Применение погоризонтных планов для создания блочной модели

Блочное моделирование прочно вошло в современную горно-геологическую практику. В среде специалистов, занимающихся вопросами геологического 3D моделирования, существует устойчивое мнение, что пространственными ограничителями для блочных моделей преимущественно являются триангуляционные каркасные объекты, которые объемно описывают рудные тела и вмещающие породы. В некоторых случаях при моделировании субгоризонтально залегающих тел или пластов в качестве ограничителей используют TIN или грид поверхности. При этом зачастую забывают, что создание каркасов (солидов) и поверхностей – это лишь один из этапов процесса моделирования, конечной целью которого является блочная модель (БМ), которая и содержит все качественные и количественные параметры, необходимые для работы геолога, горного инженера, маркшейдера. Вопрос присвоения этих характеристик блочной модели – лишь один из аспектов методики моделирования. Наряду с солидами и поверхностями ограничителями также могут являться и погоризонтные полигональные модели, позволяющие представить месторождение в 3D виде.

Трехмерные геологические модели можно условно разделить на две группы. В первую входят БМ, используемые для подсчета запасов, экономической оценки месторождения и стратегического планирования. Как правило, они содержат параметры, характеризующие лишь само полезное ископаемое, и не предусматривают их периодическое  обновление. При таком моделировании в качестве ограничителей в основном применяются солиды или поверхности.

Блочная модель, ограниченная маркшейдерской поверхностью (раскраска по типам руд и пород)

Ко второй группе относятся динамические блочные модели, обновление которых выполняется на регулярной основе. Используются они преимущественно на действующих горных предприятиях для выполнения краткосрочного, среднесрочного планирования горных работ и содержат сведения как о рудных телах, так и о вмещающих/перекрывающих горных породах.

Блочная модель, ограниченная по руде (раскраска по содержанию Fe mgn)

Такие БМ дополнительно могут содержать данные об остатках взорванной горной массы, о категориях запасов (для их списания), информацию о технологических показателях (массовый выход концентрата, содержание полезного компонента в концентрате) и т.д. Процесс их создания более трудоемок и ресурсозатратен. Однако, для предприятия, основной целью которого является повышение качества планирования горных работ, альтернативы динамической блочной модели в настоящий момент не существует. Как правило, БМ этого типа также создаются с использованием каркасов и поверхностей, но для ряда случаев могут применяться и другие методики, в частности полигонального моделирования.

Применение погоризонтных полигональных моделей для создания БМ возможно лишь для массивных субвертикально залегающих рудных тел и вмещающих пород. Неприменным условием формирования таких моделей является наличие на предприятии регулярно обновляемых и пополняемых погоризонтных планов. Это позволяет использовать их для создания и обновления блочной модели. Одним из предприятий, применяющих данную методику, является ОАО «Лебединский ГОК».

Создание блочной модели кристаллической части Лебединского месторождения:
а) ведущийся на предприятии погоризонтный план; б) обработанная и заверенная полигональная модель; в) блочная погоризонтная модель

Сложное геологическое строение месторождения, наличие различных технологических типов руд, необходимость регулярного оперативного обновления БМ исключают возможность 3D моделирования Лебединского месторождения на основании каркасов.

В геологическом строении Лебединского месторождения выделяются два комплекса, что и было учтено при выборе стратегии моделирования. Нижней комплекс представлен вертикально залегающими метаморфическими породами фундамента, в том числе железистыми кварцитами. Модель данной толщи создавалась с использованием погоризонтных планов. Верхний же комплекс в основном сложен песками, песчаниками и глинами осадочного чехла. Их моделирование осуществлялось уже с использованием поверхностей.

Кроме создания самой блочной модели важным вопросом для действующего предприятия является возможность оперативной актуализации этой модели силами местных специалистов. Ведущиеся на месторождении геологические погоризонтные планы импортируются из используемого на Лебединском ГОКе программного комплекса в среду GEOVIA Surpac. Далее планы корректируются, после чего из погоризонтных планов производится последовательное (по каждому горизонту) присвоение кодов пород и руд в блочную модель. Данный процесс максимально автоматизирован, участие специалиста необходимо только на начальном этапе.

Созданная полигональная блочная модель Лебединского месторождения – динамическая, что позволяет использовать актуальные данные по видам и качественным показателям руд, вмещающим и перекрывающим породам. С ее помощью можно подсчитывать объемы и запасы полезных ископаемых, вести планирование горных работ, осуществлять контроль качества, шихтовку полезных компонентов, рассчитывать потери и засорения.

 

Васильев Иван Дмитриевич, начальник геологического отдела ООО «Дассо Систем»
Шмонов Алексей Михайлович, ведущий геолог ООО «Дассо Систем»