Геолого-экономическая оценка месторождений с использованием ГИС K-MINE

Последовательность этапов работ при использовании модуля выглядит следующим образом [2]:

1. Построение цифровых моделей месторождения и состояния горных работ.

2. Создание и наполнение базы данных геологической информации.

3. Выбор метода обоснования кондиций.

4. Обоснование кондиций.

4.1. Подсчет запасов по вариантам бортового содержания полезного компонента.

4.2. Расчет средних содержаний по подсчетным единицам.

4.3. Подсчет технико-экономических показателей и выбор оптимального варианта кондиций.

5. Выбор пользователем метода подсчета запасов.

6. Подсчет запасов.

6.1. Построение моделей рудных тел.

6.2. Выделение в пределах рудных тел подсчетных единиц.

6.3. Вычисление средних содержаний компонентов в контуре подсчета запасов.

6.4. Составление таблиц подсчета запасов.

6.5. Вычисление среднего содержания компонентов по месторождению в целом.

7. Подсчет экономических показателей эксплуатации месторождения.

8. Оформление результатов работы.

 

   Необходимым условием проведения ГЭО с использованием K-MINE является перевод существующей горнотехнической документации в цифровую форму, создание трехмерных моделей геологического пространства, выемочных и подсчетных единиц, создание и наполнение базы данных геологической документации. Выполнение этих работ осуществляется с применением комплекса геолого-маркшейдерского обеспечения ГИС K-MINE [2].

   Выбор метода обоснования кондиций базируется на информации о современном состоянии месторождения (готовится к эксплуатации, эксплуатируется, находится на консервации и т. п.). Обоснование кондиций для подсчета запасов полезного ископаемого проводится в соответствии с методом, выбранным на предыдущем этапе работ.

   Подсчет запасов полезного ископаемого и объемов вскрышных пород при разных вариантах параметров подсчета (кондиций) выполняется непосредственно в среде K-MINE. При использовании «традиционных» методов подсчета запасов полезного ископаемого и содержаний компонентов необходимым условием является наличие геологических разрезов по разведочным профилям, построенных в графическом пространстве модели (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Геологический разрез вдоль разведочного профиля, построенный в графическом пространстве модели

 

В случае подсчета запасов и содержаний пространственными методами, которые базируются на каркасах и блочных моделях, возможна разная степень детализации подсчетного пространства – от модели рудного тела в целом до отдельных моделей подсчетных блоков (рис. 2 и 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Каркасная модель подсчетного блока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Блочная модель подсчетного блока

 

Общим условием для всех вариантов работы с модулем является наличие базы данных геологоразведочных скважин.

Оконтуривание подсчетных площадей, редактирование геологических разрезов и остальные работы, которые предваряют собственно подсчет запасов, выполняются с использованием комплекса геолого-маркшейдерского обеспечения ГИС K-MINE (рис. 4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4. Выделение подсчетных площадей на двух смежных разрезах

 

   Подсчет запасов выполняется после оконтуривания рудного тела в соответствии со всеми выбранными вариантами кондиций. При использовании пространственных методов объемные параметры выделенных рудных тел и подсчетных единиц вычисляются методами пространственной геометрии (посредством разделения на тетраэдры и призмы для каркасных моделей и суммированием объемов параллелепипедов для блочных моделей), которые не требуют вмешательства пользователя для принятия решения об использовании той или иной формулы подсчета. При использовании «традиционных» методик подсчета запасов пользователь должен выбирать формулы подсчета, если разрезы непараллельны или площади подсчетных плоскостей существенно различаются. В модуле реализована возможность как автоматического выбора формул для подсчета объемов, так и ручной их корректировки пользователем посредством редакторы формул (рис. 5).

   Вычисление средних содержаний выполняется после вынесения геологоразведочных скважин из базы данных в пространство модели. При этом возможно использование как заранее вычисленных зон влияния скважин (эллипсоидов анизотропии) при подсчете блочными моделями с применением интерполяционных методов (рис. 6), так и ручной выбор скважин при подсчетах «традиционными» методами (рис. 7). Для второго варианта предусмотрена возможность привязки скважин и проб к конкретным подсчетным плоскостям с последующей сортировкой и группировкой при формировании таблиц подсчета запасов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5. Окно редактора формул

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6. Результат вычисления содержания полезного компонента с использованием интерполяционных методов

 

   Заключительной стадией подсчета запасов при обосновании кондиций является вычисление средних содержаний в пределах месторождения или его части. Выполнение этой стадии реализовано в виде построения сводных таблиц подсчета запасов (рис. 8).

