ось тела – условная линия в теле отчетливо выраженной вытянутой формы, проходящая вдоль тела полезного ископаемого по его середине – через центры тяжести поперечных сечений;
центр тела – центр тяжести геометрической фигуры тела изометрического или близкого к нему вида;
длина тела полезного ископаемого включает два понятия: длину тела и длину его плоского сечения. Под длиной тела понимают длину его оси. Под длиной плоского сечения (разреза) тела понимают длину линии пересечения средней поверхности тела конкретной плоскостью сечения (линия, проходящая через середины линий мощностей, лежащих в плоскости этого сечения);
ширина тела вытянутой пластообразной формы – длина линии пересечения срединной поверхности плоскостью сечения тела, нормальной к оси тела; для тела невытянутой пластообразной формы – длина линии пересечения срединной поверхности нормальной к ней плоскостью, секущей тело через его центр;
показатель вытянутости тела – отношение его длины к максимальной ширине;
залегание тела – положение срединной поверхности, а при ее отсутствии – оси тела относительно горизонтальной плоскости, определяемое средним углом падения и азимутом направления падения.
Несмотря на то, что графические методы геометризации позволяют наглядно отразить форму и представить геометрическую картину размещения показателей залежи в виде карт и графиков, все же в этих случаях для их построения используют некие субъективные приемы, которые, как правило, сопровождаются элементами дополнительных построений и рядом погрешностей.
Появление и развитие горно-геологических информационных систем позволили не только выполнять визуализацию различных трехмерных моделей исследуемых объектов, но и предоставили возможность проведения анализа и оценки запасов, основанных на строгих аналитических зависимостях и современном математическом аппарате.
Задание к практической работе
Участок месторождения медно-сульфидных руд разведан на глубину буровыми скважинами по шести разведочным профилям. Расстояния между профилями – 150 м, между скважинами – 100 м.
Данная лабораторная работа предусматривает решение трех задач.
Определение координат точек пересечения скважины с залежью. Геометризация оси скважины.
Требуется:
определить координаты точек пересечения скважин
№ 16, № 20, № 21 с залежью:
аналитическим способом с помощью создания электронной таблицы в MS Office Excel;
графоаналитическим способом путем 2D-геометрических построений в среде AutoCAD;
аналитическим способом в среде ГГИС Micromine на основе Базы данных скважин и каркасной модели;
выполнить сравнительный анализ результатов. Обосновать итоговые значения координат точек пересечения скважин с залежью.
Подсчет запасов руды.
Требуется в среде ГГИС Micromine построить каркасную модель рудной залежи и на ее основе определить запасы руды, значение средней плотности руды в массиве принять 2,7 т/м3.
Формирование комплекта отчетных материалов. Требуется сформировать приложение (графическую часть) к отчету. Вывести на печать графические материалы М 1:5000 на листе формата А4, ориентация – книжная:
план и профиль, созданные в среде AutoCAD, отражающие геометрические элементы оси наклонной (искривленной) скважины;
план и разрезы по разведочным линиям, созданные в среде ГГИС Micromine.
Исходные данные
Координаты устьев геологоразведочных скважин X, Y, Z, от- метки кровли и почвы залежи, содержание компонента представлены на схеме геологоразведочной сети (рис. 4.1) и в табл. 4.1. Результаты инклинометрических измерений по скважинам № 16, № 20, № 21 приведены в табл. 4.2.
