Подсчет запасов с применением компьютерного моделирования и предоставление материалов на государственную экспертизу

Н.С. Маркова — Начальник геологического отдела ООО «Горно-геологическая консалтинговая компания «ОРЕОЛЛ».

При существующих в настоящее время нормах и правилах постановки на государственный баланс и учет запасов твердых полезных ископаемых, основным условием предлагаемых к рассмотрению материалов подсчета запасов является их «прозрачность», возможность проверки и воспроизведения результатов группой экспертов.

Обычно, «прозрачность» обеспечивается, помимо текста пояснений, наличием расчетных таблиц, которые, в зависимости от количества данных, составляют не один том табличных приложений, и множества листов графических приложений, которые отражают подход к подсчету запасов.

Все чаще поднимается вопрос о возможности постановки на государственный учет запасов подсчитанных с помощью блочного моделирования, причем, одним из факторов, говорящих в пользу блочного моделирования практически все считают «оперативность подсчета». Теоретически, «Методическими рекомендациями по составу и правилам оформления материалов подсчета запасов…» такая возможность не исключается. Кроме того, сейчас разработан проект «Рекомендаций к составу и правилам оформления представляемых на государственную экспертизу материалов по технико-экономическому обоснованию кондиций и подсчету запасов твердых полезных ископаемых с использованием блочного моделирования», однако, реализовать принцип «прозрачности» существующее положение дел не позволяет по нескольким причинам:

• материально-техническая база — далеко не все эксперты имеют доступ к современному программному обеспечению, которое, кстати, довольно требовательно к возможностям компьютера, на котором оно установлено. То же самое часто касается и авторов — не все организации имеют возможность приобретать дорогостоящее программное обеспечение;
• интеллектуальная составляющая — все-таки, блочное моделирование требует от создателей модели твердых представлений о геологии месторождения, характере оруденения, закономерностях распределения полезного компонента — что достигается большим опытом работы на месторождении (или с месторождениями подобного типа), наличием хорошей изученности месторождения (или участка) — а, значит регулярной и достаточной сети наблюдений, не говоря уже об отличном знании принципов геостатистического моделирования и инструментов блочного моделирования. И, что немаловажно, умения изложить свои подходы в простой и ясной форме. Сейчас таких специалистов крайне мало.

И третья причина — нормативная база, на основе которой осуществляется как подсчет запасов, так и их постановка на государственный баланс. Чтобы запасы были поставлены на баланс государства, они должны быть подсчитаны по определенным кондиционным показателям, которые при блочном моделировании учитываются не в полном объеме. Если такой показатель, как бортовое содержание как-то можно применить к блочной модели (с определенным допуском), то неясно, как учесть в ней такие кондиционные показатели, как минимальная мощность рудного тела, максимальная мощность пустого прослоя, минимальное содержание в краевой выработке и прочее. Кроме того, непонятно, каким образом учесть такие понятия как «истинная мощность», «горизонтальная мощность» — поэтому без пересмотра учитываемых параметров кондиций для подсчета балансовых запасов применение блочного моделирования для постановки запасов на государственный баланс так и останется под большим вопросом.

Нельзя отрицать тот факт, что применение блочной модели обеспечивает возможность оперативной переоценки ресурсной базы в любой период времени, что определяет ее привлекательность для всех, кто так или иначе связан с необходимостью выполнять подсчет запасов. Однако, на наш взгляд, не меньшую оперативность обеспечивает трехмерное моделирование с использованием как практически любого из предлагаемых на российском рынке программных продуктов международного уровня (Gems, Surpak, Micromain, Minescape и другие), так и отечественных программных разработок. Многие горнодобывающие предприятия имеют свои разработки, предназначенные для реализации оперативного подсчета запасов для тех или иных целей (краткосрочного и перспективного планирования ведения горных работ). То есть, не только блочная модель может обеспечить оперативность подсчета запасов. А, кроме того, быстрая оценка запасов, при существующем требовании к заверке результатов блочного моделирования традиционным счетом, остается важной задачей для всех, связанных с подсчетом запасов.

