cami notes 2010

ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

ΕΕΦΦΑΑΡΡΜΜΟΟΓΓΕΕΣΣ ΥΥΠΠΟΟΛΛΟΟΓΓΙΙΣΣΤΤΩΩΝΝ ΣΣΤΤΑΑ ΜΜΕΕΤΤΑΑΛΛΛΛΕΕΥΥΤΤΙΙΚΚΑΑ && ΓΓΕΕΩΩΤΤΕΕΧΧΝΝΙΙΚΚΑΑ ΕΕΡΡΓΓΑΑ

ΜΜΕΕ ΧΧΡΡΗΗΣΣΗΗ ΤΤΟΟΥΥ VVUULLCCAANN 33DD SSOOFFTTWWAARREE VV88 ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ & ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ

Δρ. Ιωάννης Κ. Καπαγερίδης

Επίκουρος Καθηγητής Μεταλλευτικής Πληροφορικής MSc PhD CEng CSci MIMMM

Κοζάνη 2010

Τμήμα Γεωτεχνολογίας και Περιβάλλοντος | Δρ. Ιωάννης Κ. Καπαγερίδης

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΣΤΑ ΜΕΤΑΛΛΕΥΤΙΚΑ & ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΑ ΕΡΓΑ

Με χρήση του VULCAN 3D Software Version 8

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ & ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ

Οι σημειώσεις αυτές έχουν γραφτεί και δοκιμαστεί σε περιβάλλον Microsoft Windows™ Vista και Maptek Vulcan™ Version 8 SP2

Copyright © 2010, Ιωάννης Κ. Καπαγερίδης Εργαστήριο Μεταλλευτικής Πληροφορικής και Εφαρμογών ΓΣΠ

Τμήμα Γεωτεχνολογίας & Περιβάλλοντος

Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Δυτικής Μακεδονίας

Κοζάνη

Κατατεθέντα Σήματα και Ονομασίες Λόγω της φύσης του υλικού, αναφέρονται πολλά προϊόντα υλικού και λογισμικού ονομαστικά.

Οι εταιρείες των προϊόντων αυτών διατηρούν τις ονομασίες τους ως πνευματική ιδιοκτησία.

Δεν είναι πρόθεση του συγγραφέα να ιδιοποιηθεί τις ονομασίες αυτές.


3Περιεχόμενα

Περιεχόμενα ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ........................................................................................... 1

ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ............................................................................. 1

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ....................................................................................................................................... 3

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ....................................................................................................................................... 6

1.1 ΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΣΤΗ ΜΕΤΑΛΛΕΥΤΙΚΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ................................................................................................ 6 1.2 ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΗΜΕΙΩΣΕΩΝ ........................................................................................................................................... 7

2 ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΣΤΗ ΧΡΗΣΗ Η/Υ ................................................................................................. 8

2.1 ΓΕΝΙΚΑ ......................................................................................................................................................................... 8 2.2 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ........................................................................................................................................................... 8 2.3 ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΙΣΟΔΟΥ ............................................................................................................................................... 10

2.3.1 Συλλογή Δεδομένων ................................................................................................................................ 10 2.4 ΕΛΑΧΙΣΤΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ & ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ........................................................ 10 2.5 ΨΗΦΙΑΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ - ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗ .................................................................................................................. 11 2.6 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ........................................................................................................................................... 12

2.6.1 Τοπογραφικά Δεδομένα ......................................................................................................................... 12 2.6.2 Γεωλογικά Δεδομένα ............................................................................................................................... 13

2.7 ΑΝΑΚΤΗΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ........................................................................................................................................ 15 2.7.1 Γενικά ........................................................................................................................................................... 15 2.7.2 Στρωματοειδή Κοιτάσματα .................................................................................................................... 15 2.7.3 Μη-στρωματοειδή Κοιτάσματα ............................................................................................................ 16 2.7.4 Αλγόριθμος Αξιολόγησης Απολήψιμων Πακέτων Μεταλλεύματος .............................................. 19

2.8 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΚΚΙΝΗΣΗΣ – ΑΡΧΙΚΩΝ ΡΥΘΜΙΣΕΩΝ ................................................................................................. 21 2.8.1 Αρχικά Δεδομένα ...................................................................................................................................... 21 2.8.2 Εκκίνηση του VULCAN ............................................................................................................................. 22 2.8.3 Εισαγωγή Διανυσματικών Δεδομένων ................................................................................................ 27 2.8.4 Μοντελοποίηση Τριγωνισμού ............................................................................................................... 31 2.8.5 Εργαλειοθήκη Γραφικών (Graphics) .................................................................................................... 38 2.8.6 Ζουμ, Μετατόπιση & Περιστροφή ........................................................................................................ 40

3 ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ................................................................................................................. 53

3.1 ΓΕΝΙΚΑ ...................................................................................................................................................................... 53 3.2 ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ .............................................................................................................................................................. 53

3.2.1 Προβολή Πληροφοριών Βάσης Γεωτρητικών Δεδομένων ............................................................ 54 3.2.2 Δημιουργία Βάσης Γεωτρητικών Δεδομένων .................................................................................... 55

3.3 ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ......................................................................................................................................... 56 3.3.1 Γενικά ........................................................................................................................................................... 56 3.3.2 Δομή Βάσης Διανυσματικών Δεδομένων ........................................................................................... 56 3.3.3 Οργάνωση των Διανυσματικών Δεδομένων ...................................................................................... 57 3.3.4 Αρχεία Σχεδίασης (Design Files) ............................................................................................................ 58 3.3.5 Στρώματα (Layers).................................................................................................................................... 59 3.3.6 Αντικείμενα (Objects) ............................................................................................................................... 59 3.3.7 Σημεία Συντεταγμένων (Points) ............................................................................................................ 59 3.3.8 Ομάδες και Στοιχεία (Groups και Features) ........................................................................................ 60 3.3.9 Άλλα Χρήσιμα Αρχεία............................................................................................................................... 60 3.3.10 Φάκελοι ....................................................................................................................................................... 60

3.4 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΒΑΣΗΣ ΓΕΩΤΡΗΤΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ .......................................................................... 62

4 ΔΟΜΕΣ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ................................................................................................................... 75

4.1 ΓΕΝΙΚΑ ...................................................................................................................................................................... 75 4.2 ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΑ ......................................................................................................................................................... 75 4.3 ΠΛΕΓΜΑΤΑ ................................................................................................................................................................ 76

4.3.1 Γενικά ........................................................................................................................................................... 76


4 Εφαρμογές Υπολογιστών στα Μεταλλευτικά και Γεωτεχνικά Έργα

4.3.2 Δημιουργία Πλέγματος ........................................................................................................................... 77 4.3.3 Επιλογή Σημείων Ελέγχου ....................................................................................................................... 77 4.3.4 Υπολογισμός Πλέγματος ......................................................................................................................... 78 4.3.5 Διαμόρφωση Πλέγματος ........................................................................................................................ 79 4.3.6 Ανάλυση Πλέγματος ................................................................................................................................. 81 4.3.7 Μάσκες Πλεγμάτων .................................................................................................................................. 81

4.4 ΤΡΙΓΩΝΙΣΜΟΙ ............................................................................................................................................................ 81 4.4.1 Γενικά ........................................................................................................................................................... 81 4.4.2 Δημιουργία Τριγωνισμών ....................................................................................................................... 83

4.5 ΜΟΝΤΕΛΑ ΜΠΛΟΚ ................................................................................................................................................... 84 4.5.1 Γενικά ........................................................................................................................................................... 84 4.5.2 Δομή του Μοντέλου Μπλοκ ................................................................................................................... 85

4.6 ΆΛΛΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ...................................................................................................................................................... 87

5 ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ................................................................................................. 88

5.1 ΓΕΝΙΚΑ ...................................................................................................................................................................... 88 5.2 ΣΤΡΩΜΑΤΟΕΙΔΗ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΑ ................................................................................................................................. 88

5.2.1 Σύνθεση Στρωμάτων στο GridCalc – VULCAN (το μοντέλο Mine) ............................................... 92 5.2.2 Μοντελοποίηση Τετραέδρου ................................................................................................................. 97

5.3 ΜΗ-ΣΤΡΩΜΑΤΟΕΙΔΗ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΑ ......................................................................................................................... 98 5.3.1 Γεωμετρική Μοντελοποίηση .................................................................................................................. 98 5.3.2 Μοντελοποίηση Ποιοτικών & Ποσοτικών Χαρακτηριστικών ........................................................ 99

5.4 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗΣ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗΣ..................................................................................................... 101 5.4.1 Φόρτωμα και Επιλογή Δεδομένων ..................................................................................................... 101 5.4.2 Εξαγωγή και Αποθήκευση Σημείων Οροφής και Δαπέδου Σώματος Μεταλλοφορίας ......... 104 5.4.3 Προδιαγραφές Μοντελοποίησης........................................................................................................ 106 5.4.4 Μοντελοποίηση Οροφής και Πατώματος ........................................................................................ 109 5.4.5 Δημιουργία Στερεού Μοντέλου .......................................................................................................... 117 5.4.6 Προβολή Μοντέλου σε Τομή ............................................................................................................... 128

6 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΟΡΩΝ & ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ .................................................................. 130

6.1 ΓΕΝΙΚΑ .................................................................................................................................................................... 130 6.2 ΣΥΝΘΕΣΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ .................................................................................................................. 130 6.3 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ........................................................................................................................................ 131 6.4 ΔΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ - ΒΑΡΙΟΓΡΑΦΙΑ ....................................................................................................................... 131 6.5 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΣΕ ΜΟΝΤΕΛΟ ΠΛΕΓΜΑΤΟΣ .................................................................................................................. 132 6.6 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΣΕ ΜΟΝΤΕΛΟ ΜΠΛΟΚ .......................................................................................................................... 132 6.7 ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΟΥ ΑΠΟΣΤΑΣΕΩΣ .................................................................................. 135 6.8 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΟΡΩΝ ΚΑΙ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ .......................................................................................... 136 6.9 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΜΠΛΟΚ ................................................................................................. 139 6.10 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ & ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΟΡΩΝ ................................................................ 149

6.10.1 Σύνθεση Δειγμάτων – Αξιολόγηση Σταθερού Μήκους ................................................................. 149 6.10.2 Εκτίμηση Περιεκτικότητας με Μέθοδο Αντιστρόφου Αποστάσεως ........................................... 152 6.10.3 Ταξινόμηση Ορυκτών Πόρων .............................................................................................................. 158

7 ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ.................................................................................... 168

7.1 ΓΕΝΙΚΑ .................................................................................................................................................................... 168 7.2 ΜΕΘΟΔΟΣ LERCHS-GROSSMAN ............................................................................................................................ 168

7.2.1 Γενικά ......................................................................................................................................................... 168 7.2.2 Λειτουργία & Εφαρμογή ........................................................................................................................ 169

7.3 ΜΕΘΟΔΟΣ ΚΙΝΗΤΟΥ ΚΩΝΟΥ ................................................................................................................................. 175 7.4 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΠΑΙΘΡΙΑΣ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ........................................................................... 178

8 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ........................................................................................... 188

8.1 ΓΕΝΙΚΑ .................................................................................................................................................................... 188 8.2 ΥΠΟΓΕΙΑ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ...................................................................................................................................... 188

8.2.1 Σχεδιασμός Πλάνου Εξόρυξης ............................................................................................................ 189 8.2.2 Σχεδίαση Πάνελ ....................................................................................................................................... 189 8.2.3 Σχεδίαση Γενικού Πλάνου ..................................................................................................................... 190


5Περιεχόμενα

8.3 ΥΠΑΙΘΡΙΑ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ .................................................................................................................................... 190 8.3.1 Καθορισμός Ορίων Ορυχείου .............................................................................................................. 190 8.3.2 Σχεδιασμός Βαθμίδων & Δρόμου (Ράμπας) ..................................................................................... 190

8.4 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΥΠΑΙΘΡΙΑΣ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ .................................................................................... 191 8.5 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΥΠΌΓΕΙΑΣ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ..................................................................................... 204

9 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ .............................................................................. 222

9.1 ΓΕΝΙΚΑ .................................................................................................................................................................... 222 9.2 ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ............................................................................................................................ 222

9.2.1 Πρακτικός Προγραμματισμός ............................................................................................................. 223 9.2.2 Αυτόματος Προγραμματισμός ............................................................................................................ 224 9.2.3 Εμπειρικός Προγραμματισμός ............................................................................................................ 224

9.3 ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ............................................................................................................... 224 9.4 ΔΙΑΡΚΕΙΑ & ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ ...................................................................................................................................... 224 9.5 ΔΙΑΘΕΣΙΜΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ......................................................................................................................................... 225 9.6 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΥΠΑΙΘΡΙΟΥ ΟΡΥΧΕΙΟΥ ........................................................................................................ 226 9.7 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ΟΡΥΧΕΙΟΥ ......................................................................................................... 228

10 ΧΑΡΑΞΗ ΟΔΟΥ ......................................................................................................................... 231

10.1 ΓΕΝΙΚΑ ............................................................................................................................................................... 231 10.2 ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΣΕ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΙΣΟΔΟΥ ............................................................................................................. 231 10.3 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ................................................................................................................................................. 231

10.3.1 Επιλογή Ανάγλυφου ............................................................................................................................... 232 10.3.2 Βασικές Παράμετροι Σχεδίασης Οδού .............................................................................................. 232 10.3.3 Σημεία Ελέγχου και Τροχιά (Οριζοντιογραφία) ............................................................................... 232 10.3.4 Μηκοτομή και Σημεία Ελέγχου (Κάθετα) .......................................................................................... 233 10.3.5 Σχεδίαση Διατομών ................................................................................................................................ 234 10.3.6 Εφαρμογή και Σύνδεση Διατομών ..................................................................................................... 235

10.4 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΌΓΚΩΝ ΧΩΜΑΤΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΕΚΣΚΑΦΩΝ.................................................................................. 236 10.5 ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ............................................................................................................................................ 237 10.6 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΑΡΑΞΗΣ ΚΑΙ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΟΔΟΥ .................................................................................. 239

10.6.1 Προετοιμασία σχεδιασμού ................................................................................................................... 239 10.6.2 Οριζοντιογραφία .................................................................................................................................... 241 10.6.3 Μηκοτομή ................................................................................................................................................. 244 10.6.4 Διατομή Οδοστρώματος ...................................................................................................................... 246 10.6.5 Μοντελοποίηση....................................................................................................................................... 249 10.6.6 Αναφορές και Ογκομετρικοί Υπολογισμοί ........................................................................................ 252

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ................................................................................................................................... 257

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α – ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΠΕΚΤΑΣΕΩΝ ΑΡΧΕΙΩΝ ΤΟΥ VULCAN ........................................ 258

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β – ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΤΕΛΕΣΤΩΝ ΤΟΥ VULCAN .............................................................. 261

ΛΟΓΙΚΟΙ ΤΕΛΕΣΤΕΣ ............................................................................................................................................................. 261 ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΤΡΙΓΩΝΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ..................................................................................................... 261 ΤΕΛΕΣΤΕΣ ΚΕΙΜΕΝΟΥ ......................................................................................................................................................... 262

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ – ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΕΝΤΟΛΩΝ/ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΩΝ ΤΟΥ VULCAN ........................................ 263



1 Εισαγωγή

1.1 Οι Υπολογιστές στη Μεταλλευτική Βιομηχανία Το λογισμικό που χρησιμοποιείται από την μεταλλευτική βιομηχανία είναι ένα μείγμα από γενικές βιομηχανικές εφαρμογές και εφαρμογές ειδικές στη μεταλλευτική. Οι γενικές εφαρμογές αποτελούνται από προγράμματα λογιστικού φύλλου (spreadsheet), βάσεις δεδομένων, επεξεργασία κειμένου, συστήματα CAD και GIS, συστήματα διαχείρισης και συντήρησης (διαχείριση υπάρχοντος εξοπλισμού και αγοράς νέου), λογιστικών, μισθοδοσίας και διαχείρισης ανθρώπινου δυναμικού, συστήματα διαχείρισης έργου και εφαρμογές ελέγχου εγκαταστάσεων. Οι ειδικές μεταλλευτικές εφαρμογές περιλαμβάνουν γεωτεχνική και γεωλογική μοντελοποίηση, σχεδιασμό εκμετάλλευσης, συστήματα ελέγχου μεταφοράς και παραγωγής. Πρόσφατα εκτιμήθηκε ότι το 80% της αγοράς λογισμικού στην μεταλλευτική βιομηχανία αφορά την αγορά και τεχνική υποστήριξη γενικών εφαρμογών. Μόνο το 20% είναι για την αγορά και υποστήριξη ειδικών εφαρμογών. Αυτό οφείλεται στις ιδιαίτερες απαιτήσεις που έχουν οι ειδικές εφαρμογές από οικονομική άποψη και κυρίως από την άποψη της εκπαίδευσης και απασχόλησης ανθρώπινου δυναμικού. Πολλοί εδικοί στο χώρο αυτό αντιλαμβάνονται τα ποσοστά αυτά και ως αποτυχία των υπαρχόντων ειδικών εφαρμογών να αντιμετωπίσουν προβλήματα όπως την ποιότητα των προϊόντων αυτών, την ευελιξία τους και την συμβατότητα μεταξύ τους.

Τα προβλήματα ασυμβατότητας μεταξύ των διαφόρων εφαρμογών ειδικών και μη, που μπορούν να χρησιμοποιούνται μέσα σε μια μεγάλη μεταλλευτική επιχείρηση έχουν οδηγήσει σε ένα φαινόμενο όπου οι διάφορες πληροφορίες παραμένουν απομονωμένες σε ‘νησίδες πληροφοριών’ - τμήματα της εταιρείας που αντιμετωπίζουν πρόβλημα στην επικοινωνία των πληροφοριών που διαχειρίζονται προς άλλα τμήματα και προς την διοίκηση της εταιρείας. Τα προβλήματα αυτά μπορεί να είναι πολύ σημαντικά και να βλάπτουν ουσιαστικά την ανταγωνιστικότητα της εταιρείας, σημείο στο οποίο όλα τα πακέτα ειδικών μεταλλευτικών εφαρμογών ισχυρίζονται ότι μπορούν να βοηθήσουν.

Παρά τα όποια προβλήματα, υπάρχουν περιπτώσεις όπου ο βαθμός ολοκλήρωσης των συστημάτων αυτών είναι τέτοιος ώστε οι πληροφορίες άσχετα με την πηγή προέλευσης ή το χώρο στον οποίο βρίσκονται αποθηκευμένες μέσα στα διάφορα επίπεδα μιας μεταλλευτικής επιχείρησης, είναι προσπελάσιμες από εκείνα τα τμήματα και τους ανθρώπους που τις χρειάζονται με αποτέλεσμα την ουσιαστική και αποτελεσματική χρήση των συστημάτων αυτών.

Τα τελευταία 25 χρόνια περίπου είχαμε την ανάπτυξη ολοκληρωμένων συστημάτων έρευνας, σχεδιασμού, προγραμματισμού και αποκατάστασης μιας εκμετάλλευσης όπως τα πακέτα λογισμικού Datamine, Surpac, VULCAN, Gemcom, Lynx, Mincom, κλπ. Τα πακέτα αυτά αποκαλούνται και Γενικά Συστήματα Μεταλλευτικού Σχεδιασμού (General Mine Planning Systems) και διαφέρουν αρκετά στο κόστος και στις δυνατότητες (Σχήμα 1.1).


7Εισαγωγή

Σχήμα 1.1: Δομή γενικών συστημάτων μεταλλευτικού σχεδιασμού.

Ειδικά το κόστος είναι συχνά ο κύριος παράγοντας στην αγορά ενός τέτοιου

συστήματος, αν και μια τέτοια αντίληψη πρέπει να θεωρείται εντελώς λανθασμένη. Ενδεικτικά μπορούμε να δώσουμε την τιμή ενός πλήρους συστήματος για την γεωλογική μοντελοποίηση, υπολογισμό αποθεμάτων, και σχεδιασμό της εκμετάλλευσης με διάφορες άλλες λειτουργίες διαθέσιμες, η οποία είναι περίπου €60,000 σε σημερινές τιμές (2010). Αυτή η τιμή αφορά την αγορά ενός πλήρους συστήματος για ένα σταθμό εργασίας. Συχνά στην τιμή αυτή έρχεται να προστεθεί και η τεχνική υποστήριξη η οποία είναι ετήσια και επιβαρύνει ακόμα περισσότερο την επιχείρηση. Ανάλογα με τον τύπο και το μέγεθος της επιχείρησης όμως το κόστος αυτό μπορεί εύκολα να αντισταθμιστεί από την καλύτερη, οικονομικότερη και ασφαλέστερη λειτουργία της εκμετάλλευσης με τη χρήση ενός τέτοιου συστήματος.

1.2 Δομή των Σημειώσεων Οι σημειώσεις αυτές περιλαμβάνουν το θεωρητικό αλλά και το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος. Κάθε θεωρητικό αντικείμενο ακολουθείται από μία ή περισσότερες εργαστηριακές ασκήσεις εφαρμογής. Οι ασκήσεις αυτές είναι συνεχόμενες, δηλαδή κάθε άσκηση ξεκινά με δεδομένα τα αποτελέσματα της προηγούμενης. Ορισμένες ασκήσεις δίνουν τη δυνατότητα διαφοροποίησης ως προς το σχεδιασμό και επομένως το αποτέλεσμα μπορεί να διαφέρει σε κάποιο βαθμό από αυτό που δίνεται στις σημειώσεις.



2 Γενικές Αρχές στη Χρήση Η/Υ

2.1 Γενικά Οι χρήσεις των ηλεκτρονικών υπολογιστών στα γεωτεχνικά και μεταλλευτικά έργα είναι τόσες ώστε η πλήρη περιγραφή τους μέσα σε αυτές τις σημειώσεις να είναι σχεδόν αδύνατη. Αναφορικά όμως μπορούμε να πούμε ότι στις μέρες μας οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται σε όλα τα στάδια των έργων αυτών, από την έρευνα και τις γεωτρήσεις έως τον προγραμματισμό και την σχεδίαση του έργου, την λειτουργία του, τα εγγειοβελτιωτικά έργα, την τοπογραφία, την συντήρηση, τα λογιστικά, τη μισθοδοσία, και το μάρκετινγκ.

Στις σημειώσεις αυτές, η προσοχή μας στρέφεται στα επιστημονικά και τεχνικά θέματα των γεωτεχνικών και μεταλλευτικών έργων. Θα εξετασθεί το που, πως, και πότε χρησιμοποιούνται οι υπολογιστές. Θα αναλυθούν επίσης οι αρχές, τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματα της χρήσης τους ώστε να γίνει πιο κατανοητή. Οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται για αποθήκευση, ανάκτηση, και ανάλυση των γεωλογικών δεδομένων καθώς και τη σχεδίαση, προσομοίωση, και παρακολούθηση των σχεδίων και λειτουργιών των έργων.

Η πλειοψηφία των προσπαθειών χρήσης υπολογιστή επικεντρώθηκε στην αποθήκευση, ανάκτηση, και μοντελοποίηση. Οι πρώτες προσπάθειες επικεντρώθηκαν στον αυτοματισμό μεθόδων για την ελαχιστοποίηση των σφαλμάτων και την αύξηση της αποτελεσματικότητας. Καθώς αυξήθηκε η αποδοχή των χρηστών στις αυτοματοποιημένες μεθόδους, παράλληλα με την πολυπλοκότητα των σωμάτων μεταλλοφορίας, η ανάγκη για πιο πολύπλοκες τεχνικές έφερε την χρήση υπολογιστών σε νέους ορίζοντες. Η γεωστατιστική και η πολύπλοκη μαθηματική μοντελοποίηση διαθέτουν τεχνικές εκτίμησης αποθεμάτων και προσομοιώσεις που είναι δύσκολο να γίνουν χειρονακτικά.

