Опыт использования существующих и разработок новых ГИС-технологий в картографиических исследованиях недр Донецкого региона

Карлашенко И.М., Спирина О.И., Рябцев Р.Ю.


Источник: http://www.pryroda.gov.ua/ua/index.php?newsid=904



     Характер изменений экономических и технологических условий развития угледобывающей промышленности делают необходимыми производить также изменения в геологической системе оценок в угольной геологии. Резкое падение производства в угледобывающей отрасли и, соответственно, сокращения персонала, который готовит и обрабатывает исходные данные для дальнейшего планирования работ, привело к необходимости получения количественной оценки ресурсов месторождений независимо от путей получения новых представлений о геологическом строении оцениваемого региона. В связи с ужесточением технических и экономических требований к деятельности отрасли эти задачи теперь не могут быть решены достаточно быстро с помощью традиционных весьма долговременных геологических методов оценок месторождений в целом по регионам. В этих условиях необходимо было осваивать, внедрять и разрабатывать новые компьютерные технологии. С этой целью в 1997 году в составе ГГП «Донбассгеология» (с 1998г –ГРГП «Донецкгеология» было создано обособленное предприятие «Сотрудничество», преобразованное в 2002 году в технологический центр по разработке и внедрению компьютерных технологий (ТЦ «ГеолГИСтехнология»).
     В период своего становления группа активно поддерживала все намерения других подразделений по использованию компьютерных технологий в процессе геологоразведочных работ – на первом этапе использование компьютерных технологий свелось к подмене чертежно-оформительских работ при обработке выходных картографических документов различной тематики (гидрогеологической, экологической, геологосъемочной).
     Но востребованность цифровой картографической продукции в последнее время значительно возросла. Все большее число пользователей топографически привязанной информации обращают внимание на использование в своей работе цифровых карт. Новым и наиболее перспективным направлением развития в области «безбумажных» технологий является использование географических информационных систем (ГИС). ГИС – это современные компьютерные технологии, разрабатываемые для любых задач, требующих накопления, хранения, интерпретации, анализа и вывода любых объемов пространственно распределенной тематической информации. В настоящее время нами используется технология создания цифровой картографической продукции по исходным картографическим материалам различного масштаба: 1:5000 – 1:200 000. В качестве исходных материалов здесь используются преимущественно составительские оригиналы карт. По этим материалам создаются цифровые карты, исходная информация, по которым вводится в компьютер с помощью дигитайзера или путем сканирования исходного картографического документа и последующей векторизации его.
     В настоящее время в в группе уже наработаны :
      Автоматически сконструированная база данных о секционных пластопересечениях всех выявленных на полях южной части Красноармейского района угольных пластов и пропластков мощностью более 0,10см. которая является основой для расчетов объема угольной массы в них. Площадь по которым произведены расчеты включает поля шахт «Родинская», «Белицкая», «Краснолиманская», «Украина», «Россия», «Селидовская» им. Коротченко, им. Стаханова, шахты Кураховской группы и геологоразведочные участки ГРГП “Донецкгеология” с помощью немецкой технологии КВБ-модели (1). Погрешность не превышает обычной картографической погрешности карт масштаба 1:25 000. Объем углей дифференцирован по глубинам, мощностям угольных пластов, а в пространственном плане по тектоническим мегаблокам. Система баз данных открыта для ее наращивания по всем остальным параметрам, которые необходимы для характеристики угольных пластов.
     Дальнейшая задача по этому блоку информации состоит в последующей дифференциации полученных данных по конкретным шахтным полям и участкам в соответствии с полученными лицензиями и ее наращивания необходимыми оценочными параметрами не только угольных пластов, но и потенциальных газоносных объектов.
     Заложена основа геолого-информационной системы региональной геолого-промышленной оценки 5-ти угольных пластов для месторождений северной части Красноармейского р-на. Эта система является собственно переходной от традиционной ручной технологии картосоставительских работ до безбумажной.
