Введение
Данная статья посвящена использованию ГИС- технологий в прогнозировании месторождений железной руды в верхних и нижних слоях области Насер с целью использования результатов исследований в дальнейшем в металлургической промышленности Египта. Для достижения этой цели была использована ГИС Программа Arcview 3.2a. [1-2].
Применение ГИС для разведки в горнодобывающей промышленности
В области горной промышленности ГИС можно применять во многих операциях, таких как разведка, расчет скважина, производство разведочных проб грунта, вычисление объема запасов месторождений, трехмерное моделирование, 3D анализ, прогнозирование погружения скважины, прогнозирование богатых и слабых слоев залежи минеральных ресурсов и другие. Кроме этого Различные виды геологических наборов данных, таких как геофизические эхограммы, геохимические и геологические карты, результаты радиометрических измерений, скважины и месторождения полезных ископаемых могут быть также отображены и анализированы с использованием [7]. Приведем некоторые опыты применения ГИС в горном деле.
Например, Tianxuan и др.. [8] ГИС применяли для предсказания взрыва опасности газа в угольной промышленности способом анализа графического перекрытия, основанным на инструмент ГИС MapObjects. Он на базе Visual C + + 6.0 программного обеспечения, MapObjects 2.3 компонента ГИС производства компании ESRI разработки систему для визуализации регионального прогнозирования газовых взрывов. С помощью этой системы визуализации, становится возможным оценить для данного района запасы взрывоопасных газов, и тем самым предлагается новый, удобный для расчета интуиционистский метод для регионального прогнозирования взрыве опасности газов.
Тім Warner [9] ГИС инструмент и методы дистанционного зондирования применял для прогнозирования роста городов в области Morgantown Западной Виржинии. Методику, разработанную в данной работе можно применять для определения границ подземных горных работ на склоне.
Yousefi and Kamkar-Rouhani [10], использует ГИС для отображения на карте местонахождение золото и других металла в области Mahneshan, Иран. Они разработали методику, с помощью которой можно вычислить общее количество запасов золото и другие металл из различных месторождений, чтобы сделать прогноз минерально-сырьевых потенциалов. ГИС позволяет выполнять количественные расчеты запасов сырьевых ресурсов, на основе чего прогнозировать благоприятные области месторождений полезных ископаемых. В соответствии с разработанной моделью месторождений золота и других металлов установлено пространственное распределение 20 известных залежей полезных ископаемых. Обобщая их составлена окончательная карта, которая является прогнозной моделью ГИС месторождений полезных ископаемых в данном районе. Анализ на базе окончательной ГИС модели месторождений позволял выявить недостатки в разведке запасов полезных ископаемых. Так, недостатки в основном относятся к районам, богатым минеральными ресурсами. Поэтому предлагается выполнение дальнейшей разведки на золоте и другие металлы.
Объект исследования
Месторождение Насер относится к Oasis Bahariya. А Bahariya Oasis находится в центре Западной пустыни Египта, между северными широтами 27°48' и 28 ° 30' и восточными долготами 28 ° 32 'и 29 ° 10', примерно 370 км к юго-западу от Каира, и 190 км к западу от Samalut в долине Нила. Этот оазис является одним из наиболее важных геологических областей в Западной пустыне, и привлекает значительное внимание, особенно в течение последних четырех десятилетий, с момента открытия месторождений железной руды в местностях El-Gedida, Ghorabi, Насер и El Harra. Поэтому в качестве объекта исследования была выбрана область Насер (рис.1).
Подходы к созданию модели ГИС
В ГИС используются три типа моделей данных: векторный, растровый и тип TIN (Triangulated Irregular Network). Векторная модель данных подходит для создания различных видов высокоточных и традиционных векторную карт.
Модель можно создавать по цифровым данным с экрана компьютера (методам "Heads-Up" оцифровка) или же векторизацией информации, отображенной на распечатанной бумажной основе карты пользуясь устройством векторизации. Или те, можно создать сперва растровые данные путем простого сканирования карты или фотографии, затем полученное изображение векторизовать эти процессы автоматизированы [6].
Обычно растровые модели данных удобны для представления данных, меняющихся непрерывно в географической зоне и анализа поверхности, площади, объема, данных о скважинные, химического анализа руд, представления в процентах богатых и слабых элементов руд, качество и руды и их распределение по всей площади рудного района.
Используя TIN, можно легко нарисовать контуры, сделать трехмерное изображение какого- либо района и подсчитать какого объема материалов должно быть добыто в строительный проект. В ГИС программах вычислительно-графический инструмент (CAD) и инструмент для построения планового изображения TIN используют в качестве основной структуры данных [3].
Все данные в ГИС находятся в цифровом виде, которые легко обновляются по мере изменений количества и качества руды и информации о рудах и, руды следовательно, получается обширная информация о прогнозировании месторождений руды. Данные, использованные в этом исследовании получены из египетской организации по геологоразведки и добычи полезных ископаемых.
