Геоинформационные системы

Компания «Металлоинвест» является мировым лидером в производстве товарного горячебрекчиевидного железа, одним из ведущих производителей окатышей и товарной железной руды в мире, а также крупнейшей железорудной компанией в России и СНГ. Компания разрабатывает два месторождения открытым способом – Лебединское и Михайловское, расположенных в одном из наиболее крупных мировых железорудных бассейнов – Курской магнитной аномалии. Одной из приоритетных задач компании является повышение производительности, качества и безопасности ведения горных работ. На протяжении последних лет наблюдается быстрое развитие беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в промышленности. Горная промышленность не является исключением.

Не так давно дроны были лишь частью фантастических фильмов, а уже сегодня стали реальными помощниками в оптимизации множества процессов. В горнодобывающей промышленности одним из наиболее перспективных направлений применения беспилотных технологий, безусловно, является обеспечение маркшейдерских работ.

Одним из важнейших направлений в развитии технологий XXI столетия стало формирование и использование больших данных. Это привело к пересмотру в подходах при моделировании объектов и процессов, а также прогнозировании их состояния при изменении факторов внешней среды и условий эксплуатации. В статье рассмотрены возможности и перспективы накопления больших данных в добывающей отрасли, в частности при проведении мониторинга состояния горнотехнических сооружений.

В работе для моделирования вариантов размещения нового рудоспуска применен комплексный подход, в котором учитывались физико-механические свойства пород, слагающих массив, путём проведения испытаний кернов горных пород из геотехнических скважин, пробуренных в рассматриваемой области, параллельно с испытаниями проводилось детальное геотехническое описание массива и выделялись домены, которые принимались для моделирования в конечноэлементной постановке.

Специалисты компании «Кредо-Диалог» и Горного института КНЦ РАН представляют новую версию программного комплекса МАЙНФРЭЙМ 8.0. Комплекс позволяет автоматизировать процесс инженерного обеспечения при ведении открытых и подземных горных работ и создает условия для комплексного решения основных горно-геологических задач в едином информационном пространстве.

В силу того, что техногенному воздействию подвержены природные комплексы практически всех географических зон и масштабы этого воздействия имеют глобальный характер, восстановление нарушенных земель сегодня трактуется, в первую очередь, как «Ecological restoration» – восстановление природных экосистем для сохранения устойчивого состояния биосферы. В Горном институте КНЦ РАН разработана технология восстановления нарушенных земель техногенных ландшафтов в соответствии с принципом самоорганизации природных экосистем. Образование биологически активной среды созданием сеяного злакового фитоценоза без нанесения плодородного слоя обеспечивает быстрое формирование биогенно-гумусо-аккумулятивного горизонта и значительно более быстрое, чем при самозарастании, формирование фитоценоза со структурой окружающего природного ландшафта. Предложен методический подход к мониторингу нарушенных земель горнопромышленной отрасли при их восстановлении по данным спутниковых наблюдений.

Одним из направлений повышения эффективности производства горнодобывающего предприятия является автоматизация маркшейдерских работ. Эффективность маркшейдерских работ, в свою очередь, во многом зависит от применяемого инструментария. Вершиной технологического развития инструментальных средств измерения до недавнего времени являлся лазерный сканер, который за считанные секунды позволяет получить геопространственные данные о поверхности карьера.

В статье описывается решение научно-практической задачи геотехнического обоснования отработки залежей, ограниченных тектоническими нарушениями на основе применения конечно-элементного моделирования. На основе моделирования в программном комплексе CAE Fidesys произведены расчеты для определения безопасных мест разрезки шахтного поля и направление движения очистных фронтов с учётом тектонических нарушений; необходимости создания защищённых зон и порядок, параметры и способ их создания; предварительные рекомендации об очерёдности отработки сближенных рудных тел по вертикали и в горизонтальной плоскости; пригодности слоевых и камерных систем разработки с закладкой для отработки данного участка месторождения. Для анализа НДС массива горных пород применен метод конечных элементов (МКЭ), т.к. он зарекомендовал себя, как надежный и доступный инструмент для осуществления моделирования подобных задач. Расчет производился в упруго-пластической постановке по модели пластичности Друкера-Прагера с упрочнением. Применение конечно-элементного моделирования в программном пакете CAE Fidesys, является весьма эффективным инструментом для оценки напряжений и деформаций, которые могут возникать в выработках на глубоких рудниках.

Предприятия, связанные с добычей полезных ископаемых, являются одними из основных потребителей услуг оцифровки и создания электронных архивов. Причин тому несколько. Во-первых, накоплено большое количество исторической документации об изучении и разработке недр. Во-вторых, документация сопровождает регулярное строительство и эксплуатацию объектов. А главное, работа с документами в традиционном бумажном виде занижает эффективность производственных процессов.

В работе приведены результаты моделирования напряженно-деформированного состояния прибортовых массивов и подкарьерных залежей с породными прослоями.