Таблица 4.1
Координаты устьев геологоразведочных скважин X, Y, Z, отметки кровли и почвы залежи
№ скв.
|
Восток, м
|
Север, м
|
Отметка,
м
|
Отметка
кровли, м
|
Отметка
почвы, м
|
Забой, м
|
1
|
496,5
|
864,2
|
260,1
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
2
|
694,2
|
893,9
|
265,4
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
3
|
419,8
|
701,0
|
255,0
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
4
|
518,7
|
715,8
|
272,3
|
223,2
|
206,1
|
210,0
|
5
|
617,6
|
730,7
|
266,8
|
179,6
|
149,4
|
210,0
|
6
|
716,5
|
745,5
|
268,3
|
138,0
|
111,7
|
210,0
|
7
|
815,4
|
760,3
|
280,1
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
8
|
442,1
|
552,7
|
272,4
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
9
|
541,0
|
567,5
|
285,1
|
181,5
|
143,4
|
210,0
|
10
|
639,9
|
582,3
|
290,6
|
166,2
|
118,0
|
210,0
|
11
|
738,7
|
597,2
|
281,4
|
139,2
|
110,7
|
210,0
|
12
|
837,6
|
612,0
|
280,6
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
13
|
464,3
|
404,3
|
286,4
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
14
|
563,2
|
419,2
|
287,2
|
230,8
|
208,5
|
210,0
|
15
|
662,1
|
434,0
|
280,1
|
191,8
|
147,5
|
210,0
|
16
|
710,1
|
430,3
|
288,2
|
***
|
***
|
210,0
|
17
|
857,4
|
463,3
|
282,8
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
18
|
536,0
|
263,4
|
278,6
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
19
|
634,9
|
278,2
|
272,6
|
187,3
|
176,4
|
210,0
|
20
|
686,8
|
281,4
|
276,2
|
***
|
***
|
210,0
|
21
|
748,9
|
265,7
|
280,4
|
***
|
***
|
210,0
|
22
|
607,7
|
122,5
|
280,1
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
23
|
706,6
|
137,3
|
275,4
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
24
|
805,5
|
152,2
|
270,6
|
б/р
|
б/р
|
210,0
|
Рис. 4.1. Схема геологоразведочной сети
Таблица 4.2
Результаты инклинометрических измерений по скважинам
№ скв.
|
Глубина по скважине от устья до, м
|
Направление скважины, град.
|
кровли
|
почвы
|
точки измерения
|
α
|
δ
|
16
|
132,2
|
176,4
|
0,0
|
250
|
80
|
20,0
|
250
|
78
|
40,0
|
250
|
76
|
60,0
|
250
|
74
|
80,0
|
250
|
72
|
100,0
|
250
|
70
|
120,0
|
250
|
68
|
20
|
103,6
|
141,7
|
0,0–100,0
|
256
|
70
|
21
|
144,5
|
174,0
|
0,0
|
253
|
68
|
20,0
|
251
|
66
|
40,0
|
250
|
62
|
60,0
|
248
|
58
|
80,0
|
245
|
56
|
100,0
|
241
|
54
|
120,0
|
238
|
52
|
Примечание. Доступ к электронной версии графических материалов и данным будет открыт по ссылке, выданной преподавателем в соответствии с графиком учебного процесса.
Методические указания к выполнению лабораторной работы Определение координат точки пересечения скважины с залежью и геометризация оси скважины аналитическим способом с помощью создания электронной таблицы в MS Office Excel
Для выполнения вычислений необходимо в соответствующие ячейки рабочего листа произвести ввод формул. Рекомендуется использовать функцию Вставка функции, позволяющую вводить формулы в автоматизированном режиме путем выбора требуемых функций (операторов) из выпадающего списка. Для того чтобы открыть диалоговое окно Вставка функции, выберите инструмент Вставить функцию (рис. 4.2) или воспользуйтесь комбинацией клавиш Shift + F3.
Рис. 4.2. Инструмент Вставить функцию
Вычисления координат точки пересечения оси искривленных скважин № 16, № 20, № 21 с поверхностью кровли и почвы залежи аналитическим способом выполните по формулам:
где li – расстояние между точками измерения вертикального δ и азимутального α углов оси скважины.
Определение координат точки пересечения скважины с залежью и геометризация оси скважины графоаналитическим способом путем 2D-геометрических построений в среде AutoCAD
Геометрические построения выполните в заданной системе координат и высот в среде AutoCAD в М 1:1000, т.е. 1 условная единица в AutoCAD соответствует 1 м; точность построений достаточно установить: 0,01 м, 001.