В модуле геолого-экономической оценки реализована возможность присвоения каждой подсчетной единице нескольких индивидуальных реквизитов: нахождение в контуре или вне контура проекта отработки; принадлежность к какой-либо категории запасов; принадлежность к какой-либо части месторождения; применение коррекционных коэффициентов и т. д. Для всех реквизитов возможно применение арифметических или логических операций, благодаря чему производится построение конечных подсчетных таблиц в заданном пользователем формате.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7. Ручной выбор скважин для подсчета среднего содержания компонентов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 8. Сводная таблица подсчета запасов по вариантам кондиций

 

На этапе вычисления технико-экономических показателей на основе полученных качественно-количественных показателей при разных вариантах кондиций также используется интерфейс подсчетных таблиц. Для каждого типа минерального сырья в соответствии с действующими требованиями по проведению технико-экономического обоснования кондиций разработаны индивидуальные алгоритмы расчета основных показателей. Единой базой для всех типов минерального сырья является последовательность заполнения информацией о текущем состоянии производства и вычисление промежуточных показателей ТЭО кондиций (рис. 9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 9. Таблицы вычисленных промежуточных показателей ТЭО кондиций

 

   Программная реализация этого этапа позволяет пользователю подбирать «оптимальный» метод расчетов, редактировать подсчетные формулы, автоматически пересчитывать все таблицы при изменении формул, выполнять настройку внешнего вида таблицы.

   Конечной стадией этапа обоснования кондиций является вычисление экономических показателей эксплуатации месторождения (накопленный дисконтированный денежный поток, рентабельность) с формированием сводной таблицы технико-экономических показателей по вариантам подсчета (рис. 10) [3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10. Сводная таблица технико-экономических показателей эксплуатации месторождения

 

   В случае наличия действующих кондиций на минеральное сырье этап их разработки может быть пропущен и возможен непосредственный переход к этапам подсчета запасов и геолого-экономической оценки месторождения.

   Подсчет запасов по выбранному варианту кондиций в целом повторяет вышеописанные этапы. Основным его отличием является более дробное деление подсчетных единиц и необходимость их классификации в соответствии со степенью геологической изученности. На стадии определения стоимости месторождения алгоритмы, применённые для технико-экономического обоснования кондиций, могут быть использованы с уточненными по данным подсчета запасов промежуточными параметрами. При этом возможно использование как «автоматического», так и «ручного» режимов работы в соответствии с заявленными потребностями и особенностями конкретного оцениваемого объекта.

   Таким образом, модуль геолого-экономической оценки ГИС K-MINE представляет собой универсальный инструмент, позволяющий выполнить весь цикл работ по обоснованию параметров кондиций на минеральное сырье, подсчет запасов полезного ископаемого и расчет экономических показателей отработки месторождения. Работа модуля как, составной части ГИС K-MINE вместе с комплексом геолого-маркшейдерского обеспечения позволяет выполнить весь цикл работ, начиная от приведения всей документации к цифровой форме и создания цифровых моделей до геолого-экономической оценки месторождения с оформлением результатов работ и подготовкой отчетной документации. Особо следует обратить внимание на то, что даже в случае применения «традиционных» методов подсчета качественно-количественных показателей достигается высокая точность и сходимость результатов. Это обусловлено применением аналитических методов расчета основных геометрических показателей подсчетных единиц (площадь, расстояние) и минимизацией ошибок, связанных с ручной обработкой информации.

 

Литература:

1. Погребицкий Е. О. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых. / Е.О. Погребицкий, В. И. Терновой – Л.: Недра, 1974. – 303 с.

2. Геоінформаційні технології в надрокористуванні (на прикладі ГІС K-MINE) / Г.І. Рудько, М.В. Назаренко, С.А. Хоменко, О.В. Нецький, І.А. Федорова. // – К.: «Академпрес», 2011. – 336 с.

3. Інструкція про зміст, оформлення і порядок подання на розгляд Державної комісії України по запасах корисних копалин матеріалів геолого-економічних оцінок родовищ металічних і неметалічних корисних копалин: затверджена наказом Державної комісії України по запасах корисних копалин від 04.09.1995 № 35 та зареєстрована в Міністерстві юстиції України 01.11.1995 N 394/930/ Державна комісія України по запасах корисних копалин. – К., 1995