Автоматизація експертної оцінки та техніко-економічного обґрунтування кондицій запасів корисних копалин

Нині, в часи стрімкого росту розвитку інформаційних технологій все частіше виникають питання їх застосування для проведення аналітичної обробки результатів геологічних, геофізичних, гідрогеологічних та інших досліджень надр. Використання сучасних інформаційних технологій дозволяє значно прискорити процеси уведення, систематизації, пошуку необхідної інформації, виконувати відповідні розрахунки для перевірки та експертизи методик визначення контурів і об’ємних показників розвіданих покладів корисних копалин.

У зв’язку з цим Державною комісією України по запасах корисних копалин (ДКЗ) розпочата розробка і впровадження автоматизованої системи (АС) експертної оцінки та техніко-економічного обґрунтування (ТЕО) кондицій для підрахунку запасів корисних копалин.

Система розробляється у складі робіт щодо створення Державної системи моніторингу мінерально-сировинної бази України згідно Закону України від 04.11.1999 №1216-XIV “Про державну геологічну службу України”[1], який передбачає створення державної системи спостережень, збирання, передавання, зберігання та аналізу інформації про розвідані запаси та ресурси корисних копалин.

Метою роботи є розробка автоматизо-ваної системи ДКЗ України відповідно до ТЕО кондицій для підрахунку запасів родо-вищ корисних копалин.

При розробці автоматизованої системи, основним завданням є уведення сучасних електронних технологій обробки даних, для підвищення ефективності доступу до інформації та роботи з нею. Одночасно із цим потрібно визначити як створену і структуровану базу даних можна викорис-тати у поєднання з іншими існуючими програмними засобами створення та керування даними.

Процес геолого-економічного обґрунту-вання параметрів кондицій є достатньо складним та починається з вибору найбільш ефективного способу розробки і визначення капітальних та експлуатаційних витрат. Процес ускладнюється тим, що постійно змінюються витратна складова економічної оцінки (вартість енергоносіїв, матеріалів, транспортних послуг тощо) і доходна (вартість мінеральної сировини і відповідні податки), внаслідок цього змінюються і параметри кондицій. АС дозволить на перспективу вирішувати проблему визначення варіанту найбільш ефективного способу освоєння та експлуатації родовищ.

Загальна структура АС ТЕО кондицій наведена на рис.1.

Рис.1. Загальна структура АС ТЕО кондицій та підрахунку запасів для ДКЗ

За основу автоматизованої системи ТЕО кондицій була взята структурована ре-ляційна база даних, яка підлягає єдиній класифікації та кодування геолого-еконо-мічної інформації для родовищ з різними геологічними характеристиками. Система працює за технологіє клієнт/сервер і дозволяє працювати у багатокористувацькому режимі. Система легко масштабуєма і гнучка у застосуванні.

Для робіт, пов’язаних, наприклад, з визначенням контурів покладів з урахуванням кондицій, їх геопросторового розміщення, геометрії родовища у системі використовуються ГІС технології. Для зберігання геопросторових даних використовується та ж база даних, що і для зберігання геолого-економічних показників. При розробці АС ТЕО кондицій використана українська геоінформаційна система (ГІС) K-MINE(розробник – науково-виробниче підприємство КривбасАкадемІнвест). Ця система дозволяє різними працювати з форматами даних, зокрема ArcGIS, MapInfo, AutoDesk тощо. Крім цього, вона задовольняє вимогам візуалізації представлених даних, підрахунку запасів, формування графічної звітності, відповідає стандартам ISO.

Треба зазначити, що система розробленого ТЕО в загальній структурі АС повинна відповідати вимогам чинного законодавства України, а саме Класифікації запасів і ресурсів корисних копалин Державного фонду надр, Інструкціям ДКЗ щодо застосування Класифікації запасів і ресурсів корисних копалин, вимогам державних стандартів України (ДСТУ), технічним умовам (ТУ), характеризуватися надійністю усіх компонентів системи, постійним та надійним захистом відповідної інформації та забезпечувати можливість контролю, збереження, поповнення та відновлення даних, також вимогам Міністерства охорони здоров’я, санітарним правилам і нормам тощо. Тому для полегшення роботи в автоматизованій системі передбачено прямі посилання на регламентуючі документи, які зберігаються в базі даних і викликаються за потребою нескладними діями користувача.

Для уведення початкової інформації використовується спеціальна підсистема уведення та контролю вхідних даних. Під-система виконує розподілення повноважень для користувачів з різними рівнями допуску. Семантичний контроль уведення відбувається з використанням відповідних класифікаторів і шаблонів. Таким чином, досягається цілісність структури та даних, що зберігаються у БД системи.

Для формування звітів заданого зразку у системі передбачається вбудований генератор звітів. При цьому, користувачу надається можливість залежно від повноважень перегляд та друк звітів, модифікація або розробка нових звітів. Формування звітів виконується на базі шаблонів і запитів. Тому в АС ТЕО обґрунтування кондицій корисних копалин додатково оснащується генератором запитів та настроювання шаблонів.

На рис.2 наведено концептуальну структуру бази даних автоматизованої системи техніко-економічного обґрунтування кондицій і підрахунку запасів корисних копалин.

Рис.2. Структура бази даних автоматизованої системи техніко-економічного обґрунтування кондицій і підрахунку запасів корисних копалин

За своїм призначенням АС ТЕО є сис-темою ведення документообігу для підприємства. У системі розроблено модуль реєстрації заявок на проведення експертизи. При надходженні заявок для кожної з них генерується унікальний ідентифікатор-ключ, який виступає в якості наскрізного номеру для усіх подальших документів, що стосуються цієї заявки. Для зареєстрованої заявки призначається термін розгляду заявки, формується список необхідних документів і визначаються строки їх подання.

