Проекции, применяемые при геометризации недр

СД.07 Геометрия недр

Форма и геометрические параметры залежи.

Залежь п.и. – это реальное природное тело, которое имеет определенное внутренне строение, внешнюю форму и занимает какое-то положение в пространстве. Для описания внешней формы залежи, пространственного положения применяют такие горные характеристики как мощность, ширина, длина, направление простирания, угол падения и др.

Геометрические параметры залежи

Поверхность залежи – это фактическая или условная поверхность, отделяющая залежь от вмещающих пород или от прилегающих к ней других тел п.и.

Действительная поверхность – поверхность стратиграфического напластования (Стратиграфия – наука изучающая последовательность образования горных пород осадочного и вулканогенного происхождения)

Условная поверхность – это реально не существующая поверхность, которая устанавливается по результатам опробования.

Выклинивание залежи – пересечение двух противоположных поверхностей залежи.

Линия выклинивания – замкнутая линия пересечения двух поверхностей залежи.

Мощность залежи — кратчайшее расстояние между поверхностями висячего и лежачего боков залежи. выделяю

Истинную мощность – кратчайшее расстояние между двумя поверхностями залежи;

нормальная мощность — расстояние по нормали между поверхностями лежачего и висячего боков залежи;

вертикальная мощность — расстояние по вертикали между поверхностями висячего и лежачего боков залежи;

горизонтальная мощность — кратчайшее расстояние в горизонтальной плоскости между поверхностями висячего и лежачего боков залежи;

видимая или кажущаяся мощность — расстояние между поверхностями лежачего и висячего боков, измеренное по данному направлению.

Ось залежи (для залежей вытянутой формы) – геометрическое место центров тяжести поперечных сечений залежи.

Центр залежи (для залежей изометрической формы) - центр тяжести залежи;

Длина залежи – длина оси залежи;

Ширина залежи – размер залежи вкрест ее простирания.

Элементы залегания залежи:

Линия простирания – горизонтальная линия, проведенная вдоль плоскости лежачего или висячего бока залежи.

Линия падения – линия наибольшего ската в плоскости лежачего или висячего бока залежи.

Угол простирания – угол между северным направлением осевого меридиана и линией простирания

Угол падения – вертикальный угол между горизонтальной плоскостью и линией падения.

Глубина залегания Н – расстояние по отвесной линии от земной поверхности до висячего бока залежи.

Линия выхода залежи на земную поверхность – это линия поверхности залежи во всех точках которой Н=0.

Геометризация складок

Наиболее распространенными методами геометризации складчатых форм залегания полезных ископаемых являются: геологические карты или планы; геологические разрезы; гипсометрические или структурные планы; блок-диаграммы.

Элементы залегания складок:

1) Простирание и угол падения крыльев складок

2) Простирание и угол наклона осевой поверхности складки

3) Угол складки

4) Простирание и падение оси складки.

Геометризация дизъюнктивных тектонических нарушений.

Способ разрезов

При разведке месторождений полезных ископаемых выработками, пройденными в горизонтальных или вертикальных плоскостях, по которым можно построить геологические разрезы месторождения, определение запасов полезного ископаемого осуществляется способом разрезов или параллельных сечений.

Подсчет запасов способом разрезов заключается в том, что предварительно подсчитывают запас в сечениях полезного ископаемого по разведочным линиям (горизонтальным или вертикальным — безразлично), в слоях мощностью, равной 1 м, а произведение полусуммы запасов в сечениях на расстояние между ними определяет запас в блоках между двумя сечениями. Суммированием запасов по блокам определяют общий запас месторождения (или его разведанной части).

На рис. 11.14, а изображены вертикальные разрезы по раззедочным выработкам, параллельным линиям Р.Л.1, Р.Л.2, Р.Л.З.

Площадь вертикального сечения полезного ископаемого по эазведочной линии 1 (Р. Л. 1) определится как сумма площадей грапеций: ,

где m₁, m₂, ..., т_n — мощность по выработке; r_1-2, r_2-з — расстояние между выработками.

