ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПАСНЫХ ГОРНОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ

В статье рассмотрены особенности применения геоинформационных систем в горном деле.

Рассмотрены особенности построения дискретных моделей сплошной среды с применением элементов (дискритов), хорошо вписывающихся в конфигурацию сложных пластов и пропластков горных пород. Показано, что с увеличением масштаба отстраиваемых моделей значительно повышается сложность их описания и представления. Это связано с необходимостью учета пространственной изменчивости увеличивающегося в степенной зависимости количества определяющих параметров, т.е. степени анизотропии этой среды и модели, соответственно.

Изложен подход к построению геоинформационных моделей сплошной среды с анизотропией 2-го, 3-го и 4-го уровня и созданию ГИС для ре-шения производственно-технических задач горного предприятия. Обоснована необходимость включения в состав пространственно-атрибутивной информации такой ГИС данных о петрографических и физико-механических свойствах систе-мы элементарных блоков (дискрит-II) горных пород для объемного моделирова-ния устойчивости горных выработок и окружающих их массивов пород. Целью такого моделирования является обеспечение безопасности горных работ на ме-сторождениях, опасных по горным ударам и внезапным выбросам горной массы и газа.

Рассмотрен пример опытного определения изменчивости прочностных свойств горных пород вокруг горной выработки. Показано, что прочностные свойства горных пород определяются больше физико-механическими и петрографическими свойствами композиции минералов, из которых сложена та или иная порода, чем их «спрессованностью» под тяжестью вышележащей толщи пород. Отмечено, что предел прочности осадочных пород на разрыв примерно в 20 раз меньше, чем предел прочности этой породы на сжатие. Сделано предположение, что горнодинамические явления на угольных шахтах (горные удары, выбросы горной массы и газов) с большой вероятностью связаны со значительными касательными напряжениями на отдельных участках залегания горных пород, превышающими предел прочности этих пород на разрыв. Предложено использовать для изучения указанных явлений дискретных геоинформационные модели 4-го уровня анизотропии.

Кубрин С.С., Шек В.М.

Текст статьи в формате PDF