Рис. 1. Окно используемого программного обеспечения

Существующее программное обеспечение при определенной доработке (даже собственными силами, разработчики ПО часто предоставляют такую возможность пользователям при помощи встроенных возможностей программирования) позволяет провести все операции традиционного способа подсчета запасов и обеспечить проверяемость каждого шага.

Основой компьютерного геологического моделирования (как блочного, так и трехмерного) является база геологических данных. В сущности, грамотно разработанная структура хранения геологических данных, привязанных в пространстве, в необходимой степени формализованных и является тем инструментом, который позволяет повысить оперативность оценки ресурсной базы на любой стадии освоения месторождения. Данные из такой базы легко можно использовать в любом трехмерном ПО.

Блочная модель, в большинстве случаев (и как рекомендуется проектом «рекомендаций…»), «ранжируется» по категориям «руда»–«не руда» с использованием трехмерных моделей рудных образований. Вот при построении этих каркасов и можно учесть все кондиционные требования. Для того, чтобы построить каркас руды, соответствующей балансовой, необходимо:
1. Отстроить геологические разрезы, увязав рудоконтролирующие структуры;
2. Выделить рудные интервалы с учетом кондиций (бортовое содержание, минимальная и максимальная мощности);
3. На разрезах отстроить рудные контуры с учетом всех применяемых ограничений;
4. Увязать контуры в трехмерном пространстве и построить каркасы рудных тел;
5. Далее, уже с помощью этих каркасов ограничить область интерполяции в блочной модели.

Таким образом, по существу, самые затратные по времени операции так или иначе остаются неизменными как для каркасного моделирования, так и для блочного. А в случае сложных контуров рудных образований сам по себе процесс каркасного моделирования может занять очень много времени и сил.

В некоторых случаях, когда требуется оперативно и с достаточной точностью оценить запасы (до стадии построения каркаса и до построения блочной модели), мы, с использованием собственного программного обеспечения, являющегося «дополнением» к ПО GEMS и реализованного на базе СУБД ACCESS, применяем следующий алгоритм:

• отстраиваем контуры рудных образований по разрезам (в ПО GEMS в нашем случае), по выделенным с использованием кондиционных параметров рудным интервалам (за выделение рудных интервалов также «отвечает» собственное ПО);
• в случае, если кондиционные параметры включают в себя понятие «истинная» или «горизонтальная» мощности, по контурам на каждом разрезе программно определяются все необходимые параметры для их расчета — угол падения рудного тела, угол встречи и пр. и вычисляются рудные интервалы с учетом пересчитанной мощности;
• определяем площадь каждого контура и объем рудного тела (как сумму объемов, полученных их произведения площади на длину зоны влияния каждого разреза) — расчет выполняется автоматически;
• определяем длину каждого рудного пересечения, среднее содержание по пересечению, коэффициент рудоносности — расчет также выполняется автоматически все полученные данные автоматически вносятся в таблицы СУБД ACCESS;
• далее, простой системой запросов, которые обеспечивают полную прозрачность всех расчетов, получаем величину запасов, полностью адекватную запасам, подсчитанным традиционным методом. А, кроме того, все это позволяет сформировать и распечатать все, требуемые для проверки экспертами, таблицы подсчета запасов.

Таким образом, мы имеем возможность сократить время на выполнение подсчета запасов в 2–3 раза, при этом обеспечить подготовленность материалов для требований экспертизы в полном объеме.

При этом незаменимость блочной модели при получении оптимальных контуров карьера для его проектирования и при календарном планировании отрицать нельзя, однако, блочная модель, построенная с использованием контуров, отстроенных с учетом кондиционных параметров, является более адекватной существующей практике и более «прозрачной» для проверки.

И, кроме того, существующее требование 100% заверки данных подсчета по блочной модели результатами «традиционного» подсчета с использованием наших разработок делает задачу быстро и легко реализуемой.

ООО «Горно-геологическая консалтинговая компания «ОРЕОЛЛ»
г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 56, стр. 8.
Тел.: + 7 (495) 640-90-91.
E-mail: info@oreall.ru
www.oreall.ru

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 2 (24)/июнь 2014 г.