Автоматизация и диспетчеризация маркшейдерских работ на базе гис k-mine и асу гтк wenco
жүктеу/скачать 357,42 Kb.
|
|
УДК 528 АВТОМАТИЗАЦИЯ И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ МАРКШЕЙДЕРСКИХ РАБОТ НА БАЗЕ ГИС K-MINE И АСУ ГТК WENCO Студентка группы ГГ10-06 Никова В.В. Научный руководитель канд. техн. наук Лягина О.И. Сибирский федеральный университет Геоинформационная система (ГИС) K-mine – наиболее функциональное и разностороннее, интегрированное программное обеспечение полного цикла для геологии, маркшейдерии, инженерно-технического сопровождения, планирования и проектирования горных работ. Система обеспечивает максимальную эффективность и точность в работе за счет простоты в использовании, мощной трёхмерной графики и возможности автоматизировать трудоемкие рабочие процессы горного производства. Данная геоинформационная система нашла свое применения на предприятие ЗАО «Полюс» карьер «Восточный» Олимпиадинского золоторудного месторождения, т.к она удовлетворяет потребности геологов, маркшейдеров и горных инженеров при добыче полезного ископаемого, проектировании и управлении основными процессами горнодобывающего предприятия. В ГИС K-mine можно выполнять моделирование, создавая в автоматическом режиме каркасные модели топоповерхности. Они формируются с использованием триангуляционных разбиений, т.е. при формировании каркасных объектов используется триангуляция Делоне. Конечный результат модели рельефа – электронная трехмерная карта в виде высотных изолиний, сети пикетных точек, каркаса поверхности и других объектов (рис. 1). Рисунок 1- Пример создания поверхности карьера «Восточный» Применение ГИС K-mine рассмотрим на примере подсчета объема экскаваторной заходки. Модуль маркшейдерского обеспечения позволяет выполнять расчеты объемов разными способами: метод среднего арифметического, вертикальных сечений, треугольных призм и т.д. В общем случае для подсчета объема рекомендуется способ вертикальных сечений, основанный на использовании данных маркшейдерской съемки уступа. Объем добытой горной массы вычисляют по формуле: (1) где Si – площадь промежуточных (между первым S1 и Sn – последним) сечений. Рассмотрим подсчет объемов методом вертикальных сечений в ГИС K-mine. Задача используется для расчета объемов сложных блочных фигур, состоящих из объектов разного типа, которые могут находиться в нескольких разных слоях, уступах и имеют сложный профиль разреза. Особенностью расчета объемов этим способом является то, что первоначальным этапом является построение двух триангуляционных поверхностей для нового и старого положений уступа, которые имеют в качестве линии разделения – контур расчета. Триангуляционные поверхности строятся на основании данных всех объектов, входящих в каждую категорию слоев (положений). Далее по триангуляционным поверхностям выполняется операция пересечения их с вертикальными плоскостями и определение контуров фигур, описывающих эти сечения. В дальнейшем решение задачи сводится к решению стандартной задачи подсчета объемов методом поперечных разрезов. Допустим, необходимо рассчитать объем блока между новым и старым положением уступа. К началу расчета необходимо определить ограничивающий контур (рис.2), начертить линию автоматического задания простирания разрезов или сформировать профильные линии разрезов и занести их в отдельный слой. Рисунок 2- Выделение ограничивающего контура для подсчета объема Далее происходит построение плоскостей сечений (рис.3). Рисунок 3- Построение плоскостей сечений После чего в рабочей области экрана создаются объекты (каркасы, линии сечений и их номера), по которым формируется отчет (рис.4): Рисунок 4- Сформированный объект для подсчета объема В результате после небольшой задержки будет сформирован отчет по расчету и загружен в специальный редактор предпечатной подготовки для его дальнейшей модификации, оформления и печати. Отчет содержит расчетную таблицу с показателями расчета площадей по каждому сечению, а также графической представление каждого разреза в заданном масштабе. Так же ГИС K-mine позволяет рассчитать количественные, качественные показатели и статистические данные блочной модели, ограниченной каркасом, объем каркаса, или же полный объем блочной модели. Простейший тип трехмерной модели месторождения– это прямоугольная пространственная решетка, где каждая ячейка имеет одинаковую ориентацию и содержит единственную характеристику для каждой переменной. Это наиболее общий тип модели, используемый в большинстве горных систем, потому что его структура наиболее удобна для эффективного применения в компьютерных расчетах. Прежде чем создать модель определяют ее прототип, т.