Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Информационно-справочная система «Газодинамические явления и прогнозные карты зон, опасных по ГДЯ, в калийных рудниках ОАО «Уралкалий»

В процессе выполнения работ по созданию информационно-справочной системы «Газодинамические явления и прогнозные карты зон, опасных по ГДЯ, в калийных рудниках ОАО «Уралкалий» (ИСС «ГДЯ») разработан алгоритм информационно-справочной системы на базе геоинформационной системы в формате MapInfo, определены количество и качество вводимых в информационно-справочную систему геологических и горнотехнических параметров. Выполнены оцифровка с бумажных носителей и экспорт в растровый формат зарисовок зафиксированных на калийных рудниках газодинамических явлений для включения в информационно-справочную систему. Разработаны требования к виду и качеству справочной информации, представляемой в ИСС «ГДЯ».

На базе MapBasic разработано программное приложение для действующей на калийных рудниках геоинформационной системы, использующей формат MapInfo. Разработанное приложение позволяет просматривать текстовую информацию по каждому зафиксированному газодинамическому явлению, а также растровое изображение зарисовки ГДЯ.

С целью автоматизации построения прогнозных карт зон, опасных по газодинамическим явлениям, для шахтных полей калийных рудников разработан алгоритм и программный сценарий, использующий имеющуюся базу данных по результатам геологоразведочных работ и интерполяцию полученных значений решающих правил в каждой точке наблюдения методом Кригинга. После выполнения разработанного программного сценария обработки данных ИСС «ГДЯ» в автоматизированном режиме импортирует полученные таблицы в готовые рабочие наборы в формате MapInfo.

Информационно-справочная система «Газодинамические явления и прогнозные карты зон, опасных по ГДЯ, в калийных рудниках ОАО «Уралкалий» предназначена для отображения текстовой и графической информации по зафиксированным на шахтных полях калийных рудников газодинамическим явлениям, а также для построения прогнозных карт зон, опасных по ГДЯ, с применением решающих правил для данных по результатам геологоразведочных работ.

ИСС «ГДЯ» разработана на языке MapBasic и является приложением геоинформационной среды MapInfo, может быть как встроенным в готовые рабочие наборы, так и загружаться самостоятельной программой в ГИС MapInfo версии 4.5 и выше.

Приложение включает в себя две части: первая - интерактивное отображение информации по выбранному ГДЯ и вторая - построение прогнозных карт. Информационным наполнением первой части служит база данных по сведениям о зафиксированных газодинамических явлениях на шахтных полях калийных рудников ОАО «Уралкалий» за весь период разработки южной части Верхнекамского месторождения. База данных содержит следующие поля: рудник, порядковый номер ГДЯ, дата и время, разрабатываемый пласт, наименование горной выработки, место проявления и тип ГДЯ, глубина разработки, интенсивность, размеры полости, наличие технологических и геологических нарушений, обстоятельства проявления ГДЯ и предполагаемые причины возникновения. Практически по всем зафиксированным на рудниках газодинамическим явлениям имеются оцифрованные зарисовки, которые расположены в отдельной директории и программно привязаны к базе данных по ГДЯ.

Вторая часть приложения базируется на результатах геологоразведочных работ по сильвинитовым пластам Б и КрII, а также на решающих правилах для проведения прогноза зон, опасных по ГДЯ, представленных в «Руководстве по прогнозу зон, опасных по газодинамическим явлениям, для условий рудников ОАО «Уралкалий» [1].

База данных по результатам геологической разведки по каждому пласту включает в себя 11 полей: номер скважины (точки бороздового опробования); координаты; мощность пласта; содержание в породах пласта KCl, MgCl₂, NaCl, Br, CaSO₄, нерастворимого остатка; рассчитанное по приведенным ниже выражениям 1, 2 и 3 значение решающего правила для проведения прогноза F_p.