По плану и профилю определите координаты точки пересечения оси скважин № 16, № 20, № 21 с поверхностью кровли и почвы залежи, как показано на типовой схеме (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Типовая схема для определения координат точки пересечения оси скважины с залежью
Определение координат точки пересечения скважины с залежью и геометризация оси скважины аналитическим способом в среде ГГИС Micromine на основе Базы данных скважин и каркасной модели. Для начала необходимо создать Базу данных геологоразведочных скважин. В данном случае база данных будет включать в себя следующие таблицы: устья скважин, инклинометрия, файл интервалов.
Создайте три соответствующих таблицы с данными по скважинам в среде ГГИС Micromine. Затем создайте файл базы данных. Для этого перейдите на вкладку Скважины и выберите функцию Создать в группе База данных. На вкладках Файл устьев, Файл инклинометрии и Файл интервалов заполните соответствующие обязательные поля. После этого перейдите на вкладку База данных вывода, введите БД СКВАЖИН в поле Имя базы данных и нажмите ОК. По завершении создания базы данных рекомендуется выполнить ее проверку. Для этого перейдите на вкладку Скважины, нажмите на название функции Проверка и выберите Проверить базу данных скважин. В случае обнаружения ошибок следует внести корректировки.
Следующим этапом является определение координат точки пересечения оси скважины с залежью. Для этого перейдите на вкладку Скважина и выберите функцию Координаты в группе Создать, откроется окно 3D Координаты (рис. 4.4). В данном окне необходимо указать Базу данных скважин БД СКВАЖИН. DHDB и файл интервалов, в котором содержатся рудные интервалы. Вы можете выполнить расчет координат начала (кровли), конца (подошвы) и середины каждого интервала. Выберите КРОВЛЯ для Вычисления. Затем выберите опцию Создать новые поля координат, чтобы в ходе работы данной функции автоматически были созданы поля с координатами начала интервала. Введите имя Файла отчета и нажмите Запустить.
Просмотрите результат расчетов. Для этого нажмите правой кнопкой мыши по полю Файл интервалов и выберите Просмотреть. После завершения изучения результатов закройте данный файл.
Чтобы не перезаписывать полученные результаты, необходимо изменить названия полей, в которых были записаны координаты. Для этого нажмите правой кнопкой мыши по полю Файл интервалов и выберите Изменить структуру. Добавьте к названию полей с координатами префикс КРОВЛЯ.
Аналогичным образом определите координаты точки пересечения оси скважины с почвой залежи.
Сравните значения координат, определенные тремя независимыми способами. Обоснуйте расхождения в результатах, принимая во внимание методику измерений соответствующих величин и установление итоговых значений координат, руководствуясь нормативными требованиями.
Рис. 4.4. Окно 3D Координаты
Построение каркасной модели рудной залежи. Подсчет запасов руды на основе каркасной модели
Построение каркасной модели рудной залежи по геологоразведочным данным осуществляется на основе результатов его оконтуривания.
Перед началом оконтуривания необходимо визуализировать базу данных скважин (рис. 4.5). Для этого выберите в окне Траектория Формы Визекса. На вкладке Данные ввода выберите БД СКВАЖИН.DHDB, задайте Коричневый Цвет по умолч и Толщину траекторий 0,60 (СРЕДНЕЙ ТОЛЩИНЫ), на вкладке Названия выработок выберите опцию Показывать названия выработок, укажите Расположение Верхней метки ПО ЦЕНТРУ, задайте Коричневый Цвет по умолч, на вкладке Глубина выберите опцию Показать глубину, задайте Коричневый Цвет по умолч и Цвет рисок, введите 1 в поле Длина рисок и укажи- те Расположение ПО ЦЕНТРУ. После завершения настройки параметров визуализации сохраните форму как СКВАЖИНЫ и нажмите ОК, чтобы отобразить их в Визексе.