е. задают прямоугольное пространство модели и размер основных блоков. Параллелепипед модели ориентирован строго вдоль координатных осей X,Y,Z используемой системы координат. Границы модели задаются 2-мя параметрами: координатами X,Y,Z начала модели и количеством основных ячеек вдоль каждой оси координат. На рисунках 5 показан выделенный контуры, а на рисунке 6 объем заполнен блоками. Рисунок 5- Контуры для заполнения Рисунок 6- Контуры, заполненные блоками блоками Расчет объемов определяется как сумма объемов элементарных блоков, попавших в область расчета. Расчет качественных параметров выполняется как средневзвешенное к объемам элементарных блоков. На сегодняшний день все чаще на горнодобывающих предприятиях находят применение автоматизированные системы диспетчерского управления технологическим транспортом различных фирм-производителей. В данных системах в едином комплексе используются средства связи и пространственного позиционирования, датчики, фиксирующие различные технологические параметры и прочее оборудование. Рассмотрим вопросы интеграции ГИС K-mine с АСУ ГТК «Wenco».На первом этапе обмен информацией в системах выполнялся с помощью обменных файлов. Это объяснялось тем, что в K-mine была наработана значительная информация о месторождении, карьере, прилежащих территориях, которая регулярно пополнялась по данным инструментальных съемок. С помощью обменных файлов осуществлялся экспорт фронтов горных работ, современное состояние транспортных магистралей и коммуникаций. Следующим этапом интеграции стала задача «Текущее положение оборудования». С ее помощью можно получить и отобразить в модели пространственное размещение горного оборудования на данный момент. Также в режиме реального времени можно наблюдать за его перемещением. Использование объемных примитивов условных графических обозначений объектов вместо плоских позволяет придать реалистичность технологическому процессу добычи и транспортировки, а в перспективе – применять для решения других задач. С их помощью, например, будет возможно отображать процесс добычи экскаватора с учетом положения черпания ковша. Кроме того, объёмные графические объекты значительно повышают уровень демонстрационных и презентационных материалов, а также обучающих пособий. Следующей задачей по интеграции систем является «Траектория движения оборудования». Она позволяет пользователю отследить с помощью GPS путь одного или группы горного оборудования за выбранный промежуток времени. Задача является востребованной специалистами маркшейдерской и геологической служб, ее применение позволяет в ускоренном режиме отследить все перемещения экскаватора, его текущее местоположение для оптимального планирования работ. Использование данной задачи позволило избежать необоснованных выездов работников в карьер. Развитию систем диспетчерского управления работой технологического транспорта будет способствовать переход от узкоспециализированных диспетчерских систем, которые имеют слабый графический интерфейс и непосредственно не используют в работе актуальные цифровые модели, к комплексным интегрированным системам, включающих мощные ГИС для обработки графических данных. Это позволит значительно расширить сферы использования как систем диспетчерского управления, так и непосредственно самой ГИС. Литература 1. Геоинформационная система K-mine в недропользовании. Рекламные материалы. Кривой Рог: Дионис (ФЛ-П Чернявский Д.А.), 2012. 60 с. 2. Капутин Ю.Е. Информационные технологии планирования горных работ. М.: изд-во Недра, 2004. 420 с. жүктеу/скачать 357,42 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|