой папке система хранит все файлы данного проекта. Тем не менее, работая в определенном проекте, можно открывать и использовать файлы, находящиеся где угодно в вашей системе.

При установке системы Micromine создаст два проекта по умолчанию Examples (Примеры) и Toolbox (проект с макросами). Для работы вам необходимо создать свой проект или несколько проектов (их количество не ограничено).

Как создать проект?

Существует два способа создания Проекта:

1) Создать новую папку в системе.

Процесс Файл|Проект|Создать. В окне "Путь к проекту" необходимо указать путь (например, C:\MMData), а затем дописать в путь название папки с новым проектом (например, C:\MMData\Проект1). При этом система СОЗДАЕТ папку Проект1 в вашей системе и поместит туда несколько своих файлов.

2) Подключить существующую в системе папку к Micromine.

Процесс Файл|Проект|Подключить. Этот метод используется чаще всего.

В этом случае пользователь сначала создает в системе папку, помещает туда все свои исходные файлы с базой данных, а затем "подключает" папку к Micromine, то есть, по сути, указывает Micromine путь к новому проекту и его название (полный путь указывается в окне "Путь к проекту").

Как запускать процессы?

Большинство процессов в Micromine запускаются следующим образом:

1) Выбрать процесс в меню. Откроется его диалоговое окно (или форма).

В форме необходимо заполнить окна, в которых надо указать или названия файлов, или полей, или необходимых параметров. Запросы красным цветом обязательны для заполнения.

2) После того, как форма будет заполнена, процесс можно запустить, нажав на кнопку ОК (самая левая кнопка на панели управления).

Что такое тип файлов?

Для выбора существующего файла достаточно нажать в окошке (Файл:) два раза на мышку и вам будет предложен список файлов в данном проекте.

Кроме того, при выборе файла, а также при создании нового файла вам будет необходимо также указать его ТИП. В системе существует несколько разных ТИПОВ:

ДАННЫЕ, СЪЕМКА, СТРИНГИ, МАКРОС, ТАБЛ ПОДСТ и пр.

В принципе, все эти типы файлов ничем друг от друга не отличаются, все они - текстовые файлы в формате Micromine. Единственное их различие - это их расширение в системе. Попросту говоря, это своего рода группировка различных файлов по их типам. Никто не запретит вам создать файл стрингов с типом ДАННЫЕ. Или файл опробование с типом СТРИНГИ. При выборе файла из списка, система предлагает список какого-то одного выбранного типа. Конечно, удобно иметь все стринги в проекте с расширением STR (тип СТРИНГИ), а все файлы данных с расширением DAT (ДАННЫЕ).

Вообще, во всех формах системы выбор файлов и их полей сделан следующим образом:

1) Выбрать ТИП файла. Например, ДАННЫЕ.

2) Нажать два раза на левую кнопку мыши. Система предложит список файлов. Выбрать файл, нажав на него два раза мышкой.

3) Если необходимо выбрать поля в файле, нажав в соответствующем окне два раза на кнопку мыши, система предложит список всех полей в выбранном файле. Нажав на название поля два раза мышкой, оно вставится в форму.

Что такое формы?

Параметры любого процесса, используемого в Micromine, можно сохранить, как Форму. Обратите внимание на меню, в нем есть опция - Формы. Если нажать на нее, откроется список. Такой список установок процессов (форм) существует для каждого процесса в Micromine.

После заполнения параметров процесса, настоятельно рекомендуется открыть список форм и сохранить все параметры данного процесса - нажать на кнопку Сохранить, дать название форме и ее номер. Список пополнится на одну запись. Это делается для следующего:

Вы в любой момент можете открыть процесс и загрузить в него форму со всеми установками, использованными в процессе работы (по умолчанию процесс запоминает только последние установки).

Эти сохраненные формы используются для написания и запуска макросов.

Формы можно экспортировать в отдельные файлы и пересылать другим пользователям, что сэкономит время на заполнение всех установок процесса.

Можно создавать Глобальные наборы форм, которые будут видны из всех проектов в вашей сети (например, цветовые легенды).

Программа GPICK имеет интерфейс в виде меню. Основные процессы разделены на несколько групп:

1. Файловое меню – ввод и обработка первичных данных;

Удалять, копировать, переименовывать, либо проводить какие-либо другие манипуляции с файлами возможно только при помощи утилит, выбрав файл, который следует преобразовать, и необходимый режим.

2. Меню просмотра – послойный просмотр материалов, просмотр графиков, упрощенных изолиний и т.д., переход в Визекс;

3. Скважина – создание баз данных по скважинам и канавам, расчет координат траектории скважин и другие расчеты;

4. Статистика – классическая статистика;

5. 3D – просмотр данных в трехмерной среде;

6. Стринги – работа со стрингами;

7. Печать – редактор чертежа;

8. Съемка – преобразование сеток и буссольный ход;

9. Сервис – создание макросов, наборов цветов и штриховок;

10.Опции – опции редактора, настройки 3D среды и другие опции;

11.Справка – справочный материал, который включает в себя руководство пользователя, учебник по Визексу и другие справочные материалы.

Некоторые процессы и функции вынесены на панель инструментов в виде пиктограмм. Панель инструментов и строку состояния можно включить из меню Опции.