Объем (в м³) вертикального слоя полезного ископаемого с горизонтальной мощностью, равной 1 м:

Рис. 11.14. Схема к подсчету запасов методом параллельных вертикальных (а) и методом горизонтальных (б) сечений

.запас в слое сечения (запас в ооъеме V₁) равен: а) в случае, когда у — плотность полезного ископаемого — величина переменная и варьирует в пределах более ±50 % среднего его значения,

или

б) в случае, когда у — величина постоянная или варьирует в пределах менее ±50 % среднего его значения,

Запас компонента в объеме Vi по разведочной линии / составляет:

где с₁, c₂, c₃ — содержание компонента по скважинам (в %) или

Запас руды и компонента, заключенных между двумя сечениями, расположенными на расстоянии h₁, h₂, например, между разведочными линиями 7 и 2, определится по формулам:

Объем руды (в м³), заключенный между этими сечениями,

Объем и запасы для всего месторождения в целом:

Объем и запасы межконтурных полос, независимо от того, является ли внешний контур со значением мощности т или содержания с равным промышленному пределу или нулю, подсчитывают как полусумму сечения по внутреннему контуру (например, сечения 7) и сечения по внешнему контуру, умноженную на расстояние между ними.

Аналогично по тем же формулам подсчитывают запасы по горизонтальным параллельным сечениям залежи (рис. 11.14, б).

В практике подсчета запасов имеют место два варианта описанного метода разрезов. Первый из них заключается в том, что подсчет запасов между соседними параллельными сечениями производят не по двум сечениям, а по одному.

Запас участка, тяготеющего к данному сечению, например к сечению по линии 2, принимают равным произведению запаса по этому сечению (сечению 2) на (h₁ + h₂) /2.

Второй вариант, широко использующийся в практике подсчета запасов россыпных месторождений, состоит в следующем. Для каждого сечения вычисляют среднюю мощность полезного ископаемого как среднюю арифметическую при одинаковых расстояниях между выработками или как среднюю взвешенную по расстояниям между выработками, если эти расстояния не равны.

Затем вычисляют среднее содержание по сечению, взвешенное по площадям, равным произведению мощности россыпи в каждой выработке на расстояние, отвечающее ее влиянию по линии.

В участке россыпи, тяготеющей к данной разведочной линии, запас металла (в кг):

где S — площадь (горизонтальная), тяготеющая к данной линии и равная произведению длины этой линии на (h₁+h₂)/2; rn_o, с_о — соответственно средние мощность (в м) и содержание (в г/м³), отнесенные к 1 м³ россыпи.

СД.07 Геометрия недр

Проекции, применяемые при геометризации недр

Одной из важных задач в горной геометрии является графическое изображение формы и условий залегания залежи и вмещающих пород. Выделяют 5 основных требований, предъявляемых к графическому изображению залежи:

1) Наглядность – возможность по плоскому изображению представить пространственную форму залежи.

2) Удобоизмеряемость – возможность производить измерения и решать задачи метрического характера с определённой степенью точности.

3) Динамичность – возможность систематического пополнения или построения графика в соответствии с развитием горных и разведочных работ

4) Контрастность – возможность чтения чертежа и отбора отображённой на нём информации с помощью приборов

5) Пространственность – выбор такой системы изображения при которой непосредственно без проведения дополнительных работ используется погоризонтальный план, вертикальные разрезы и т.д.

В зависимости от расположения центра проекции методы проектирования делятся:

1) Центральный (полярный или конический)

2) Параллельный или цилиндрический

Наиболее распространённой в горной геометрии является:

1) Проекции с числовыми отметками 2) Аксонометрические 3) Аффинные 4) Векторные 5) Сферические

Проекции с числовыми отметками точки

На плоскость проекции перпендикулярно проецируются точки, принадлежащие пространственному телу. На плоскости проекции получают изображение тела в двух измерениях, в третьем измерении является числовыми отметками точек.

Проекция прямой

Прямая в проекции с числовыми отметками может быть задана:

1) координатами 2-х точек 2) координатами одной точки, дирекционным углом (азимут) и углом падения. Проекция прямой на горизонтальную плоскость называется горизонтальным проложением.

Градуированием прямой называют нахождения на прямой точек с целочисленными отметками, кратными выбранной высоте сечения (превышения).

Высота сечения – разность целочисленных отметок 2-х соседних точек, градуированных в проекции прямой.

Заложение прямой – расстояние между проекциями 2-х точек прямой.

