Целесообразность внедрения ГГИС на современные угольные предприятия

Россия является одним из мировых лидеров по добыче и поставкам угля, в её недрах сосредоточено почти третья часть мировых запасов этого углеводорода. Однако чтобы сохранять лидерство, а также увеличивать экономический эффект отработки месторождения, необходимо постоянно совершенствовать процесс добычи, в чём существенно может помочь внедрение современных технологий.

Есть предприятия-флагманы, которые среди первых опробовали и внедрили ГГИС. В ряде компаний интеграция информационных технологий только набирает обороты.

 3D-модель угольной шахты
Рис. 1. 3D-модель угольной шахты

Внедрение подобных систем на угольные предприятия — это комплексный и поэтапный процесс. На начальном этапе выполняется систематизация всех данных месторождения, полученных как из геологических скважин, так и из эксплоразведочных.

Всю информацию заносят в единую базу данных, которую в дальнейшем можно расширять и актуализировать. На основании этих данных в программе Micromine создают геологическую модель месторождения.

угольный пласт с указанием положения очистных выработок и разломов
Рис. 2. угольный пласт с указанием положения очистных выработок и разломов

Модель включает в себя блочные модели всех пластов, построенных с учётом нарушений. На основании анализа данных по пластам специалист может выполнить прогноз наличия разломов. Например, на рисунке 2 показан угольный пласт, на котором отмечено положение очистных выработок и разломов (чёрным цветом указаны установленные разломы, а зелёным предполагаемые). На основании анализа данных по другим пластам спрогнозировали возможное наличие разломов в районе лавы 28. В результате приняли решение разделить данную выработку на 2 части 28 и 28-2. В будущем это позволит избежать простоя оборудования из-за непредвиденного перемонтажа лавы при проведении работ на всю длину лавы. Как видно из примера, данная модель позволяет оперативно принимать решения, влияющие на ведение работ.

Создание подобных моделей производится с помощью модуля Стратиграфическое моделирование Micromine. Он является составной частью программы, следовательно, не требует дополнительных затрат времени на изучение интерфейса.

Создание блочной модели в стратиграфическом модуле производится с помощью сеточной модели. Данный способ позволяет легко и быстро построить блочные модели пластов, однако, с применением данного функционала нет возможности моделировать месторождения со сложными тектоническими нарушениями. для сложных месторождений необходимо отстраивать вручную каркас каждого пласта с учётом нарушений, а только потом создавать блочные модели.

Блочная модель пластов в дальнейшем интерполируется качественными характеристиками угля. Для интерполяции данных пользователю предлагается на выбор несколько различных методов:
• метод обратных расстояний;
• ординарный кригинг;
• универсальный кригинг;
• ранговый кригинг;
• полииндикаторный кригинг;
• логарифмический кригинг;
• кригинг с трендом;
• медианно-индикаторный кригинг.

 угольный пласт, раскрашенный по содержанию серы
Рис. 3. угольный пласт, раскрашенный по содержанию серы

На рисунке 3 представлен угольный пласт, раскрашенный по содержанию серы.

В планируемых к отработке столбах лав содержание серы увеличивается с севера на юг, что свидетельствует об ухудшении качества угля в данном направлении. Следовательно, развитие работ на юг нецелесообразно.

Подобная информация прямым образом будет влиять на дальнейшее планирование направления ведения горных работ и распределения нагрузки на очистные забои.

После создания геологической модели, если речь идёт об отработке месторождения подземным способом, выполняется построение и актуализация трёхмерных моделей подземных горных выработок.

На угольных разрезах отстраивается положение горных работ, а также отвалы вскрышных пород.

Исходными данными для их построения могут являться данные съёмки, чертежи, выполненные в AutoCAD или растровая графика. дальнейшая работа по проектированию и актуализации модели может выполняться исключительно в программе Micromine.

Таким образом, можно выделить следующие основные результаты внедрения:

Создание единого геоинформационного пространства.

Оно позволяет упростить работу и взаимодействие между всеми службами предприятия. Кроме того, данная модель позволяет выявить участки с недостаточной степенью разведанности. благодаря возможности внесения новых данных модель месторождения всегда остаётся актуальной. единое геоинформационное пространство позволяет ввести единый стандарт хранения и обработки данных, а также получать различные виды отчётности.

Разработка стратегии отработки запасов на основании качественных показателей угля.

На основании модели специалист может принимать оперативные решения, связанные с краткосрочным планированием, а также на основании анализа качественных показателей угля, тектоники, расположения пластов принимать решения о перспективном направлении ведения работ, то есть решать задачи долгосрочного планирования.

Управление качеством выпускаемой продукции за счёт создания оптимальной шихты на основе 3D-модели

Созданная модель наглядно показывает распределение качественных показателей, что помогает принимать решения, связанные с распределением нагрузки на очистные забои и решать такую важную задачу, как создание оптимальной шихты.

Говоря о результатах внедрения, можно сделать вывод, что во всех случаях целесообразность внедрения IT-систем продиктована необходимостью решения определённых производственных задач, преследует цели оптимизации и повышения эффективности угольного производства.


Текст: Григорий Федотов, специалист ГГИС Micromine ООО «Майкромайн Рус»

Отраслевые решения

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.