Диалоговые окна Визекса точно такие же, как и любой другой диалог Gpick. Единственным исключением является то, что Визекс использует серию диалоговых подокон, в отличие от одного большого окна.

Для удобства работы с данными в Gpick предусмотрено сохранение установок процессов в формах и их повторное использование.

Подготовка геологоразведочных данных и импорт их в Micromine 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.

Чтобы начинать работать с программой, необходимо создать проект. По сути дела, Проект – это просто папка (директория), в которой Вы храните всю необходимую информацию. Она может быть создана заново из самой программы или подключена. Чтобы создать или подключить проект воспользуйтесь Файл | Проект | Создать (Подключить). В этом же меню можно удалить или переименовать проект.

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.

Ввод и импорт данных и обработка файлов Перед импортом данных создаются новые файлы с соответствующими структурами (Файл | Создать). Нельзя допускать путаницы между числовыми и буквенными полями (C/N), а также не забывать указывать длину поля (WIDTH) и количество разрядов после запятой (DEC). При создании файлов можно воспользоваться шаблоном, взятым из текущего или любого другого проекта.

Рекомендуется осуществлять подготовку всех данных (созданных, например в MS Excel) в ASCII кодах, т.е. в формате, где разделитель – запятая (CSV). Практически все существующие прикладные пакеты и системы способны экспортировать данные в этот формат (например, Excel или Access). Это облегчит ввод большого количества данных в Micromine. Воспользуйтесь Файл | Импорт | Текст для импорта всех файлов в Micromine.

В случае, если изначальная база данных динамична и постоянно находится в работе и обновляется, то имеет смысл не импортировать ее в Micromine, а установить с ней связь напрямую. Тогда база данных будет автоматически обновляться в Micromine в случае любых изменений, произведенных в других пакетах (Файл | Установить связь).

По окончании импорта данных, просмотреть файлы через (Файл | Открыть) на предмет ошибок. В файле Опробование дополнительно создается три поля (X, Y, Z) для последующего расчета 3D координат центральных точек интервалов опробования.

Следует также помнить, что в файле Инклинометрия угол падения скважины указывается с отрицательным значением, если скважина пробурена вниз.

Положительные значения угла падения соответствуют скважинам пробуренным вверх (например, из горной выработки). Если после импорта данных инклинометрии необходимо заменить положительные значения углов падения на отрицательные, воспользоваться Файл | Поля | Вычислить. Большой набор математических действий данной функции позволяет производить любые расчеты данных. В первой строке для каждой скважины в файле Инклинометрия глубина должна быть равна 0. Чтобы проверить это, создается специальный файл, в который будут выделены все записи с Глубина = 0. Для этого используется Файл | Фильтр | Выборка в файл (Фильтр Глубина = 0).

Следует просмотреть каждый из файлов на предмет минимальных и максимальных значений данных в каждом из числовых полей. Для этого достаточно щелкнуть правой кнопкой мышки на файл и выбрать Min/Max (или нажать F7). Эта операция может быть выполнена также через Статистика | Показать диапазоны данных. Если в файле Опробование содержания указаны в процентах, то они не должны превышать 100 %.

Если были обнаружены какие-либо аномальные содержания, необходимо выяснить их природу (не опробовано, ниже порога чувствительности, опечатка и пр.) и внести исправления. Все значения ниже порога чувствительности (“НПЧ”, “ПЧ”, = ДО или отсутствует).

В данных инклинометрии должны быть заполнены все поля для глубины, азимута падения скважины, угла падения скважины.

Изменения азимута или угла падения скважины больше заданного.

По окончании процесса проверки следует просмотреть файл отчета и устранить ошибки, последовательно редактируя все файлы, в которых они были выявлены.

Желательно избегать пропусков в интервалах опробования во избежание разрывов скважин. Отсутствующие интервалы могут быть рассчитаны, и дополнены функцией Скважина|Создать | Координаты вдоль скважины. При этом следует включить опцию Вставить отсутсв интервалы? Указать также необходимый Интервал трассировки, на который программа разобьет след скважины.

Закончив работу над ошибками, можно загрузить скважины в 3D (3D | Просмотр) и повращать их вместе с координатной сеткой.

Следует загрузить также в 3D ЦМП топоповерхности. Пространственное положение всех точек скважин должно быть сопоставлено с цифровым топографическим планом (ЦМП). В случае «отскока» устьев скважин от ЦМП (скажем, более первых метров), координаты таких скважин должны быть исправлены. Расхождения подобного рода обычно связаны с ошибками значений по Х и Y. Если такие скважины необходимо «опустить» на топографический план (ЦМП должен быть точным), то рекомендуется пересчитать координату Z, для чего использовать Стринги | ЦМП | Сгенерировать координаты Z.

1. Цель работы.

Приобретение практических навыков выполнения моделирования месторождений полезных ископаемых в среде Micromine.

2. Задачи работы.

Изучить основные возможности Micromine для построения моделей месторождений, статистического анализа разведочных данных, построения каркасных и блочных моделей.

3. Содержание работы.

Общая статистика. Таблицы и графики Интерполяция минерализации Каркасное моделирование Цифровые модели поверхностей(ЦМП) Выборка интервалов опробования и расчет Геостатистический анализ Интерполяция содержаний в пределах блочной модели Краткие сведения по выполнению задания.

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).

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.

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.

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.

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.

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 (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 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.

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.