Уклон – тангенс угла падения прямой

2. Методы и виды геометризации форм.

Геометризация (рис. 1.6) предусматривает сбор исходных данных, их предварительную обработку, систематизацию, оценку точности, построение геолого-математической и геометрической модели с последующей оценкой ее качества (точности) и использованием модели при освоении недр, а также выработке новых гипотез о геологии месторождения.

Для осуществления геометризации месторождений необходимо, чтобы интересующие нас показатели залежи и боковых горных пород в различных точках были измерены и выражены числом.

Эти измерения и определения выполняют при разведке и эксплуатации месторождений. Вначале их выражают в виде таблиц, отдельных зарисовок, фотоснимков и описаний, затем эти данные обрабатывают и обобщают. Обобщение данных наблюдений производят с помощью вероятностно-статистического математического аппарата. По результатам обработки с учетом Геологических особенностей месторождения строят специальные горно-геометрические графики, дающие уменьшенное, подобное и наглядное изображение формы залежей месторождения, их положения в недрах и геометрию размещения свойств.

При построении горно-геометрических графиков не только увязывают и обобщают данные наблюдений, но и выявляют и устраняют отдельные ошибки измерений и графических пост роений.

Геометризацию месторождения производят последовательно на каждой стадии его разведки и разработки.

Геометризация месторождения — это процесс его изучения и познания. Процесс этот — постепенный и последовательный. Каждые, вновь получаемые данные при разведке и особенно при разработке месторождения, уточняют прежние представления о нем, позволяют корректировать ранее составленные графики и использовать их для принятия правильного решения задач последующей разведки и разработки. Геометризация недр не исключает геологического их изучения. Она является научной математической (геометрической) базой комплексного изучения недр.

Вбольшинстве случаев только при разработке полезного ископаемого имеется возможность получить наиболее полные данные о месторождении. Эти данные имеют особое значение при составлении на соседние участки или нижние горизонты достоверных прогнозов, необходимых для рационального планирования горных работ, эффективного использования комплексов машин при добыче и выборе соответствующих мест дополнительных наблюдений — доразведки, опробования.

Для геометризации недр основными являются методы изолиний, геологических разрезов (сечений) и профилей; объемных наглядных графиков и моделирования с использованием компьютеров. Каждый из перечисленных методов применяют самостоятельно или чаще совместно с другими.

Методом изолиний при геометризации недр изображают поверхности не только реальные, но и условные. Сложность отображения поверхностей зависит от многих геологических факторов. Поэтому построение изолиний размещения какого-либо показателя при геометризации недр по данным наблюдений в отдельных точках несравненно сложнее построения изогипс земной поверхности.

Достоверность изображения размещения показателя на плане в изолиниях зависит от изменчивости показателя, густоты и соответствия разведочных точек (определений, измерений) характерным точкам показателя, а также от размера, ориентировки проб и масштаба плана.

Изолинии — геометрические места точек с одинаковыми значениями показателя недр. Их строят как по результатам измерений в отдельных точках, так и по средним значениям группы точек, относимым к их центру, т. е. двумя способами — непосредственным и косвенным.

Непосредственный способ применяют тогда, когда на плоскости чертежа по координатам нанесены точки измерения показателя с отметками — численными значениями. В результате геометрического анализа отметок намечают инвариантные линии будущей поверхности — линии водораздела, тальвега и седловины. Задавшись сечением, проводят интерполирование отметок по линиям скатов и построение плавных кривых — изолиний.

Косвенным способом построения изолиний пользуются тогда, когда исходными данными являются, например, вертикальные разрезы с отмеченными на них значениями показателя. В этом случае с разрезов на план, по линиям разрезов, переносят точки показателя с отметками, кратными выбранному сечению. Точки с одинаковыми отметками соединяют плавными кривыми — изолиниями.

При построении изолиний необходимо учитывать все выявленные особенности геологического строения залежи. Этим достигается большое соответствие построенной графической модели натуре.

Метод изолиний имеет свои недостатки. В частности, при изображении формы залежей возникает трудность одновременного изображения и литологии пород, окружающих полезное ископаемое; сложно, а иногда и невозможно в изолиниях изображать тела трубообразной, штокверковой и других сложных форм, а также горизонтально или вертикально залегающие слои правильной формы.