Решающее правило для отнесения точки наблюдения к зоне, опасной по ГДЯ из кровли пласта КрII, имеет вид:

F_р= -14,11Ч X₁ +21,75Ч X₂ +23,44Ч X₃ +21,73Ч X₄ -289,2Ч X₅ + (1)

+4,31Ч X₆ +17,73Ч X₇ -2034,33 ? 0,

информационный рудник геологический горнотехнический

Решающее правило прогноза зон, опасных по ГДЯ, для сильвинитового состава пород пласта Б имеет следующий вид:

F_р= -19,98ЧX₁ - 1,16ЧX₂ + 31,18ЧX₃ - 3,64ЧX₄ - 747,02ЧX₅ + (2)

+ 6,87ЧX₆ - 4,57ЧX₇ + 310,72 ? 0,

Решающее правило для прогноза зон, опасных по ГДЯ, для смешанных солей пласта Б представляет собой следующую дискриминантную функцию:

F_р= -1,39ЧX₁ + 0,06ЧX₂ - 0,66ЧX₃ - 0,05ЧX₄ - 40,24ЧX₅ - 1,46ЧX₆ - (3)

- 1,3ЧX₇ + 23,73 ? 0,

где X₁ - мощность пласта, м;

X₂ - содержание KCl в породах пласта, %;

X₃ - содержание MgCl₂, %;

X₄ - содержание NaCl, %;

X₅ - содержание Br, %;

X₆ - содержание CaSO₄, %;

X₇ - содержание нерастворимого остатка, %.

ИСС «ГДЯ» в автоматизированном режиме методом Кригинга интерполирует координатно привязанные рассчитанные значения решающих правил, разделяет значения на опасные (больше или равно 0) и неопасные (меньше 0), а также экспортирует в MapInfo Professional Interchange Format (MIF), из которого строятся прогнозные карты в ГИС, использующих MapInfo.

Для просмотра данных по газодинамическим явлениям в ГИС MapInfo создано дополнительное меню «ГДЯ», при выборе которого в текущем окне карты добавляется новый слой с точечными объектами, соответствующими местам зафиксированных ГДЯ. Если в данный момент не было открыто ни одного окна карты, то откроется новое окно карты. На карте будут показаны места зафиксированных ГДЯ на шахтных полях рудников.

Для просмотра данных по конкретному ГДЯ необходимо выбрать на карте точку ГДЯ. В этом случае на экране появится форма, содержащая информацию по выбранному газодинамическому явлению, вместо данного ГДЯ. Если на экране два и более места газодинамических явлений расположены слишком близко, то при использовании инструмента «глаз» программа может предложить изменить масштаб карты на экране и повторить выбор места ГДЯ. Если для данного ГДЯ в базе имеется зарисовка, то внизу формы будет доступна кнопка «Зарисовка». В противном случае эта кнопка будет не доступна. При нажатии на кнопку «Зарисовка» запуститься windows-приложение для просмотра растровых изображений, в котором откроется зарисовка выбранного ГДЯ.

Просмотр сведений по газодинамическим явлениям можно также осуществлять непосредственно из формы, путем выбора номера ГДЯ из списка. При этом произойдет центрирование карты по выбранному ГДЯ. В списке номеров газодинамических явлений будут присутствовать только номера для того рудника, который указан в поле «Рудник». Для просмотра данных по другому руднику, необходимо в поле «Рудник» выбрать необходимый рудник. В этом случае в форме автоматически отобразится информация по последнему газодинамическому явлению, зафиксированному на выбранном руднике.

Построение прогнозных карт осуществляется в два этапа. На первом этапе осуществляется интерполяция зон для соответствующего пласта. В этом случае автоматически запуститься в свернутом режиме прикладная программа Surfer, которая, используя имеющуюся базу данных по результатам геологоразведочных работ, выполнит интерполяцию полученных значений решающих правил в каждой точке наблюдения и импортирует полученные таблицы в готовые рабочие наборы в формате MapInfo.

На втором этапе осуществляется импорт полученных зон для соответствующего пласта. В данном случае в автоматическом режиме прогнозные карты зон, построенные на первом этапе, импортируются в ГИС Map-Info. При этом в текущее окно карты на верхний уровень добавляется новый слой, содержащий прогнозные зоны ГДЯ (рис.).

Вид ИСС «ГДЯ» с информацией по выбранному ГДЯ и контуром зоны

Список литературы

информационный рудник геологический горнотехнический

1. Руководство по прогнозу зон, опасных по газодинамическим явлениям, для условий рудников ОАО «Уралкалий» // Специфика формирования газовой обстановки и состояния ведения горных работ в рабочих зонах газоносных пластов на рудниках ОАО «Уралкалий»: отчет о НИР. - Пермь, 2004. - С. 35-50. - (Фонд ГИ УрО РАН. Инв. №313).

Размещено на Allbest.ru