Όμως η τυφλή εφαρμογή των υπολογιστών σε όλες τις περιοχές δεν αποδίδει πάντα. Οι υπολογιστές θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο όταν δίνουν ένα άμεσο ή ένα σημαντικό πλεονέκτημα. Στις περιπτώσεις όπου τα δεδομένα είναι λίγα και η εκτίμηση γίνεται μια φορά, μπορεί να είναι ευκολότερη και πιο συμφέρουσα η μέθοδος με το χέρι. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι οι υπολογιστές είναι άλλο ένα εργαλείο μας. Έχουν την θέση τους και μπορούν να είναι χρήσιμοι όταν χρησιμοποιούνται σωστά ενώ μπορούν να περιπλέξουν την κατάσταση στην αντίθετη περίπτωση.

Στα μεταλλευτικά έργα οι εφαρμογές των υπολογιστών ποικίλουν ανάλογα με το είδος του κοιτάσματος και την πολυπλοκότητα του σώματος μεταλλοφορίας. Η βασική ιδέα της μοντελοποίησης κοιτασμάτων, όμως, παραμένει η ίδια παρόλο που η μέθοδος ολοκλήρωσης διαφέρει από τύπο σε τύπο κοιτάσματος.

2.2 Βασικές Αρχές Ο κύριος σκοπός της χρήσης υπολογιστών είναι η απλοποίηση της διαδικασίας συλλογής πληροφοριών, η ανάλυση, και η μοντελοποίηση. Επιπρόσθετα, η μοντελοποίηση με υπολογιστή απομακρύνει την πιθανότητα ενός μη ανιχνεύσιμου σφάλματος στον υπολογισμό και επιτρέπει την αξιολόγηση περισσότερων εναλλακτικών λύσεων σε μικρότερο χρονικό διάστημα από ότι είναι δυνατό με την


9Γενικές Αρχές στη Χρήση Η/Υ

χειρονακτική προσέγγιση. Ως αποτέλεσμα, η μοντελοποίηση με υπολογιστή θα βοηθήσει στην επίτευξη του τελικού στόχου, που είναι η βέλτιστη στρατηγική ανάπτυξης και εκμετάλλευσης ενός κοιτάσματος. Η βέλτιστη μπορεί να μην είναι ταυτόχρονα και μέγιστη, κάτι που εξαρτάται από τους στόχους της επιχείρησης.

Καθώς εξαντλούνται τα ευκολότερα σε εκμετάλλευση κοιτάσματα και η ανάγκη για σχεδιασμό πιο πολύπλοκων ορυχείων γίνεται πιο αισθητή, η χρήση υπολογιστών γίνεται πιο απαραίτητη ώστε να μειωθεί το πλήθος των δύσκολων εργασιών και να επιτραπεί στον τεχνολόγο να συγκεντρωθεί στην δική του περιοχή εξειδίκευσης.

Οι υπολογιστές μπορούν να θεωρηθούν απλά ως μέσα τα οποία τροφοδοτούνται με πρωτογενείς πληροφορίες. Αυτές επεξεργάζονται, αναλύονται, και μοντελοποιούνται, και το αποτέλεσμα έχει την μορφή αναφορών, χαρτών, και διαγραμμάτων. Με άλλα λόγια η λειτουργία τους στηρίζεται σε τρεις δραστηριότητες: είσοδο, επεξεργασία, και έξοδο (Σχήμα 2.1). Η κύρια εργασία είναι η επιβεβαίωση των έγκυρων πληροφοριών εισόδου καθώς και η επιλογή σωστού τρόπου επεξεργασίας ώστε να ληφθούν έγκυρα και ακριβή αποτελέσματα στην έξοδο.

Σχήμα 2.1: Γενικό διάγραμμα χρήσης υπολογιστών στα μεταλλευτικά έργα.

Κύριο όφελος της χρήσης υπολογιστή είναι η προσεκτική συλλογή όλων των

δεδομένων πριν την μοντελοποίηση. Αυτή η διαδικασία στην πραγματικότητα υποχρεώνει πολλούς χρήστες να συλλέξουν όλα τα δεδομένα, χάρτες και πληροφορίες από διάφορα άτομα που εμπλέκονται στην εργασία, παρά να τα έχουν διασκορπισμένα σε διαφορετικά αρχεία και συρτάρια. Η αρχική συλλογή και εισαγωγή δεδομένων στους υπολογιστές επιβάλει τον καθορισμό των ακατάλληλων και λανθασμένων δεδομένων ή απλά επιβάλει το φιλτράρισμα τους πριν τη χρήση τους. Και μάλιστα, χαρακτηριστικό ενός καλά σχεδιασμένου συστήματος είναι η ικανότητα του να βοηθά τους χρήστες να ξεχωρίζουν μεταξύ ορθών και λανθασμένων δεδομένων κάνοντας επεξεργασία των πληροφοριών πριν να επιτρέψει την μεταφορά τους στη βάση δεδομένων.



2.3 Δεδομένα Εισόδου

2.3.1 Συλλογή Δεδομένων Η πρώτη διαδικασία σε οποιαδήποτε εφαρμογή είναι η συγκέντρωση πληροφοριών όπως γεωτρητικά δεδομένα, γεωφυσικά διαγράμματα, τοπογραφικοί χάρτες, τομές, και οδεύσεις. Σε μερικές περιπτώσεις, δεν είναι διαθέσιμες λεπτομερείς πληροφορίες από τις γεωτρήσεις, αλλά παρέχονται μόνο προηγούμενα ανεπτυγμένες δομές ή χάρτες ισοπαχών.

Η πρώτη μας δουλειά είναι να οργανώσουμε τα δεδομένα σε κατάλληλες κατηγορίες, καθώς ο χειρισμός κάθε ομάδας δεδομένων γίνεται διαφορετικά. Οι γεωτρητικές πληροφορίες είτε μεταφέρονται σε προ-εκτυπωμένες φόρμες ή εισάγονται απ' ευθείας στον υπολογιστή χρησιμοποιώντας συγκεκριμένη φόρμα εισαγωγής και παρουσίασης στην οθόνη.

Παρόλο που για έναν γεωλόγο είναι δυνατό να εισάγει δεδομένα κατ' ευθείαν στον υπολογιστή, όταν έχουμε ένα πλήθος πάνω από 50 με 100 γεωτρήσεις, είναι καλύτερα η εισαγωγή να γίνει από κάποιον υπεύθυνο χειριστή υπολογιστή. Αφού εισαχθούν όλες οι πληροφορίες, ο γεωλόγος μπορεί να κάνει έλεγχο των αποτελεσμάτων για ασυνέχειες ή πιθανά σφάλματα εισαγωγής.

Όπως αναφέρθηκε προηγούμενα, ένα καλό σύστημα παρέχει αυτόματο έλεγχο των δεδομένων. Φυσικά υπάρχουν πολλά συστήματα στην αγορά τα οποία ποικίλουν ως προς τον σκοπό τους και το εύρος επιλογών που διαθέτουν. Οι λειτουργίες τους συνήθως αντικατοπτρίζουν την περιοχή εμπειρίας των δημιουργών τους και τον τύπο εκμετάλλευσης για τον οποίο προορίζονται. Θα πρέπει να εξεταστεί προσεκτικά η λειτουργικότητα ενός συστήματος ώστε να βεβαιωθεί ότι μπορεί να εκτελέσει επαρκώς τις απαιτούμενες λειτουργίες.

2.4 Ελάχιστες Απαιτήσεις Δεδομένων & Βάσεις Δεδομένων Δειγμάτων Για να αναλυθεί και να μοντελοποιηθεί μια ιδιότητα, θα πρέπει να υπάρχει ένα ελάχιστο πλήθος δεδομένων. Τα βασικά δεδομένα αποτελούνται από μια ομάδα πληροφοριών που καθορίζουν την θέση των γεωτρήσεων, καθώς και γεωλογικά και αναλυτικά δεδομένα. Ως ελάχιστο, η βάση δεδομένων πρέπει να περιέχει:

1. Όνομα γεώτρησης, υψόμετρο κολάρου, συντεταγμένες Χ-Υ, απόκλιση γεώτρησης, ταυτότητα κοιτάσματος / σώματος, κορυφή κοιτάσματος / σώματος, πάτωμα κοιτάσματος / σώματος, περιεκτικότητες, ποιότητα, λιθολογία / βραχότυπος.

2. Επιπρόσθετες πληροφορίες, όπως όνομα ιδιοκτησίας, στοιχεία γεωτρυπανιστή, γεωφυσικά στοιχεία, ειδικοί κώδικες γεωλογικών συνθηκών, πίνακες υδάτων, και άλλα τέτοια αντικείμενα μπορούν να προστεθούν στη βάση δεδομένων.

Μια βάση δεδομένων μπορεί να στηθεί ακολουθώντας δύο διαφορετικές αρχές. Η πρώτη θεωρεί την βάση δεδομένων ως μια δεξαμενή για όλες τις πληροφορίες. Στην περίπτωση αυτή μαζί με τα αντικείμενα που προαναφέρθηκαν, αποθηκεύονται επίσης πληροφορίες όπως λιθολογικά χαρακτηριστικά, ορυκτολογικές και πετρογραφικές περιγραφές. Για να επιτευχθεί αυτό, συντάσσονται πεδία κειμένου πάνω στις περιγραφές και συλλέγονται προφορικές



πληροφορίες από τους γεωτρυπανιστές ή τους γεωλόγους. Ο δεύτερος τύπος βάσης αναπτύσσεται κυρίως για μοντελοποίηση και

χαρτογράφηση. Μια τέτοια βάση δεν περιέχει πολύ κείμενο ή προφορικές πληροφορίες, ενώ εισάγονται μόνο δεδομένα σχετικά με την μοντελοποίηση. Η πλειονότητα των διαθέσιμων έτοιμων συστημάτων μοντελοποίησης είναι αυτού του τύπου, τα οποία παρέχουν την αποθήκευση δεδομένων σχετικών με την μοντελοποίηση. Το πλεονέκτημα αυτού του τύπου βάσης είναι ότι ελαχιστοποιεί τον απαιτούμενο χώρο στον δίσκο, διευκολύνοντας έτσι τον χειρισμό της και την ανάκτηση δεδομένων.

Μια ξεχωριστή βάση δεδομένων μπορεί να περιέχει τα όρια της ιδιοκτησίας, τις φυσικές δομές, τους αγωγούς, τις ηλεκτροφόρες γραμμές, κτλ. Αυτός ο τύπος δεδομένων είναι κανονικά διαθέσιμος υπό μορφή χαρτών ή πληροφοριών όδευσης. Τα δεδομένα αυτά πρέπει να ψηφιοποιηθούν.

2.5 Ψηφιακά Δεδομένα - Ψηφιοποίηση Για την μεταφορά σχεδιασμένων πληροφοριών στον υπολογιστή, ο χάρτης τοποθετείται στον ψηφιοποιητή (digitiser, Σχήμα 2.2), και μετά τις πρώτες ρυθμίσεις ψηφιοποιούνται τα δεδομένα. Εάν οι κλίμακες Χ και Υ είναι ίδιες, αρκούν δύο ξεχωριστά σημεία του χάρτη για να καθορίσουν την κλίμακα. Όμως, εάν είναι διαφορετικές, χρειάζονται τρία σημεία για τον καθορισμό τους. Τα σημεία που ψηφιοποιούνται στην διαδικασία εκκίνησης πρέπει να είναι στα άκρα του χάρτη για να έχουμε σωστή κλίμακα και να αντισταθμίσουμε αυτόματα την επέκταση ή την συρρίκνωση του χάρτη. Οι χάρτες από χαρτί εκτείνονται και συρρικνώνονται ανάλογα με την υγρασία του αέρα. Γι' αυτό, δίνοντας την κλίμακα του χάρτη κατ' ευθείαν στο σύστημα μπορεί να οδηγήσει σε σφάλμα.

Σχήμα 2.2: Συσκευή σχεδίασης και ψηφιοποίησης χαρτών και τομών (digitiser).

Έπειτα από τον καθορισμό της κλίμακας, κάθε ξεχωριστή γραμμή

ιχνογραφείται είτε συνεχόμενα ή σημειακά. Τα περισσότερα συστήματα επιτρέπουν την διόρθωση κατά την ψηφιοποίηση ή αμέσως μετά. Τα δεδομένα



μπορούν να αποθηκευθούν είτε ως ξεχωριστά αρχεία ή μπορούν να εισαχθούν κατ' ευθείαν σε μια βάση δεδομένων και να τους δοθούν τίτλοι.

Τα δεδομένα των οδεύσεων είναι συνήθως σε ψηφιακή μορφή από τις φωτογραμμετρικές εταιρείες ή από ομάδες όδευσης μέσω ενός ολοκληρωμένου σταθμού οδεύσεων (total station) ή σημειώσεων όδευσης. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να προστεθούν στο σύστημα με αυτόματη ανάγνωση τους από ψηφιακά μέσα ή από άμεση εισαγωγή μέσω του πληκτρολόγιου.

Οι φωτογραμμετρικές εταιρείες μπορούν να παρέχουν τα τοπογραφικά δεδομένα σε ψηφιακή μορφή ή χάρτη. Τα ψηφιακά δεδομένα δίνονται σε μια από τις δύο εξής μορφές: (1) σε γραμμές και στήλες με δοσμένα διαστήματα, δηλαδή σε μορφή πλέγματος, ή (2) ως μια ομάδα ακανόνιστα τοποθετημένων δεδομένων παρουσιάζοντας αλλαγές στο υψόμετρο παρμένα από την υπό εξέταση περιοχή. Τα ακανόνιστα δεδομένα μπορούν να δοθούν μέσω τομών παράλληλων στον άξονα Υ (προς βορρά) ή Χ (προς ανατολή) και τα σημεία παίρνονται στα σημεία διακοπής που είναι μεγαλύτερα από την καθορισμένη υψομετρική διαφορά.

2.6 Εισαγωγή Δεδομένων

2.6.1 Τοπογραφικά Δεδομένα Τα τοπογραφικά δεδομένα λαμβάνονται είτε με φωτογραμμετρικά μέσα (Σχήμα 2.3) ή με ψηφιοποίηση υπαρχόντων χαρτών ή ακόμα και με χρήση συσκευών ακτινοβολίας λέιζερ (Σχήμα 2.4). Στην πρώτη περίπτωση, τα δεδομένα φορτώνονται στο σύστημα Η/Υ, και με χρήση ενός μεταφραστικού προγράμματος, μεταφράζονται σε μια συγκεκριμένη μορφή.

Σχήμα 2.3: Αρχή φωτογραμμετρίας.

Εάν οι διαθέσιμες πληροφορίες είναι στην μορφή ακανόνιστα

τοποθετημένων δεδομένων, περνιούνται από ένα πρόγραμμα πλεγμάτωσης με καθορισμένες διαστάσεις και ανάλυση πλέγματος. Το δημιουργούμενο πλέγμα χρησιμοποιείται στις επόμενες λειτουργίες, και τα αρχικά δεδομένα σώνονται στο



δίσκο για πιθανή επόμενη χρήση. Τα δεδομένα των τομών μπορεί να χρειάζονται κάποια επεξεργασία ή όχι, ανάλογα με τις δυνατότητες του συστήματος. Το σύστημα συνήθως διαθέτει τεχνικές μοντελοποίησης τομών, πλέγματος, και μεταβλητών κύβων, και η χρήση τους εξαρτάται από τον τύπο του κοιτάσματος και το βαθμό κλίσης των στρωμάτων. Για απότομα κεκλιμένα κοιτάσματα ή για πολύπλοκη γεωλογία, η προσέγγιση τομών είναι πιο κατάλληλη. Οι τομές μπορούν να χρησιμοποιηθούν οποιαδήποτε στιγμή για να δημιουργήσουμε μια πλεγματική επιφάνεια. Τα δεδομένα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε υποκείμενες λειτουργίες. Στο τέλος της διαδικασίας αυτής, αναπτύσσεται ένα μοντέλο της τοπογραφίας της περιοχής που εξετάζουμε.

Σχήμα 2.4: Φορητός σαρωτής λέιζερ τρισδιάστατου ανάγλυφου κατά την

αποτύπωση υπαίθριου ορυχείου.

2.6.2 Γεωλογικά Δεδομένα Οι απαιτήσεις σε γεωλογικά δεδομένα εισαγωγής ποικίλουν ανάλογα με την χρήση, την πολυπλοκότητα των γεωλογικών συνθηκών, και το μέγεθος της έκτασης. Ως γενικός κανόνας, όσο πιο σύνθετη η γεωλογία, τόσο περισσότερες πληροφορίες χρειάζονται. Επίσης ένα κοίτασμα άνθρακα απαιτεί συνήθως περισσότερα δεδομένα από, ας πούμε, ένα κοίτασμα χρυσού. Ανεξάρτητα από την χρήση, τα δεδομένα εισόδου αξίζουν μεγάλης προσοχής. Αυτά καθορίζουν την χρησιμότητα του



μοντέλου. Οι εταιρείες συνήθως δίνουν αυτή τη σημαντική εργασία στους πιο νέους γεωλόγους ή μηχανικούς με αποτέλεσμα να ξοδεύουν ένα μεγάλο χρονικό διάστημα διορθώνοντας προβλήματα κατά την διάρκεια ή και μετά την μοντελοποίηση. Επαλήθευση Δεδομένων: Μετά το φόρτωμα των δεδομένων στη βάση, θα πρέπει να δημιουργηθούν διάφορες αναφορές σχετικά με την ακρίβεια και τα σφάλματα μέσα στα στοιχεία αυτά. Στην επαλήθευση των δεδομένων μπορούν να βοηθήσουν στατιστικοί πίνακες που δείχνουν το εύρος των δεδομένων και τα σφάλματα σε κάθε πεδίο. Όλα αυτά θα πρέπει να εξετασθούν προσεκτικά ώστε να επιβεβαιωθούν τα όρια των δεδομένων.

Μια άλλη μέθοδος επαλήθευσης είναι η δημιουργία ενός χάρτη ισοκαμπύλων με τα δεδομένα και να αναζητηθούν οι όποιες υπερβολικές ανωμαλίες. Αυτές δείχνουν σίγουρα τα λάθη στα δεδομένα, είτε αυτά προέρχονται από λάθος εισαγωγή ή λάθος συντεταγμένες γεώτρησης. Αφού διορθωθούν τα σφάλματα επαναλαμβάνεται η διαδικασία με τις αναφορές έως ότου εξαλειφτούν όλα τα λάθη. Χρήση της Βάσης Δεδομένων: Η βάση δεδομένων πρέπει να περιέχει τα δεδομένα στην απλή τους μορφή και χωρίς καμιά αναφορά σε κριτήρια εξόρυξης ή την εξορυσιμότητα οποιασδήποτε μονάδας. Πολλές εταιρείες επιτρέπουν την ερμηνεία της εξορυσιμότητας των μονάδων για να καθορισθούν εκείνες που θα εισαχθούν στη βάση δεδομένων. Αυτή η πρακτική δεν είναι σαφής, και καθώς οι οικονομικές συνθήκες και οι συνθήκες εξόρυξης αλλάζουν, η βάση αχρηστεύεται, οδηγώντας σε επανάληψη της εισαγωγής δεδομένων. Η προτιμότερη μέθοδος είναι να διατηρούνται τα δεδομένα στη βάση στην απλούστερη δυνατή μορφή τους, επιτρέποντας όμως στα προγράμματα ανάκτησης να συνδυάζουν και να ταξινομούν τα δεδομένα, σύμφωνα με τα οικονομικά κριτήρια που καθορίζονται στο χρόνο της ανάκτησης. Αυτή η απλή αρχή θα βεβαιώσει την μακροζωία της βάσης δεδομένων δίνοντας παράλληλα την δυνατότητα απεριόριστων εξορυκτικών και οικονομικών εναλλακτικών λύσεων σε όλη τη διάρκεια της επιχείρησης.

Σχήμα 2.5: Συσχετισμός στρωμάτων σε τομή γεωτρήσεων.

Συσχετισμός: Τα στρωματοειδή κοιτάσματα απαιτούν υπερβολικά πολύ χρόνο για τον συσχετισμό ξεχωριστών μονάδων στο χώρο. Αυτή η διαδικασία δεν είναι μόνο χρονοβόρα αλλά και επαναλαμβανόμενη. Ο γεωλόγος πρέπει να αναλύσει κάθε γεώτρηση σε συνδυασμό με όλες τις άλλες γεωτρήσεις και για όλες τις μονάδες κατά την γεώτρηση. Ένα πρόγραμμα συσχετισμού online με απευθείας προσπέλαση στη



βάση δεδομένων μπορεί να γλιτώσει πολλούς μήνες ανθρώπινης προσπάθειας. Η ιδέα είναι αρκετά απλή αλλά και δύσκολη στην πραγματοποίηση. Το πακέτο VULCAN επιτρέπει στο χρήστη την επιλογή μιας ομάδας τομών από ένα οριζόντιο πλάνο της περιοχής. Οι τομές μπορούν να ορισθούν είτε από μια γραμμή όδευσης και μια περιοχή επιρροής σε κάθε πλευρά της γραμμής ή με την επιλογή ξεχωριστών γεωτρήσεων. Ακολουθώντας τη διαδικασία επιλογής, ανακτώνται όλες οι γεωτρήσεις από την βάση δεδομένων, και ο γεωλόγος μπορεί να εξετάσει οποιαδήποτε από τις τομές ανακαλώντας την. Επιπρόσθετα, μπορούν να εμφανισθούν οι γεωφυσικές στήλες (logs) για κάθε γεώτρηση μαζί με τις στρωματογραφικές για να βοηθήσουν στη διαδικασία συσχετισμού. Μια ολοκληρωμένη ομάδα εντολών δίνει πλήρη δυνατότητα συσχετισμού στον υπολογιστή. Μπορούν να ορισθούν γεωτρήσεις κλειδιά για την καθοδήγηση των υπόλοιπων δεδομένων.

2.7 Ανάκτηση Δεδομένων

2.7.1 Γενικά Ένα καλό σύστημα ανάκτησης είναι βασικό κομμάτι ενός γεωλογικού συστήματος. Ένα δυνατό σύστημα ανάκτησης μπορεί να απλοποιήσει και ταυτόχρονα να ενισχύσει το έργο του γεωλόγου. Μπορεί να απλοποιήσει μια εργασία γιατί ο γεωλόγος δεν χρειάζεται να αποφασίσει για τις λεπτομέρειες του τι θα πρέπει να συμπεριληφθεί στη βάση δεδομένων. Αντίθετα, η προσοχή του θα είναι στραμμένη στην ουσιαστική εισαγωγή δεδομένων και το συσχετισμό. Θα βελτιώσει την ικανότητα του γεωλόγου γιατί θα επιτρέπει την ανάκτηση δεδομένων από οποιαδήποτε ομάδα συνδυασμών. Κατά την διάρκεια της ανάκτησης μπορούν να καθορισθούν πολλοί παράγοντες για εναλλακτική εκτίμηση όπως οι οικονομικές συνθήκες, η εξορυσσιμότητα λεπτών μονάδων, και γεωλογικοί παράγοντες όπως η διάβρωση ή τα συμπιεσμένα στρώματα. Η διαδικασία ανάκτησης κανονικά προσαρμόζεται για το είδος της ιδιότητας που μοντελοποιείται.

2.7.2 Στρωματοειδή Κοιτάσματα Στα κοιτάσματα άνθρακα, τα δεδομένα δομής και πάχους είναι αυτά που ανακτώνται και μοντελοποιούνται αρχικά, για να καθορίσουν την έκταση του κοιτάσματος και την κατανομή του στο χώρο. Εφόσον παρέχονται δεδομένα απόκλισης γεωτρήσεων ή συμπιεσμένων στρωμάτων, γίνεται ο απαραίτητος συσχετισμός για να γίνει ο υπολογισμός του πραγματικού πάχους. Όμως, αυτός ο υπολογισμός δεν είναι απαραίτητος εάν το μοντέλο πρόκειται να χρησιμοποιηθεί για ογκομετρικό υπολογισμό. Η πλειοψηφία των ογκομετρικών προγραμμάτων υπολογίζουν τους επιτόπου ή απολήψιμους όγκους απ' ευθείας από το μοντέλο.