Способ геологических разрезов не имеет этого недостатка. Он позволяет отображать форму тела полезного ископаемого и представлять его положение среди вмещающих пород в данном сечении — вертикальном, горизонтальном и наклонном.

При горизонтальном и вертикальном залегании пластовых залежей с выдержанной мощностью система геологических разрезов — вертикальных или горизонтальных — является основной графической документацией, отображающей морфологию и условия залегания месторождения.

Исходными для построения геологических разрезов являются данные геологоразведочных скважин и горных выработок.

На вертикальных разрезах по линии разведочных скважин строят высотную сетку, профиль земной поверхности, профили осей разведочных выработок, по которым в условных знаках наносят пройденные при бурении горные породы, производят увязку стратиграфически одинаковых горных пород и залежей по соседним выработкам.

С помощью одних разрезов, без изолиний, трудно, а иногда невозможно представить на чертеже форму залежи, характер изменения содержания компонента, изменения физико-технических и горно-геологических свойств залежи и боковых пород и т. п.

Поэтому при геометризации используют и метод изолиний и геологические разрезы. Оба метода дополняют друг друга в части наглядности и полноты изображения, а также облегчают взаимное построение и построение других горно-геометрических графиков и моделей.

Метод объемных наглядных графиков применяют для наглядного изображения формы, свойств залежей и горных выработок со сложным характером их размещения в недрах.

Наглядные графики строят в аксонометрических, аффинных, векторных и других, например стереоаксонометрических, проекциях. Исходными данными для построения служат планы, разрезы, профили, а также координаты характерных точек изображаемых объектов. Преобразование исходных данных в тот или иной вид проекции осуществляют вручную, с помощью специальных механических приборов, например аффинографов, а также с помощью компьютеров и графопостроителей.

Ведутся работы по геометрическому наглядному моделированию недр с помощью голографии.

Метод моделирования является одним из древних методов исследований и одновременно одним из наиболее распространенных способов изучения различных процессов и явлений. Сам термин «модель» происходит от латинского «modus» (копия, образец). Абсолютно точно воссоздать модель явления или процесса практически невозможно, да этого и не требуется. На практике исследователь выявляет лишь существенные, характерные черты процесса и в соответствии с последним подбирает приближенную модель. Различают физическое и символическое моделирование. При физическом моделировании модель воспроизводит изучаемый процесс или объект с сохранением его физической природы. Модели строят статические и динамические. Символическое моделирование имеет три формы — графическую, графоаналитическую и математическую.

Статические модели строят для наглядного представления о месторождении на определенный момент его изученности. Главное внимание здесь обращают на выразительность изображения отдельных особенностей месторождения. При этом модель должна быть достаточно простой, несложной и небольших размеров (не более 1—1, 5 м). Стремление показать на одной модели большое число отдельных деталей приводит к построению сложных и запутанных моделей, малопригодных на практике. Для отображения особенностей месторождения модели делают разъемными. Места разъема приурочивают к продольным или поперечным профилям, на которых изображают соответствующие геологические разрезы, разведочные и горные выработки.

Модели изготовляют из дерева, скульптурной глины, пластилина, картона, стекла, пластиков (плексиглас, венипроз и пр.) и пластмассы. В качестве связующих веществ применяют различные клеи.

Динамические модели месторождений представляют наибольший интерес для действующих горных предприятий. Они состоят из серии маркшейдерских или геологических планов, нанесенных на прозрачные пластины из органического стекла, легко поддающегося обработке.

От динамических моделей требуется, чтобы они давали подобное уменьшенное изображение ситуации и рельефа местности, геологии участка и системы горных выработок, позволяли легко пополнять модель и видоизменять изображаемый объект по новым данным съемки и разведки.

Графическое моделирование, к которому относятся геологические, структурные, петрографические, геохимические планы, карты и разрезы, проекции рудных тел, карты трещиноватости, технологические карты, блок-диаграммы и др., весьма распространено в геологии и горном деле.

Геометрическая модель месторождения представляет собой, во-первых, комплект горно-геометрической графической документации, отражающей закономерности размещения форм и свойств залежей в пространстве недр, и, во-вторых, установленные на основе математической обработки аналитические и вероятностные зависимости между геологическими признаками.

