Геолого-маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ на карьерах с применением горно-геологической информационной системы ГИС ГЕОМИКС

Виноградов А.И., Иванов А.С.
АО «Ковдорский ГОК», Ковдор, Россия
Герасимов А.В., к.т.н., Овсянников А.Н.
ОАО «ВИОГЕМ», Белгород, Россия
Дана характеристика разработанной ОАО «ВИОГЕМ» и внедренной на Ковдорском ГОКе компьютерной технологии проектирования буровзрывных работ на карьерах с использованием автоматизированной системы управления высокоточным позиционированием буровых станков (АСУ ГТК ВИСТ).

Процесс проектирования буровзрывных работ (БВР) на карьерах предваряется и сопровождается на всех его этапах геолого-маркшейдерским обеспечением, включающим как полевые, так и камеральные работы, а само проектирование переплетается с поэтапной реализацией проекта и его корректировкой, что требует чёткого организационного и информационного взаимодействия всех участников этого процесса (геологов, маркшейдеров, буровиков и взрывников).

ОАО «ВИОГЕМ» разработаны программное обеспечение и компьютерная технология проектирования буровзрывных работ в реальном режиме времени и со всеми его составляющими (ведение и актуализация геолого-маркшейдерской графики, решение маркшейдерских задач, размещение взрывных скважин на блоке с учётом категории взрываемости пород, диаметра и конструкции заряда; расчёт параметров взрывания, передача и приём данных с буровых станков, оснащённых оборудованием высокоточной навигации GPS\Глонасс Trimble; подготовка текстового файла с номерами и координатами взрывных скважин для ввода данных эксплуатационного опробования. Эта технология внедрена на базовом предприятии железорудной промышленности России — Ковдорском ГОКе. Она разработана в строгом соответствии с действующими на предприятиях типовыми проектами массовых взрывов на карьере, предусматривает формирование и редактирование картографических документов и табличных баз данных, решение маркшейдерских задач.

В поэтапном процессе проектирования БВР на карьерах с применением ГИС ГЕОМИКС осуществляются три этапа: 1) формирование контура и параметров проектируемого блока; 2) проектирование размещения скважин; 3) формирование проекта массового взрыва (рис.1).

Геолого-маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ на карьерах с применением горно-геологической информационной системы ГИС ГЕОМИКС
Рис.1. Схема формирования и реализации проекта БВР на карьерах

Формирование контура и параметров проектируемого блока. Маркшейдер в соответствии с текущим планом горных работ формирует контур проектируемого блока (замкнутую область, ограниченную линией отрыва предшествующего взрыва и проектной линией отрыва), на котором показывается последний ряд скважин предшествующего взрыва (с буровзрывного плана горизонта) и положение бровок уступа (с маркшейдерского плана горизонта). Затем план взрывного блока поступает геологу, который дополняет его на основе цифрового геологического плана горизонта границами минерально-петрографических типов пород, разрывными нарушениями, элементами залегания пород и нарушений, а также присваивает каждому типу пород категорию буримости в соответствии с принятой на предприятии классификацией пород по этому показателю по шкале ЦБНТП.

Читайте также:  Зараженность золотой минерализацией железорудных месторождений Курской магнитной аномалии (КМА)

Далее взрывник выполняет на плане блока его разбивку на участки по категориям взрываемости. При наличии интерактивной карты взрываемости достаточно просто подгрузить в неё контур соответствующего взрывного блока. При этом на экран автоматически выводится вся необходимая для проектирования взрыва информация: петрографический тип пород, значения их блочности и крепости, удельный расход ВВ, параметры сети взрывных скважин (рис.2). Если интерактивной карты взрываемости нет, то разбивка осуществляется по границам минерально-петрографических типов пород в соответствии с местной классификацией их по взрываемости. В виде текста на блок наносятся параметры проектирования и размещения буровзрывных скважин.