Κατόπιν ή παράλληλα με την ανάκτηση και μοντελοποίηση των γεωμετρικών δεδομένων, ανακτώνται και μοντελοποιούνται τα ποιοτικά δεδομένα. Συνήθως είναι απαραίτητος ο συνδυασμός δειγμάτων για ένα δοσμένο στρώμα ή εύρος στρωμάτων. Εφόσον παρέχονται δεδομένα επιπλύσματος, δημιουργούνται πίνακες για να καθορισθούν τα ειδικά βάρη του επιπλύσματος. Τα ποιοτικά δεδομένα για τα καθοριζόμενα ειδικά βάρη ανακτώνται και μοντελοποιούνται. Παράγοντες ρύπανσης, αραίωσης και απώλειας μπορούν να συμπεριληφθούν στα δεδομένα στο στάδιο αυτό, ή μπορούν να εφαρμοσθούν αργότερα στο πλεγματικό μοντέλο κατά το χρόνο της εξόρυξης. Η απώλεια και η



αραίωση μπορούν να είναι σε εκατοστιαία βάση ή βασισμένες σε ένα καθορισμένο πάχος από την οροφή και/ή το πάτωμα του στρώματος. Οι αθροιστικές πληροφορίες μπορεί να είναι απαραίτητες εάν τα στρώματα είναι πολύ λεπτά ή ο διαχωρισμός τους είναι μικρότερος από ένα δοσμένο πάχος ώστε να μπορούν να εξορυχτούν ξεχωριστά.

Το σύστημα ανάκτησης διαθέτει την επιλογή απλών ή αραιωμένων δεδομένων καθώς και την μετατροπή των πρωτογενών δεδομένων σε δεδομένα ξηρής μορφής και αντίστροφα. Θα πρέπει να μπορεί να χρησιμοποιήσει οποιαδήποτε από τα τρία δεδομένα υγρασίας, στη βάση δεδομένων, δηλαδή, την υγρασία δείγματος, της υγρασία ισορροπίας, ή την υγρασία ξηρού αέρα γι' αυτούς τους υπολογισμούς.

2.7.3 Μη-στρωματοειδή Κοιτάσματα Για μη-στρωματοειδή κοιτάσματα και για ακανόνιστα σώματα μεταλλοφορίας, η ανάκτηση των φυσικών δεδομένων συνδυάζεται με ανάκτηση και σύνθεση ποσοτικών δεδομένων για κάθε ορυκτό και για ένα δοσμένο ύψος βαθμίδας. Σ' αυτό το στάδιο γίνεται η διόρθωση της απόκλισης της γεώτρησης, εάν εφαρμόζεται για κεκλιμένα στρώματα. Η σύνθεση των δειγμάτων είναι απαραίτητη για διάφορους λόγους. Το μέγεθος, το μήκος και το βάρος των δειγμάτων διαφέρει μεταξύ των γεωτρήσεων, και για να φθάσουμε σε ένα κοινό μέγεθος για ένα δοσμένο κοίτασμα, τα δείγματα συνθέτονται. Ανάλογα με το κοίτασμα, είναι απαραίτητο να συνδυαστούν δείγματα σε τμήματα κοινού βάρους αντιπροσωπεύοντας ένα τμήμα του σώματος μεταλλοφορίας για τον υπολογισμό του όγκου ή της περιεκτικότητας, Η διαδικασία σύνθεσης είναι η ίδια για διαφορετικές ιδιότητες. Όμως, ανάλογα με το είδος του κοιτάσματος, θα πρέπει να προσέξουμε να μην συνθέσουμε ανάμεσα σε ανόμοιες γεωλογικές ζώνες.

Με δεδομένη την γνώση του μήκους των δειγμάτων και των αντίστοιχων τιμών συγκέντρωσης, η σύνθεση επιτυγχάνεται προσθέτοντας τα γινόμενα των μηκών των δειγμάτων και των αντίστοιχων τιμών συγκέντρωσης, και μετά διαιρώντας το άθροισμα αυτό δια του συνόλου των μηκών, φθάνοντας σε μια διορθωμένη μέση τιμή. Το διάστημα σύνθεσης καθορίζεται συνήθως από το ύφος της βαθμίδας κατά το στάδιο της εξόρυξης. Για παράδειγμα, εάν λαμβάνονται δείγματα σε διαστήματα 3m, και χρειάζεται βαθμίδα 11m, τότε χρησιμοποιούνται τα πρώτα 3 δείγματα και το μισό του τετάρτου για την τιμή σύνθεσης στη βαθμίδα. Αυτό προϋποθέτει ότι ολόκληρη η βαθμίδα είναι μέρος της ίδιας γεωλογικής μονάδας. Θα πρέπει να δοθεί πολύ προσοχή για να αποφευχθεί η σύνθεση ανόμοιων δεδομένων. Ο Barnes (1980) προτείνει τον όρο εξαρτώμενη σύνθεση (draped composite) για μια διαδικασία σύνθεσης η οποία χρησιμοποιεί μια επιφάνεια ή πολλαπλές επιφάνειες για να ξεκινήσει. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει τη χρήση της επιφάνειας της μεταλλοφόρου ζώνης ως το σημείο εκκίνησης της σύνθεσης παρά ένα αυθαίρετο υψόμετρο, οδηγώντας σε μια πιο ακριβή αναπαράσταση της μεταλλοφόρου ζώνης.



Σχήμα 2.6: Σύνθεση βαθμίδας.

Ο Badiozamani et al. (1988α, 1988β) ανέπτυξε μια νέα διαδικασία σύνθεσης

και μοντελοποίησης μεταβλητής ζώνης για να αντιμετωπισθεί ειδικά το πρόβλημα του να συμπεριληφθεί το γεωλογικό και κοιτασματολογικό περιβάλλον στη διαδικασία σύνθεσης και μοντελοποίησης. Το μοντέλο αναπτύχθηκε ώστε να χειρίζεται πολύπλοκη γεωλογία και την μεταβολή του περιεχόμενου κοιτασμάτων δελταϊκών αποθέσεων. Όμως, η ίδια διαδικασία μοντελοποίησης μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλα κοιτάσματα με ελάχιστες μόνο τροποποιήσεις στη σύνθεση. Σύνθεση Μεταβλητής Ζώνης: Αυτή η διαδικασία σύνθεσης ξεκινά με τον πρώτο καθορισμό του κοιτασματολογικού περιβάλλοντος και τον συσχετισμό των γεωλογικών μονάδων σε όλη την περιοχή. Οι ομάδες και οι σχηματισμοί αναγνωρίζονται, και κάθε ομάδα ή σχηματισμός διαιρείται στις κοιτασματολογικές υποομάδες ή ζώνες. Για παράδειγμα, μια ομάδα μπορεί να διαιρεθεί σε θαλάσσια, μεταβατική, και ηπειρωτική ζώνη. Εάν διατίθενται επιπρόσθετες πληροφορίες, κάθε μια από αυτές τις ζώνες μπορεί να διαιρεθεί στη συνέχεια σε υποζώνες. Έτσι, η μεταβατική ζώνη μπορεί να διαιρεθεί σε υποζώνες επιπέδου δέλτα, μετώπου δέλτα, και προδέλτα. Χρησιμοποιώντας το κοιτασματολογικό περιβάλλον για να φθάσουμε στις υποζώνες, εκμεταλλευόμαστε τη διαθέσιμη γεωλογική γνώση για τον περιορισμό του υπολογισμού περιεκτικότητας στην περιοχή σε μόνο συγκρίσιμες μονάδες. Ουσιαστικά, εκμεταλλευόμαστε άλλες παραμέτρους που συμμετέχουν στη μεταβολή της περιεκτικότητας όπως το πορώδες και η διαπερατότητα, ειδικά όταν περιλαμβάνεται δευτερεύουσα μεταλλoγέννεση.



Σχήμα 2.7: Ορισμός ζωνών και υποζωνών βάση τύπου υλικού.

Μετά την αναγνώριση των ζωνών, αναγνωρίζεται ο συνδυασμός κάθε μοναδικής λιθολογίας και των κοιτασματολογικών φάσεων. Αυτός ο συνδυασμός αναφέρεται, ως τύπος υλικού (Material Type, ΜΤ), που χρησιμοποιείται ως βασική μονάδα για την παρεμβολή και την σύνθεση μεταξύ των γεωτρήσεων. Για παράδειγμα, μια σωληνοειδής άμμος και μια ζωνώδους μορφής αποτελούν δύο διαφορετικούς τύπους υλικού. Κατά την μοντελοποίηση, ανεξάρτητα από τον χρησιμοποιούμενο αλγόριθμο, χρησιμοποιούνται μόνο παρόμοιοι τύποι υλικού για την παρεμβολή μέσα σε κάθε υποζώνη.

Επιπρόσθετα στον τύπο υλικού, μια ζώνη μπορεί να διαιρεθεί σε μικρότερες υποζώνες χρησιμοποιώντας την απότομη μεταβολή περιεκτικότητας στη γεώτρηση ως ένα άλλο κριτήριο για τον έλεγχο της πλευρικής παρεμβολής.

Η διαδικασία αυτή επιτρέπει να συμπεριληφθεί ο μέγιστος γεωλογικός και κοιτασματολογικός έλεγχος στην διαδικασία παρεμβολής. Μετά τον καθορισμό ζωνών και υποζωνών, και πριν την παρεμβολή, χρειάζεται να δοθούν τιμές περιεκτικότητας κα. σε κάθε υποζώνη. Γενικά, τα διαστήματα των δειγμάτων δεν συμπίπτουν με την οροφή και το πάτωμα κάθε υποζώνης, ή μπορεί πολλαπλά δείγματα να παρέχονται σε κάθε υποζώνη. Εάν τα διαστήματα και οι υποζώνες συμπίπτουν, η τιμή του διαστήματος δίνεται στην υποζώνη. Εάν όμως υπάρχουν περισσότερα του ενός δείγματα σε κάθε υποζώνη, συνθέτονται και η τιμή που προκύπτει δίνεται στην υποζώνη. Η συντεθειμένη τιμή μπορεί να είναι διορθωμένη μέση τιμή από το πάχος των δειγμάτων ή, όπου υπάρχει αξιόλογη διαφορά στην πυκνότητα των δειγμάτων, από το γινόμενο πάχους και πυκνότητας. Ο διορθωτικός υπολογισμός γίνεται μόνο για εκείνες τις τιμές που αναφέρονται ως ποσοστό κατά βάρος όπως η περιεκτικότητα, και όχι σε τιμές εκφρασμένες ως ποσοστό κατά όγκο όπως το πορώδες.



Σχήμα 2.8: Ορισμός υποζωνών με βάση τον τύπο υλικού και την περιεκτικότητα.

2.7.4 Αλγόριθμος Αξιολόγησης Απολήψιμων Πακέτων Μεταλλεύματος Ο αλγόριθμος αξιολόγησης που αναφέρεται παρακάτω αφορά μια συγκεκριμένη λειτουργία αξιολόγησης με βάση ποιοτικά χαρακτηριστικά αλλά και δεδομένα πάχους, η οποία υπάρχει διαθέσιμη στο λογισμικό VULCAN.

Βήμα 1ο Το πρόγραμμα ψάχνει όλα τα διαστήματα κατά μήκος της γεώτρησης και τα ταξινομεί σε μετάλλευμα ή στείρα ανάλογα με την οριακή τιμή που ορίζεται για το ποιοτικό πεδίο στο σχετικό παράθυρο (Ore/Waste cutoff value). Βήμα 2ο Το πρόγραμμα συνδυάζει διπλανά διαστήματα μεταλλεύματος και στείρου για την δημιουργία πακέτων καθαρού μεταλλεύματος και καθαρού στείρου. Βήμα 3ο Εργαζόμενο στη γεώτρηση από πάνω προς τα κάτω, το πρόγραμμα ελέγχει εάν το



διάστημα στείρων μεταξύ του πρώτου πακέτου μεταλλεύματος και του επόμενου είναι μικρότερη από το μέγιστο μήκος απορρόφησης στείρων (Waste absorption maximum length). Εάν το μήκος αυτό είναι μεγαλύτερο από το όριο, τότε τα πακέτα μεταλλεύματος μένουν ως έχουν και επαναλαμβάνεται η διαδικασία αυτή μεταξύ του δεύτερου και του τρίτου πακέτου μεταλλεύματος. Εάν μεταξύ δύο πακέτων το μήκος στείρων είναι μικρότερο από το όριο, τότε το πρώτο πακέτο μεταλλεύματος, το πακέτο στείρων και το δεύτερο πακέτο μεταλλεύματος προσθέτονται μαζί και υπολογίζεται η συνολική τιμή του ποιοτικού πεδίου. Εάν η τιμή αυτή είναι χαμηλότερη από το όριο τότε τα πακέτα δεν συνδυάζονται και παραμένουν ως έχουν ενώ η διαδικασία επαναλαμβάνεται μεταξύ δεύτερου και τρίτου πακέτου μεταλλεύματος. Εάν η συνολική τιμή του ποιοτικού πεδίου είναι πάνω από το όριο τότε το αξιολογημένο διάστημα γίνεται δεκτό ως ένα νέο αξιολογημένο πακέτο μεταλλεύματος. Η διαδικασία συνεχίζει μεταξύ του αξιολογημένου αυτού πακέτου και του επόμενου πακέτου μεταλλεύματος. Βήμα 4ο Στο στάδιο αυτό έχουμε πακέτα μεταλλεύματος που περιλαμβάνουν όπου είναι δυνατόν ενδιάμεσα στείρα και των οποίων η συνολική αξιολογημένη τιμή είναι πάνω από το όριο που θέσαμε. Το πρόγραμμα τώρα προσπαθεί να προσθέσει αραίωση (ρύπανση) στην οροφή και το δάπεδο αυτών των αξιολογημένων πακέτων μεταλλεύματος. Θα προσθέσει τμήματα διπλανών διαστημάτων στείρων έως το μήκος αραίωσης που έχει οριστεί στο παράθυρο Intersection/Selection Compositing. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το βήμα αυτό δεν θα απορρίψει οποιοδήποτε πακέτο μεταλλεύματος.

Εάν η πρόσθεση στείρων οδηγεί την τιμή του αξιολογημένου πακέτου μεταλλεύματος κάτω από το όριο, τότε εξετάζεται η πρόσθεση μικρότερης ρύπανσης στο πακέτο αυτό. Εάν ένα πακέτο μεταλλεύματος έχει τιμή μόλις πάνω από το όριο, τότε δεν προστίθεται σε αυτό οποιαδήποτε αραίωση. Το βήμα αυτό χρησιμοποιείται για την επέκταση του μήκους του πακέτου μεταλλεύματος όσο το δυνατό περισσότερο μέσα στα όρια που ορίζονται – δεν χρησιμοποιείται για να εφαρμοστεί μια καθορισμένη σταθερή αραίωση σε κάθε πακέτο μεταλλεύματος (δηλαδή, η αραίωση τελικά δεν εφαρμόζεται σε όλα τα πακέτα μεταλλεύματος). Το βήμα αυτό μπορεί επίσης να εφαρμοστεί μόνο σε πακέτα μεταλλεύματος με πάχος μικρότερο από το ελάχιστο όριο (0.5) μετά το βήμα 3. Τσεκάρουμε την επιλογή Dilute only if ore length < minimum για τον σκοπό αυτό.

Βήμα 5ο Το τελικό βήμα ελέγχει τα αξιολογημένα πακέτα μεταλλεύματος για να διαπιστωθεί το κατά πόσο είναι μεγαλύτερα από το ελάχιστο πάχος (Minimum ore run length). Πακέτα που είναι μικρότερα από το όριο αυτό ταξινομούνται ως στείρα και απορροφώνται στα διπλανά στείρα πακέτα. Όλοι οι ποιοτικοί υπολογισμοί ζυγίζονται ως προς το μήκος των διαστημάτων.



2.8 Εργαστήριο Εκκίνησης – Αρχικών Ρυθμίσεων Αυτό είναι το πρώτο εργαστήριο στο VULCAN 3D Software. Στο εργαστήριο αυτό θα ασχοληθούμε με τα παρακάτω αντικείμενα:

Γνωριμία με τα αρχικά δεδομένα Αρχικές ρυθμίσεις στο VULCAN και εκκίνηση του προγράμματος Γνωριμία με το γραφικό περιβάλλον Envisage Άνοιγμα νέας βάσεις διανυσματικών δεδομένων Εισαγωγή διανυσματικών δεδομένων από αρχείο ανταλλαγής πληροφοριών

τύπου DXF Γνωριμία με το σύστημα πλοήγησης δεδομένων VULCAN Explorer Δημιουργία επιφανειακού μοντέλου τριγωνισμού τοπογραφικού

ανάγλυφου από χάρτη ισοϋψών Μεταβολή γραφικών ιδιοτήτων μοντέλου τριγωνισμού Αναγνώριση των αρχείων λειτουργίας του VULCAN Αποθήκευση και εκφόρτωση δεδομένων και μοντέλων Κλείσιμο του προγράμματος

2.8.1 Αρχικά Δεδομένα Στον σκληρό δίσκο C:\ του υπολογιστή θα βρείτε έναν φάκελο start ο οποίος περιέχει τα αρχικά δεδομένα για την εργασία μας. Τα δεδομένα αυτά μπορείτε να δείτε ανοίγοντας τον φάκελο:



Πρόκειται για ένα αρχείο ανταλλαγής δεδομένων τύπου DXF (Data eXchange File) το οποίο περιέχει τις ισοϋψείς του τοπογραφικού ανάγλυφου της περιοχής στην οποία θα εργαστούμε, και αρχεία με στήλες τύπου CSV (Character Separated Variables) τα οποία περιέχουν τα δεδομένα των γεωτρήσεων που έχουν γίνει στην περιοχή. Αυτά είναι τα μοναδικά ψηφιακά δεδομένα που θα χρειαστούμε για να ξεκινήσουμε την εργασία στο VULCAN. Τα δεδομένα αυτά θα μπορούσαν να έχουν προέλθει από διάφορες πηγές όπως εξοπλισμό τοπογραφικών μετρήσεων και συστήματα καταγραφής γεωτρήσεων.

1. Δημιουργήστε έναν νέο φάκελο με ονομασία groupx μέσα στην περιοχή Τα Έγγραφα Μου, όπου x ο κωδικός του γκρουπ στο οποίο έχετε γραφθεί στο εργαστήριο (πχ groupA, groupB, κλπ.)

2. Αντιγράψτε τα περιεχόμενα του φακέλου c:\start\ στο φάκελο που δημιουργήσατε.

2.8.2 Εκκίνηση του VULCAN Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να ξεκινήσει κανείς το VULCAN. Ο πιο απλός είναι κάνοντας διπλό κλικ στο εικονίδιο του προγράμματος στην επιφάνεια εργασίας. Έτσι ανοίγει το παράθυρο εκκίνησης του προγράμματος όπως φαίνεται παρακάτω:

3. Εφόσον είναι η πρώτη φόρα που τρέχουμε το πρόγραμμα, στην περιοχή εργασίας (Vulcan Work Area) δεν θα υπάρχει κάποιος φάκελος του σκληρού δίσκου του υπολογιστή μας. Χρειάζεται να επιλέξουμε τον φάκελο geope_start κάνοντας διπλό κλικ στην λειτουργία Browse…



4. Βρίσκουμε το φάκελο μας, τον μαρκάρουμε και πατάμε το ΟΚ. Επιστρέφουμε έτσι στο αρχικό παράθυρο και τώρα πλέον εμφανίζεται ο φάκελος μας στην περιοχή εργασίας.

5. Επιλέγουμε την λειτουργία Envisage. Το Envisage είναι το γραφικό περιβάλλον του VULCAN όπου θα εκτελέσουμε το μεγαλύτερο μέρος από την εργασία μας αυτό το εξάμηνο. Το περιβάλλον αυτό για να λειτουργήσει χρειάζεται κάποιες ρυθμίσεις κυρίως ως προς τα όρια των συντεταγμένων στα οποία θα δουλέψουμε. Οι ρυθμίσεις αυτές αποθηκεύονται σε ένα αρχείο ρυθμίσεων που έχει κατάληξη dg1. Καθώς το αρχείο αυτό δεν υπάρχει στα αρχικά δεδομένα μας, θα πρέπει να το δημιουργήσουμε εμείς.

6. Στο παράθυρο που εμφανίζεται, τσεκάρουμε την επιλογή Create new VULCAN project file και στην συνέχεια πατάμε το Next.



Εμφανίζεται το πρώτο παράθυρο ρυθμίσεων όπου δίνουμε το όνομα του αρχείου εργασίας, και τους κωδικούς της εργασίας μας και του περιβάλλοντος όπως στο παρακάτω παράθυρο. Οι κωδικοί αυτοί έχουν περισσότερη σημασία όταν το πρόγραμμα χρησιμοποιείται από μια εταιρεία και δεν έχουν ιδιαίτερη σημασία στην περίπτωση μας.

7. Πατάμε και πάλι το Next.

8. Το επόμενο παράθυρο είναι ιδιαίτερα σημαντικό καθώς εδώ θα δώσουμε τα όρια των συντεταγμένων του χώρου στον οποίο θα εργαστούμε. Στα αντίστοιχα πεδία δίνουμε τις παρακάτω συντεταγμένες:

Μέγιστο Χ = 3000 Ελάχιστο Χ = 1000 Μέγιστο Υ = 3000 Ελάχιστο Υ = 1000 Μέγιστο Ζ = 1800 Ελάχιστο Ζ = 0



Μπορείτε να βοηθηθείτε από την παρακάτω εικόνα:

9. Πατάμε το Finish. Έτσι βρισκόμαστε πλέον στο περιβάλλον Envisage. 10. Επιλέγουμε μια ονομασία για τη βάση διανυσματικών δεδομένων και

τσεκάρουμε την επιλογή Load when starting VULCAN ώστε να ανοίγει κάθε φορά που ξεκινάμε το πρόγραμμα χωρίς να χρειάζεται να την επιλέξουμε.

11. Πατάμε το ΟΚ.

12. Παρατηρείστε τα διάφορα τμήματα του γραφικού περιβάλλοντος του VULCAN.

