Результаты натурных инструментальных наблюдений могут отличаться от рассчитанных ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности, полученных по методике, описанной в «Правилах охраны …». Вследствие этого, необходимо производить корректировку функций влияния. Применение масштабируемых коэффициентов не дает хороших результатов.
Предложено применять аппроксимирующую функцию для нахождения поправок в рассчитанные значения ожидаемых сдвижений и деформаций — разность величин сдвижений и деформаций земной поверхности из натурных наблюдений и рассчитанных ожидаемых. Для эффективного решения поставленной задачи целесообразно создание геоинформационной системы.
Для этого были решены следующие задачи: — создание структуры баз данных геоинформационной системы и механизма их формирования; — разработка математической модели расчета ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности; — разработка программных средств для расчета ожидаемых сдвижений и деформаций, анализа и сопоставления с натурными наблюдениями; — проведение экспериментальных расчетов и их графическая интерпретация.
Геоинформационная система разрабатывалась на базе ArcView GIS 3.1. Исходными данными для расчета ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности являлись оцифрованные совмещенные планы наблюдательных станций и горных выработок, соответствующие им атрибутивные и дополнительные таблицы. Данные натурных наблюдений были получены путем векторизации графиков оседаний и деформаций земной поверхности, построенных по результатам инструментальных наблюдений, которые проводились маркшейдерской службой ряда шахт ГХК «Донуголь».
В результате разработки указанной геоинформационной системы появляются возможность калибровки функции влияния для конкретных горно-геологических и горно-технических условий отработки очистных выработок.
Разработанная в УкрНИМИ ГИС опирается на базу данных (БД) по объектам шахтного поля, условно называемую геолого-маркшейдерской. Её основа — информация о горном массиве, получаемая из горных выработок и скважин различного назначения. На основе опыта использования состав ее и способы хранения и обработки постепенно совершенствуются.
Конечная цель создания геолого-маркшейдерской базы данных — создание трехмерной пространственной модели угленосной толщи и объектов шахтного поля, которая может служить базой для решения различных производственных задач. Для построения трехмерной пространственной модели угленосной толщи необходимо множество самых разнообразных параметров, хранить которые логично и удобно в единой базе. Разработанная в УкрНИМИ база данных состоит из набора взаимосвязанных информационных блоков, среди которых: — блоки, содержащие информацию по геологическим свитам, угольным пластам и горным породам; — блоки геометрических параметров угольных пластов и горных пород; — данные по качеству углей; — данные по химическому составу газа, содержащегося в угле и боковых породах; — данные по обводнённости и водопроницаемости пластов и пород; — характеристика скважин и выработок; — геолого-техническое состояние скважин; — состояние горных выработок, пересекаемых скважинами; — данные по нарушенности углевмещающей толщи; — данные по результатам геофизических, геохимических и иных наблюдений.
Выше перечисленные параметры необходимы, кроме прочего, для расчета координат точек пересечения скважинами слоев пород, и прежде всего угольных пластов и маркирующих горизонтов. Следует отметить, что аналогичные данные о пластах и слоях пород получают и замерами в горных выработках. В этом случае координаты точек апробирования в выработках получают на основе маркшейдерских съемок, которые намного точнее инклинометрических измерений. Поэтому при описании параметров каждого замера необходимо предусмотреть возможность ввода информации о том, в результате каких измерений были получены координаты, т.е. о классе точности. Поскольку сводная таблица замеров служит основой для построения геометрической модели породного массива, необходимо предусмотреть возможность оценки степени достоверности содержащихся в ней данных.
Наибольшую актуальность имеет применение спутниковой информации при прогнозировании землетрясений. Это связано с тем, что Одесская область находится в зоне 7-ми бальной сейсмической активности. В настоящее время система прогнозирования места, времени и силы землетрясения по методу Ткаченко-Капочкина успешно адаптирована для таких городов, как Ялта, Геленджик, Севастополь, Петропавловск-Камчатский, Одесса. На Камчатке ежедневно прогнозы землетрясений передавались по телевидению. Частью этой методики является система спутниковых наблюдений, которая без полного комплекса исследований позволяет прогнозировать только время землетрясения с заблаговременностью 5 суток и точностью 1 сутки. В докладе показаны спутниковые данные перед землетрясениями в Греции 14.08.03 с магнитудой 6.3, и перед последним ощутимым в Одессе землетрясением, которое было в ночь с 5 на 6 октября 2003 года.