Файл: Геометрия недргеометризация месторождений полезных.pdf

Математические действия с поверхностями топографического порядка.
• Сложение.

Сложение поверхностей топографического порядка практически применяют при:
• 1) одновременном подсчете запасов нескольких залегающих друг над другом залежей по их изомощностям;
• 2) решении задачи о выборе места заложения ствола шахты, когда необходимо учитывать ряд факторов, изменения каждого из которых изображаются поверхностью топографического порядка;
• 3) решении задачи нахождения точки своза грузов из пунктов при минимальных транспортных расходах и т. д.

Математические действия с поверхностями топографического порядка.
• Произведение.

Умножение поверхностей топографического порядка применяют при решении задач.
• 1)Перемножая изолинии мощности залежи на изолинии средних содержаний металла, получают новые изолинии, перемножив которые на среднее значение плотности массы руды,
получают поверхность,
представляющую размещение запасов металла в залежи.
• 2)
Путем умножения изолиний гравитационного поля напряжений массива на изолинии остаточной сдвиговой деформации этого же массива получают изображение в
изолиниях поля напряженного состояния анизотропного массива горных пород.
• 3) умножение поверхностей при подсчете запасов нефти и газа путем умножения изомощностей нефтеносных (газоносных) слоев на коэффициенты пористости, насыщения, нефтеотдачи и пр., изменения значения которых в свою очередь представляются поверхностями топографического порядка.

Аксонометрические, аффинные, векторные проекции.
• Аксонометрические проекции.

Аксонометрические, аффинные, векторные проекции.
• Аффинные проекции.

Аксонометрические, аффинные, векторные проекции.
• Векторные проекции

Векторная проекция а1 b1 с1
плоскости аbс и определение элементов ее залегания

План (V) и векторная проекция (V) вертикальной плоскости при косом (а) я нормальном (б) направлении векторов

План и векторные проекции усеченной пирамиды

Векторная проекция горных выработок

Формы залежей полезного ископаемого
• ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
ПЛАСТА (ЗАЛЕЖИ)
• 1) координаты точек на контактах пласта с вмещающими породами,
в которых устанавливаются другие геометрические параметры;
• 2) простирание и угол падения поверхности (контакта)
пласта;
• 3) мощность залежи;
• 4) глубина залегания;
• 5) положение в пространстве элементов симметрии изучаемой геологической структуры

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ
ЗАЛЕГАНИЯ ПЛАСТА
• 1) Непосредственное измерение.
• 2) Косвенное определение элементов
залегания пласта по двум направлениям.
• 3) Определение мощности пласта по
разрезам.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ
ЗАЛЕГАНИЯ ПЛАСТА
• Косвенное определение элементов
залегания пласта по двум направлениям.

Определение мощности пласта

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ
ПАРАМЕТРЫ ЗАЛЕЖИ
• Элементы симметрии.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ
ПАРАМЕТРЫ ЗАЛЕЖИ
• Глубина залегания.

ИЗОБРАЖЕНИЕ
ПЛОСКОСТНЫХ ФОРМ
ЗАЛЕГАНИЯ

ЗАДАНИЕ ВЫРАБОТОК

Геометризация складчатых форм залегания.
• Антиклинальные
• Синклинальные.

Геометризация складчатых форм залегания
• К параметрам складки относятся:
• 1) размеры складки;
• 2) элементы залегания крыльев складки;
• 3) элементы залегания оси (шарнира) складки;
• 4) угол складки;
• 5) элементы залегания осевой плоскости
(поверхности).

Геометризация складчатых форм.
• Масштаб плана и сечение изогипс.

Геометризация разрывных структур (дизъюнктивов).
• Дизъюнктив пласта в данной точке
характеризуется двумя показателями:
• 1) формой;
• 2) величиной относительного перемещения
(амплитудой).

Элементы поступательного плоскостного дизъюнктива

Вращательное разрывное нарушение

Геометрические параметры дизъюнктивов.

Геометрическая классификация дизъюнктивов.
• 1) очень малые
• 2) малые (малоамплитудные)
• 3) средние (среднеамплитудные)
• 4)крупные (крупноамплитудные)
• 5) очень крупные (региональные разломы)

Геометризация трещиноватости массива горных пород.
• Классификация трещиноватости массива:
• открытые;
• закрытые;
• Скрытые.
• I.
Нетектонические трещины:
• 1) Первичные трещины; 2) трещины выветривания; 3) трещины оползней, обвалов и провалов; 4) трещины расширения пород при разгрузке; 5) искусственные трещины (при взрывах, ударах и т. д.)
• II.
Тектонические трещины:
• 1) трещины с разрывом сплошности пород;
•
2) кливаж.