Το κύριο γραφικό περιβάλλον (GUI) του VULCAN ονομάζεται Workbench. Η ονομασία Workbench επιλέχθηκε καθώς μπορούν να ανοίγουν πολλές εφαρμογές ανά πάσα στιγμή γεγονός που οδηγεί σε ένα περιβάλλον το οποίο επιτρέπει γρήγορη πρόσβαση σε διαφορετικές εφαρμογές και εργαλεία όπως και σε έναν πάγκο εργασίας. Η δυνατότητα αυτή καθιστά το Workbench ένα περιβάλλον πολλαπλών παραθύρων. Στο Workbench μπορούν να ανοιχτούν κυρίως οι εξής εφαρμογές: Plotting Utility (εφαρμογή εκτυπώσεων)

Envisage (τρισδιάστατο γραφικό περιβάλλον)

Isis Database Editor (σύστημα ανάπτυξης βάσεων δεδομένων)

Block Model Utility (σύστημα ανάπτυξης μοντέλων μπλοκ)

Η έκδοση 8 (όπως και όλες οι εκδόσεις του Vulcan από την 4 και μετά) χρησιμοποιεί εκτενώς το σύστημα Multiple Document Interface (MDI). Το MDI δίνει την βάση στην



οποία τρέχουν οι διάφορες εφαρμογές. Καθώς το Workbench είναι η κύρια εφαρμογή μέσω της οποίας τρέχουν όλες οι υπόλοιπες, είναι η μητρική εφαρμογή ενώ οι άλλες θεωρούνται θυγατρικές. Το Envisage φορτώνεται σε ένα θυγατρικό παράθυρο εντός του μητρικού παράθυρου του Workbench. Ένα πλεονέκτημα του συστήματος MDI είναι ότι μπορούν να ανοίγονται πολλαπλά θυγατρικά παράθυρα ενώ οι λειτουργίες τους εμφανίζονται στην ίδια σειρά μενού του μητρικού παράθυρου. Η Γραμμή Κατάστασης (Status Bar) στο κάτω μέρος της οθόνης εμφανίζει μηνύματα σχετικά με την απαιτούμενη εισαγωγή, τις συντεταγμένες του κέρσορα, το όνομα της βάσης διανυσματικών δεδομένων που είναι ανοιχτή καθώς και το όνομα της εντολής που εκτελείται. Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να εμφανίζονται και πληροφορίες σχετικές με ειδικές λειτουργίες που εκτελούνται. Ο VULCAN Explorer δίνει πρόσβαση σε αρχεία που βρίσκονται στο φάκελο εργασίας τα οποία και ομαδοποιεί σε εικονικούς φακέλους ανάλογα με τον τύπο τους. Το Παράθυρο Αναφορών (Report Window) εμφανίζει πληροφορίες που παράγονται από την ενεργή εφαρμογή. Έχει διαφορετικές σελίδες στις οποίες τυπώνονται πληροφορίες από διαφορετικές πηγές. Η Περιοχή Εφαρμογών (Application Area) επιτρέπει την εκκίνηση των διαφόρων εφαρμογών του Workbench (Envisage, Isis, Plotting Utility, Block Model Utility, C Shell, Borehole Graphics (Bhgute), Borehole Geophysics (Gphute) και Vulcan Shell) καθώς και την απόκρυψη ή εμφάνιση του VULCAN Explorer, και του Παράθυρου Αναφορών και οποιονδήποτε εφαρμογών που είναι ενεργές. Επιτρέπει την μετάβαση από μια ενεργή εφαρμογή σε άλλη. Επιτρέπει επίσης την εκκίνηση του βοηθήματος του VULCAN.



Ένα πολύ χρήσιμο τμήμα του είναι το Vulcan Explorer που βρίσκεται αρχικά στα αριστερά του παράθυρου γραφικών. Περιέχει μια σειρά από φακέλους με διαφορετικούς τύπους αρχείων. Οι φάκελοι αυτοί δεν υπάρχουν στην πραγματικότητα αλλά δημιουργούνται από το πρόγραμμα εικονικά για να βοηθηθούμε στην γρήγορη εύρεση αρχείων.

13. Κάντε κλικ στο + δίπλα από τον φάκελο Design Databases. Ο φάκελος ανοίγει και εμφανίζεται η βάση διανυσματικών δεδομένων teitotal.dgd.isis η οποία είναι κενή για την ώρα. Στο φάκελο Specifications και συγκεκριμένα στον υπο-φάκελο DG1 Files μπορούμε να βρούμε το αρχείο ρυθμίσεων training.dg1 που δημιουργήσαμε προηγουμένως.

2.8.3 Εισαγωγή Διανυσματικών Δεδομένων Είμαστε πλέον σε θέση να εισάγουμε τα δεδομένα που περιέχονται στο αρχείο topography.dxf και αφορούν το τοπογραφικό ανάγλυφο της περιοχής που θα εργαστούμε.

14. Χρησιμοποιούμε την λειτουργία File > Import. Έτσι εμφανίζεται το παρακάτω παράθυρο.



15. Επιλέγουμε μορφή αρχείου (File Format) AutoCAD (dwg,dxf,dxb) και τύπο αρχείου (File Type) Design Strings (dxf).


17. Επιλέγουμε το αρχείο topography.dxf και κάνουμε κλικ στο πλήκτρο ->.

18. Πατάμε το ΟΚ. Τα στοιχεία φορτώνονται καθώς εμφανίζεται η μπάρα προόδου.

19. Όταν ολοκληρωθεί η εισαγωγή των δεδομένων εμφανίζεται ένα παράθυρο αναφοράς το οποίο κλείνουμε πατώντας το OK.



20. Εμφανίζεται ξανά το παράθυρο Import το οποίο κλείνουμε με Cancel. Οι ισοϋψείς προβάλλονται αρχικά σε κάτοψη στο παράθυρο γραφικών. Η ονομασία της βάσης διανυσματικών δεδομένων εμφανίζεται τώρα με κόκκινα γράμματα, δείχνοντας ότι έχουν γίνει αλλαγές που δεν έχουν ακόμα αποθηκευτεί.

21. Μπορούμε να αποθηκεύσουμε τα δεδομένα αυτά επιλέγοντας το εικονίδιο αποθήκευσης ή πατώντας τα πλήκτρα CTRL+S.



22. Εμφανίζεται μήνυμα ότι αποθηκεύτηκε ένα στρώμα. Πατάμε ΟΚ.

23. Στο Vulcan Explorer κάνουμε κλικ στο + δίπλα από τη βάση δεδομένων teitotal.dgd.isis και εμφανίζεται το νέο στρώμα δεδομένων TOPO_DXF.

Δώστε προσοχή στο εικονίδιο δίπλα στην ονομασία του στρώματος. Το VULCAN χρησιμοποιεί διαφορετικά εικονίδια για διαφορετικούς τύπους αρχείων και αντικειμένων στο Vulcan Explorer.

Μπορείτε να δείτε τώρα τι έχει συμβεί μέσα στο φάκελο εργασίας από όπου ξεκινήσαμε. Μαζί με τα αρχικά αρχεία έχουν πλέον δημιουργηθεί μια σειρά από αρχεία του VULCAN όπως το αρχείο dg1, η βάση δεδομένων dgd.isis και άλλα αρχεία του συστήματος.



2.8.4 Μοντελοποίηση Τριγωνισμού Έχοντας πλέον στη διάθεση μας τις ισοϋψείς του τοπογραφικού ανάγλυφου, μπορούμε να δημιουργήσουμε το πρώτο μας επιφανειακό μοντέλο τριγωνισμού. Παρόμοια μοντέλα θα κατασκευάσουμε πολλές φορές στα εργαστήρια που ακολουθούν.

24. Επιλέγουμε την λειτουργία Model > Triangle Surface > Create. Έτσι ανοίγει το παρακάτω παράθυρο το οποίο έχει διάφορες επικεφαλίδες.

25. Επιλέγουμε την επικεφαλίδα Boundary και τσεκάρουμε την επιλογή Use boundary polygon to limit triangulation. Η επιλογή αυτή μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε ένα πολύγωνο περιορισμού του μοντέλου που θα κατασκευάσουμε ώστε να αποφύγουμε την δημιουργία τριγώνων σε περιοχές χωρίς δεδομένα ή όπου δεν μας ενδιαφέρει.

26. Καθώς το διαθέσιμο πολύγωνο απλά οριοθετεί την επιφάνεια και δεν διαθέτει τα κατάλληλα υψόμετρα στα διάφορα σημεία, τσεκάρουμε την επιλογή



Relimit triangulation with boundary polygon η οποία απλά χρησιμοποιεί το πολύγωνο για να σταματήσει τα τρίγωνα εντός της περιοχής που προσδιορίζει χωρίς να συμμετέχουν τα σημεία του πολυγώνου στον τριγωνισμό.

27. Πατάμε το ΟΚ. Το πρόγραμμα μας ζητά να επιλέξουμε πρώτα το πολύγωνο περιορισμού (προσέξτε το μήνυμα στο πάνω μέρος του παράθυρου προβολής):

28. Κάνουμε κλικ στο κόκκινο πολύγωνο και επιβεβαιώνουμε την επιλογή μας κάνοντας κλικ στην επιλογή Correct object στο μενού που εμφανίζεται:

Στην συνέχεια επιλέγουμε τα δεδομένα που θα συμμετάσχουν στην διαδικασία τριγωνισμού. Το VULCAN επιτρέπει την επιλεκτική χρήση δεδομένων από την οθόνη κατά μια από τις διαθέσιμες κατηγορίες του μενού που δίνεται παρακάτω.

29. Καθώς εμείς έχουμε φορτώσει ένα στρώμα δεδομένων (layer), κάνουμε κλικ στην επιλογή Layer και στην συνέχεια κάνουμε κλικ σε οποιαδήποτε από τις ισοϋψείς θέλουμε. Έτσι επιλέγεται ολόκληρο στρώμα από μια γραμμή που ανήκει σε αυτό.

30. Επιβεβαιώνουμε την επιλογή μας κάνοντας κλικ στο Layer=”TOPO_DXF” στο μενού που εμφανίζεται.



Καθώς το VULCAN δεν γνωρίζει πόσα στρώματα θα χρησιμοποιήσουμε, εμφανίζει ξανά το μενού επιλογής κατηγορίας δεδομένων για να επιλέξουμε και άλλα στοιχεία.

31. Επειδή όμως εμείς δεν έχουμε άλλα δεδομένα να επιλέξουμε, κάνουμε κλικ στην επιλογή Cancel ή κάνουμε δεξί κλικ οπουδήποτε. Το δεξί κλικ χρησιμοποιείται στο VULCAN για να βγούμε από κάποια λειτουργία.

Ακολουθεί η διαδικασία τριγωνισμού και εφόσον ολοκληρωθεί εμφανίζεται ένα παράθυρο όπου επιλέγουμε τις διάφορες οπτικές ιδιότητες του μοντέλου καθώς και την ονομασία του. Αφήνουμε την ονομασία που έχει ήδη επιλέξει το πρόγραμμα και είναι ίδια με το στρώμα των δεδομένων.

32. Τσεκάρουμε την επιλογή Smooth Shading και μεταφέρουμε τον δείκτη εξομάλυνσης τέρμα δεξιά. Η επιλογή αυτή κάνει το μοντέλο να προβάλλεται πιο ομαλό, χωρίς να διακρίνονται ιδιαίτερα οι επιμέρους τριγωνικές επιφάνειες:



33. Επιλέγουμε την επικεφαλίδα Advanced. 34. Τσεκάρουμε την επιλογή Colour by axis, επιλέγουμε τον άξονα Ζ,

τσεκάρουμε την επιλογή Equalise range και κάνουμε κλικ στο Modify.

Πρόκειται να επιλέξουμε ένα χρωματικό φάσμα για το μοντέλο ώστε να χρωματίζεται ανάλογα με το υψόμετρο (Ζ).

35. Τσεκάρουμε την επιλογή Interpolate between two RGB values. Κάνοντας κλικ στα χρώματα επιλέγουμε χρώμα για το ελάχιστο υψόμετρο (From) και το μέγιστο (To).



36. Επιλέγουμε πράσινο χρώμα για το ελάχιστο και καφέ ή πορτοκαλί για το μέγιστο.

37. Με το ΟΚ επιβεβαιώνουμε την κάθε επιλογή μας και επιστρέφουμε στο αρχικό παράθυρο όπου επίσης πατάμε το ΟΚ.



38. Πατάμε το ΟΚ και στο αρχικό παράθυρο με τις ιδιότητες του μοντέλου και έτσι εμφανίζεται το μοντέλο στο παράθυρο προβολής μαζί με τις ισοϋψείς.

39. Μπορούμε να διώξουμε το στρώμα των ισοϋψών κάνοντας δεξί κλικ στην

ονομασία του στο Vulcan Explorer και επιλέγοντας την λειτουργία Remove. Έτσι μένει μόνο το μοντέλο στην οθόνη. Παρατηρείστε την κατανομή των χρωμάτων.



40. Εάν θέλουμε μπορούμε να δούμε το δίκτυο των τριγώνων χωρίς σκίαση πατώντας το πλήκτρο H από το πληκτρολόγιο ή κάνοντας κλικ στο εικονίδιο σκίασης .

Παρατηρείστε στο παράθυρο αναφορά του Envisage τα στατιστικά στοιχεία από την κατασκευή του μοντέλου. Αναφέρεται το πλήθος των τριγώνων από τα οποία αποτελείται το μοντέλο και το πλήθος των σημείων που συμμετείχαν στον τριγωνισμό. Triangulation Statistics ======================== Total triangles created : 44459 Total points : 22735



41. Στο Vulcan Explorer ανοίξτε το φάκελο Triangulations και δείτε το νέο μοντέλο που δημιουργήθηκε. Τα μοντέλα τριγωνισμού στο Vulcan αποθηκεύονται σε ξεχωριστά αρχεία με κατάληξη 00t.

2.8.5 Εργαλειοθήκη Γραφικών (Graphics) Η οπτικοποίηση είναι ένα από τα δυνατότερα σημεία του VULCAN. Παρέχεται πληθώρα από εργαλεία και λειτουργίες για την στατική και κινηματική προβολή δεδομένων που βοηθούν όσους εργάζονται με το VULCAN να κατανοούν και να επικοινωνούν την εργασία τους όσο το δυνατό πιο αποτελεσματικά από οποιοδήποτε άλλο μεταλλευτικό πακέτο. Σε αυτήν την ενότητα θα εξετάσουμε ορισμένα από τα διαθέσιμα εργαλεία. Τα περισσότερα από αυτά παρέχονται μέσα από την κύρια εργαλειοθήκη γραφικών. Η εργαλειοθήκη γραφικών βρίσκεται συνήθως στα δεξιά του κύριου παράθυρου γραφικών σε κατακόρυφη διάταξη. Στην εικόνα που ακολουθεί, η εργαλειοθήκη δίνεται στην ελεύθερη της μορφή. Ακολουθεί πίνακας που εξηγεί τα διάφορα εικονίδια της και τη λειτουργία τους.

Εικονίδιο Τίτλος Λειτουργία

Ζουμ Επιτρέπει την επιλογή ενός παράθυρου στο χώρο όπου θα περιοριστεί η προβολή με ανάλογη μεγέθυνση των αντικειμένων. Με τα πλήκτρα Β και F μπορούμε να πηγαίνουμε πίσω ή εμπρός ένα βήμα ζουμ. Με το μεσαίο πλήκτρο του ποντικιού πατημένο μπορούμε να κάνουμε μετατόπιση της προβολής.

Μετατόπιση Επιτρέπει την μετατόπιση της προβολής κατά διάνυσμα που ορίζεται

από ένα αρχικό σημείο και ένα σημείο προορισμού.

Κέντρο περιστροφής

Μας εισάγει στην κατάσταση περιστροφής και μας επιτρέπει την επιλογή του κέντρου της.

Τρόπος περιστροφής

Επιτρέπει την άμεση εισαγωγή σε κατάσταση περιστροφής εφόσον έχει προηγουμένως επιλεγεί το κέντρο της. Επιλέγοντας το εικονίδιο με δεξί κλικ επιτρέπει την επιλογή ενός από τους τρόπους περιστροφής:

Προεπιλεγμένες απόψεις

Επιτρέπει την επιλογή μιας από τις προκαθορισμένες απόψεις:

Επαναφορά προβολής

Επαναφέρει την προβολή ακυρώνοντας την επίδραση αρχικά της προβολής τομής, στη συνέχεια της περιστροφής και τέλος του ζουμ.



Οριακό ζουμ Επιτρέπει το ζουμ στα όρια των αντικειμένων που είναι φορτωμένα στην οθόνη, που είναι επιλεγμένα ή που ανήκουν στην ενότητα εργασίας:

Παράθυρο επισκόπησης

Ανοίγει νέο παράθυρο το οποίο έχει όλες τις δυνατότητες του κύριου παράθυρου προβολής και επιτρέπει την θέαση των αντικειμένων από άλλη οπτική γωνία.

Εκτύπωση Ανοίγει την εργαλειοθήκη εκτυπώσεων από όπου μπορούμε να λάβουμε εικόνες από το παράθυρο προβολής:

Οπτικά εφέ Ανοίγει την εργαλειοθήκη των οπτικών εφέ:

Προβολή υφής

Προβάλει τους τριγωνισμούς με την φορτωμένη υφή τους εφόσον έχει οριστεί.

Προβολή σκιάσεων

Προβάλει τους τριγωνισμούς με αδιαφανείς επιφάνειες.

Προβολή διαφάνειας

Επιτρέπει την προβολή τριγωνισμών σε ημιδιαφανή μορφή εφόσον έχουν τροποποιηθεί ανάλογα.

Προοπτική Αλλάζει την προβολή από ορθογώνια σε προοπτική.

Προβολή τομής

Μετάβαση σε προβολή τομής και αντίστροφα. Με δεξί κλικ ανοίγει την εργαλειοθήκη τομών:

Πλέγμα συντεταγμένων

Εμφανίζει το πλέγμα συντεταγμένων. Με δεξί κλικ εμφανίζει την εργαλειοθήκη πλέγματος συντεταγμένων:



Ειδικός κέρσορας

Επιτρέπει την χρήση κέρσορα με διαστάσεις για την ακριβέστερη σχεδίαση ως προς άλλα αντικείμενα. Με δεξί κλικ εμφανίζει την εργαλειοθήκη του ειδικού κέρσορα:

2.8.6 Ζουμ, Μετατόπιση & Περιστροφή

Ζουμ

Το ζουμ μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους:

Επιλέξτε το εικονίδιο του ζουμ στην κύρια εργαλειοθήκη γραφικών – το εικονίδιο παραμένει πατημένο για όσο βρίσκεστε στη λειτουργία ζουμ. Το σύστημα ζητά από τον χρήστη να επιλέξει την περιοχή στην οποία θα γίνει το ζουμ. Αυτό γίνεται κάνοντας κλικ σε δύο διαγώνιες κορυφές της περιοχής που θέλετε να κάνετε ζουμ. Η μέθοδος αυτή οδηγεί συνήθως σε ζουμ προς τα μέσα.

Με δεξί κλικ βγαίνετε από την κατάσταση ζουμ.

Η λειτουργία ζουμ επίσης ενεργοποιείται με το πλήκτρο [Z] από το πληκτρολόγιο όταν δεν είστε στη λειτουργία περιστροφής και ενώ είναι ενεργό το κύριο παράθυρο γραφικών.

Βάλτε τον κέρσορα στο πεδίο Zoom (εργαλειοθήκη Digitise).

Πατήστε το [Enter] όσες φορές θέλετε. Εάν ο συντελεστής που δίνετε είναι μικρότερος από 1.0 το ζουμ γίνεται προς τα έξω ενώ το αντίστροφο γίνεται με συντελεστή μεγαλύτερο του 1.0. Κάθε φορά που πατάτε το Enter η κλίμακα προβολής πολλαπλασιάζεται με το συντελεστή, για παράδειγμα αν ο συντελεστής είναι 2 τότε κάθε πάτημα οδηγεί σε μεγέθυνση 2x. Εφόσον τελειώσετε, θυμηθείτε να κάνετε ένα κλικ στο κύριο παράθυρο γραφικών.

Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το περιστρεφόμενο πλήκτρο του ποντικιού (ρόλερ) ανά πάσα στιγμή να κάνετε ζουμ προς και από το σημείο που δείχνετε με το ποντίκι.

Ένας άλλος τρόπος ζουμ ενεργοποιείται πατώντας ταυτόχρονα το μεσαίο και δεξί πλήκτρο του ποντικιού. Όσο κρατάτε τα πλήκτρα πατημένα, εμφανίζεται ένας κύκλος στο κέντρο της οθόνης και κουνώντας το ποντίκι προς και από τον κύκλο εκτελείται το ζουμ προς τα μέσα ή προς τα έξω.



Σε κατάσταση περιστροφής εικονικής σφαίρας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το πλήκτρο [S] για να ενεργοποιηθεί το ζουμ.

Από την εργαλειοθήκη Zoom μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα “+” και “-” για να κάνετε ζουμ προς τα μέσα ή προς τα έξω. Τα εικονίδια αυτά χρησιμοποιούν συντελεστή ζουμ 1.25 και 0.8 αντίστοιχα.

Σημειώστε ότι με τα πλήκτρα [B] και [F] από το πληκτρολόγιο μπορείτε να πάτε πίσω ή εμπρός ανάμεσα στις διάφορες προβολές από τις οποίες έχετε περάσει.

Μετατόπιση

Η μετατόπιση της προβολής γίνεται με διάφορους τρόπους:

Επιλέγοντας το εικονίδιο μετατόπισης από την κύρια εργαλειοθήκη γραφικών. Όταν είναι ενεργή, το εικονίδιο είναι πατημένο και ο χρήστης μπορεί να δείξει οπουδήποτε στο κύριο παράθυρο το διάνυσμα της μετατόπισης με ένα αρχικό και ένα τελικό σημείο.

Εναλλακτικά, με το εικονίδιο μετατόπισης ή ζουμ ενεργοποιημένο, κρατώντας το μεσαίο πλήκτρο του ποντικιού πατημένο και κουνώντας το ποντίκι γίνεται μετατόπιση.

Με δεξί κλικ βγαίνετε από την λειτουργία μετατόπισης.

Πατώντας το πλήκτρο [P] στο πληκτρολόγιο ενεργοποιείται η λειτουργία μετατόπισης και το αντίστοιχο εικονίδιο εφόσον είναι ενεργό το κύριο παράθυρο γραφικών.

Τα πλήκτρα του κέρσορα στο πληκτρολόγιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μετατοπισθεί βηματικά η προβολή αριστερά, κάτω, πάνω και δεξιά αντίστοιχα.

Σε κατάσταση περιστροφής είναι δυνατή η μετατόπιση πατώντας ταυτόχρονα το αριστερό και μεσαίο πλήκτρο του ποντικιού.

Δεν είναι απαραίτητο να μάθετε όλες αυτές τις τεχνικές. Ο κάθε χρήστης βρίσκει τον τρόπο που του ταιριάζει για να κάνει ζουμ και μετατόπιση.

Περιστροφή

Η έκδοση 7.5 του VULCAN έχει τέσσερις τρόπους περιστροφής στο παράθυρο γραφικών: Η Ορθογώνια Περιστροφή (Ortho rotate) επιτρέπει την περιστροφή γύρω από

τους τρεις κύριους άξονες συντεταγμένων (X, Y και Z) καθώς και τους τρεις άξονες γραφικών που είναι ορθογώνιοι του παράθυρου γραφικών.

Η Περιστροφή Εικονικής Σφαίρας (Virtual sphere) επιτρέπει την περιστροφή γύρω από οποιονδήποτε άξονα.

Η Περιστροφή Ορθογώνιας Σφαίρας (Ortho sphere) είναι ένας συνδυασμός των δύο προηγούμενων.



Η Περιστροφή Z-Up επιτρέπει την περιστροφή γύρω από έναν αρχικά κατακόρυφο άξονα Ζ.

Ορθογώνια Περιστροφή (Ortho Rotate Mode)

Ο τρόπος αυτός περιστροφής επιλέγεται κάνοντας κλικ στο σχετικό εικονίδιο στην εργαλειοθήκη Rotate Mode. Την πρώτη φορά που κάνετε περιστροφή στο Envisage, θα σας ζητηθεί να επιλέξετε κέντρο περιστροφής.

Συμβουλή

Συνιστάται ο κέρσορας να είναι σε κατάσταση προσαρμογής σε αντικείμενα (Snap to objects) για την επιλογή του κέντρου περιστροφής. Αυτό μπορεί να οριστεί ως προτίμηση μέσω της λειτουργίας Tools > Preferences > Graphics > Input panel όπως στην παρακάτω εικόνα.

Οι επόμενες περιστροφές θα χρησιμοποιούν το ίδιο κέντρο περιστροφής. Εάν

επιθυμείτε να επιλέξετε νέο κέντρο περιστροφής, χρησιμοποιείστε το εικονίδιο στην εργαλειοθήκη Primary Graphics. Εφόσον καθοριστεί το κέντρο περιστροφής, εμφανίζεται προσωρινά με ένα “X” το κέντρο περιστροφής και μια τρισδιάστατη αναπαράσταση των αξόνων περιστροφής στο ίδιο σημείο. Ο χρήστης μπορεί να: Περιστρέψει την προβολή γύρω από τον άξονα X κάνοντας κλικ στο αριστερό

πλήκτρο του ποντικιού ή το γράμμα Χ στο πληκτρολόγιο και κινώντας κυκλικά το ποντίκι γύρω από το κέντρο περιστροφής.

