Построение трехмерной геологической модели угольных пластов Карагандинского угольного бассейна

Исследование направлено на создание комплексной геологической модели месторождения в Карагандинском угольном бассейне, расположенном в зоне сочленения Каледонской и Герцинской складчатых областей. Бассейн включает четыре синклинали, разведанные до глубины 1,300 м, и сложен породами каменноугольного и юрского возраста. Фундамент бассейна представляет собой кембросилурийскую толщу. Угольные пласты обладают различными характеристиками и относятся к различным свитам, включая Тентекскую, Долинскую, Карагандинскую и Ашлярикскую. Эксплуатация бассейна осуществляется восемью шахтами, принадлежащими Угольному Департаменту АО «АрселорМиттал Темиртау». Трехмерные модели были разделены на участки для более эффективного управления добычей. Определены этапы создания геологической модели, включающие составление базы координат геологоразведочных скважин, статистический анализ и оценку достоверности данных, а также создание каркасной и блочной моделей. Эти этапы исследования обеспечили разработку комплексной трехмерной модели геологического строения, что позволяет более эффективно управлять горными работами и проводить детальный анализ подземных структур. Описывается подход к построению каркасной модели угольного пласта, реализованный путем расчета 3D координат точек пересечения кровли и подошвы на основе данных из базы скважин. Этот метод применяется для угольных пластов как наклонного, так и пологопадающего залегания. Рассчитанные координаты точек служат основой для создания триангуляционных и сеточных моделей, которые после коррекции по блокам нарушений формируют общую объемную трехмерную модель угольного пласта.

Миндубаев А. Б., Портнов В. С., Ким В. О., Садчиков А. В. Построение трехмерной геологической модели угольных пластов Карагандинского угольного бассейна // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 9. – С. 129–141. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_9_0_129.

Миндубаев Адиль Болатович¹ — докторант, e-mail: adil.mindubayev@mail.ru, ORCID ID: 0009-0005-0566-6308,
Портнов Василий Сергеевич¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: vs_portnov@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-4940-3156,
Ким Владислав Олегович¹ — докторант, e-mail: vladislav.kim0712@gmail.com, ORCID ID: 0009-0004-0634-8136,
Садчиков Александр Викторович¹ — канд. техн. наук, старший преподаватель, e-mail: a.sadchikov@kstu.kz, ORCID ID: 0000-0002-6022-2073,
¹ Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова, Караганда, Республика Казахстан.

Миндубаев А.Б., e-mail: adil.mindubayev@mail.ru.

1. Басаргин А. А. Создание цифровых моделей месторождений полезных ископаемых с применением современных технологий // Вестник Сибирской государственной геодезической академии. — 2014. — № 25. — С. 34—39.

2. Басаргин А. А. Методика создания трехмерных геологических моделей месторождений с использованием геоинформационной системы Micromine / Интерэкспо Гео-Сибирь-2015. Сборник материалов. — Новосибирск: СГУГиТ, 2015. — С. 15—20.

3. Петров А. В., Доан Т. Л. Процессы моделирования месторождений рудных полезных ископаемых с использованием ГГИС Micromine // Молодежный вестник ИрГТУ. — 2020. — Т. 10. — № 1. — С. 12—18.

4. Третьякова О. Г., Третьяков М. Ф., Третьяков Ф. Ф. Построение геологической каркасной модели правобережья р. Кюрбелях (Томпонский полигон СВФУ) в ГГИС Майкромайн // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. Серия: Науки о Земле. — 2021. — № 4(24). — С. 44—52. DOI: 10.25587/SVFU.2021.24.4.014.

5. Макаров И. В., Пронский В. А. Опыт использования горно-геологической системы Micromine при оценке экономической эффективности отработки Горевского свинцово-цинкового месторождения // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. — 2013. — № 6(4). — С. 374—386.

6. Маниковский П. М., Васютич Л. А., Сидорова Г. П. Методика моделирования рудных месторождений в ГГИС // Вестник Забайкальского государственного университета. — 2021. — № 27(2). — С. 6—14. DOI: 10.21209/2227-9245-2021-27-2-6-14.

7. Shehu А., Lipo S. 3D modeling and interpretation of Fe/Ni deposit in Skroska Mine using Micromine // Albanian Journal of Natural and Technical Sciences. 2016, vol. 21, pp. 47—60.

8. Gentana D. Determination of Tanggamus geothermal prospect area, Lampung Province, South Sumatra based on remote sensing and 3D Micromine Software // FIG Work. Week. 2017, vol. 8871, pp. 399—401.

9. Орешкин С. А., Корнилов М. Ф., Кадыров Э. Д., Данилова Н. В. Анализ интеграции информационных систем в горно-перерабатывающей промышленности // Записки Горного института. — 2008. — Т. 177. — С. 17—22.

10. Рубцова Е. В. О создании геоинформационных систем сопровождения подземных горных работ // Гео-Сибирь. — 2005. — Т. 2. — С. 106—113.

11. Наумов А. Н., Петрова А. С., Днепровская Д. А. Алгоритм проектирования карьеров в горнодобывающем производстве средствами ГГИС Micromine / Инновационные технологии в технике и образовании: Материалы XIII Международной научно-практической конференции. — Чита: ЗабГУ, 2021. — С. 325—332.

12. Бесперстов А. С. Моделирование пластовых месторождений при помощи ГГИС Micromine // Горная промышленность. — 2011. — № 5(99). — С. 86—88.

13. Радченко Д. Н., Залевская К. Н. Результаты имитационного моделирования процессов экологически сбалансированного освоения месторождений с использованием программного комплекса Micromine / Восьмая Российская молодежная научно-практическая Школа «Новое в познании процессов рудообразования». — М., 2018. — С. 299—301.

14. Геология Карагандинского угольного бассейна / сост. Бекман В. М., Сейдалин О. А., Зинова Р. А.. — М.: Недра, 1972. — 415 с.

15. Голицын М. В., Крылова Н. М., Кузнецова А. А. Атлас палеозойских углей Карагандинского бассейна. — М.: Наука, 1976. — 147 с.

16. Портнов В. С., Иманбаева С. Б., Муллагалиева Л. Ф., Балниязова Г.М, Шаяхметов Р. Т. Прогноз природной метаноносности при разработке угольных пластов // Уголь. — 2020. — № 11(1136). — С. 53—57.

17. Маусымбаев И. Е. Горно-геологические условия шахты им. Кузембаева (Казахстан) / Инновационные подходы в современной науке. Сборник статей по материалам XXXIV международной научно-практической конференции. 2018. Т. 22 (34). Ч. 1 — С. 33.

18. Сагдиев А. З. Зона повышенного горного давления на участке отработки лавы на шахте «Абайская» / Фундаментальные основы инновационного развития науки и образования. Сборник статей VII Международной научно-практической конференции. — Пенза, 2020. — С. 46—47.