Геометрическая модель служит основой для решения многих задач разработки месторождения, таких как: проектирование схемы вскрытия, порядка отработки и систем разработки месторождения; укрупненное планирование горных работ; оперативное планирование горных работ; обоснование кондиций по мощности и содержанию; нормирование потерь и разубо-живания; нормирование запасов по степени подготовленности; разработка рекомендации по оптимизации плотности разведочных сетей; подсчет запасов полезного ископаемого; прогнозирование размещения полезного ископаемого на неразведанные участки; выводы о генезисе месторождения, моделирование процессов управления разведкой и рациональной разработкой месторождений.

В процессе геометризации осуществляют новые теоретические разработки в области математических методов обработки информации. При этом предусматривается решение двух основных задач: первая — на основе использования всей полученной о месторождении на данном этапе информации создать наиболее правдоподобную модель месторождения с оценкой ее точности, т. е. установить степень соответствия модели натуре, вторая — установить такое минимальное число точек наблюдений (скважин, проб и т. п.) и их расположение при разведке, по данным которых построенная модель месторождения будет близка к натуре с погрешностью, не превышающей величины, устанавливаемой требованиями горного производства.

Виды геометризации недр . Геологические показатели разделяются на признаки, характеризующие форму массива горных пород, его свойства и процессы, происходящие в недрах.

В зависимости от того, какую сторону недр главным образом; изучают, различают: геометризацию формы залежей полезных ископаемых и условий их залегания; геометризацию размещения физико-химических и технологических свойств залежей и вмещающих пород; геометризацию процессов, происходивших и происходящих в недрах — как изменение формы и свойств вещества в пространстве и во времени.

При геометризации составляют комплекс горно-геометрических чертежей.

Форму залежей и условия их залегания представляют гипсометрические планы кровли и почвы залежи, изолинии мощности, изоглубины залегания, изогипсы поверхности водоупорного горизонта, поверхностей тектонических нарушений, вертикальные и горизонтальные разрезы и пр.

Геометризацию свойств залежей и массива горных пород представляют графики изолиний содержания того или иного компонента в полезном ископаемом, изолинии трещиноватости, пористости, крепости того или иного слоя горных пород и др.

Происходящие в недрах изменения режима подземных вод, геотемпературного поля Земли, напряженного состояния массива горных пород из-за проведения в нем горных выработок и другие при геометризации представляются соответствующими графиками по линиям (сечениям) или в виде изолиний или векторов, характеризующих направления и скорости изучаемых параметров.

В зависимости от этапа изучения месторождения, конкретных задач и масштабов составления горно-геометрических чертежей различают региональную, детально-разведочную и эксплуатационную геометризацию месторождений.

Региональную геометризацию осуществляют в масштабах от 1: 50000 до 1: 500000 по данным поисковых работ, космической, аэрофотографической, геологической и геофизической съемок. Она позволяет делать широкие обобщения и общие прогнозы, определять районы, перспективные для дальнейшей разведки месторождений.

Детально-разведочную геометризацию проводят в масштабах от 1: 5000 до 1: 50000 на основе данных детальной разведки, геологической, структурно-геологической и геофизической съемок. На этой стадии составляют различные горно-геометрические графики формы, условий залегания залежи, размещения в них компонентов и пр. По материалам геометризации оценивают месторождения, подсчитывают запасы, проектируют горные предприятия.

Эксплуатационную геометризацию составляют в масштабах 1: 100 — 1: 5000. Ее проводят на основе материалов детальной разведки и богатой горно-геологической информации, получаемой при проходке подготовительных и очистных горных выработок.

Эксплуатационная геометризация позволяет вскрывать закономерности структурного и качественного характера, на основе которых становится возможным строить прогнозы на ближайшие участки недр и планировать рациональную их разработку.

Горно-геометрические графики при геометризации строят в проекции на горизонтальную, наклонную и вертикальную плоскости. Плоскость проекции определяют углом падения залежи и назначением графика. Чаще всего их строят в проекции на горизонтальную плоскость и называют планами.

Региональная, детально-разведочная и эксплуатационная геометризация представляют собой этапы последовательного изучения и познания месторождения, начиная от его открытия и до полной отработки.

Различают общую методику геометризации месторождений полезных ископаемых и частные — конкретные.

