Независимо от уровня безопасности при ведении горных работ всегда присутствует экономический и финансовый риск. В карьерах одним из основных источников риска является неустойчивость откосов, обусловленная неопределенностью исходных данных, а также невысоким уровнем устойчивости, принятом в проекте.
Решение подобных инженерных задач традиционно требует применения специализированного программного обеспечения. Оно позволяет строить пространственные геолого-геомеханические модели, а также обеспечивать функции моделирования (прогнозирования) физических процессов, приводящих к различным аварийным ситуациям.
На примере ГГИС «МАГМА Гео» рассмотрим несколько вариантов прогнозирования, обработки данных, проектирования и визуализации опасных зон борта карьера. В работе использовали следующие типы исходной информации:
Комплексный анализ факторов позволяет оценить риски возникновения аварийных ситуаций и снизить их за счет реализации мероприятий по обеспечению безопасности разработки.
Несмотря на то, что горно-геологические системы (в том числе «МАГМА Гео») предназначены для более широкого круга задач в части эксплуатации месторождений твердых полезных ископаемых и не обладают специализированным математическим аппаратом для расчета частных геотехнических и геомеханических параметров, их можно использовать для экспресс-анализа текущей ситуации.
Для качественной и количественной структурной оценки нарушенности (трещиноватости) горных пород используют нормативный геомеханический показатель RQD (Rock Quality Designation), широко применяемый как в России, так и за рубежом.
В «МАГМА Гео» были загружены данные скважин, в интервальных данных которых присутствует показатель целостности керна RQD. При помощи инструментов системы вдоль траекторий скважин были выделены и визуализированы зоны повышенной трещиноватости массива горных пород для дальнейшей обработки. Красным и оранжевым цветами отображается показатель RQD < 50 % (рис. 1).
Рис. 1. Визуализация нарушенности массива горных пород по показателю RQD в рассматриваемом участке борта карьера
Методом обратных расстояний (IDW) выполнен расчет значений наполнения полигональной модели на основе данных RQD из траекторий скважин.
Неотъемлемой частью любой системы мониторинга бортов карьера является визуальное наблюдение и замеры. Для следующего способа обработки данных по состоянию борта карьера взяты точки физических замеров азимута и угла падения трещин в борту карьера. Данные точки были нанесены на цифровую модель поверхности карьера по координатам замеров и построены вспомогательные элементы. В результате были спроектированы плоскости трещин, по которым солид карьера был разделен на несколько доменов с выделением потенциально опасного участка возможного клиновидного обрушения (рис. 2).
Рис. 2. Проектирование плоскостей трещин и визуализация потенциального клиновидного обрушения массива горных пород в борту карьера с использованием «МАГМА Гео»
Маркшейдерская съемка остается стандартным способом мониторинга откосов бортов больших карьеров. В ГГИС «МАГМА Гео» выполнены работы по построению векторов смещения по плоскости скольжения массива борта карьера. Облако точек съемки исходной поверхности анализируемого участка борта карьера было сопоставлено со смещенным в пространстве набором точек. В результате чего спроектированы векторы смещения и визуализированы в соответствии с их длинами по цвету (рис. 3).
Рис. 3. Визуализация векторов смещения участка борта
Рассмотренные подходы к моделированию и прогнозированию геомеханических показателей выделения структур в пределах цифровой модели карьера, выполненные ГГИС «МАГМА Гео», позволяют решить ряд задач по мониторингу и подготовке отчетной документации о состоянии бортов карьера при ведении открытых горных работ.
В ходе апробации инструментария были определены основные направления его дальнейшего развития:
Данный подход позволяет на основе текущих пространственных моделей проводить экспресс-оценку устойчивости бортов карьера без переноса исходных данных в специализированное ПО. На основе этой оценки принимается решение о необходимости более глубокого геомеханического моделирования.
Ивлев А. П. , специалист по внедрению ПО
ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2026, № 1