Кожне родовище корисних копалин заноситься у базу даних після розгляду та затвердження ДКЗ України. Відділи ДКЗ за своїми напрямами формують блоки, заносять необхідну інформацію та зберігають її у базі даних. Вся необхідна інформація заноситься до блоку характеристик родовищ корисних копалин, який вміщує наступні елементи:

  • розділ графічних матеріалів (додатків);
  • розділ формування звітів про виконанні геолого-розвідувальних робіт;
  • розділ формування звітів про фізико-хімічні властивості сировини;
  • розділ формування звітів про техніко-економічне обґрунтування кондицій;
  • розділ затверджених запасів корисних копалин;
  • розділ основних техніко-економічних показників розробки родовищ.

Розділ графічних додатків вміщує та-блицю посилань на основні графічні матеріали родовища, які зберігаються у файлах відповідних програм (це зменшує розмір існуючої бази та прискорює роботу з нею). Для графічних матеріалів можливі дві форми їх представлення: растрова та векторна. Друга форма більш сприятлива, тому що дозволяє оперувати з графічними об’єктами і виконувати з їх допомогою різні задачі, наприклад, розрахунок площин, об’ємів, роботи пов’язані з визначенням контурів родовищ корисних копалин згідно затверджених методик.

Для роботи з графічними документами у векторному форматі їх візуалізації і виконання аналітичних розрахунків най-більш доцільно зберігати їх у форматах геоінформаційних систем. АС ТЕО обґрунтування кондицій для роботи з графічними документами використовує геоінформаційну систему K-MINE, яка орієнтована на роботу з геопросторовими даними різної структури. Вона дозволяє виконувати спектр задач щодо тривимірного представлення даних, моделювання меж простирання родовищ корисних копалин, оконтурення покладів, визначення запасів покладів відповідно до затверджених методик, формування графічних звітів тощо. Тривимірні моделі базуються на даних результатів опробування гірничих виробок, які пройдені на родовищі, ділянці родовища. До цих даних відносяться координати геологічних, геофізичних, технологічних та інших проб, данні інклінометрії, абсолютні відмітки виробок, глибини виробок та геологічних контактів, фізико-хімічні властивості сировини тощо.

Розділ “Виконані геологорозвідувальні роботи” дозволяє групувати у каталоги об’єкти різного типу. Автоматизована система дозволяє під’єднувати документи, що представлені у різному вигляді. У випадку надання звітів у електронному вигляді можливо їх під’єднання до АС. Для роботи з ними (перегляд, редагування тощо) використовується технологія OLE Automatization. У випадку надання звітів у паперовому вигляді, вони переводяться до растрового формату, а система забезпечує їх відображення і пошук необхідної інформації за звітом.

Розділ “Фізико-хімічні властивості сировини” вміщує сукупність таблиць, що дозволяють сформувати та зберігати дані ана-лізу сировини, її основних показників у вигляді спеціального шаблону-таблиці. Основна інформація про властивості включає повну назву сировини згідно до існуючих класифікацій та стандартів та основні усе-реднені характеристики.

Однією з основних задач автоматизо-ваної системи було визначення основних кондиційних показників корисних копалин для родовищ. У таблицях надається повний перелік кондицій до корисної копалини, який включає вимоги нормативно-правових документів та враховує Інструкції із застосування класифікації запасів і ресурсів корисних копалин Державного фонду надр до родовищ корисних копалин.

Розділ “Запаси” описує процедури підрахунку запасів, а саме методи підрахунку, кількість затверджених запасів за категоріями і кодами класу, класифікацію родо-вища.

Розділ “Основні техніко-економічні по-казники розробки родовища” визначає основні техніко-економічні показники роботи підприємства-розробника родовища. До них можна віднести такі:

  • балансові запаси корисних копалин;
  • річну продуктивність підприємства;
  • ціну одиниці товарної продукції;
  • надходження від реалізації товарної продукції;
  • експлуатаційні витрати (в т.ч. амортизаційні відрахування);
  • прибуток від виробничої діяльності підприємства;
  • капітальні вкладення;
  • чистий грошовий потік;
  • ставку дисконту;
  • чистий дисконтований грошовий потік;
  • індекс прибутковості;
  • внутрішню норму прибутковості;
  • термін окупності капіталовкладень;
  • рентабельність виробничої діяльності гірничодобувного підприємства;
  • дохід власника надр тощо.

Кінцевим результатом роботи автоматизованої системи ТЕО кондицій та підрахунку запасів є формування звітів (пошук і порівняльний аналіз даних, створення результуючих таблиць, формування довідок за звітом за будь-які інтервали часу тощо) та експертне оцінювання підрахунку кондицій запасів корисних копалин.

Використання автоматизованої системи техніко-економічного обґрунтування кондицій для ДКЗ України дозволить:

  • збільшити швидкість уведення та обробки інформації за рахунок використання шаблонних форм;
  • ретельно відслідковувати процес проходження документів за всіма етапам виконання;
  • зменшити кількість “ручної” праці при проведенні експертної оцінки;
  • підвищити якість виконання експертної оцінки при підрахунку запасів різними методами;
  • систематизувати матеріал і вести електронні архіви.

Рудько Г.І., д.г.м.н., д.г.н., д.т.н., проф.

(Державна комісія України по запасах корисних копалин)

Назаренко В.М., докт. техн. наук, проф.

(КрТВ МАКНС, м.Кривий Ріг)

Назаренко М.В., канд. техн. наук, доц., Хоменко С.А.

(НВП “Кривбасакадемінвест”, м.Кривий Ріг)

Академічний вісник,№17-18, 2006

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>