МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ «ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ - КРЕПЬ - ВМЕЩАЮЩИЕ ПОРОДЫ» В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ ВИЗУАЛИЗАЦИИ
Authors: Ногин Святослав Александрович , Усанов Сергей Валерьевич 
Published: December 2024

Описано построение на основе разнородных исходных данных компьютерной 3D-модели системы, включающей вертикальную горную выработку - вентиляционный ствол шахты «10-летия независимости Казахстана», крепь с совокупностью поврежденных участков и прилегающих горных пород. Данная модель построена в программной среде Mineframe и состоит из следующих субмоделей: геологической, ствола, повреждений. Геологическая субмодель содержит данные о границах выделенных инженерно-геологических элементов и о геологических слоях внутри них (петрографический состав, коэффициент прочности пород по Протодьяконову, трещиноватость), а также каркасные, твердотельные и блочные модели участков закрепного массива, обследованных в ходе георадиолокационного зондирования. Субмодель ствола содержит каркасную и твердотельную модели самой выработки. Субмодель повреждений, построенная на основе данных обследования ствола, содержит каркасные и твердотельные модели выявленных повреждений крепи (среди таковых отмечены выходы струй воды, расхождения и повреждения гидроизоляции технологических швов, зоны заколообразования и трещиноватости бетона, одиночное нарушение крепления расстрела и течь в месте крепления расстрела). На основе описываемой модели возможно строить разрезы как в вертикальной, так и в произвольной плоскости с использованием условных обозначений, созданных с помощью встроенного в Mineframe инструментария (редакторов классификатора, линий и штриховок, символов, палитр). В ходе работы вычислены объемы целевых для тампонажа пород; сама модель может быть использована для комплексного анализа совокупности данных георадиолокационного зондирования и данных визуального обследования ствола, а также улучшения оценки эффективности запланированных тампонажных работ в данном стволе.

The paper describes the construction of a computer 3D model based on heterogeneous initial data. This system model includes a vertical mine working which comprises in a shaft of the “10th anniversary of Kazakhstan's independence mine”, a support with a set of damaged areas and adjacent rocks. This model is built in the Mineframe software environment and consists of following submodels: geological submodel, mineshaft’s submodel and damage submodel. The geological submodel contains boundaries of the selected engineering geological elements and data related to detailed geological layers within these elements (petrographic composition, the Protodyakonov coefficient, rock fracturing). In addition, it contains solid and block models of the contour massif sections surveyed with ground-penetrating radar. The mineshaft’s submodel contains a wireframe and a solid model of the mine working. The damage submodel is built on the basis of shaft survey data, it contains wireframe and solid models of detected faults to the shaft lining (water jets outflows, damage to the waterproofing and divergences of construction joints, cutter break and cracks zones in concrete, a single attachment violation of the bunton and leak at an attachment point of the bunton). Building of vertical and arbitrary sections is possible on the basis of the described model with using symbols created with built-in Mineframe toolkits (classifier, line and hatch, symbol, palette editors). In a work process, the volumes of target breeds are calculated. The model can be used for a complex analysis of the total data from ground-penetrating radar sensing and visual inspection of the shaft, as well as for improving of efficiency assessment of the planned wellbore operations in this mineshaft.