     Она состоит из баз данных с изначальным минимумом данных на отчеты всех проведенных геолоразведочных работ в районе, на все около 5000 пробуренные скважины, на поля действующих и закрытых шахт и геолого-разведочных участков и морфолого-технологических характеристик пока только для пяти наиболее устойчивых угольных пластов исследуемого р-на.
     Дальнейшая задача состоит в том, что необходимо полученную информацию использовать, как исходную для разработки 3-мерной объемной оценочной – модели для автоматизированных расчетов объема и качественных параметров остальных угольных пластов и потенциально газоносных пластов песчаников, дифференцированных по заданным геолого-экономическим параметрам.
     Обобщение опыта по этим двум направлениям (1.2) работ позволило разработать четкую методологию по созданию картографической базы с помощью средств ПЭОМ для крупных государственных проектов как по ревизионным работам с целью переоценки запасов угля метана, германия на шахтных полях и участках с точки зрения современных требований так и по разработке «Мониторинга развития горных работ».
     Большой объем информации, который приходится перерабатывать требует четкого упорядочивания и учета всех стадий электронной обработки всех исходных документов, которые имеются не только в распоряжении ГРГП «Донецкгеология».
     Геологоразведочная отрасль в своей деятельности руководствовалась не только геолого-разведочной информацией, но и информацией, полученной по ходу развития горных работ. Анализ данных по ним служит главным критерием оценки достоверности ее прогнозных построений. С другой стороны учет и анализ горной информации, позволяет усовершенствовать методику текущих геолого-разведочных работ (2).
     К сожалению работы по пополнению горных работ и их обобщению кризис остановил на уровне 70-ых годов. Восстанавливая эти направления работ уже с помощью использования ГИС-технологий в настоящее время удалось подготовить первый сводный структурный план одного из наиболее разрабатываемого пласта Донецко-Макеевского р-на – пласта h10. Этот пласт характеризуется развитием широкого фронта горных работ на протяжении 70 км и на глубину до 1200 метров на протяжение более 100 лет.
     База данных по горным выработкам находится в настоящее время в стадии разработки.
     В подготовке этого плана принимали участие вся группа ТЦ «ГеолГИСтехнология» в составе Карлашенко И.М. (руководитель группы), Спирина О. И.– ведущий геолог, Писковая Т.А-геолог, Рябцев Р.Ю –инженер –программист, Спирина С.А. –инженер по использованию ПК, Пономарева Т.М– техник-геолог. Подготовку исходного материала и геологическую увязку исходного материалов осуществляли геологи Артемовской методической партии Павленко О.Е. и Беличенко О.С.
     Созданный сводный структурный план наглядно демонстрирует возможности ГИС-технологий в работах регионального плана по компьютерной обработке и обобщению разнородной информации рассеянной в разрозненных картографических документах шахт различных объединений за разные годы, геолого-разведочных и тематических отчетах ГРГП «Донецкгеология». Планы такого рода для всех разрабатывемых угольных пластов будут являться основой разрабатываемой в настоящее время комплексной многоуровневой Геолого-Информационной Системы Региональной Оценки угольных месторождений различных стадий разведонности и их разработки вплоть до прогнозной оценки последствий закрытия горных предприятий.

ЛИТЕРАТУРА:

  1. Juch D., Thomsen A., Spirina O., Karlashenko I.,Piskova T., Ryabcev R., 2002: A database supported 3D-geometric model for computer based assessment and volumetric calculations of hard coal deposits in the Donetsk basin. – Results of a joint Ukrainian German project. Proceeding of the 4th European Coal Conference, 2000 in Ustron, Poland
  2. Спирина О.И., 1998: Особенности картографических исследований в Донецком бассейне. Журнал “Минеральные ресурсы Украины» с20-24, Киев.
  3. Юх Д., Томсен А., Спіріна О.І., Карлашенко І.М., Піскова Т.О.,Рябцев Р.Ю.2003: Про нову методику розрахунків енергетичного потенціалу кам’яновугільних родовищ Рурського (Німеччина ) та Донецького (Україна ) вугільних басейнів з допомогою сучасних засобів ПЕОМ/, Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції “Регіон-2003” в м. Харькові 22-25 квітня 2003р.стор.274-277.