В общей методике геометризации рассматривают вопросы техники и методики выявления и изображения форм и свойств месторождений, их условий залегания и процессов, происходящих в недрах.

В частных, конкретных методиках геометризации рассматривают особенности геометризации отдельных типов месторождений — угольных, железорудных, цветных металлов, нефтехимических, горнохимического сырья, строительных материалов и других с учетом схемы вскрытия и системы разработки.

Конкретная методика геометризации при открытом и подземном способах разработки месторождений имеет отличия. Обусловлены они разными, способами сбора информации о размещении показателей, что приводит к особенностям обработки этой информации и построения горно-геометрических графиков. При геометризации конкретных месторождений в одних случаях большее внимание уделяется геометризации формы и условий залегания, в других — выявлению закономерностей размещения оруденения, зависимости между показателями, в третьих — максимальному учету всех показателей, характеризующих и форму, и размещение различных свойств залежей и условий их залегания, в четвертых — процессам, происходящим в недрах при проведении горных выработок.

Математическое моделирование размещения показателей недр.

Математическая модель — это абстрактный аналог физической модели, в которой объекты заменены математическими понятиями — переменными, параметрами, константами.

Математические модели можно разбить на три группы: детерминированные, вероятностные и динамические.

Детерминированной моделью называют такую модель, в которой отсутствует случайная компонента и каждому значению аргумента соответствует только одно значение зависимой переменной.

К числу детерминированных моделей можно отнести закономерности и зависимости, устанавливаемые в процессе геометризации, например уравнения регрессии, полиномиальные модели, тренды, ряды Фурье и т. д.

В практике геометризации детерминированные модели в чистом виде, как правило, не встречаются. В подавляющем большинстве случаев в исходных данных присутствует случайная компонента. Поэтому исследователь имеет дело либо с вероятностной, либо с динамической вероятностной моделями.

К вероятностным моделям относят модели законов распределения случайных величин (равномерный закон распределения, нормальный, логарифмически нормальный, Вейбулла и другие).

Динамические модели, широко применяемые при геометризации, могут быть детерминированными и вероятностными.

Простейшим примером динамической детерминированной модели может служить синусоида у = Asin(x), в которой каждому значению аргумента соответствует одно, и только одно, значение функции.

Если к этому уравнению добавить случайную компоненту, то получится динамическая вероятностная модель, в которой заранее нельзя предсказать, какое именно значение примет функция при том или ином значении аргумента.

Для изучения динамических рядов используют теорию случайных функций, полиномиальные модели, анализ Фурье.

Применение компьютера при моделировании месторождений позволяет автоматизировать решение таких горно-геометрических задач, как выявление статистических закономерностей размещения и связей между показателями, подсчет запасов полезного ископаемого с разбивкой по сортам и категориям, учет добычи, потерь, разубоживания, планирование горных работ в режиме усреднения, построение горно-геометрических графиков размещения различных показателей месторождения, а также определение объемов складов и отвалов по данным маркшейдерской съемки и т. п.

При решении этих задач на компьютере возникает проблема математического отображения в памяти машины геометрических параметров месторождения, размещения качественных характеристик, их математического моделирования.

Выделяют два способа представления информации в памяти компьютера — матричный и аналитический.

Первый способ характеризуется тем, что информация о геометрических и качественных характеристиках записывается в виде матрицы цифр и определенным образом располагается в памяти машины. Такие математические модели называют дискретными или цифровыми. Во втором способе геометрические и качественные характеристики задают в форме непрерывных функций. Формой хранения информации является аналитическая модель (рис. 1.4): z₁= f₁(x, у); z₂=f₂(x, у) и z₃ =f₃(x, у).

Размещения многих геологических параметров настолько сложны, что в ряде случаев невозможно или весьма трудно представить их с помощью математических непрерывных функций. К тому же многие геологические зависимости касаются качественных характеристик (например, тип или сорт пород), которые легче представить в дискретной форме.

Дискретная форма представления информации заключается в приближенном отображении моделируемой поверхности, используя сетку прямоугольных ячеек (см. рис. 1.3, б). Так, двумерная модель, изображенная на рис. 1.3, б, содержит информацию как о поверхности (высота призм), так и о всем теле (расположение призм). Высота призм может характеризовать глубину, мощность, содержание компонента, плотность слоев, размер кондиционных интервалов и т. п. Систематизированная таким образом цифровая последовательность чисел (матрица) представляет собой эффективное средство накопления, хранения и представления геологической информации, т. е. цифровую модель месторождения (рис. 1.5).