Рис. 4.5. Скважины. Вид в плане
Помимо самих траекторий скважин для оконтуривания потребуются интервалы опробования. Их визуализацию можно выполнить с помощью Штриховки интервалов. Выберите в окне Формы Визекса Штриховки интервалов. На вкладке Данные ввода выберите БД СКВАЖИН.DHDB и ОПРОБОВАНИЕ.
DAT, на вкладке Просмотр выберите ЦЕЛЬНУЮ Желтую Штриховку, в поле Ширина штриховки введите 10. После этого сохраните форму как ОПРОБОВАНИЕ и нажмите ОК, чтобы отобразить штриховку.
Также для оконтуривания нам понадобятся точки середин интервалов опробования. Выполните расчет координат центров интервалов, как это было выполнено ранее для координат кровли и почвы залежи, с помощью функции Создать на вкладке Скважина в группе Координаты. После этого визуализируйте данные точки с помощью Формы Визекса Точки. При отображении используйте символ отображения точек . Сохраните форму как ОПРОБОВАНИЕ и нажмите ОК, чтобы отобразить их.
Примечание. Для отображения геологоразведочных скважин и данных по ним параметры визуализации выбраны условно.
Оконтуривание выполняется по разрезам, построенным в соответствии с разведочными линиями. Упростить процесс работы с разрезами в ГГИС Micromine можно с помощью контрольного файла разрезов. Контрольный файл разрезов формируется на основании линий разведочных профилей, поэтому сперва необходимо отрисовать линии с помощью инструмента Новый стринг . При отрисовке линий обратите внимание на то, что каждая линия должна состоять из двух точек. После завершения создания линий сохраните соответствующий файл стрингов и форму. Для создания контрольного файла разрезов перейдите в окно Разрезы и на панели инструментов данного окна выберите функцию Новый контрольный файл разрезов из стрингов , откроется окно Стринги в контрольный файл разрезов (рис. 4.6). В данном окне выберите Тип СТРИНГИ, а затем двойным нажатием левой кнопкой мыши по полю Файл стрингов выберите файл ЛИНИИ РАЗРЕЗОВ. В качестве Поля разрезов выберите JOIN, заполните соответствующие параметры разрезов и введите имя Файла разрезов. После этого нажмите Запустить, создастся контрольный файл разрезов. Данный файл отобразится в окне Разрезы.
Следующим этапом является оконтуривание рудного тела на разрезах, т.е. построение вертикальных сечений рудной залежи по данным опробования.
Рис. 4.6. Окно Стринги в контрольный файл разрезов
В рамках выполнения данной лабораторной работы предлагается принять, что границей залежи является точка пересечения профилей поверхности кровли и почвы залежи, если эта точка оказывается расположенной между рудной и безрудной скважинами. В противном случае эту точку (границу) располагают посередине между рудной и безрудной скважинами на оси залежи, которая проходит через середины отрезков – мощностей залежи по двум соседним скважинам этой разведочной линии [3].
Рассмотрим процесс оконтуривания на примере второго разреза, т.к. на первом разрезе находятся только безрудные скважины (рис. 4.7). Перейдите во второй разрез выбрав его из списка разрезов в файле РАЗРЕЗЫ в окне Разрезы.
На разрезе вы можете увидеть, как рудные, так и безрудные интервалы. Необходимо скрыть лишнюю информацию (безрудные интервалы), чтобы упростить процесс работы с данными. Данную задачу можно решить с помощью Фильтра. Дважды нажмите левой кнопкой мыши по слою ОПРОБОВАНИЕ в окне Просмотр слоев Визекса и перейдите на вкладку Данные ввода. Выберите опцию Фильтр и нажмите правой кнопкой мыши по полю Фильтр. Откроется окно Фильтр. В столбце Имя поля выберите ОПИСАНИЕ, в столбце Оператор Равно, а столбце Значение РУДА. Сохраните форму фильтра как РУДА, нажмите Сохранить и закрыть, а затем ОК (рис. 4.8). Аналогичным образом отфильтруйте точки опробования.