Περιστρέψει την προβολή γύρω από τον άξονα Υ κάνοντας κλικ στο μεσαίο πλήκτρο του ποντικιού ή το γράμμα Υ στο πληκτρολόγιο και κινώντας κυκλικά το ποντίκι γύρω από το κέντρο περιστροφής.

Περιστρέψει την προβολή γύρω από τον άξονα Ζ κάνοντας κλικ στο δεξί πλήκτρο του ποντικιού ή το γράμμα Ζ στο πληκτρολόγιο και κινώντας κυκλικά το ποντίκι γύρω από το κέντρο περιστροφής.

Η περιστροφή γύρω από τους άξονες γραφικών γίνεται με τα πλήκτρα U, V και W στο πληκτρολόγιο και ανάλογη κυκλική κίνηση του ποντικιού. Το [U] περιστρέφει γύρω από έναν φανταστικό οριζόντιο άξονα κατά μήκος της οθόνης Το [V] περιστρέφει γύρω από έναν φανταστικό κατακόρυφο άξονα κατά ύψος της



οθόνης Το [W] περιστρέφει γύρω από έναν φανταστικό άξονα κάθετο στο επίπεδο της οθόνης

Συμβουλή

Η ταχύτητα περιστροφής εξαρτάται από την απόσταση του κέρσορα από το κέντρο περιστροφής. Για μικρότερη ταχύτητα κρατήστε τον κέρσορα μακριά από το κέντρο περιστροφής ώστε κάθε κίνηση του κυκλικά να μεταφράζεται σε μικρότερη γωνιακή ταχύτητα. Για μεγαλύτερη ταχύτητα κρατήστε τον κέρσορα κοντά στο κέντρο περιστροφής. Η περιστροφή μπορεί να είναι συνεχόμενη πατώντας το διάστημα στο πληκτρολόγιο.

Στην περίπτωση όπου το κέντρο περιστροφής δεν είναι κοντά στο κέντρο της οθόνης, πατώντας το πλήκτρο [R] στο πληκτρολόγιο θα εμφανίσει ένα “X” στο κέντρο της οθόνης. Η διαδικασία περιστροφής είναι η ίδια με πριν απλά η κυκλική κίνηση γίνεται τώρα γύρω από το κέντρο ης οθόνης.

Για να βγείτε από την περιστροφή απλά πατήστε το [Enter].

Μια περιστροφή παρόμοια με την ορθογώνια γίνεται κρατώντας πατημένο το πλήκτρο [Shift] και χρησιμοποιώντας τα πλήκτρα του κέρσορα. Αυτό μπορεί να γίνει ανά πάσα στιγμή και άσχετα με τον επιλεγμένο τρόπο περιστροφής.

Περιστροφή Εικονικής Σφαίρας (Virtual Sphere Rotation)

Η περιστροφή εικονικής σφαίρας ενεργοποιείται κάνοντας κλικ στο εικονίδιο στην εργαλειοθήκη Rotate Mode. Το κέντρο περιστροφής θα πρέπει να οριστεί όπως και πριν. Η προσωρινή εμφάνιση ενός χεριού στον κέρσορα του ποντικιού δείχνει ότι είστε σε κατάσταση περιστροφής εικονικής σφαίρας (Virtual Sphere). Για να εμφανιστεί και η ίδια η σφαίρα, πατήστε τα [Shift]+[V] στο πληκτρολόγιο. Η ακτίνα της εμφανιζόμενης σφαίρας μπορεί να μεταβληθεί πατώντας το [W]. Έτσι διαμορφώνεται η ακτίνα από το κέντρο περιστροφής μέχρι την τρέχουσα θέση του κέρσορα. Δεν είναι απαραίτητη η εμφάνιση της σφαίρας για να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον τρόπο περιστροφής. Χρησιμοποιώντας τα [Shift]+[V] για δεύτερη φορά μπορούμε να ελέγξουμε την ορατότητα της σφαίρας.



Ο χρήστης μπορεί να περιστρέψει γύρω από οποιονδήποτε άξονα κάνοντας αριστερό κλικ και κουνώντας το ποντίκι. Για να περιστρέφετε σε μια διεύθυνση, κάντε ευθύγραμμες κινήσεις του ποντικιού που να περνούν από το κέντρο περιστροφής αφήνοντας το ποντίκι σε ένα από τα άκρα.

Εάν τη στιγμή της απελευθέρωσης του πλήκτρου, το ποντίκι κινείται γρήγορα, τα γραφικά θα συνεχίσουν να περιστρέφονται. Με ένα απλό αριστερό κλικ μπορείτε να σταματήσετε την αυτόματη περιστροφή. Το ίδιο επιτυγχάνεται πατώντας το πλήκτρο [F].

Μερικές φορές, είναι επιθυμητό να περιστρέψετε τα δεδομένα γύρω από έναν συγκεκριμένο άξονα, όπως για παράδειγμα, γύρω από τον άξονα Z ενώ είστε σε προβολή τομής. Αυτό μπορεί να γίνεται ακόμα και όταν είστε σε κατάσταση περιστροφής εικονικής σφαίρας κρατώντας πατημένο το [Shift] και χρησιμοποιώντας τα πλήκτρα () για να περιστρέψετε. Η περιστροφή εικονικής σφαίρας μπορεί να οριστεί ως προεπιλογή στο

παράθυρο προτιμήσεων (Preferences). Έτσι θα είναι απαραίτητη μόνο η επιλογή του κέντρου περιστροφής.

Για να βγείτε από την περιστροφή, πατήστε το [Enter]. Το κέντρο περιστροφής παραμένει στη μνήμη όσο παραμένετε στο πρόγραμμα για επόμενες περιστροφές.

Για να επαναφέρετε την προβολή γραφικών σε κάτοψη μετά την περιστροφή, πατήστε το

εικονίδιο επαναφοράς (Reset View) από την κύρια εργαλειοθήκη γραφικών.

Περιστροφή Ορθογώνιας Σφαίρας (Ortho Sphere Rotation)

Η περιστροφή ορθογώνιας σφαίρας είναι ένας συνδυασμός ορθογώνιας περιστροφής και εικονικής σφαίρας. Μπορείτε να περιστρέψετε σε οποιαδήποτε διεύθυνση χρησιμοποιώντας το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού όπως και στην εικονική σφαίρα, ενώ ο κέρσορας εμφανίζεται με το χέρι. Εάν θέλετε να περιστρέψετε γύρω από κάποιο κύριο άξονα, κινείστε τον

αντίστοιχο κύκλο με τον κέρσορα.

Δείτε παρακάτω την εικόνα της ορθογώνιας σφαίρας. Ο πράσινος κύκλος αντιστοιχεί σε περιστροφή γύρω από τον άξονα y, ο μπλε κύκλος αντιστοιχεί σε



περιστροφή γύρω από τον άξονα x, και ο κόκκινος κύκλος αντιστοιχεί στον άξονα z.

Όταν επιλέγεται ένας από τους κύκλους, ο κέρσορας αλλάζει και εμφανίζεται το εικονίδιο ορθογώνιας περιστροφής.

Στη συνέχεια μετακινείτε τον κέρσορα κατά μήκος τόξου του κύκλου για να γίνει η περιστροφή.

Εφόσον ξεκινήσει, ο άξονας θα παραμένει επιλεγμένος και στάσιμος όσο τα δεδομένα περιστρέφονται γύρω από αυτόν.

Ο εσωτερικός και εξωτερικός κύκλος (που φαίνονται μαύρο χρώμα στην παρακάτω εικόνα) μπορεί να επιλεχθεί όταν θέλετε να περιστρέψετε γύρω από άξονα κάθετο στο επίπεδο της οθόνης.

Επιλέγοντας τον εσωτερικό κύκλο γίνεται δεξιόστροφη περιστροφή ενώ με τον έξω κύκλο γίνεται αριστερόστροφη περιστροφή.

Περιστροφή Z‐Up

Η περιστροφή αυτή είναι χρήσιμη όταν θέλουμε να διατηρούμε έναν επίπεδο ορίζοντα.

Προοπτική

Πρόκειται για ακόμα ένα εικονίδιο κατάστασης το οποίο αλλάζει την προβολή σε ισομετρική προοπτική, δηλαδή τα γραφικά εμφανίζονται με βάθος. Η προβολή αυτή μπορεί να είναι κατάλληλη για τοπογραφικά μοντέλα. Η προεπιλεγμένη προβολή είναι χωρίς προοπτική, παρόλο που η προοπτική ενεργοποιείται όταν επιλέγεται η προβολή “Flying viewpoint”. Το εικονίδιο προοπτικής μπορεί να ενεργοποιηθεί με το πλήκτρο [V] στο πληκτρολόγιο.

Σημειώστε ότι το ζουμ σε προοπτική έχει διαφορετική συμπεριφορά από την ορθογώνια προβολή. Όταν κάνετε ζουμ σε προοπτική, εμφανίζονται τρία πλαίσια που σας βοηθούν να ελέγξετε τη διαδικασία του ζουμ. Όλα τα αντικείμενα στο μικρότερο πλαίσιο θα είναι ορατά και μετά το ζουμ. Όλα τα αντικείμενα έξω από το



μεγαλύτερο πλαίσιο δεν θα είναι ορατά μετά το ζουμ. Τα αντικείμενα ανάμεσα στα δύο πλαίσια μπορεί να είναι ορατά ανάλογα με το βάθος του ζουμ. Το μεσαίο πλαίσιο αποδίδει τη οριζόμενη από το χρήστη περιοχή:

Στο παραπάνω παράδειγμα, είναι εμφανές ότι τα δεδομένα πιο κοντά στον θεατή προβάλλονται πιο παραμορφωμένα από την προοπτική. Η προοπτική χρησιμοποιείται απλά για την οπτικοποίηση και δεν συνιστάται κατά την διάρκεια της σχεδίασης.

Συμβουλή

Όταν είστε σε προβολή προοπτικής, εμφανίστε το παράθυρο επισκόπησης για να εμφανιστεί η πυραμίδα προοπτικής. Η κορυφή της είναι το σημείο θέασης και η ίδια η πυραμίδα αποδίδει το βάθος θέασης. Γραφικά εκτός της πυραμίδας δεν είναι ορατά στο κύριο παράθυρο γραφικών.



Η προοπτική απενεργοποιείται κάνοντας κλικ στο ενεργό εικονίδιο ή πατώντας το [V] στο πληκτρολόγιο. Το παράθυρο επισκόπησης θα εμφανίσει ένα κανονικό πλαίσιο που αποδίδει τον ορατό χώρο:

Τομές & Παράθυρο Επισκόπησης

Η εργαλειοθήκη ιδιοτήτων τομής (Slice Properties) εμφανίζεται κάνοντας δεξί κλικ στο εικονίδιο ενεργοποίησης προβολής τομής (Toggle Sliced View) στην κύρια εργαλειοθήκη γραφικών:

Πρόκειται για ένα ευέλικτο παράθυρο που μας επιτρέπει όχι μόνο την μεταβολή του πάχους και του βήματος των τομών αλλά και την εκτέλεση διαφόρων σημαντικών λειτουργιών σχετικών με προβολές τομής:

Μπορούμε να προχωρήσουμε μια τομή εμπρός και πίσω



Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το εικονίδιο χεριού για να μεταφέρουμε το επίπεδο τομής δυναμικά μέσα στο χώρο κρατώντας το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού πατημένο ενώ κινούμε το ποντίκι πάνω-κάτω.

Μπορούμε να ευθυγραμμίσουμε την προβολή με το εικονίδιο στο τρέχον επίπεδο τομής. Αυτό είναι χρήσιμο, για παράδειγμα, στη περίπτωση που ο χρήστης έχει περιστρέψει την προβολή στην τομή.

Μπορούμε να ενεργοποιήσουμε τα προφίλ με το εικονίδιο για να εμφανίζεται η τομή του επιπέδου τομής με μοντέλα τριγωνισμού ή πλέγματα.

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την μπάρα για να ελέγξουμε την ορατότητα το πλέγματος της τομής. Το πλέγμα είναι αόρατο όταν ο δείκτης είναι τέρμα αριστερά (αρχική θέση) και εντελώς ορατό όταν ο δείκτης είναι τέρμα δεξιά.

Συμβουλή

Το χρώμα του πλέγματος και η τιτλοφόρηση των συντεταγμένων ορίζεται στο παράθυρο ‘Create Primary Section’ μέσω της παλέτας ‘Display colour’.

Το εικονίδιο επιτρέπει την τομή με διαφανείς τριγωνισμούς. Αρχικά είναι ενεργό.

Το πλέγμα τομής είναι παρόμοιο σε εμφάνιση με γραμμές συντεταγμένων σε δύο διαστάσεις. Μπορεί να εμφανιστεί σε μη ορθογώνια επίπεδα. Δείτε το παρακάτω παράδειγμα όπου το επίπεδο τομής (κόκκινο) είναι τυχαίο:

Το πεδίο Clip επιτρέπει στο χρήστη να αλλάξει τον τρόπο προβολής στη τομή μεταβάλλοντας το κόψιμο των γραφικών.

Συνήθως, μια τομή κόβεται κατά πάχος (By width) στην οποία περίπτωση τα δεδομένα κόβονται μετά από απόσταση που ορίζεται στα πεδία πάχους ‘Front’ και ‘Back’. Για παράδειγμα, στο παραπάνω παράθυρο, η τομή θα έχει συνολικό πάχος 2.8 (δηλαδή 1.4 εμπρός συν 1.4 πίσω). Εάν στο πεδίο Clip επιλέξουμε το “Forwards” τότε



όλα τα δεδομένα εμπρός του επιπέδου τομής θα εμφανίζονται στην προβολή τομής. Εάν επιλέξουμε το ‘No Clipping’, τότε τα πεδία Front και Back αγνοούνται σαν η τομή να είχε άπειρο πάχος. Στην παρακάτω εικόνα χρησιμοποιείται το ‘Forwards’:

Το επίπεδο τομής εμφανίζεται με κόκκινο μετακινώντας το δείκτη Display στα δεξιά (το πλέγμα συντεταγμένων εμφανίζεται γαλάζιο για αντίθεση). Εμφανίζονται επίσης πολύγωνα προφίλ στο επίπεδο τομής όπου οι τριγωνισμοί τέμνονται με το επίπεδο τομής.

Συμβουλή

Το χρώμα των προφίλ τομής ρυθμίζεται με τη λειτουργία Tools > Preferences > Graphics > Colours και την προτίμηση χρώματος Label.

Οι προβολές τομής δημιουργούνται με διάφορους τρόπους: με τη λειτουργία View > Create Section, με τη λειτουργία View > Change View > Section ή χρησιμοποιώντας τα αντίστοιχα πλήκτρα συντόμευσης. Ο πιο βολικός τρόπος,

μάλλον, είναι κάνοντας αριστερό κλικ στο εικονίδιο τομής ‘Create Section View’ στην κανονική εργαλειοθήκη:



Συνήθως θα δίνατε κλίση 90 για μια εγκάρσια τομή. Κλίση 0 θα οδηγούσε σε μια οριζόντια τομή.

Συμβουλή

Το πλήρες πάχος τομής αποτελείται από μια απόσταση πίσω και εμπρός του επιπέδου τομής. Στο παράθυρο ορισμού τομής ‘Create Section’, σημειώστε ότι για συμμετρικό κόψιμο, η τιμή που ορίζεται από τον χρήστη στο πεδίο “Width either side” πρέπει να είναι το μισό του επιθυμητού πάχους.

Η μέθοδος επιλογής επιπέδου (“Select Plane By”) εξαρτάται από τα διαθέσιμα δεδομένα: σε μερικές περιπτώσεις είναι βολικό να επιλέγεται κατά ‘Line segment’ όταν υπάρχει ήδη μια ψηφιοποιημένη γραμμή στην οθόνη. Σημειώστε ότι η σειρά των σημείων της επιλεγόμενης γραμμής θα καθορίσει τη διεύθυνση της τομής. Συχνά είναι πιο αξιόπιστο το να χρησιμοποιήσουμε τη μέθοδο δύο σημείων ‘2 points’ ώστε να έχουμε πλήρη έλεγχο της σειράς των σημείων.

Η μέθοδος τριών σημείων ‘3 points’ εφαρμόζεται όταν επιλέγουμε ένα συγκεκριμένο επίπεδο.

Η μέθοδος ‘Easting’, ‘Northing’ και ‘Level’ χρησιμοποιείται όταν επιλέγεται ένα από το ορθογώνια επίπεδα. Ο χρήστης πρέπει να εισάγει μια κατάλληλη συντεταγμένη στο διπλανό πεδίο και να πατήσει το [OK]. Σημειώστε ότι οι μη-κύριες τομές που δημιουργούνται χρησιμοποιώντας αυτή τη συγκεκριμένη μέθοδο ονομάζονται αντίστοιχα ‘Northing’, ‘Easting’ και ‘Horizontal’. Μια εγκάρσια τομή ονομάζεται ‘Vertical’. Τομές σε αυθαίρετο επίπεδο ονομάζονται ‘Section’. Όλες οι κύριες τομές ονομάζονται ‘Primary’.

Ανάλογα με τον τύπο τομής (Section Type), θα εμφανιστεί η προβολή τομής.



Εάν είναι κύρια τομή (Primary section) η προβολή θα αλλάξει ανάλογα με τις ρυθμίσεις που έγιναν στο σχετικό παράθυρο. Για τους άλλους δύο τύπους (“Create a section through all objects” ή “Create a section through a single object”), η προβολή δεν ευθυγραμμίζεται μέχρι ο χρήστης να πατήσει το εικονίδιο ευθυγράμμισης στην εργαλειοθήκη ιδιοτήτων τομής. Οι τομές αυτές αναφέρονται και ως μη-κύριες (non-primary sections).

Η μετακίνηση σε παράλληλες τομές γίνεται με τα πλήκτρα [Page Up] και [Page Down] στο πληκτρολόγιο. Εναλλακτικά, ο χρήστης μπορεί να χρησιμοποιήσει τα σχετικά εικονίδια στην εργαλειοθήκη όπως εξηγήσαμε νωρίτερα.

Ανά πάσα στιγμή, ο χρήστης μπορεί να πάει πίσω στις προηγούμενες τομές με το πλήκτρο [B] στο πληκτρολόγιο. Ένας άλλος τρόπος να ανακαλέσουμε μια προβολή είναι να της δώσουμε έναν συγκεκριμένο αριθμό χρησιμοποιώντας τα πλήκτρα [Shift] + [n] όπου “n” είναι ένας αριθμός από 1 έως 9, στην συνέχεια να την αποθηκεύσουμε και να πατήσουμε τον αριθμό της για να την προβάλουμε. Έτσι μπορούμε να καταγράψουμε εννιά διαφορετικές απόψεις αλλά μόνο στη τρέχουσα λειτουργία του προγράμματος. Οι απόψεις αυτές χάνονται μόλις βγείτε από το Envisage.

Η προηγούμενη εικόνα δίνει ένα παράδειγμα επιπέδου τομής. Στο μέσο του επιπέδου προβάλλονται οι συντεταγμένες X,Y,Z. Αυτό μπορεί να βοηθά όταν η τομή είναι ορθογώνια σε έναν από τους κύριους άξονες – γίνεται έτσι προφανές ποια τομή προβάλλεται (Easting, Northing ή Level). Το μέγεθος της ετικέτας ελέγχεται από το μέγεθος που δίνεται στο παράθυρο Create Section στο πεδίο ‘Display grid spacing’. Όσο μεγαλύτερο το διάστημα του πλέγματος, τόσο μεγαλύτερο το μέγεθος του κειμένου.

Συμβουλή

Η ετικέτα εμφανίζεται μόνο εφόσον εμφανίζεται και το επίπεδο της τομής μέσω της μπάρας Display και εφόσον η επιλογή ‘Annotate’ έχει τσεκαριστεί στο παράθυρο Create Section.

Οι συντεταγμένες του τρέχοντος επιπέδου τομής εμφανίζονται επίσης στη γραμμή κατάστασης και εφόσον ενεργοποιήσουμε το παράθυρο τομής κάνοντας κλικ μέσα σε αυτό.



Η παραπάνω εικόνα δείχνει πολλαπλά επίπεδα τομής. Στην περίπτωση αυτή τα δεδομένα έχουν περιστραφεί και έχει εφαρμοστεί ένα τρισδιάστατο πλέγμα συντεταγμένων. Τα δεδομένα έχουν κοπεί με δύο επίπεδα τομής χρησιμοποιώντας το ‘forward clipping’. Το κόκκινο πλέγμα είναι ένα κάθετο επίπεδο ενώ το πράσινο είναι ένα αυθαίρετο.


53Βάσεις Δεδομένων

3 Βάσεις Δεδομένων

3.1 Γενικά Τα δεδομένα στα οποία βασίζονται οι γεωλογικές ερμηνείες στα περισσότερα κοιτάσματα προέρχονται κυρίως από γεωλογικές παρατηρήσεις στην επιφάνεια ή σε υπόγειες αποκαλύψεις, συνδυασμένες με τις γεωλογικές αναλύσεις των γεωτρητικών δειγμάτων. Οι πληροφορίες αυτές γενικά εξετάζονται ως σημειακά δεδομένα, δίνοντας στο γεωλόγο ένα δίκτυο σημείων πάνω στο οποίο θα στηριχθεί η θεωρία για το γεωλογικό μοντέλο. Η δυνατότητα ενός ολοκληρωμένου συστήματος Η/Υ να συμπεριλάβει τέτοια δεδομένα άμεσα σε ένα μοντέλο είναι πολύ σημαντική και ωφέλιμη για τον γεωλόγο και τον μηχανικό.

Οι πληροφορίες που συλλέγονται στα διάφορα στάδια έρευνας και αξιολόγησης ενός κοιτάσματος αποθηκεύονται σε μια ή περισσότερες βάσεις δεδομένων ανάλογα με τον τύπο και την προέλευση τους. Για παράδειγμα μια βάση γεωτρητικών δεδομένων μπορεί να περιέχει όλα τα δείγματα των αναλύσεων που έχουν γίνει στους πυρήνες των γεωτρήσεων από ένα ερευνητικό πρόγραμμα. Μια βάση δεδομένων είναι μια ιεραρχημένη δομή αποθήκευσης και ανάκτησης ομοειδών πληροφοριών.

Πληροφορίες που έχουν να κάνουν με την οριοθέτηση συγκεκριμένων επιφανειακών ή και υπόγειων δομών, όπως οι τοπογραφικές μετρήσεις, αποθηκεύονται επίσης σε βάσεις δεδομένων οι οποίες όμως διαφέρουν σε δομή από αυτές των γεωτρητικών / γεωλογικών δεδομένων, καθώς δίνεται πολύ περισσότερη ελευθερία στον τρόπο αποθήκευσης και χρήσης τους.

3.2 Γεωτρήσεις Η αποθήκευση των γεωτρητικών δειγμάτων σε μια πλήρη βάση δεδομένων αποτελεί ένα από τα πρώτα και πιο σημαντικά στάδια κατά την μοντελοποίηση και το σχεδιασμό μιας εκμετάλλευσης. Συνήθως χρησιμοποιείται μια από τις ακόλουθες τρεις προσεγγίσεις στο στήσιμο μιας βάσης γεωλογικής χαρτογράφησης και γεωτρητικών αναλύσεων:

1. Δομές αρχείων βασισμένες σε γραμμικά τμήματα κοινού γεωλογικού τύπου, με πεδία δεδομένων που περιέχουν περιγραφικές πληροφορίες για κάθε τύπο (πχ. όνομα γεώτρησης, από, έως, αναλύσεις, κλπ.)

2. Δομές αρχείων βασισμένες στον καθορισμό της θέσης των ορίων μεταξύ διαφορετικών γεωλογικών τύπων, με πεδία δεδομένων που περιέχουν πληροφορίες για τις διάφορες ιδιότητες και χαρακτηριστικά του κάθε ορίου (πχ. όνομα γεώτρησης, βάθος επαφής, γωνία τομής, άνω δομή, κλπ.)