Цифровые модели обладают широкими возможностями описания качественных и количественных характеристик, имеющих дискретный характер (геологические нарушения, тип, сорт, содержание компонентов и т. п.).

Созданная однажды модель может быть использована при решении различных задач в любое время. Исходной информацией для построения модели являются данные геологоразведочных работ, опробования и маркшейдерских съемок.

Рис. 1.4 - Графическая модель параметра залежи: 1, 2, 3 –графическое выражение функций

В настоящее время разработана система хранения и восстановления геологической информации, а также способов ее картирования — построения планов, разрезов и т. п. С ее помощью осуществляют подсчет объемов и пересчет запасов. В модели проводят аппроксимацию поверхностей раздела тренд-поверхностями в виде общей поверхности второго порядка, полученной с использованием метода наименьших квадратов.

Рис. 1.5. Цифровая модель месторождения

Построение модели месторождения начинают с выбора условной прямоугольной системы координат так, чтобы месторождение в целом или подсчетный блок располагались в первом октанте х > 0; у > 0; z > 0. Начало отсчета системы располагают за пределами границ подсчетного блока. Всю площадь моделируемого подсчетного блока покрывают прямоугольной сеткой в плоскости ху. Во всех прямоугольниках вычисляют среднее значение параметра С,, которое относят к центру и считают постоянным в границах прямоугольника. Значение параметра в элементарном прямоугольнике принимают известным, если в контуре площадки уже имеются исходные значения параметра. Если определить его невозможно, пользуются методом интерполяции между точками с известными значениями, расположенными не дальше радиуса корреляции R. Причем, если число точек в пределах радиуса корреляции меньше минимального числа точек для интерполирования, то значение в рассматриваемой точке остается неопределенным, т.е. данных недостаточно. Если точек достаточно, то значения параметра определяют методом, соответствующим заданному номеру модификации интерполяции — линейной, оптимальной и пр.

Построение горно-геометрических графиков является весьма ответственным и трудоемким процессом. Помимо наглядности, от графика требуется определенная точность, достигаемая большими затратами ручного труда. Развитие компьютерной технологии позволило автоматизировать эту трудоемкую процедуру.

Количественная оценка изменчивости параметров залежи.

Изменчивость показателей месторождения

Если на участке какого-либо месторождения из одной и той же породы отобрали ряд проб и провели их лабораторные испытания, то в результате опробования например, на содержание полезного компонента мы получили некоторые значения этого показателя, причем полученные значения не будут одинаковыми.

Изменчивость – различия в значениях показателя в соседних точках его замера.

При опробовании месторождения фиксируется максимальная необходимая изменчивость.

Наблюдаемая изменчивость зависит от: 1) природных факторов 2) методических факторов и технологических погрешностей замера

Наблюдается изменчивость и ее составляющая: 1) закономерная 2) случайная

Закономерная составляющая характеризует выявленные при разведке изменения значений размещения показателей, т.е. значения показателей могут или увеличиваться или уменьшаться.

Случайная составляющая характеризует так называемый «природный шум» - невыявление при разведке закономерностей размещения.

На каждом этапе развития закономерная и случайная составляющая наблюдаемой изменчивости находиться в определенном соотношении. Соотношения случайной и закономерной составляющих зависят от интервалов разведки. Чем меньше интервал опробования, тем выше доля выявленных закономерностей.

Модели размещения показателей месторождения.

В общем случае модель – это условный образ, какого-либо реально существующего объекта, процесса или явления, используемый в качестве его представителя.

Моделирование – построение и изучение модели. При геометризации МПИ использует следуещие виды моделирования: 1) графическое построение графиков, на которых изображаются размещение показателей месторождения 2) объемно макетная – построение пространственных макетов из различных материалов 3)физическая – построение модели из эквивалентных материалов 4)Математическое – построение цифровых, функциональных и других моделей.

Детерминированная модель – основана на том, что размещение любого показателя месторождения можно описать функцией от пространственных коо<

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