Первичная трещиноватость осадочных пород

Связь между частотой секущих трещин и мощностью слоев

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ТРЕЩИНОВАТОСТИ.
• Геометрические показатели
трещиноватости:
• 1) ориентировка;
• 2) раскрытие;
• 3) размеры;
• 4) густота трещин.

Схемы трещиноватости

Схема измерения простирания

ОБРАБОТКА НАБЛЮДЕНИИ И
ДОКУМЕНТАЦИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ
• Диаграммы трещиноватости

Обобщенные точечные диаграммы

ОБРАБОТКА НАБЛЮДЕНИИ И
ДОКУМЕНТАЦИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ
• Карты трещиноватости.

ОБРАБОТКА НАБЛЮДЕНИИ И
ДОКУМЕНТАЦИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ
• Решетки трещиноватости.

Геометризация свойств полезного ископаемого и вмещающих пород, условий залегания и процессов, происходящих в недрах.
• Геометрия потока оперирует величинами
трех видов:
• 1) постоянными;
• 2) переменными;
• 3) изменяющимися.

Геометризация процессов
• Для
математического
отображения
темпа используют формулу:
• div V = ∆V/(V∆t), div V = dV/(Vdt)
• где div
—
дивергенция,
с
-1
;
V
—
изменяющаяся величина, например, объем,
площадь,
длина,
изменяющаяся топографическая поверхность за интервал времени ∆t (dt).

Геометризация процессов
• Величина обратная дивергенции:
• T=l/(ωV)
• именуемая средней продолжительностью существования.

Изображение сечения потока изолиниями

Изображение комплексной топографической поверхности при не совпадении изолиний потенциальной и вихревой поверхности:
+ источник, - сток

Векторная форма изображения комплексной поверхности

Геометризация геодинамики массива горных пород в районе месторождений
• Напряженно-деформированное состояние
• Рм=Ри+Ра,
• где Рм — напряженное состояние массива в момент отработки;
Ри — исходное напряженное состояние массива;
• Ра — напряжённое состояние массива, вызванное инженерной деятельностью человека.

Сущность геодинамики месторождений заключается в следующем:
• - район расположения месторождения делится на тектонически «подвижные» блоки;
• - исследуется динамическое взаимодействие границ блоков;
• - на основании этого оценивается напряженное состояние нетронутого массива горных пород в районе блока;
• - горные выработки планируются в каждом блоке с
учетом естественного поля напряжений,
выявленного в нем.

Контуры блоков и тренды поверхности в горизонталях

Расположение шахтных стволов 1, 2, 3,
4 на руднике Таштагол относительно границы подвижного блока (5)

Геометризация изменений напряженного состояния массива горных пород при проведении горных выработок
• где γ — средняя плотность пород массива;
Н — глубина рассматриваемой точки от земной поверхности; v — коэффициент поперечных деформаций (коэффициент
Пуассона); ζ=v/(l—v)—коэффициент бокового распора или бокового отпора.

Главные напряжения в массиве
• где —коэффициент вертикального отпора в поле тектонических сил;ψ— коэффициент горизонтального отпора в этом же поле; Т
н
— горизонтальные тектонические силы,
действующие на глубине Н.
н
н
н
Т
Т
Т



1 2
3






Полный тензор напряжений на глубине Н в матричной форме
)
(
0 0
0
)
(
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
H
T
H
T
H
T
H
H
H
T
T
T
t
t
t
t
г






















Особенности геометризации различных типов месторождений
• УГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
• Основными показателями, подлежащими
геометризации, являются:
• форма залежи,
• мощность пласта,
• содержание золы,
• структурные показатели пласта и вмещающих пород.

РУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
• В комплект графической модели
входит:
• гипсометрический план рудных тел,
план изомощностей,
• план изосодержаний полезных
(иногда и вредных) компонентов,
• план линейных запасов и
геомеханическнх показателей.

РОССЫПНЫЕ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Распределении массы металла по площади россыпи

Компьютерные технологии при геометризации недр.
• DATAMINE
• PC-MINE
• MICROMINE
• MINESCAPE
• VULCAN
• SURPAC
• TECHBASE
• GEOSTAT
• INTERGRAPH
• GEOBLOCK