|
УДК 622.831Цифровое объемное моделирование при строительстве капитальных горных выработок
Долгоносов В.Н., профессор, Бедарев А.С., Нагибин А.А., магистранты,
Карагандинский государственный технический университет, Казахстан |
Рассмотрена разработка цифровых 3D моделей капитальных горных выработок для решения различных задач горного дела. Создание цифровых 3D моделей горных выработок и объектов горной технологии направлено на обеспечение эффективной и безопасной эксплуатации месторождений
В процессе добычи, связанной с перемещением огромных объемов горной массы, созданием сложной сети горных выработок, наземных и подземных сооружений возникает потребность в определении точного местоположения объектов горной технологии, без знания которого невозможно решение задач проектирования, планирования и управления горными работами. Для определения координат объектов в арсенале маркшейдеров существует значительное количество инструментов и методов решения геодезических задач. Общим для всех этих методов является необходимость выполнения большого объема вычислений, от точности которых зачастую зависит эффективность и безопасность горных работ. Развитие вычислительной техники и средств компьютерного моделирования создало хорошую базу для автоматизации решения маркшейдерских задач на основе работы с удаленными базами данных (БД) коллективного доступа и использования цифровых моделей объектов горной технологии.
При работе с моделями горных выработок реализована следующая идея. На этапе проектирования горных работ создаются модели проектных капитальных горных выработок, которые располагаются в соответствующей группе. На этапе реализации этих проектов модели перемещаются в группу фактических выработок. По мере поступления данных о проходке выработок производится постепенная замена проектных сечений на фактические с привязкой к сечениям даты их проходки. Возможность визуального контроля за соответствием проектной и фактической геометрии выработок позволяет качественно повысить уровень инженерного обеспечения проходки. В случае необходимости сохранения проектной модели может быть создана ее копия и перемещена в группу фактических моделей.
Технологическая схема построения цифровой модели выработки:
- Формируются все необходимые 3D объекты горных работ (проектные горные выработки, фактически пройденные горные выработки). Горные выработки проектируются в 3D, с учетом всех уклонов и точек сбора воды.
- Формирование всех необходимых разрезов, планов и проекций, таблиц по запасам и объемам работ. При согласовании и утверждении сформированной документации - в модели по каждому горизонту формируются все маркшейдерские планшеты, в соответствии с действующими стандартами на маркшейдерскую документацию.
В 3D модели возможно реализовать полную информацию о каждом объекте горных работ, пример показан на рисунке 1.
Рис. 1 – Инфраструктура капитальной горной выработки |
Этап 1 - Горно-капитальные работы. К ним относим: горно-проходческие работы (3D - триангуляция), крепление горных выработок (3D - триангуляция + 3D - векторный объект), рельсовые пути локомотивной откатки с их балластировкой (3D - векторный объект), металлоконструкции горных выработок (пока не заносим - нет необходимости).
Этап 2 - Оборудование и инженерные сети. К ним относим: трубопроводы, контактную сеть, кабельные линии различного назначения, сигнализацию, связь (3D - векторный объект с необходимым аннотированием.
Вскрытие пласта Т-3 будет производиться с горизонта + 240 метров с восточного флангового вентиляционного ствола и с горизонта ±0 центрально отнесенного клетевого ствола от дневной поверхности [1]. На рисунке 2 показан план горных работ на 2013-2014 гг.
Рис. 2 – Выкопировка с плана горных работ по пласту Т-3 на 2013-2014 гг. |
По плану развития горных работ пласта Т-3 на 2013-2014 годы была спроектирована цифровая 3D модель проектных подготовительных выработок для запуска первой лавы 21-Т3-В на данном горизонте, по наименьшим затратам на вскрытие и подготовку.
Библиографический список - Проект вскрытия и подготовки III горизонта пластов Т1-Д6 шахты "Казахстанская". УД АО "Арселор Миттал Темиртау", АО "Карагандагипрошахт и К" (1978 - 2004 гг). - Караганда, ЦНТИ, 2004.
| |