База данных ГИС по месторождению железной руды в области Насер
База данных ГИС для железной руды в области Насер была создана в среде ArcView GIS 3.2а с использованием Golden Software Surfer 8. Эту карту можно рассматривать как базовую, которая объединяет все тематические данные пространственно связаны между собой. На этой карте изображены все действующие и недействующие скважины (рис.2).
Для создания базы данных железной руды в области Насер в первую очередь было использовано программа Golden Software Surfer 8 для отображения на карте область Насер со всеми подробностями. Затем, экспортируя эту из карте от Golden Software Surfer 8 в программное обеспечение AutoCAD созданы необходимые слои. После этого, добавление цифровые данные, сохраненные в Arcview 3.2a, загружаются в каждый слой в Arcview 3.2a по темам, и тогда все детали информации о функциях каждой темы могут быть перечислены в таблице атрибутов тем. Следовательно, он для одной и той же руды в различных слоях будут храниться информации, а это позволяет сделать большого количество различных анализов руды одновременно на базе этих данных ГИС. Путем загрузки 3D формы (TIN) инструмента можно осуществлять поверхностное моделирование и создать различные контурные карты.
ГИС анализ месторождения железной руды в области Насер
С использованием ГИС на базе Arcview 3.2a программы можно провести многочисленные анализы. ГИС-анализ упрощает процесс описания месторождений полезных ископаемых, можно прогнозировать залежи высоко и низкосортными рудами. Поэтому с помощью ГИС можно создать многочисленные карты, такие как карта скважин, карта TIN и карта толщенных слоев руды области Насера, а также атрибутивные данные к ним. Все качественные и количественные данные о месторождении железной руды области Насер можно получить с карты, созданной наш с помощью Arcview 3.2a Программы.
Атрибуты, связанные с особенностью базы данных области Насер
Все качественные и количественные данные о скважинах железной руды в области Насер могут быть показаны с помощью Arcview 3.2a программы для всех атрибутов (название, координаты, Fе%, а и т.д.), в любой активной зоне как показано в рис.3.
TIN карта Fe (железа) в процентном выражении
На рис. 4 приведена карта TIN Fe в процентном выражении железной руды Насера. На этой карте четко определяются районы с высоким и низким процентом железа в составе руды и их распределение в рудном месторождении. Следовательно, это может помочь горному инженеру в прогнозировании богатой и слабой руды, а также оказание помощи в принятии решений по отбору руды без или с обогащением к доменной печи (рис.4).
Карта толщины залежей железной руды. На месторождении Насер показана на рис. 5.
Расчет площади и объема железной руды на месторождении Насер
По карте толщины мы видим различия в толщине слоя железной руды. На разных участках месторождения Насер. С помощью Arcview3.2 программы мы можем рассчитать площади и объема железной руды Насер. Значения толщины слоя в разных местах показаны на рис. 5.
Картой наши рассчитают площадь и объем железных руд с точностью в плане 0,3 м, что является минимальным значением учитываемой толщины при составлении карты залежей руды.
Таким образом, запасы железной руды в Насере равно плотность железных руд
ЛИТЕРАТУРА
- Catuneanu, O., Khalifa , M.A., and Wanas, H.A., 2006. “Sequence stratigraphy of the Lower Cenomanian Bahariya Formation, Bahariya Oasis, Western Desert, Egypt” Sedimentary Geology 190 , p. 121-137.
- Chen Jianping, Wang Gongwen, and Hou Changbo 2005 “Quantitative Prediction and Evaluation of Mineral Resources Based on GIS: A Case Study in Sanjiang Region, Southwestern China” Natural Resources Research, Vol. 14, No. 4, P.285-294.
- Clark, K.C., “Getting Start with Geographic Information System”, Prentice Hall, Inc. Simon & Schuster / A Viacom Company, Upper Saddle River, New Jersey, (1997), 353 p.
- Decker,D. “GIS Data Sources” JOHN WILEY & SONS, INC. USA, 2001.
- El Akkad, S., Issawi, B., 1963. “Geology and iron ore deposits of the Bahariya Oasis” Geol. Surv. Egypt Cairo, Pap. 18. 301 pp.
- Elmes, G., ”Geographic Information System Applications in Coal Transportation Analysis”, 5th Conference on the Use of Computer in the Coal Industry, Morgantown, West Virginia, USA, (1996) , pp. 22-25.
- GIS for mining July 2006. (Reprinted from the Spring 2006 issue of ArcNews)
- Tianxuan, Jianping and Fuchang 2005 “Application in gas outburst prediction by graph overlap analysis based on MapObjects” School of Safety Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, He’nan China), p.1744-1747.
- Tim Warner, “Remote Sensing and GIS Application in the Prediction of Urban Growth in Morgantown Area, West Virginia” Department of Geology and Geography West Virginia University
- Yousefi, M and Kamkar-Rouhani, A “Modelling of mineral potentials of gold and base metals using GIS in Mahneshan area, Iran” p.434-440 crownminerals.govt.nz/cms/pdf-library/minerals/conferences- 1/434 poster 28.pdf