3. Ένας συνδυασμός των προηγούμενων δυο μεθόδων όπου τα χαρακτηριστικά των γραμμικών τμημάτων κοινών γεωλογικών τύπων ορίζονται, μαζί με μια περιγραφή των ορίων αρχής και τέλους.



Οι περισσότερες βάσεις γεωτρητικών δεδομένων είναι του 1ου τύπου μια και συνήθως οι γεωλογικές πληροφορίες είναι συσχετισμένες με μήκη πυρήνα που έχουν αναλυθεί. Οι βάσεις χαρτογράφησης είναι συνήθως του 2ου τύπου, καθώς η γεωλογική χαρτογράφηση συνήθως εξαρτάται από την αναγνώριση και καταγραφή σημαντικών ορίων. Πολλοί από τους περιορισμούς των δυο αυτών προσεγγίσεων μπορούν να ξεπεραστούν χρησιμοποιώντας την τρίτη προσέγγιση που επιτρέπει την καταγραφή και αποθήκευση του ευρύτερου φάσματος σχετικών πληροφοριών. Η ανάπτυξη μιας τέτοιας βάσης δεδομένων συχνά περιπλέκεται από την έλλειψη μιας κοινά αποδεκτής ονοματολογίας και πρακτικής καταγραφής δεδομένων, οδηγώντας σε σημαντικές διαφορές μεταξύ των πληροφοριών που συλλέγονται από διάφορους γεωλόγους που εργάζονται στο ίδιο έργο. Παρόλα αυτά, είναι συνήθως δυνατό να καθοριστούν κύριοι διαχωρισμοί (σε μια βάση λιθολογική, ορυκτολογική ή άλλη γεωλογική) που επιτρέπουν στις διάφορες μονάδες, και στα όρια τους, να κωδικοποιηθούν για λόγους αναγνώρισης.

Η κωδικοποίηση των ορίων μεταξύ διαφορετικών μονάδων περιπλέκεται από το γεγονός ότι ενώ μερικές ασυνέχειες μπορούν εύκολα να εντοπιστούν ξεχωριστά κατά την χαρτογράφηση ή καταγραφή, κάποιες άλλες αναγνωρίζονται μόνο κατά τύπο. Για παράδειγμα, οι επαφές μεταξύ διαφορετικών ιζηματογενών μονάδων αυτομάτως ορίζουν το γεωλογικό υλικό που βρίσκεται σε κάθε πλευρά. Από την άλλη πλευρά όμως, η σημασία στοιχείων όπως τα κύρια ρήγματα συνήθως αναγνωρίζεται μόνο κατά το στάδιο της ερμηνείας.

3.2.1 Προβολή Πληροφοριών Βάσης Γεωτρητικών Δεδομένων Η προβολή και εμφάνιση των γεωτρήσεων και των σχετικών αναλύσεων που έχουν αποθηκευτεί σε μια βάση δεδομένων είναι ένα πολύ σημαντικό στοιχείο των ανάλογων προγραμμάτων λογισμικού και συχνά καθορίζει την επιλογή και αγορά τους. Η δυνατότητα τρισδιάστατης προβολής των γεωτρήσεων ταυτόχρονα με άλλα χαρτογραφικά στοιχεία όπως το τοπογραφικό ανάγλυφο βοηθά τον γεωλόγο να σχηματίζει μια πιο πλήρη αντίληψη του γεωλογικού περιβάλλοντος. Επίσης η δυνατότητα άμεσης σύνδεσης των γραφικών αναπαραστάσεων των γεωτρήσεων με την βάση δεδομένων βοηθά την άντληση πληροφοριών κατά την γεωλογική μοντελοποίηση οδηγώντας σε καλύτερα και πληρέστερα γεωλογικά μοντέλα (Σχήμα 3.1).

Οι αναλυτικές πληροφορίες που περιέχονται στη βάση δεδομένων αποδίδονται χρωματικά βάση υπομνημάτων τα οποία κατασκευάζει ο χρήστης του συστήματος και τα οποία συνδέουν συγκεκριμένα όρια τιμών ή και μεμονωμένες ιδιότητες με συγκεκριμένα χρώματα. Η σωστή επιλογή των χρωμάτων μπορεί να βοηθήσει σημαντικά στη γεωλογική ερμηνεία.

Τα σχετικά προγράμματα λογισμικού δίνουν επίσης την δυνατότητα προβολής των γεωτρήσεων σε τομές ώστε να γίνεται δυνατή η ψηφιοποίηση των γεωλογικών προφίλ κατά την ερμηνεία. Μάλιστα τα πιο προηγμένα συστήματα δίνουν την δυνατότητα της ταυτόχρονης προβολής μιας τομής πριν και μετά το επίπεδο στο οποίο δουλεύουμε, ώστε τα προφίλ που σχεδιάζουμε να έχουν κάποια συνοχή.



Σχήμα 3.1: Παράδειγμα βάσης γεωτρητικών δεδομένων και τρισδιάστατης

προβολής γεωτρήσεων.

3.2.2 Δημιουργία Βάσης Γεωτρητικών Δεδομένων Οι πληροφορίες που περιέχονται στα δείγματα των πυρήνων των γεωτρήσεων πρέπει να χρησιμοποιηθούν κατά έναν πολύ συγκεκριμένο τρόπο για να γίνει η ανάπτυξη της βάσης δεδομένων. Συνήθως οι βάσεις αυτές χρησιμοποιούν ως κλειδί (δηλαδή ως το βασικό στοιχείο της βάσης) την ίδια την γεώτρηση ή καλύτερα τον κωδικό ονομασίας της. Τα βασικά στοιχεία από τα οποία αποτελείται μια βάση γεωτρητικών δεδομένων είναι:

1. Στοιχεία κολάρου: όνομα γεώτρησης, συντεταγμένες κολάρου, βάθος γεώτρησης

2. Στοιχεία οριοθέτησης ανά τμήμα γεώτρησης: αρχικό βάθος, τελικό βάθος, αζιμούθιο τμήματος, κλίση τμήματος

3. Στοιχεία αναλύσεων ανά τμήμα γεώτρησης: αρχικό βάθος, τελικό βάθος, ανάλυση 1, ανάλυση 2,...

4. Γεωλογικά στοιχεία ανά τμήμα γεώτρησης: αρχικό βάθος, τελικός βάθος, ορίζοντας, λιθολογία, κλπ.

Το αρχικό και τελικό βάθος των τμημάτων της γεώτρησης δίνονται κατά μήκος της γεώτρησης και δεν είναι το πραγματικό βάθος. Θεωρούμε ως μηδέν το βάθος του κολάρου.

Τα στοιχεία αυτά οργανώνονται σε πίνακες που συνδέονται μέσω του ονόματος της γεώτρησης. Οι πίνακες αυτοί συμπληρώνονται είτε χειρονακτικά με πληκτρολόγηση των τιμών, ή συνήθως με αυτόματη φόρτωση των στοιχείων από υπάρχοντα αρχεία τύπου ASCII ή Excel αφού προηγουμένως γίνει η αντιστοίχηση των στηλών των αρχείων με τα πεδία των πινάκων της βάσης.

Μετά την συμπλήρωση των πινάκων και την φόρτωση όλων των δεδομένων, ο χρήστης έχει την δυνατότητα να ελέγξει για τυχόν λάθη και παραλείψεις. Συχνά γίνεται το λάθος ένα τμήμα της γεώτρησης να τελειώνει μετά την αρχή του επόμενου δηλαδή το τελικό βάθος του τμήματος να είναι μεγαλύτερο



από το αρχικό του προηγούμενου. Τα σφάλματα αυτά αναφέρονται αυτόματα από το σύστημα και επιτρέπουν την άμεση αντιμετώπιση τους πριν να είναι αργά.

Εφόσον όλα είναι εντάξει με τις τιμές που δόθηκαν, οι γεωτρήσεις μπορούν να προβληθούν γραφικά και να χρησιμοποιηθούν για τη γεωλογική μοντελοποίηση και την εκτίμηση των αποθεμάτων.

3.3 Διανυσματικά Στοιχεία

3.3.1 Γενικά Τα διανυσματικά στοιχεία περιλαμβάνουν σημεία, γραμμές, και πολύγωνα στην ορολογία των γραφικών υπολογιστή. Πρόκειται συνήθως για τα δεδομένα εισόδου τα οποία έχουν προκύψει από τοπογραφικές μετρήσεις, δεδομένα από GPS ή δορυφόρο, σαρώσεις με οπτικά συστήματα και λέιζερ, αεροφωτογραφίες που έχουν μετατραπεί σε διανυσματικούς χάρτες ή και στοιχεία που έχουν δημιουργηθεί σε επόμενα στάδια της σχεδίασης ενός έργου. Η αποθήκευση αυτών των στοιχείων γίνεται κατά τρόπο πιο ελεύθερο από τα γεωτρητικά στοιχεία και είναι στην διάθεση του χρήστη να επιλέξει τον τρόπο με τον οποίο θα δομηθεί μια τέτοια βάση δεδομένων. Αυτό βέβαια δεν σημαίνει ότι δεν πρέπει να υπάρχει ένα σύστημα αποθήκευσης το οποίο να τηρείται από όλους όσους έχουν πρόσβαση στα στοιχεία αυτά. Στην παράγραφο που ακολουθεί δίνεται ένα παράδειγμα δόμησης μιας τέτοιας βάσης δεδομένων όπως αυτή που χρησιμοποιείται από το πακέτο λογισμικού VULCAN.

3.3.2 Δομή Βάσης Διανυσματικών Δεδομένων Μια βάση διανυσματικών δεδομένων μπορεί να αποτελείται από πέντε επίπεδα:

1. Στο ανώτερο επίπεδο βρίσκεται η περιοχή (κατάλογος) εργασίας. Αυτός είναι ο κατάλογος μέσα στον οποίο βρίσκονται όλα τα στοιχεία που αφορούν ένα συγκεκριμένο έργο και καταλαμβάνουν έναν κατάλογο στον σκληρό δίσκο του υπολογιστή. Ο κατάλογος αυτός μπορεί να περιέχει υποκαταλόγους οι οποίοι να περιέχουν συγκεκριμένους τύπους στοιχείων.

2. Κάθε κατάλογος μπορεί να χωρίζεται σε διάφορα αρχεία σχεδίασης. Κάθε αρχείο σχεδίασης μπορεί να περιέχει δεδομένα σχετικά με χαρτογραφικά δεδομένα μιας περιοχής. Εναλλακτικά, το αρχείο μπορεί να αφορά αποκλειστικά δεδομένα μιας συγκεκριμένης μορφής, πχ. ισοϋψείς γραμμές, δρόμους ή ενός συγκεκριμένου πεδίου, πχ. γεωλογία, τοπογραφία, κλπ. Τα περιεχόμενα όλων των αρχείων μπορούν να τροποποιηθούν, να χρησιμοποιηθούν ως σημεία αναφοράς (ως μη μεταβαλλόμενες ενότητες), ή να συντεθούν για την δημιουργία καινούργιων αρχείων.

3. Κάθε αρχείο σχεδίασης είναι χωρισμένο σε λογικές ομάδες δεδομένων που ονομάζονται στρώματα σχεδίασης (layers). Ένα στρώμα συνήθως περιέχει μια ομάδα από παρόμοια αντικείμενα και δεδομένα. Για παράδειγμα, σε ένα αρχείο που αντιπροσωπεύει δεδομένα από ένα χάρτη, όλες οι ισοϋψείς στα 200 μέτρα μπορούν να είναι σε ένα στρώμα και όλες οι ισοϋψείς στα 100 μέτρα σε ένα άλλο.

4. Τα στρώματα με την σειρά τους χωρίζονται σε γραφικές ενότητες που ονομάζονται αντικείμενα (objects). Ένα αντικείμενο συνήθως



αντιπροσωπεύει ένα φυσικό στοιχείο όπως μια ισοϋψή γραμμή ή ένα πλαίσιο περιγραφής. Στο επίπεδο των αντικειμένων εφαρμόζονται οι γραφικές ιδιότητες όπως το χρώμα, ο τύπος γραμμής (line type) και ο τύπος γεμίσματος (pattern fill).

5. Το τελικό επίπεδο είναι το σημείο συντεταγμένων ή η γραμμή κειμένου μέσα στο αντικείμενο. Κάθε σημείο ή γραμμή κειμένου μπορεί να τροποποιηθεί ξεχωριστά.

Η διάταξη αυτή είναι πολύ συνηθισμένη και χρησιμοποιείται από τα περισσότερα σχετικά πακέτα λογισμικού. Το μόνο που διαφέρει συνήθως είναι οι ονομασίες όλων αυτών των στοιχείων κάτι που συχνά εξαρτάται και από την χώρα προέλευσης του εκάστοτε προγράμματος.

Σχήμα 3.2: Δομή βάσης διανυσματικών δεδομένων.

3.3.3 Οργάνωση των Διανυσματικών Δεδομένων Όπως αναφέρθηκε σε προηγούμενη παράγραφο, η οργάνωση των δεδομένων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την συγκεκριμένη εφαρμογή. Παρόλα αυτά, στη συνέχεια δίνεται ένα γενικό διάγραμμα κανόνων που θα βοηθήσουν στην δημιουργία της απαιτούμενης οργάνωσης:

1. Καθορίζεται η βασική μονάδα των δεδομένων στο σύστημα πέραν των θέσεων των σημείων. Για παράδειγμα, τα ψηφιοποιημένα δεδομένα ισοϋψών συνήθως οδηγούν στην χρήση της κάθε ισοϋψούς ως βασική μονάδα. Αυτή η μονάδα γίνεται στην συνέχεια το αντικείμενο μέσα στην οργάνωση των δεδομένων.

2. Τα στρώματα καθορίζονται έτσι ως ομάδες από σχετικά αντικείμενα. Ένα στρώμα μπορεί να περιέχει όλες τις ισοϋψείς ενός τοπογραφικού ανάγλυφου ή τα όρια μιας ζώνης μεταλλοφορίας. Εναλλακτικά, είναι δυνατό να οργανωθούν τα ονόματα των στρωμάτων και να γίνει χρήση των χαρακτήρων wild card (‘*’ και ‘%’) για να δημιουργηθούν ομάδες στρωμάτων. Για παράδειγμα, μπορεί να βάλουμε τα τοπογραφικά δεδομένα μιας ημέρας στο ίδιο στρώμα.



SV051109 (Μετρήσεις της 9 Νοεμβρίου 2005) SV051210 (Μετρήσεις της 10 Δεκεμβρίου 2005) SV051215 (Μετρήσεις της 15 Δεκεμβρίου 2005)

Με αυτόν το τρόπο παρέχονται πολλές επιλογές:

SV* φορτώνονται όλες οι μετρήσεις SV05* φορτώνονται όλες οι μετρήσεις του 2005 SV0512* φορτώνονται όλες οι μετρήσεις του Δεκεμβρίου 2005.

Ένα άλλο παράδειγμα αυτή τη φορά για την γεωλογική μοντελοποίηση μπορεί να είναι για το στρώμα 'ΜΤΑ':

ΜΤΑ.GEOL. Γεωλογία ΜΤΑ.CROP Επιφανειακά όρια ΜΤΑ.MASK Πολύγωνο περιορισμού Το αρχείο σχεδίασης μπορεί έτσι να οριστεί ως μια ομάδα από σχετικές ενότητες σχεδίασης. Χρησιμοποιώντας το προηγούμενο παράδειγμα, αυτό μπορεί να είναι ένα αρχείο που περιέχει όλα τα γεωλογικά δεδομένα όπως ισοϋψείς, ζώνες εξάλειψης, κλπ., σε ξεχωριστές ενότητες σχεδίασης. Εναλλακτικά κάθε αρχείο μπορεί να αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή και να περιέχει, για παράδειγμα, είτε όλα τα γεωλογικά δεδομένα ή όλα τα κτήρια του ορυχείου.

3.3.4 Αρχεία Σχεδίασης (Design Files) Το όνομα του αρχείου σχεδίασης αποτελείται από τον κωδικό εργασίας (project prefix) και τον κωδικό βάσης δεδομένων (Spatial Database Identifier, sdi). Η κατάληξη του αρχείου είναι .dgd.isis. Επομένως το πλήρες όνομα του αρχείου σχεδίασης είναι:

<proj><sdi>.dgd.isis

Σχετικό με το αρχείο σχεδίασης είναι το αντίστοιχο αρχείο καταλόγου ISIS-DB:

<proj><sdi>.dgd.isix

Τα δεδομένα αποθηκεύονται στο αρχείο σχεδίασης μόνο όταν σωθούν. Πριν το σώσιμο, οποιεσδήποτε αλλαγές ή καινούργια εργασία αποθηκεύονται σε ένα αντίγραφο της τελευταίας αποθηκευμένης έκδοσης του αρχείου σχεδίασης. Το αρχείο αυτό συνήθως αναφέρεται ως αρχείο εργασίας (work file, <proj><sdi>.isis.wrk) και βρίσκεται στον ίδιο κατάλογο με το αρχείο σχεδίασης. Τα αρχεία εργασίας επιτρέπουν την διάσωση δεδομένων σε περίπτωση ανώμαλης εξόδου από το σύστημα. Τα αρχεία σχεδίασης (.dgd.isis) μπορούν να είναι προσπελάσιμα από οποιονδήποτε χρήστη για προβολή μόνο εκτός εάν εκτελείται κάποια λειτουργία διάσωσης. Τα αρχεία εργασίας είναι κλειδωμένα (locked) σε όλη την διάρκεια λειτουργίας του προγράμματος, δηλαδή κανένας άλλος χρήστης δεν μπορεί να διαβάσει το αρχείο εργασίας.



Θα πρέπει να συμπιέζεται το αρχείο σχεδίασης κατά διαστήματα, πχ. κάθε μήνα, καθώς δεδομένα τα οποία διαγράφονται στην ουσία παραμένουν στο αρχείο αλλά σημειωμένα για διαγραφή. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα αυτά τα δεδομένα μπορεί να καταλαμβάνουν πολύ χώρο. Η συμπίεση των αρχείων έχει ως αποτέλεσμα την διαγραφή των δεδομένων που έχουν σημειωθεί προς διαγραφή.

3.3.5 Στρώματα (Layers) Είναι η κύρια ομαδοποίηση εντός μιας βάσης διανυσματικών δεδομένων. Όπως στο AutoCAD και άλλα πακέτα CAD, το VULCAN οργανώνει τα δεδομένα σε κύριες ομάδες ή επίπεδα που ονομάζονται στρώματα. Αντίθετα, όμως με το AutoCAD, το VULCAN δεν δημιουργεί αυτόματα ένα προεπιλεγμένο στρώμα 0. Στο VULCAN πρέπει ο χρήστης να ορίζει το επιλεγμένο στρώμα στο οποίο εργάζεται. Αυτό ονομάζεται τρέχον στρώμα. Μια βάση διανυσματικών δεδομένων μπορεί να περιέχει ένα ή περισσότερα στρώματα. Τα στρώματα είναι η βασική ομάδα ταξινόμησης μέσα σε ένα αρχείο σχεδίασης. Το όνομα ενός στρώματος μπορεί να έχει μέχρι 10 χαρακτήρες (τα διαστήματα δεν επιτρέπονται). Το όνομα στρώματος είναι το κύριο κλειδί προσπέλασης στα ψηφιοποιημένα δεδομένα και μια λίστα των στρωμάτων βρίσκεται στο αρχείο .dgd.isix για λειτουργικούς λόγους.

Τα ονόματα των στρωμάτων θα πρέπει να επιλέγονται έτσι ώστε να βοηθούν στην αναγνώριση των περιεχόμενων τους. Οι περιγραφές των στρωμάτων (descriptions) θα πρέπει επίσης να εισάγονται και να ανανεώνονται όταν χρειάζεται καθώς αποτελούν την βάση για τις περιληπτικές αναφορές. Ονόματα στρωμάτων της μορφής DIG$xxxxxx χρησιμοποιούνται μόνο από το σύστημα. Τα στρώματα μπορούν να εμφανίζονται και ως στοιχεία αναφοράς (underlays). Αυτό επιτρέπει την προβολή των δεδομένων για αναφορά μόνο και όχι για τροποποίηση.

3.3.6 Αντικείμενα (Objects) Τα αντικείμενα αποτελούν την κύρια μέθοδο συλλογής και τροποποίησης δεδομένων. Υπάρχουν δύο τύποι αντικειμένων: Αντικείμενα String Τα αντικείμενα string είναι ουσιαστικά σειρές από ψηφιοποιημένα σημεία συντεταγμένων τα οποία μπορούν να συνδέονται μεταξύ τους ή όχι. Τα περισσότερα αντικείμενα είναι αυτού του τύπου. Πολύπλοκα αντικείμενα μπορούν να σχεδιασθούν με χρήση πρότυπων διατομών (primitives). Αντικείμενα Κειμένου Τα αντικείμενα κειμένου αποτελούνται από γραμμές κειμένου που χρησιμοποιούνται κυρίως για περιγραφή. Και οι δύο τύποι αντικειμένων μπορούν να τροποποιηθούν. Οι γραφικές ιδιότητες όπως ο τύπος γραμμής, ή το χρώμα μπορούν να αλλαχθούν και το αντικείμενο μπορεί να ονομαστεί ή να του δοθεί μια αριθμητική τιμή. Η αριθμητική τιμή μπορεί να χρησιμοποιηθεί από διάφορα τμήματα του Envisage – το γραφικό περιβάλλον του VULCAN.

3.3.7 Σημεία Συντεταγμένων (Points) Κάθε σημείο συντεταγμένων σε ένα αντικείμενο string έχει τρεις τιμές: Χ, Υ και Ζ. Οι Χ και Υ τιμές αντιστοιχούν στους άξονες Χ και Υ (ανάλογα με το σύστημα προβολής που χρησιμοποιείται). Η τιμή Ζ αντιστοιχεί στον άξονα Ζ ή το υψόμετρο.



Μια τέταρτη τιμή, η τιμή W, είναι μια παράμετρος που μπορεί να δοθεί προαιρετικά σε ένα σημείο συντεταγμένων. Για παράδειγμα, μπορεί να αντιπροσωπεύει τον αριθμό ενός τοπογραφικού σταθμού σε ένα πλάνο υπόγειας εκμετάλλευσης. Τα αντικείμενα κειμένου έχουν μόνο δύο συντεταγμένες. Αυτές καταγράφουν την θέση, το μέγεθος και την κατεύθυνση του κειμένου στο επίπεδο Χ-Υ. Τα σημεία συντεταγμένων μπορούν να ονομαστούν και να σημανθούν με την τιμή W.

