Технические науки / 10. Горное дело

Кандидат технических наук Нуржумин Е.К.

Заведующий кафедрой «Геодезия» КазАТУ им. С. Сейфулина, г. Астана

Доктор технических наук Курманкожаев А.

Заведующий кафедрой «Землеустройство и кадастр» КазНТУ

им. К.И. Сатпаева, г. Алматы

Геометрическая изменчивость поверхности

рудной залежи и ее изученность

Общая структура приконтактных зон включает следующие параметрические ряды: 1) приконтактная полоса и зона контактной неопределенности, контакт «руда-порода»; 2) мощность приконтактной зоны; 3) геологическая поверхность; 4) технологическая поверхность; 5) приконтурные и законтурные подзоны; 6) приконтактные неровности – элементарные микровыступы; 7) ширина приконтактной неровности; 8) высота приконтактной неровности; 9) средние статистические параметры приконтактных зон рудных тел: среднеарифметическое значение, срединная поверхность, среднеквадратическое отклонение (стандарт), среднее по первым разностям, высота (амплитуда) приконтактных неровностей; вариация, шаг и частота распространения неровностей поверхности контакта.

Анализ вышеприведенных параметрических составляющих приконтактной зоны позволяет заключить, что главным структурообразующим и предопределяющим значимость выемочной единицы рудника является геометрическая особенность – изменчивость поверхности рудной залежи относительно своей сглаженной формы. Поэтому эта проблема была изучена многими исследователями, что и доказывает её важность в сфере освоения недр.

В основу оценки изменчивости во многих работах положен принцип сравнения геометрии геологической поверхности залежей относительно правильной сглаженной ее формы. Метод геометрической оценки изменчивости показателя месторождения, в основу которого заложен принцип учета геометрии пространственного размещения показателя, широко распространен и позволяет количественно выразить среднюю изменчивость показателя на заданном интервале [1, 2]. Предложена формула определения коэффициента изменчивости показателя, выражающая характер изменчивости и ее интенсивность.

, (1)

где - криволинейный интеграл первого рода взятый по кривой k в заданном интервале (длина кривой);

L – гипотенуза прямоугольного треугольника с катетами, равными длине проекции кривой и размаху (длина проекции кривой), м.

Например, изменчивость замкнутых контуров

, (2)

где , - площадь и длина окружности.

Показатель изменчивости контура рудных тел представлен в виде различных контурных моделей на основе сравнения периметра фактического рудного тела с длиной окружности равновеликого круга, с периметром равновеликого прямоугольника или с периметром эллипса [3, 4].

Анализ литературных источников и выполненные исследования позволили сделать следующие выводы.

1. Геометрическая особенность – изменчивость геологической поверхности рудной залежи месторождения является одним из качествоснижающих параметров, влияние которое часто бывает весьма существенным при добыче.

2. Способы оценки изменчивости и выведенные по ним формулы основаны на геометрических представлениях.

3. Основным недостатком способов и геометрических показателей изменчивости является неучитываемость степени неравномерности расположения точек и неоднородностей геометрии размещения свойств, поскольку они выведены из последовательных разностей, предполагающих практическую равномерность этих параметров.

4. Установленная связь статистических показателей изменчивости и интервала разведки, а также зависимость геометрического показателя изменчивости В.А. Букринского [1] от интервалов разведки носят теоретический характер и могут привести к ошибкам при практическом использовании.

5. Методы оценки изменчивости признака, в которых используются безразмерные показатели, по конкретному направлению смещения рудного тела. Общий принцип их структурирования является объектным, позволяющим выявить геометрический характер изменчивости признака.

Литература

1. Букринский В.А. Геометризация недр – метод математического выражения размещения геологических показателей. Научные труды МГИ. Геометризация месторождений минерального сырья как основа рационального освоения недр. – М.: 1969. – с.174-187.

2. Калинченко В.М., Павленко В.П. О показателе контура рудных тел полезных ископаемых. Журнал «Геология и разведка», №11. – М.: 1963. – с.31-32.

3. Четвериков Л.И., Оксененко В.П. О показателе контура рудных тел полезных ископаемых. Журнал «Геология и разведка», №11. – М.: 1963. – с.31-32.

4. Калинченко В.М., Павленко В.П. Оценка изменчивости признаков (свойств) залежей. В кн.: Совершенствование методов маркшейдерских работ и геометризации недр. – М.: Недра, 1972. – с.238-246.