Дубынина Н.В., тел: (3832) 170-774, e-mail: natalya_dubynina@mail.ru, Назаров И.В., e-mail: inazar@misd.nsc.ru, ИГД СО РАН, г. Новосибирск
Угли Эльгинского месторождения Южно-Якутского угольного бассейна обладают рядом особенностей:
- неоднородность марочного состава;
- нестабильность зольности по площади и мощности отдельных пластов;
- возможность использования по нескольким направлениям (угли марки 1СС и Ж6 – в энергетике, марки Ж21 – в коксохимической промышленности).
Следовательно, рациональное использование запасов месторождения невозможно без знания пространственных закономерностей изменения качества полезного ископаемого. Поиск, анализ и графическое изображение этих закономерностей проводился средствами ArcView с дополнительными модулями Spatial Analyst и 3D Analyst.
Исходными данными для ГИС-анализа являлись журналы скважин и кондиционные контуры, полученные на этапе геологического опробования месторождения. Они содержат информацию о форме и внутреннем строении отдельных пластов, а также о свойствах полезного ископаемого и вмещающих его горных пород. Пространственные данные представлены координатами устьев скважин, относительными отметками почвы и кровли пластов, мощностями отдельных литотипов (пропластков) в пласте, атрибутивные – показателями качества и физико-механических свойств углей и вмещающих пород. Хранение исходной геологической информации организовано в таблицах реляционной базы данных.
ГИС-анализ начинается с пространственной привязки XY координат устьев скважин и граничных точек, снятых с кондиционных контуров. Результаты геокодирования сохраняются как отдельные шейп-файлы, что обеспечивает дальнейшее их использование при построении специализированных геолого-технологических карт. Так, на рис. 1 приведена карта пласта Н15 Эльгинского месторождения, построенная на основе четырех шейп-файлов. Данная карта, показывая положение скважин относительно границ пласта, дает возможность выделения кондиционных и некондиционных скважин.
Рис. 1. Скважины Эльгинского месторождения и граница пласта Н15.
На следующем этапе анализа обрабатываются атрибутивные данные. При этом рассчитываются абсолютные отметки кровли и почвы пластов, для каждого пластоподсечения по отдельным скважинам вычисляют мощность угля, а также средневзвешенные значения физико-механических и качественных показателей.
Символизация слоя пластоподсечений вычисленными значениями мощности обеспечивает проверку корректности исходных данных. Средневзвешенные значения участвуют в интерполяции показателей качества на всю площадь пласта. На основе интерполированных значений показателей строятся карты, отображающие закономерности их площадной изменчивости. Для пластов Эльгинского месторождения были построены карты зольности чистого угля и угольной массы пласта, выхода летучих веществ и толщины пластического слоя. Одна из них – карта зольности чистого угля пласта Н15 (рис. 2). Интерполяция выполнена методом обратных взвешенных расстояний.
Рис. 2. Карта зольности чистого угля пласта Н15.
Результаты разбиения пласта Н15 на выемочные полосы одинаковой ширины при двух направлениях подвигания фронта горных работ приведены на рис. 3. Такое разбиение необходимо для обоснования порядка отработки пласта. При этом анализируется характер изменения средних значений показателей качества для различных направлений и значений ширины выемочной полосы. В данном случае – средние значения показателей полигональным методом с помощью пространственных запросов. В других случаях применялся калькулятор растров модуля Spatial Analyst.
Рис. 3. Разбиение пласта Н15 на выемочные полосы одинаковой ширины при различных направлениях подвигания фронта горных работ.
Таким образом, средствами ГИС проведен анализ пространственно распределенных исходных данных о месторождении и построены карты качества. Полученная информация полезна для дальнейшего горно-геометрического анализа и принятия на его основе решений по рациональному использованию запасов месторождения, а также для календарного планирования горных работ.