3.3.8 Ομάδες και Στοιχεία (Groups και Features) Αναφέραμε νωρίτερα ότι υπάρχουν και άλλοι τρόποι για να οργανώσουμε τα δεδομένα. Οι τρόποι αυτοί εφαρμόζονται στο επίπεδο των αντικειμένων και αφορούν την χρήση ομάδων και στοιχείων (Groups και Features). Οι Ομάδες (Groups) δημιουργούνται επιλέγοντας αντικείμενα και ορίζοντας την ιδιότητα ομάδας τους σε μια κοινή τιμή. Τα αντικείμενα μπορούν να επιλέγονται για ομαδοποίηση εντός ή ανάμεσα σε στρώματα. Εκμεταλλευόμενοι την ιδιότητα ομάδας μπορείτε να εργαστείτε ταυτόχρονα σε ένα πλήθος κατά τα άλλα μη σχετικών αντικειμένων. Τα Στοιχεία (Features) δημιουργούνται ορίζοντας ένα σετ στοιχείου. Ένα σετ στοιχείου είναι μια ομάδα ιδιοτήτων που ορίζονται από τον χρήστη και αποθηκεύονται σε ένα αρχείο. Αντικείμενα με κοινό στοιχείο θα μοιράζονται και τις ιδιότητες που ορίζονται μέσα στο σετ του στοιχείου. Το αρχείο στοιχείου χρησιμοποιεί την εξής ονοματολογία:

<πρόθεμα σχεδίου>< αναγνωριστικό στοιχείου>.ftd

3.3.9 Άλλα Χρήσιμα Αρχεία Μερικά ακόμα αρχεία που μπορεί να φανούν χρήσιμα είναι το αρχείο υπομνημάτων (Scheme File) και το αρχείο παραθύρων (Window File). Το Αρχείο Υπομνημάτων (Scheme File) περιέχει όλα τα χρωματικά υπομνήματα που δημιουργούνται. Η πιο συνήθης τοποθεσία του αρχείου αυτού είναι ο φάκελος εργασίας αλλά μπορεί επίσης να βρίσκεται και στην περιοχή πόρων του VULCAN. Χρησιμοποιεί την εξής ονοματολογία:

<πρόθεμα σχεδίου>.scd

Το Αρχείο Παραθύρων (Window File) περιέχει πληροφορίες σχετικές με όλα τα παράθυρα που δημιουργείται κατά την διάρκεια της εργασίας του χρήστη. Η δυνατότητα δημιουργίας νέων παράθυρων με διαφορετικές ιδιότητες από το κύριο παράθυρο γραφικών είναι ιδιαίτερα χρήσιμη. Η πιο συνήθης τοποθεσία του αρχείου αυτού είναι ο φάκελος εργασίας. Χρησιμοποιεί την εξής ονοματολογία:

< πρόθεμα σχεδίου>.wnd

3.3.10 Φάκελοι Το VULCAN Explorer ομαδοποιεί τα αρχεία ανάλογα με την κατάληξη τους. Η ομαδοποίηση γίνεται σε εικονικούς φακέλους. Ανοίγοντας έναν εικονικό φάκελο



εμφανίζονται όλα τα αρχεία που περιέχονται. Ο τύπος του κάθε φακέλου και των αρχείων εντός του αναγνωρίζεται εύκολα από το εικονίδιο που χρησιμοποιείται. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται η εικόνα ενός μπλοκ για αρχεία μοντέλων μπλοκ ή η εικόνα ενός τριγώνου για αρχεία μοντέλων τριγωνισμού. Φάκελοι που περιέχουν υποφάκελους, όπως ο φάκελος Triangulation ο οποίος μπορεί να περιέχει υποφάκελους *.tri, θα τους εμφανίζει στην κορυφή της λίστας.



3.4 Εργαστήριο Δημιουργίας Βάσης Γεωτρητικών Δεδομένων Στο εργαστήριο αυτό θα κατασκευάσουμε μια βάση δεδομένων για τα διαθέσιμα γεωτρητικά στοιχεία. Η βάση αυτή θα αποτελείται από τέσσερις πίνακες, ο καθένας εκ των οποίων θα περιέχει στοιχεία διαφορετικού τύπου για την κάθε γεώτρηση.

1. Ξεκινάμε το Vulcan και το Envisage όπως στο προηγούμενο εργαστήριο. 2. Αρχικά θα πρέπει να δημιουργήσουμε τη φόρμα (design) της βάσης

δεδομένων. Ξεκινάμε το ISIS από το Vulcan Start.

3. Δεν ανοίγουμε καμία βάση στην αρχή όταν μας το ζητάει το ISIS – αντιθέτως κάνουμε Cancel και επιλέγουμε την λειτουργία File > New Design.

4. Δίνουμε την ονομασία DHD στη φόρμα μας και πατάμε το ΟΚ.

5. Κάνουμε κλικ στο πλήκτρο ιδιοτήτων της βάσης (Attributes), επιλέγουμε τύπο Drilling και στυλ όδευσης Segment following.



6. Στην συνέχεια με την λειτουργία Table > Insert (για τον πρώτο πίνακα) και Append (για τους υπόλοιπους) εισάγουμε έναν-έναν τους πίνακες της φόρμας (Collar, Survey, Litho και Assay). Σε καθέναν από αυτούς επιλέγουμε και την σωστή ομάδα συνώνυμων όπως φαίνεται στις παρακάτω εικόνες.

Πίνακας Συνώνυμα Collar Holeid,Location Survey Survey Litho Geological Assay Assay

7. Στον πίνακα Collar δίνουμε τα πεδία όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. Για κάθε ένα από αυτά επιλέγουμε τύπο, μήκος, δεκαδικά, εάν είναι απαιτούμενο πεδίο, και το συνώνυμο. Η περιγραφή είναι προαιρετική.

8. Το πεδίο ΟΝΟΜΑ το θέτουμε ως Primary Key κάνοντας δεξί κλικ στο κενό αριστερά από το όνομα του πεδίου και επιλέγοντας την αντίστοιχη λειτουργία από το μενού που εμφανίζεται.



Πίνακας SURVEY

Πίνακας LITHO

Πίνακας ASSAY

9. Εφόσον τελειώσουμε με τους πίνακες και τα πεδία κάνουμε File > Save. 10. Στην συνέχεια επιστρέφουμε στο Envisage κλείνοντας το Isis με File > Quit

Isis. 11. Εφόσον γίνει αυτό επιλέγουμε την λειτουργία File > Import.



12. Επιλέγουμε μορφή αρχείου (File Format) CSV (Databases) και τύπο αρχείου (File Type) Databases. Κάνουμε κλικ στο ΟΚ.

13. Στο παράθυρο που εμφανίζεται δίνουμε ονομασία νέας βάσης (Filename) training και κάνουμε κλικ στο Select για να επιλέξουμε τη φόρμα της βάσης που δημιουργήσαμε πριν.

14. Επιλέγουμε τη φόρμα dhd.dsf και πατάμε το ΟΚ.

15. Στο παράθυρο CSV Load – Data Files and Database θα πρέπει να έχετε τις παρακάτω ρυθμίσεις.



16. Πατάμε το ΟΚ. Έτσι ανοίγει το παράθυρο συνδέσεων πεδίων και πινάκων.

17. Εδώ επιλέγουμε τα αρχεία που περιέχουν τα στοιχεία των γεωτρήσεων για κάθε πίνακα όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Μετά την επιλογή τους θα πρέπει να συνδέσουμε τα πεδία της φόρμας με τα πεδία των αρχείων.



18. Κάνουμε κλικ στο εικονίδιο στην στήλη Field Connections δίπλα από κάθε αρχείο. Ανάλογα με το αρχείο που επιλέγουμε εμφανίζεται ένας από τους τέσσερις πίνακες που δίνονται παρακάτω. Στον καθένα επιλέγουμε τα πεδία όπως φαίνονται και μετά πατάμε το ΟΚ για να γυρίσουμε στο αρχικό παράθυρο.

Πίνακας COLLAR

Πίνακας SURVEY



Πίνακας LITHO

Πίνακας ASSAY

19. Όταν τελειώσουμε τις συνδέσεις των πεδίων το αρχικό παράθυρο θα είναι ως εξής:

20. Πατάμε το Next. Εμφανίζεται ένα παράθυρο στο οποίο μπορούμε να αποθηκεύσουμε τις ρυθμίσεις σύνδεσης. Απλά πατήστε το Finish.



21. Μόλις πατήσουμε το Finish διαβάζονται τα στοιχεία από τα αρχεία και δημιουργείται η βάση δεδομένων. Πατάμε το Cancel στο παράθυρο εισαγωγής.

22. Μπορούμε πλέον να την ανοίξουμε στο ISIS. Ξεκινάμε το ISIS λοιπόν και επιλέγουμε την βάση που μόλις δημιουργήσαμε.

23. Τα στοιχεία της κάθε γεώτρησης εμφανίζονται στους τέσσερις ξεχωριστούς πίνακες.

Κάποιες από τις γεωτρήσεις, ειδικά αυτές που έχουν κλίση όχι κατακόρυφη, παρουσιάζονται με λανθασμένο αζιμούθιο κατά 45 μοίρες. Θα πρέπει να διορθώσουμε το αζιμούθιο τους.

24. Επιλέγουμε τη λειτουργία Utilities > Field Calculation. 25. Εισάγουμε στην πρώτη γραμμή του παράθυρου που εμφανίζεται την

διόρθωση που θέλουμε να κάνουμε. Επιλέγουμε σε ποιον πίνακα είναι το πεδίο που διορθώνουμε (SURVEY), ποιο είναι το πεδίο (AZIM), και ποια θα είναι η νέα τιμή του όπως φαίνεται παρακάτω (AZIM – 45).



26. Πατάμε το ΟΚ. Ο υπολογισμός εκτελείται. 27. Αποθηκεύστε τις αλλαγές με File > Save. 28. Το επόμενο βήμα είναι να εμφανίσουμε γραφικά τις γεωτρήσεις στην οθόνη

μέσω του Envisage. Κλείνουμε το ISIS με File > Quit Isis και επιστρέφουμε στο Envisage.

Θα πρέπει να δημιουργήσουμε ένα χρωματικό υπόμνημα με βάση μια από τις αριθμητικές παραμέτρους της βάσης (πχ. την περιεκτικότητα σε χρυσό).

29. Επιλέγουμε την λειτουργία Analyse > Legend Edit > Legend Editor. Ανοίγει η εφαρμογή Legend Editor που επιτρέπει τη δημιουργία νέων υπομνημάτων.



30. Κάνουμε κλικ στο + δίπλα από την κατηγορία DRILL. Η κατηγορία αυτή

αφορά υπομνήματα γεωτρήσεων. 31. Κάνουμε διπλό κλικ στο [*] New Legend για να δημιουργήσουμε νέο

υπόμνημα.

32. Ανοίγει ένα νέο υπόμνημα το οποίο αρχικά δεν έχει τίτλο – είναι untitled.

33. Κάνουμε δύο φορές κλικ στο untitled και δίνουμε την ονομασία AU.

34. Συμπληρώστε τα πεδία και τις επιλογές όπως φαίνονται παρακάτω:

35. Επιλέγουμε τύπο μεταβλητής Numeric καθώς το πεδίο που θα αξιοποιήσουμε στο υπόμνημα είναι αριθμητική τιμή και όχι κείμενο.

36. Πληκτρολογούμε τον πίνακα ASSAY στο πεδίο Record (Table) όπου βρίσκεται το πεδίο που μας ενδιαφέρει.

37. Πληκτρολογούμε το πεδίο AU στο πεδίο Field Name το οποίο είναι το πεδίο που μας ενδιαφέρει.



38. Πληκτρολογούμε το πεδίο EOS στο πεδίο To, τσεκάρουμε το Use From και δίνουμε το πεδίο APO για τον ορισμό των διαστημάτων των γεωτρήσεων.

39. Τσεκάρουμε την επιλογή Use colour for Null values and non-logged intervals και επιλέγουμε ένα γκρι χρώμα από την παλέτα για τα διαστήματα χωρίς τιμές.

40. Επιλέγουμε τρόπο ορισμού των διαστημάτων τύπου GELT (Greater or Equal - Less Than, δηλαδή Μεγαλύτερο ή Ίσο – Μικρότερο Από).

41. Στην συνέχεια ορίζουμε τα αριθμητικά διαστήματα και τα σχετικά χρώματα όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα:

42. Εφόσον τελειώσουμε επιλέγουμε File > Save στην εφαρμογή Legend Editor και μετά επιλέγουμε τη λειτουργία File > Quit Legend Editor. Έτσι αποθηκεύεται το υπόμνημα μας στο αρχείο υπομνημάτων το οποίο έχει κατάληξη .scd.

43. Μπορούμε πλέον να φορτώσουμε τις γεωτρήσεις στην οθόνη με την λειτουργία Geology > Drilling > Load Drillholes.

44. Αρχικά το πρόγραμμα μας ζητάει να ανοίξουμε τη βάση δεδομένων που θέλουμε. Επιλέγουμε στο Filename τη βάση training.dhd.isis.



45. Πατάμε το ΟΚ. Στην συνέχεια επιλέγουμε το χρωματικό υπόμνημα (Colour Legend) Au και πατάμε το ΟΚ έτσι εμφανίζονται οι γεωτρήσεις στην οθόνη.

46. Φορτώνουμε το τοπογραφικό ανάγλυφο (topo_dxf.00t) και παρατηρούμε ότι ορισμένες γεωτρήσεις είναι πολύ πάνω από αυτό.

47. Αυτό θα πρέπει να διορθωθεί με την λειτουργία Geology > Drilling >



Register. Επιλέγουμε όλες τις γεωτρήσεις με τον χαρακτήρα * στο πεδίο Enter drill hole name:

48. Πατάμε ΟΚ στο μήνυμα που εμφανίζεται:

49. Διώχνουμε τις γεωτρήσεις από την οθόνη με την λειτουργία Geology > Drilling > Remove Drillholes και τις επαναφέρουμε με την λειτουργία Geology > Drilling > Load Drillholes. Παρατηρούμε ότι πλέον όλες οι γεωτρήσεις ξεκινούν από το τοπογραφικό μοντέλο.

50. Μπορείτε τώρα να κλείσετε το πρόγραμμα με File > Exit Workbench.


75Δομές Μοντέλων

4 Δομές Μοντέλων

4.1 Γενικά Στις εφαρμογές υπολογιστών στα γεωτεχνικά και μεταλλευτικά έργα χρησιμοποιούνται διάφορα μοντέλα και τύποι αρχείων για την αποθήκευση δεδομένων και την απόδοση τους γραφικά. Τα μοντέλα και τα αρχεία αυτά συχνά είναι άμεσα συνδεδεμένα ώστε να έχουμε ένα διαφορετικό τύπο αρχείου για κάθε τύπο μοντέλου. Έτσι τα εξετάζουμε ταυτόχρονα.

Η δομή του κάθε μοντέλου συνήθως εξυπηρετεί τον συγκεκριμένο πεδίο εφαρμογής του μοντέλου προσφέροντας ευελιξία και σειρά από δυνατότητες στη χρήση του και τον συνδυασμό του με άλλα μοντέλα και πληροφορίες. Ειδικά στην περίπτωση των μοντέλων που αποδίδονται γραφικά,, οι ιδιότητες τους είναι συνάρτηση των διαστάσεων τους. Έτσι ένα μοντέλο τριών διαστάσεων προσφέρει περισσότερη ευελιξία σε σχέση με ένα μοντέλο δυο διαστάσεων. Ταυτόχρονα όμως το μοντέλο τριών διαστάσεων θα είναι πιο δύσκολο στην διαχείριση του από ένα πιο απλό.

Η κάθε δομή μοντέλου έχει διαφορετικές απαιτήσεις στη μνήμη του υπολογιστή και στον σκληρό δίσκο. Οι απαιτήσεις αυτές είναι πάντα συνάρτηση επίσης της λεπτομέρειας που θέλουμε να δώσουμε στο μοντέλο καθώς και των διαθέσιμων δεδομένων εισόδου.

Στο κεφάλαιο αυτό θα εξετάσουμε κάποιες κυρίες δομές μοντέλων οι οποίες χρησιμοποιούνται κατά κόρο στις εφαρμογές που μας ενδιαφέρουν. Τα μοντέλα αυτά έχουν ταυτιστεί και με συγκεκριμένες μεθόδους εκτίμησης και μοντελοποίησης για αυτό και συχνά μπορεί να μην αναφέρονται ως μοντέλα αλλά ως μέθοδοι. Για παράδειγμα τα μοντέλα μπλοκ που χρησιμοποιούνται στους υπολογισμούς αποθεμάτων κυρίως σε μεταλλοφόρα κοιτάσματα, συχνά μπορεί να αναφέρονται και ως εκτίμηση μπλοκ.

Σίγουρα υπάρχουν και άλλα μοντέλα πέρα από αυτά που αναφέρονται σε αυτό το κεφάλαιο. Επίσης τα ίδια τα μοντέλα αυτά εξελίσσονται και γίνονται ολοένα πιο ευέλικτα δίνοντας την δυνατότητα για μεγαλύτερη ακρίβεια στους υπολογισμούς και περισσότερη αληθοφάνεια στην παρουσίαση τους.

4.2 Διανυσματικά Τα διανυσματικά μοντέλα δεδομένων βασίζονται στην υπόθεση ότι τα γεωγραφικά φαινόμενα μπορούν να διαιρεθούν σε ξεχωριστά καθορισμένα στοιχεία, το καθένα αποτελούμενο από ένα αντικείμενο με την δική του γεωμετρία σημείων, γραμμών, και / ή πολυγώνων (περιοχών). Αυτά τα διακριτά αντικείμενα θεωρούνται ομογενής ενότητες με ξεχωριστές θέσεις στο χώρο (που αντιπροσωπεύονται από ένα ακριβές σύστημα συντεταγμένων Χ, Υ) και όρια. Αυτή η προσέγγιση στην αντιπροσώπευση γεωγραφικών δεδομένων έρχεται σε πλήρη αντίθεση με το μοντέλο τύπου raster το οποίο αντιπροσωπεύει τα γεωγραφικά δεδομένα ως ένα συνεχές φαινόμενο στο χώρο με ακαθόριστα όρια.

Η χρήση των διανυσματικών στοιχείων επιτρέπει την μοντελοποίηση ασυνεχειών στην επιφάνεια που οφείλονται σε απότομες αλλαγές στην κλίση της επιφάνειας (όπως αυτές που οφείλονται σε ρυάκια, δρόμους, ποτάμια, κλπ). Αυτές οι απότομες αλλαγές στην επιφάνεια ονομάζονται γραμμές διακοπής (breaklines).



4.3 Πλέγματα

4.3.1 Γενικά Το μοντέλο πλέγματος είναι μια ομάδα από δισδιάστατους πίνακες, κάθε ένας αντιπροσωπεύοντας μια επιφάνεια ή μια μεταβλητή. Αυτές οι επιφάνειες ή μεταβλητές είναι καθεμιά το αποτέλεσμα παρεμβολής από μια ομάδα ακανόνιστα διατεταγμένων δεδομένων σε ένα σταθερό πλέγμα ή πίνακα (Σχήμα 4.1). Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης ενός πλέγματος είναι η ευκολία στη χρήση και στο χειρισμό των δεδομένων. Οι δομές, τα πάχη, και άλλες παράμετροι στοιβαγμένες η μία πάνω στην άλλη μπορούν εύκολα να προστεθούν, να αφαιρεθούν, να πολλαπλασιασθούν, να διαιρεθούν, ή να συγκριθούν λογικά για να καταλήξουμε σε μια άλλη ομάδα δεδομένων. Για παράδειγμα, το πάτωμα ενός στρώματος μπορεί να αφαιρεθεί από την οροφή για να πάρουμε το πάχος του στρώματος ή η οροφή μπορεί να αφαιρεθεί από το πλέγμα της τοπογραφίας για να πάρουμε το πάχος των υπερκείμενων.

Σχήμα 4.1: Μοντέλα πλέγματος.

Ένα άλλο πλεονέκτημα του μοντέλου πλέγματος είναι μια μείωση του

απαιτούμενου χώρου στη μνήμη του υπολογιστή (κατά δύο τρίτα) εξαφανίζοντας την ανάγκη για συντεταγμένες Χ, Υ. Γνωρίζοντας τις συντεταγμένες αρχής ενός πίνακα και τα βήματα Χ, Υ, μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε τη θέση οποιουδήποτε σημείου στον πίνακα. Αυτή είναι μια σημαντική μείωση χώρου στο δίσκο ή στη μνήμη, ειδικά όταν περιλαμβάνονται πολλά στρώματα, και όταν κάθε στρώμα μπορεί να έχει 20 ή και περισσότερες ιδιότητες σχετικές με αυτό.

Σε ένα μοντέλο πλέγματος, μοντελοποιούνται μόνο τα στρώματα που μας ενδιαφέρουν, γεγονός που σημαίνει ότι το μοντέλο δεν χρειάζεται να είναι συνεχές. Αυτή είναι μια από τις κύριες διαφορές μεταξύ του μοντέλου πλέγματος και του μοντέλου μπλοκ. Τα μοντέλα πλέγματος θα τα εξετάσουμε στο εργαστήριο γεωλογικής μοντελοποίησης σε επόμενο κεφάλαιο.



4.3.2 Δημιουργία Πλέγματος Τα αρχικά προβλήματα με τον τριγωνισμό και η έλλειψη συνέχειας στην δημιουργία ισοϋψών της μεθόδου αυτής οδήγησε στην ανάπτυξη τεχνικών πλεγμάτωσης. Χρησιμοποιώντας την διαδικασία πλεγμάτωσης, η δημιουργία των χαρτών ισοϋψών έγινε μια πολύ περισσότερο συνεχής διαδικασία, γιατί αντί να χρησιμοποιούνται οι αρχικές τιμές, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια ομάδα κανονικά διατεταγμένων υπολογισμένων τιμών για κάθε σημείο. Για να φθάσουμε στην υπολογισμένη τιμή για κάθε σημείο, είναι αναγκαία δύο βήματα: πρώτο, η επιλογή των δεδομένων που περιβάλλουν ένα σημείο του πλέγματος και, δεύτερο η ίδια η διαδικασία υπολογισμού.

4.3.3 Επιλογή Σημείων Ελέγχου Για να υπολογισθεί η τιμή των δεδομένων για ένα δοσμένο σημείο του πλέγματος μπορεί να χρησιμοποιηθούν τα κοντινότερα σημεία σ' αυτό. Όμως αυτή η προσέγγιση μπορεί να οδηγήσει στη επιλογή δεδομένων από μια ομάδα μόνο γεωτρήσεων ή δειγμάτων, κάτι που συμβαίνει συχνά με ορισμένους τύπους δειγμάτων. Για να μειωθεί το φαινόμενο αυτό, πολλά προγράμματα πλέον απαιτούν την επιλογή δεδομένων εντός μιας καθορισμένης ακτίνας ανίχνευσης και περιορίζουν το πλήθος των δεδομένων από ένα έως τρία σημεία σε κάθε τέταρτο, έκτο, ή όγδοο, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Σχήμα 4.2: Λανθασμένη επιλογή δεδομένων από την ίδια ομάδα (αριστερά) και

ορθολογική επιλογή δεδομένων από τομείς (δεξιά).

Η ακτίνα ανίχνευσης περιορίζει τον αριθμό των δεδομένων που επιλέγονται, ελαχιστοποιώντας έτσι το χρόνο σάρωσης δεδομένων του υπολογιστή. Επιπρόσθετα, ο μειωμένος αριθμός γεωτρήσεων μειώνει το χρόνο υπολογισμού του σημείου. Τα πιο πρόσφατα προγράμματα προσαρμόζουν αυτόματα την ακτίνα για να εξαλείψουν ακόμα περισσότερο τον περιττό χρόνο επεξεργασίας (π.χ. το Surfer της Golden Software). Η αρχική ακτίνα ορίζεται σε ένα μικρό παράθυρο και εφόσον βρεθεί το επιθυμητό πλήθος σημείων, λαμβάνει χώρα ή διαδικασία υπολογισμού. Εάν στο πρώτο πέρασμα, δεν βρεθεί ο επιθυμητός αριθμός σημείων, προστίθεται ένα προκαθορισμένο διάστημα στην αρχική ακτίνα και η ανίχνευση συνεχίζεται. Αυτή η αρχή είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν υπάρχει άνιση κατανομή δεδομένων, για παράδειγμα, μια ομάδα δεδομένων στην ενεργό περιοχή εξόρυξης και



διάσπαρτες πληροφορίες στην υπόλοιπη περιοχή. Στην επιλογή των σημείων για τον υπολογισμό, είναι σημαντικό να

διασφαλιστεί η σωστή αντιπροσώπευση των δεδομένων από όλες τις κατευθύνσεις. Επιλέγοντας δεδομένα από όλα τα όγδοα, η υπολογιζόμενη τιμή αντιπροσωπεύει πιο σωστά την πραγματική κατάσταση. Μερικά προγράμματα κάνουν χρήση της αρχής του φαινομένου σκίασης, για να μειώσουν περισσότερο την μονόπλευρα αποκλίνουσα κατανομή. Το φαινόμενο σκίασης ορίζεται ως ένας κώνος γύρω από κάθε σημείο, ώστε κάθε άλλο σημείο που πέφτει εντός του κώνου αυτού δεν θα χρησιμοποιηθεί στον υπολογισμό. Αυτό βασίζεται στην αρχή ότι όποιο σημείο πέφτει στην σκιά του προηγούμενου σημείου δεν θα πρέπει να συνεισφέρει πολύ στην υπολογιζόμενη τιμή.

