Технологии Bentley Systemеs для горной отрасли

Георгий Душеин, Павел Яковлев

Проектирование и эксплуатация коммуникаций и инженерных сооружений горнодобывающих предприятий возможны только на основе детального изучения закономерностей и особенностей строения тел полезных ископаемых и результатов подсчета их запасов. Технологический процесс геометризации месторождения предусматривает пространственно-качественную разведку и увязку различных его признаков, определяющих в конечном итоге порядок и технологию отработки, а также технико-экономические показатели работы предприятия и сроки его работы. Геометризацию месторождения осуществляют геологические и маркшейдерские структуры различных уровней. При эксплуатации горнодобывающего предприятия приходится регулярно дополнять план горных работ и корректировать геологическую модель месторождения согласно данным доразведки и опробования. Для эффективного обеспечения работы горнодобывающего предприятия необходимо постоянно обновлять и пополнять геолого-маркшейдерскую документацию. Графоаналитические методы обработки поступающей информации являются весьма трудоемкими и часто не обеспечивают необходимую оперативность анализа информации и принятия решений. Применение средств автоматизации позволит существенно повысить качество геолого-маркшейдерского обеспечения и, как следствие, эффективность работы предприятия в целом.

В этом плане программа MicroStation/J фирмы Bentley предоставляет уникальные возможности. Интерфейс со всеми популярными СУБД позволяет:

• создавать объектно-ориентированные базы данных;
• вводить в полном объеме данные из паспорта скважины;
• вводить в унифицированную панель полевого журнала все виды маркшейдерских съемок;
• на основе введенных данных производить уникальные построения на всех видах трехмерной графики, используя встроенные в MicroStation языки программирования.

В панели вводятся координаты скважин и принятая глубина бурения. В эту же таблицу вносятся координаты начала и длина прочих разведочных выработок (канав, борозд, проб по груди забоя и т.д.), в результате чего формируется общий план месторождения, для построения которого можно задать:

• толщину линии — из каталога существующих в MicroStation толщин линий;
• тип линии — из каталога существующих в MicroStation типов линий;
• цвет линии — из палитры цветов, поддерживаемых MicroStation в компьютере;
• системы координат (геодезическую с осями: Х — вертикально, У — горизонтально; декартову с осями: Х — горизонтально, У — вертикально);
• координатную сетку — как в режиме автоматического формирования шага, так и в режиме ручного задания шага пользователем.

При отрисовке сетки по плану иногда требуется построить ее в развернутой системе координат. Затем по результатам обработки данных съемки, разведки и опробования осуществляют построение изолиний геометризуемых признаков, контуров тел полезного ископаемого и вмещающих пород, а также графическую интерпретацию другой информации. При этом по выбору пользователя можно использовать различные приемы интерполяции, оконтуривания или сглаживания. Отличительной особенностью системы является применение в основном методов трехмерной графики, что открывает дополнительные возможности для более полного использования геолого-маркшейдерской информации в целях решения:

• текущих задач маркшейдерского обеспечения;
• текущих задач геологического обеспечения;
• задач по обработке документации, связанной с оплатой горных работ;
• задач по учету и движению запасов полезного ископаемого;
• формирования графической геолого-маркшейдерской документации;
• вспомогательных задач.

Комплекс не имеет ограничений на количество параметров, обрабатываемых при подсчете запасов. В частности, уже имеется опыт обработки показателей 35 полезных компонентов, разделенных по пяти сортам каждый, причем ресурс системы был задействован не более чем на 1%.

При создании автоматизированной системы геолого-маркшейдерского обеспечения используются типовые решения, определенные требованиями различных технических инструкций, что позволяет выполнить весь комплекс задач, направленных на реализацию информационных и управляющих функций. Такой подход позволил сократить время на разработку алгоритмов и математического обеспечения «ТИГР» и обеспечил высокую надежность функционирования системы.

Совместное использование маркшейдерского и геологических модулей и CAD-возможностей MicroStation создает основу для перехода к решению ряда технологических вопросов и проектированию.

Система «ТИГР» может хранить свою информацию в любой реляционной базе данных — начиная от самых простых и заканчивая Oracle, Informix, Sybase. Открытая системная архитектура и современный уровень используемых средств программного обеспечения «ТИГР» позволяют внедрять в «ТИГР» отдельные модули других производителей, а также включать «ТИГР» в интегрированные корпоративные информационные системы.

«ТИГР» можно легко интегрировать с векторизаторами чертежей из растровых файлов, полученных сканированием; с программами, обрабатывающими стереопары космической, аэро- и наземной съемки; с системами глобального позиционирования (GPS); с различными цифровыми маркшейдерскими приборами. Обеспечивается совместимость с интерфейсами диспетчерских систем, например с системой DISPATCH для карьерного автотранспорта фирмы Modular Mining Systems (США).

Для формирования твердых копий чертежей обеспечена также совместимость с интерфейсами плоттеров от любых производителей.

Таким образом, система «ТИГР» может быть адаптирована к условиям работы любого горного предприятия. Именно поэтому ведущие специалисты кафедры маркшейдерского дела и геодезии Московского государственного горного университета считают целесообразным использовать комплект данных программных продуктов в самых различных условиях.

Маркшейдерский модуль позволяет:

• вести маркшейдерскую базу данных;
• создавать цифровые планы горных работ;
• пополнять их на основе маркшейдерских съемок;
• выводить планы горных работ на печать;
• производить подсчет количества добытого полезного ископаемого;
• получать табличные и текстово-графические отчеты, соответствующие по своему виду привычной отчетной документации.

Маркшейдерский модуль позволяет создавать автономные объекты, опирающиеся на свою съемочную сеть. На крупных горных предприятиях пополнением маркшейдерских планов одновременно могут заниматься до 20 человек. Поскольку каждый маркшейдер создает собственный проект в своем дизайн-файле и самостоятельно его модифицирует и при этом необходимо соблюсти целостность проекта, возникает необходимость управления проектом горного предприятия в целом. Для этого фирма Bentley предлагает ProjectWise-систему управления проектными и инженерными данными в Extranet-среде.

ProjectWise является программной системой, использующей Internet/Intranet-технологии для обмена проектной информацией как между участниками проекта в рамках одного предприятия, так и между предприятиями — участниками единого проекта. В единой среде решаются следующие вопросы технологического обеспечения производственной деятельности предприятия:

• управление устойчивостью массива горных пород (вентиляция, энергоснабжение, водоотлив, рудоспуск, использование подземного и наземного железнодорожного, автомобильного и конвейерного транспортов);
• планирование развития горных работ; формирование выемочных участков, буровзрывных работ и т.д.;
• управление энергоснабжением в моменты наибольшего энергопотребления, компенсация реактивной составляющей нагрузки в сети;
• разработка планов ликвидации аварий и других чрезвычайных ситуаций, а также их последствий;
• рекультивация и переориентирование производства;
• управление внешней инфраструктурой предприятия;
• мониторинг окружающей среды.

«САПР и графика» 7'2001