3D моделирование месторождений
Целью 3-Д моделирования месторождений является повышение эффективности использования сейсмических данных для безопасного ведения и планирования горных работ с учетом изменения горно-технической обстановки.
В процессе 3-Д моделирования мы получаем объемное представление эпицентров сейсмических событий и зон удароопасности с увязкой изогипс кровли и почвы рудного тела, разрезов и планов горных работ.
3D модель позволяет более наглядно показывать результаты сейсмического мониторинга. Наличие данной модели дает дополнительные возможности при расчете профилактических мероприятий, проводимых в рамках решения задачи снижения риска удароопасности и повышения их эффективности.
Системы сейсмического мониторинга: GITS (ВНИМИ), Релос-РШ-64 (ЗАО НТЦ «Автоматика» г. Красноярск) или ISS (ISS International Ltd ЮАР).
Системы сейсмического мониторинга обеспечивают регистрацию микросейсмических и сейсмоакустических сигналов, возникающих при динамических проявлениях горного давления в массивах горных пород, их селекцию на фоне технологических и электрических помех, расчет характеристик и параметров сейсмоявлений, непрерывный мониторинг потенциально опасных шахтных полей и их участков в автоматическом режиме и автоматизированную обработку информации для оценки степени удароопасности.
Программные пакеты Voxler-3 и Sulfer-13
Программные пакеты Voxler-3 и Sulfer-13 служат для построения 3-Д модели и сечений зоны удароопасности.
Используя объемную математическую модель напряженно-деформированного состояния массива, ученые ВНИМИ совершенствуют алгоритм обработки данных и критериев определения геодинамических рисков.
При наличии математической модели можно строить разрезы поверхности в любом направлении и в любом месте. На рисунке 2 представлен пример разреза зоны удароопасности по параметру сейсмической активности.
Построенная в ПО Voxler объемная модель рис.3, позволяет видеть в пространстве числовые значения уровней опасности, оценить положение гипоцентра зоны относительно фронта горных работ и действующих выработок.
Объемные 3D модели позволяют более наглядно показывать результаты сейсмического мониторинга и дают дополнительные возможности при расчете профилактических мероприятий, проводимых в рамках решения задачи снижения риска удароопасности и повышения их эффективности.
Помимо построений 3D моделей напряжённого состояния породного массива по данным сейсмического мониторинга, в институте ведутся работы по расчёту напряжённо-деформированного состояния методом конечных элементов с помощью программного комплекса FIDESYS. Метод конечных элементов позволяет выполнять расчёты напряжённо-деформированного состояния вокруг отработанного пространства любой геометрической сложности.
Имея такие исходные данные, как геологическое строение, пространственное расположение выработок и отработанных блоков, физико-механические свойства горных пород, данные о тектонических силах в районе месторождения, мы можем построить объёмную модель с детализацией интересующей для расчёта области. Далее, в результате расчёта методом конечных элементов будут получены напряжения и деформации в любой точке исследуемой области, определены зоны концентрации и предельных значений напряжений.