Геолого-маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ на карьерах с применением горно-геологической информационной системы ГИС ГЕОМИКС
Рис. 2. Фрагмент интерактивной карты взрываемости 1 – границы категорий взрываемости пород, 2 – контур взрывного блока

Для автоматического расчёта отметок скважин по последней маркшейдерской съёмке строится триангуляционная поверхность подготовленной площадки. В качестве триангуляционной основы, без промежуточных построений, можно также использовать результаты съёмки лазерной сканирующей системой (рис. 3.).

Геолого-маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ на карьерах с применением горно-геологической информационной системы ГИС ГЕОМИКС
Рис. 3. Триангуляционная поверхность взрывного блока, построенная по данным его лазерного сканирования

Проектирование размещения скважин. Мастером бурового участка в ГИС ГЕОМИКС автоматически с соблюдением требований типового проекта к параметрам сетки скважин, их типу (вертикальная или наклонная), диаметру и конструкции заряда выполняется размещение скважин на плане блока (в начале первого ряда с расчётом сопротивления по подошве, потом контурного ряда, а затем внутренних рядов скважин). Каждой скважине присваивается проектный номер, рассчитываются координаты устьев скважин (x,y,z) и проектные параметры (глубина, перебур, масса заряда). Скважины различного диаметра выделяются определенным цветом.

При необходимости формируются таблицы корректировочного и технологического расчётов, зарядные карты, которые подписываются, утверждаются и непосредственно используются при подготовке блока к обуриванию и заряжанию скважин, печатаются на бумаге. Далее проект распечатывается (рис.4) и утверждается заместителем главного инженера по БВР.

Затем проектная информация о буровзрывных скважинах (номер, координаты, глубина, угол наклона, диаметр бурения) через обменный XML файл передается на сервер системы позиционирования буровзрывных станков, после чего осуществляется бурение скважин с автоматическим позиционированием станков на БВР блоке по проектным координатам через систему высокоточной навигации GPS\Глонасс Trimble, на основе АСУ ГТК ВИСТ, разработанной ОАО «ВИСТ Групп» и внедрённой на Ковдорском ГОКе. При этом имеется возможность получения подробного отчёта с указанием номеров станков, начала и окончания бурения скважины её координат (x,y,z), номера, угла наклона, глубины, а также номера шарошечного долота и его диаметра. Отчёт легко группируется по любым критериям. Таким образом, осуществляется строгий контроль реализации проектных параметров бурения, что позитивно сказывается на качестве взрывной подготовки горной массы. После обуривания блока вся эта информация через обменный XML файл импортируется в ГИС ГЕОМИКС для определения объёма взрываемого блока, формирования плана расположения скважин к взрыву (рис. 5.) и коммутационной сети.

Геолого-маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ на карьерах с применением горно-геологической информационной системы ГИС ГЕОМИКС
Рис. 4. Распечатка проекта бурения взрывных скважин

Формирование проекта массового взрыва. Эта процедура включает в себя подготовку следующих материалов: плана расположения скважин; таблиц технического (в целом по блоку) и корректировочного (по каждой скважине) расчётов параметров взрывания, зарядных карт, в которых указываются номер и глубина скважины, длина забойки и масса заряда. Расчёт массы заряда выполняется по схеме, предусмотренной типовым проектом. В заключение на плане блока интерактивно формируется схема коммутационной сети и автоматически рассчитываются интервалы замедления по каждой скважине. По результатам заряжания скважин в зарядных картах указывается длина и масса заряда, длина забойки. Эти данные вводятся в компьютер и автоматически пополняются по факту таблицы показателей технического и корректировочного расчётов. Для формирования базы данных эксплуатационного опробования готовится текстовый файл с номерами и координатами взрывных скважин.

Геолого-маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ на карьерах с применением горно-геологической информационной системы ГИС ГЕОМИКС
Рис. 5. План расположения скважин на проектируемом к взрыву блоке

Применение компьютерной технологии проектирования буровзрывных работ на карьерах существенно сокращает время на его проведение и повышает качество проектов массовых взрывов, что в целом способствует улучшению взрывной подготовки горной массы и безопасности буровзрывных работ.


Ссылка на основную публикацию
Adblock detector