Рис. 4.7. Разрез 2
|
Рис. 4.8. Разрез 2 с фильтром
|
Выберите инструмент Новый стринг , в качестве активного слоя выберите [Новый] Стринги… Включите режим при- вязки Привязать к объекту и последовательно соедините верхние точки интервалов (точки кровли) залежи от 4-й к 6-й скважине. Нажмите Esc, чтобы выйти из режима построения стринга.
Для того чтобы отложить отрезок, равный половине расстояния между скважинами, можно воспользоваться Инструментом Между . Нажмите на стрелку рядом с данным инструментом на вкладке Стринги в группе Режим редактирования и выберите Установить значения… В появившемся окне введите 1,5 и нажмите ОК. Нажмите на стрелку рядом с данным инструментом на вкладке Стринги в группе Режим редактирования и выберите Определенный пользователем. Выберите инструмент Новый стринг , укажите точку центра интервала на скважине 5, а затем на скважине 6. Создастся точка между скважинами 6 и 7 на расстоянии, равном половине расстояния между скважинами 5 и 6. Нажмите Esc, чтобы выйти из режима построения стринга.
Отключите режим Между, выделите ранее созданный стринг, нажмите по нему правой кнопкой мыши и выберите Продолжить . Соедините отрезок с ранее созданной точкой, а затем продолжите построение по нижним точкам интервалов. Аналогичным образом установите точку выклинивания между скважинами 3 и 4 и достройте контур рудного тела (рис. 4.9).
Рис. 4.9. Контур рудного тела на Разрезе 2
Построение дополнительных сечений, представляющих торцевые части залежи, можно выполнить с помощью инструмента Копировать / Переместить стринги… . Помимо простого копирования и перемещения стрингов, данный инструмент позволяет продублировать стринг на заданное расстояние (например, равное половине шага разведочной сети) с изменением его площади, в данном случае в 2 раза.
Перейдите в Вид в плане, выделите самый южный рудный контур, нажмите правой кнопкой мыши и выберите Копировать / Переместить стринги… , появится окно Переместить стринг (рис. 4.10). Выберите режим Азимут / Наклон / Расстояние, введите 75 в поле Расстояние, выберите опции Копировать и Изменить размер и введите 50.
Рис. 4.10. Окно Переместить стринг
Аналогичным образом скопируйте стринг с противоположной стороны залежи, при этом для копирования в обратную сторону необходимо изменить значение расстояния на отрицательное.
После этого можно перейти к построению каркасной модели рудной залежи на основе созданных вертикальных сечений, представляющих собой замкнутые стринги. Для этого воспользуйтесь инструментом Создать , расположенным на вкладке Карка в группе Построить каркас. Для создания каркасной модели последовательно выберите контуры рудного тела. После завершения данного процесса нажмите Esc, чтобы выйти из режима создания каркаса.
После построения каркаса необходимо выполнить его проверку на корректность построения. Для этого выберите нажатием левой кнопкой мыши любой треугольник каркаса, нажмите правой кнопкой мыши и выберите Проверка каркаса . В случае обнаружения ошибок выполните процедуру редактирования каркаса.
По окончании проверки выберите любой треугольник нажатием левой кнопкой мыши, нажмите правой кнопкой мыши и выберите Закрыть незамкнутые срезы . Сохраните получившийся каркас, а затем сохраните его форму.
На основании солида рудного тела можно выполнить подсчет запасов. Для этого перейдите на вкладку Каркас и выберите функцию Объемы в группе Отчет, появится окно Расчет объема каркаса. Выберите ранее созданный каркас, укажите плотность и имя файла отчета, затем нажмите ОК.
Используя знания и навыки, приобретенные в ходе выполнения предыдущих лабораторных работ, выведите на печать ведомость и графические материалы в соответствии с настоящим заданием.
|