Σχήμα 4.3: Αρχή φαινόμενου σκίασης.

4.3.4 Υπολογισμός Πλέγματος Ο υπολογισμός πλέγματος επιτυγχάνεται με δύο τρόπους: (1) με ξεχωριστό υπολογισμό κάθε σημείου ή (2) θέτοντας μια συνάρτηση στα δεδομένα και μετά υπολογίζοντας το σημείο από τη συνάρτηση.

Ο υπολογισμός ξεχωριστού σημείου γίνεται υπολογίζοντας τη μέση συνεισφορά από όλα τα δείγματα στο σημείο μέσω κάποιας συνάρτησης. Η αρχή της μεθόδου αυτής είναι ότι τα σημεία δεδομένων μακριά από το σημείο έχουν μικρότερη επίδραση σ' αυτό απ' αυτά που είναι πιο κοντά, οδηγώντας σε συναρτήσεις αντιστρόφου αποστάσεως. Το μόνο ερώτημα είναι, πλέον, το πως πρέπει να επηρεάζει η απόσταση. Η γραμμική αντίστροφη απόσταση υποθέτει μια σχέση ένα προς ένα, με άλλα λόγια, ένα σημείο 50 μονάδες μακριά έχει 10 φορές λιγότερη επιρροή από ένα άλλο 5 μονάδες μακριά. Σε πολλές περιπτώσεις είναι πιο κατάλληλο να μειώνεις την επιρροή των σημείων με ταχύτερο ρυθμό. Ως αποτέλεσμα, χρησιμοποιούνται συναρτήσεις μεγαλύτερου βαθμού. Για παράδειγμα, μια αντίστροφη του τετραγώνου αποστάσεως συνάρτηση θα μειώσει τη συνεισφορά των σημείων με το τετράγωνο της απόστασης. Μερικές εταιρείες λογισμικού διαθέτουν διάφορων τύπων συναρτήσεις. Οι στατιστικές συναρτήσεις είναι πιο εφαρμόσιμες σε περιπτώσεις όπου η συνεισφορά ενός ξεχωριστού δείγματος δεν είναι σημαντική στον υπολογισμό από μόνη της. Ένα



παράδειγμα είναι η κατανομή θείου σε ένα στρώμα άνθρακα, όπου μια υψηλή τιμή δείγματος δεν πρέπει να έχει βάρος γιατί μπορεί να είναι αποτέλεσμα ενός ψήγματος στο δείγμα. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, η γενική τάση των δεδομένων έχει περισσότερη σημασία από μια ξεχωριστή τιμή δείγματος.

Η διαδικασία συναρτησιακού υπολογισμού θέτει αρχικά επίπεδα, πολυώνυμα διαφόρων βαθμών, ή άλλες συναρτήσεις στα δεδομένα και μετά χρησιμοποιεί αυτήν την υπολογισμένη συνάρτηση για να υπολογίσει την τιμή του σημείου στο πλέγμα. Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης συνάρτησης στα δεδομένα είναι η παραγωγή ενός πλέγματος το οποίο διατηρεί την τάση των δεδομένων. Τα πλεγματικά σημεία (κόμβοι) σχηματίζουν συνεχή και ομαλή μεταβολή μεταξύ τους αλλά μπορεί να έχουν μικρότερες ή μεγαλύτερες τιμές από τα πραγματικά δεδομένα. Τα ίδια πλεονεκτήματα μπορούν να θεωρηθούν κύρια μειονεκτήματα της τοποθέτησης επιφάνειας, καθώς εξαφανίζουν συνήθως τις οξείες μεταβολές στα δεδομένα, και συχνά προβάλουν εκτός των ορίων των δεδομένων, σε πολύ υψηλότερες ή χαμηλότερες τιμές απ' ότι επιτρέπουν τα πραγματικά δεδομένα, ειδικά στις άκρες της περιοχής που εξετάζεται.

Η ανάλυση επιφανειακής τάσης χρησιμοποιήθηκε στην γεωλογική μοντελοποίηση για πολλά χρόνια (Whitten 1963, Krumbein και Graybill 1965, Harbaugh και Merriam 1968, Whitten 1970, Agterberg 1974, Davis 1973, 1986). Όπως σημειώνει ο Davis, η ανάλυση τάσεων είναι μια μαθηματική μέθοδος διαχωρισμού δεδομένων χάρτη σε δύο συνιστώσες, (1) αυτή μιας οριακής φύσης και (2) των τοπικών διακυμάνσεων. Η αρχή διαχωρισμού ολικών και τοπικών τάσεων χρησιμοποιήθηκε από γεωλόγους και γεωφυσικούς για πολλά χρόνια μηχανικά. Έχουν, για παράδειγμα, εξετάσει την ολική κλίση ενός σχηματισμού έναντι των τοπικών δομικών μεταβολών. Μια πιο λεπτομερής θεώρηση της χρήσης και εφαρμογής της ανάλυσης επιφανειακών τάσεων γίνεται από τους Krumbein και Graybill (1965) ή για πιο πρόσφατη ανάλυση από τον Davis (1986).

Στην ανάλυση επιφανειακών τάσεων, χρησιμοποιούνται γραμμικά, τετάρτης, ή υψηλότερου βαθμού πολυώνυμα με σκοπό την ελαχιστοποίηση της τετραγωνικής απόκλισης από την τάση. Όσο χαμηλότερος ο βαθμός του πολυώνυμου, τόσο χαμηλότερος ο βαθμός των αποκλίσεων από την ευθεία γραμμή. Για παράδειγμα, το γραμμικό μοντέλο θα δείξει μόνο την ευθυγράμμιση μέσα στα δεδομένα, ενώ το τετάρτου βαθμού θα δείξει τις αρμονικές και το κυβικό θα δείξει ακόμα μικρότερες μεταβολές στην τάση. Το υπολειμματικά δεδομένα, εάν πλεγματωθούν, αντιπροσωπεύουν τις τοπικές τάσεις στα δεδομένα.

Το κύριο μειονέκτημα της χρήσης πολυωνύμων είναι το αποκαλούμενο φαινόμενο άκρων (edge effect) στα όρια της έκτασης, όπου τα δεδομένα είναι αραιά και περιορισμένα μόνο στην μια πλευρά. Υπό αυτές τις συνθήκες τα υπολογιζόμενα πλέγματα δείχνουν μια μεγάλου βαθμού απόκλιση από το πραγματικό.

4.3.5 Διαμόρφωση Πλέγματος Για να αναπτυχθεί ένα πλήρες μοντέλο πλέγματος ενός κοιτάσματος, η διαδικασία δημιουργίας επαναλαμβάνεται για όλα τα στρώματα και τις σχετικές περιεκτικότητες ή χημικές αναλύσεις. Κανονικά για ένα στρώμα με πάχος και δομές μπορεί να μοντελοποιηθούν έως και 15 άλλα είδη χημικών ή αναλυτικών πληροφοριών (Badiozamani, 1992). Στα σύγχρονα προγράμματα που αξιοποιούν τα μοντέλα πλέγματος, όπως το VULCAN, δεν υπάρχουν πρακτικά περιορισμοί ως προς το πλήθος των μεταβλητών από ένα στρώμα, οι οποίες μπορούν να μοντελοποιηθούν ως



ξεχωριστά πλέγματα. Ανάλογα με την πολυπλοκότητα του κοιτάσματος, τα αναπτυσσόμενα

πλέγματα δομών μπορεί να διασταυρώνονται μεταξύ τους. Η διασταύρωση συμβαίνει φυσιολογικά γιατί όλες οι γεωτρήσεις δεν περιέχουν πληροφορίες για όλα τα στρώματα. Η έλλειψη πληροφοριών μπορεί να επέλθει από δεδομένα που λείπουν, από συνθλιμμένα στρώματα, μη κοιτασματολογικές, και ρηχές γεωτρήσεις οι οποίες δεν διαπερνούν όλα τα στρώματα (Σχήμα 4.4) κλπ.

Σχήμα 4.4: Προβλήματα έλλειψης πληροφοριών για την δομή των στρωμάτων.

Για να εξαλειφθεί το πρόβλημα της διασταύρωσης ή για να

συμπεριληφθεί κάποια γνώση του γεωλόγου για το κοίτασμα στο μοντέλο, παρέχονται μια σειρά από εργαλεία για την διαμόρφωση των δημιουργημένων επιφανειών στα πλέγματα. Αυτά περιλαμβάνουν αριθμητικές, λογικές, και συγκριτικές λειτουργίες. Για παράδειγμα, ας πάρουμε μια γεώτρηση που διαπερνά ένα κανάλι διάβρωσης. Για να μοντελοποιηθεί ένα τέτοιο στρώμα, είναι καλύτερο να επιτραπεί η άμεση παρεμβολή κατά το κανάλι και μετά να διαμορφωθεί ή να σβηστεί το δημιουργούμενο πλέγμα μέσα στην περιοχή του καναλιού. Υπάρχουν επίσης προγράμματα τροποποίησης πλεγμάτων τα οποία χρησιμοποιούνται για να παίρνουμε πλέγματα από κάποια ήδη υπάρχοντα. Για παράδειγμα, ένας χάρτης ισοπαχών μπορεί να δημιουργηθεί αφαιρώντας το πάτωμα από την οροφή ενός στρώματος ή μπορεί να δημιουργηθεί ένας χάρτης αναλογιών



προσθέτοντας τα στείρα στρώματα και διαιρώντας με το άθροισμα όλων των ορυκτών στρωμάτων.

4.3.6 Ανάλυση Πλέγματος Η επιλογή της κατάλληλης ανάλυσης πλέγματος είναι κρίσιμη κατά τη δημιουργία αντιπροσωπευτικών μοντέλων. Είναι ένας συμβιβασμός μεταξύ της δημιουργίας πλεγμάτων που είναι αρκετά πυκνά ώστε να καλύπτουν τις μεταβολές των δεδομένων, ή όσο πιο αραιά ώστε να μην απαιτούν υπερβολικό χώρο στον υπολογιστή, και να μην ξεπερνούν τα όρια του προγράμματος. Η επιλογή της ανάλυσης πλέγματος είναι περισσότερο τέχνη παρά επιστήμη. Όμως, μερικά σχόλια μπορούν να βοηθήσουν τον αρχάριο χρήστη σε μια καλύτερη διαδικασία επιλογής. Ως εμπειρικό κανόνα, τα καλύτερα αποτελέσματα δημιουργούνται όταν κάθε κελί (ο χώρος μεταξύ τεσσάρων γειτονικών κόμβων που σχηματίζουν τετράγωνο) του πλέγματος περιέχει μόνο μια γεώτρηση. Αυτό βέβαια, λέγεται πιο εύκολα απ' ότι γίνεται, γιατί τα δεδομένα δεν κατανέμονται συνήθως ομαλά. Είναι γεγονός, ότι συνήθως αντιμετωπίζεται η υπερβολική διαφοροποίηση της ομάδας των στενά διατεταγμένων δεδομένων στο ένα άκρο της έκτασης και των υπερβολικά διασκορπισμένων στο άλλο.

Ο δεύτερος εμπειρικός κανόνας είναι να προσαρμόζεται η ανάλυση στο είδος της εφαρμογής. Για παράδειγμα, για μια πρόχειρη εκτίμηση, μια μικρή ανάλυση θα ήταν αποδεκτή, ενώ ένα λεπτομερές σχέδιο του ορυχείου απαιτεί ένα πυκνό πλέγμα. Ένα πυκνό πλέγμα δεν χρειάζεται να δημιουργείται από τα αρχικά δεδομένα. Εάν δεν υπάρχουν αρκετά δεδομένα για να εγγυηθούν την δημιουργία ενός πυκνού πλέγματος, τότε θα είναι χρήσιμο να δημιουργηθεί ένα αρχικό πλέγμα από σημεία σε μεγαλύτερες αποστάσεις και στην συνέχεια να αναπλεγματωθεί σε μεγαλύτερη ανάλυση χρησιμοποιώντας έτσι ένα κλάσμα μόνο της υπολογιστικής δύναμης και του χρόνου που θα χρειαζόταν σε οποιαδήποτε άλλη περίπτωση.

4.3.7 Μάσκες Πλεγμάτων Η κατανόηση και χρήση των μασκών πλεγμάτων είναι σημαντική στην στρωματογραφική μοντελοποίηση με μοντέλα πλέγματος. Κάθε κόμβος πλέγματος έχει στην πραγματικότητα δύο τιμές, την τιμή Ζ (υψόμετρο, πάχος, κλπ) και την τιμή μάσκας (μηδέν ή ένα). Το ένα σημαίνει ότι ο κόμβος είναι εντός του στρώματος και είναι ορατός. Το μηδέν σημαίνει ότι ο κόμβος είναι εκτός των ορίων του στρώματος και είναι αόρατος. Παρόλο που χρησιμοποιούνται πολύγωνα για τον καθορισμό των ακριβών ορίων για υπολογισμούς αποθεμάτων, οι λειτουργίες πλεγμάτων βασίζονται στις μάσκες. Όταν προσθέτουμε, αφαιρούμε, ή εκτελούμε οποιαδήποτε λειτουργία μεταξύ κόμβων διαφορετικών πλεγμάτων θα πρέπει να οι κόμβοι αυτοί να είναι εντός της μάσκας των πλεγμάτων. Η μάσκα ουσιαστικά είναι ένα ή περισσότερα πολύγωνα που μπορεί να περιέχουν το ένα το άλλο και καθορίζουν το ποιοι κόμβοι ενός πλέγματος είναι ορατοί και ενεργοί στις διάφορες λειτουργίες.

4.4 Τριγωνισμοί

4.4.1 Γενικά Ο τριγωνισμός είναι μια σειρά από σημεία στον τρισδιάστατο χώρο που συνδέονται δημιουργώντας ένα σύνολο τριγωνικών επιπέδων τα οποία ορίζουν μια



επιφάνεια ή περιβάλουν έναν όγκο. Χρησιμοποιώντας μια τέτοια δομή ορίζεται με ακρίβεια οποιαδήποτε επιφάνεια στον τρισδιάστατο χώρο. Η επιφάνεια αυτή μπορεί να είναι ένα τοπογραφικό ανάγλυφο ή ο όγκος ενός στερεού σώματος.

Οι τριγωνισμοί αποδίδουν με ακρίβεια τα παρατηρούμενα σημεία καθώς καθένα από αυτά συμμετέχει στην δομή του τριγωνισμού. Οι γραμμές διακοπής που αναπαριστούν στοιχεία όπως ρήγματα ή την γεωμετρία ενός υπαίθριου ορυχείου μπορούν να τηρηθούν ακριβώς. Όμως οι απλοί τριγωνισμοί δεν προσθέτουν εκτιμήσεις τους σχήματος της επιφάνειας μεταξύ των αρχικών δεδομένων σημείων. Έτσι, εάν τα δεδομένα αυτά βρίσκονται σε μεγάλες αποστάσεις μεταξύ τους ο τριγωνισμός που δημιουργείται δεν είναι πυκνός ή το αντίστροφο. Πρόσφατες εξελίξεις στις τεχνικές τριγωνισμού δημιούργησαν νέους αλγόριθμους που κάνουν εκτιμήσεις μεταξύ των σημείων και δίνουν πιο πλήρες σχήμα στην επιφάνεια του τριγωνισμού.

Η ευελιξία στη δομή του τριγωνισμού επιτρέπει την χρήση του για πολλούς σκοπούς. Όμως, η κατανόηση της δομής του τριγωνισμού είναι σημαντική όταν εφαρμόζεται σε γεωλογικές και μεταλλευτικές περιπτώσεις. Τα κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης των τριγωνισμών είναι ότι μπορούν να αποδίδουν με ακρίβεια μια επιφάνεια. Έτσι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ορίσουν γεωλογικά, γεωγραφικά ή μεταλλευτικά στοιχεία όπως:

Τοπογραφικό ανάγλυφο Σχεδιασμένες ή πραγματικές εκμεταλλεύσεις Γεωλογικές επιφάνειες Μεταλλοφόρα σώματα Υπόγεια έργα Μέτωπα εξόρυξης Αυθαίρετα μοντέλα μεταβλητών Επίπεδα υδροφόρων οριζόντων

Οι τριγωνισμοί μπορούν να προβάλλονται σε τρεις διαστάσεις πολύ γρήγορα και με μεγάλο ρεαλισμό ώστε να αποδίδουν τις ιδέες και αρχές ενός γεωλογικού μοντέλου ή ενός μηχανικού σχεδίου. Το μεγάλο φάσμα εφαρμογών που υποστηρίζουν τους τριγωνισμούς, τους καθιστά ένα πολύ δυνατό εργαλείο μοντελοποίησης, προβολής και ανάλυσης.

Επίσης οι τριγωνισμοί αποτελούν μια πολύ αποτελεσματική μέθοδο για την αποθήκευση ενός τρισδιάστατου σχήματος. Σε ένα υπαίθριο ορυχείο για παράδειγμα, δεν είναι απαραίτητο να αποθηκεύσουμε τομές και κατόψεις ως ξεχωριστά αντικείμενα στον σκληρό δίσκο. Τα στοιχεία αυτά μπορούν να ανακτηθούν από το μοντέλο τριγωνισμού του ορυχείου όποτε απαιτείται.

Μερικές φορές είναι δύσκολο να κάνουμε τους τριγωνισμούς να ακολουθήσουν σωστά την πραγματική εικόνα μιας επιφάνειας. Αυτό συμβαίνει ειδικά στην περίπτωση όπου ο τριγωνισμός δημιουργείται από ισοϋψείς. Δημιουργούνται επίπεδες περιοχές στις κορυφές και στις κοιλάδες που δίνουν μια λανθασμένη εικόνα.

Ένα ακόμα μειονέκτημα των τριγωνισμών είναι στη μοντελοποίηση αραιών δεδομένων. Τα μεγάλα επίπεδα τρίγωνα δίνουν μια επιφάνεια χαμηλής ανάλυσης ενώ οι τεχνικές πλεγμάτωσης εκτιμούν τιμές στο κενό μεταξύ των δεδομένων για να δώσουν μια πιο ομαλή επιφάνεια.

Επίσης οι υπολογισμοί μεταξύ τριγωνισμών δίνουν επιφάνειες που είναι λιγότερο ευέλικτες από τα πλέγματα. Μπορούν να δημιουργηθούν πολύ μεγάλα



αρχεία με πολλά τρίγωνα ως αποτέλεσμα απλής πρόσθεσης ή αφαίρεσης δυο επιφανειών. Πιο πολύπλοκοι υπολογισμοί μπορούν να δώσουν ακόμα και προβληματικούς τριγωνισμούς με ασυνέχειες, επικαλύψεις και κενά.

4.4.2 Δημιουργία Τριγωνισμών Γενικά υπάρχουν διάφορες τεχνικές ανάπτυξης τριγωνισμών. Ένας απλός διαχωρισμός μπορεί να γίνει σε τεχνικές ανάπτυξης επιφανειακών τριγωνισμών ή στερεών τριγωνισμών. Η πιο κλασσική μέθοδος ανάπτυξης επιφανειακών τριγωνισμών είναι η μέθοδος Delaunay.

Σχήμα 4.5: Μοντέλο τριγωνισμού και λήψη ισοϋψών από τις πλευρές των τριγώνων.

Μέθοδος Delaunay Η μέθοδος τριγωνισμού Delaunay είναι ένας τρόπος για τον διαχωρισμό μιας επιφάνειας που ορίζεται από μερικά σημεία συντεταγμένων σε τριγωνικές επιφάνειες. Τα τρίγωνα που σχηματίζονται έχουν ορισμένες ιδιότητες όπως το να είναι όσο το δυνατό πιο ισόπλευρα. Επίσης παρατηρώντας το παρακάτω σχήμα τα τρίγωνα αυτά ορίζουν κύκλους οι οποίοι δεν περιέχουν άλλα σημεία του τριγωνισμού εκτός από αυτά που σχηματίζουν το κάθε τρίγωνο.

Υπάρχουν διάφοροι αλγόριθμοι που σχηματίζουν τρίγωνα Delaunay, ένας από αυτούς ξεκινά με έναν αυθαίρετο τριγωνισμό και τον μετατρέπει σε τριγωνισμό Delaunay εναλλάσσοντας τις διαγώνιους μεταξύ δυο γειτονικών τριγώνων. Δυο γειτονικά τρίγωνα τ1(σ0, σ1, σ2) και τ2(σ3, σ2, σ1) μετατρέπονται σε τ1’(σ0, σ1, σ3) και τ2'(σ2, σ0, σ3) εάν το σημείο σ2 περιέχεται στον κύκλο του τ1 και αντίστοιχα το σ0 ανήκει στον κύκλο του τ2.



Σχήμα 4.6: Μέθοδος επιλογής σημείων Delaunay για την κατασκευή τριγώνων.

4.5 Μοντέλα Μπλοκ

4.5.1 Γενικά Τα μοντέλα μπλοκ χρησιμοποιούνται ευρέως στην εκτίμηση αποθεμάτων και γενικά στον σχεδιασμό της εκμετάλλευσης, ιδιαίτερα στα μεταλλοφόρα κοιτάσματα. Υπάρχουν πολλοί τύποι μοντέλων μπλοκ, όπως φαίνεται στον πίνακα που ακολουθεί. Η ευρεία χρήση των μοντέλων μπλοκ αντικατοπτρίζει την ευκολία με την οποία αποθηκεύονται οι πληροφορίες σε αυτά τα μοντέλα καθώς και την ευκολία στην διαχείριση τους με τους υπολογιστές. Για παράδειγμα, τα χαρακτηριστικά ενός σημείου σε ένα δοσμένο μπλοκ μπορούν εύκολα να ανακτηθούν, καθώς και οι υπολογισμοί μεταξύ διαφόρων αποθεματικών παραμέτρων γίνονται πολύ εύκολα. Η συνέχεια και εγκυρότητα του μοντέλου είναι πολύ εύκολο να ελεγχθεί για την αποφυγή προβλημάτων, όπως κενά διαστήματα ή αντιφάσεις εντός του μοντέλου.



ΤΥΠΟΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

Κανονικό 0 εξεταζόμενος όγκος διαιρείται σε μια τρισδιάστατη μήτρα από όμοια ορθογώνια μπλοκ τα οποία λαμβάνουν έναν ξεχωριστό γεωλογικό κωδικό.

Στρωματογραφικό Ο εξεταζόμενος όγκος διαιρείται σε ένα κανονικό ορθογώνιο πλέγμα σε κάτοψη, και σε κάθε γεωλογική μονάδα δίνεται ένα μπλοκ ύψους ίσου με το πάχος της.

Μεταβλητό Παρόμοιο με το κανονικό, με τη διαφορά ότι κάθε μπλοκ μπορεί να διαιρεθεί σε υπό-μπλοκ όπου είναι απαραίτητο για να αποδοθεί τοπικά περισσότερη λεπτομέρεια.

Αναλογικό Ίδια δομή με το κανονικό μοντέλο, αλλά κάθε μπλοκ μπορεί να λάβει περισσότερους από ένα γεωλογικούς κωδικούς ανάλογα με το ποσοστό του μπλοκ που καταλαμβάνει.

Τα μοντέλα αυτά επιτρέπουν την ταυτόχρονη αποθήκευση στην ίδια δομή

γεωλογικών πληροφοριών, εκτιμήσεων περιεκτικότητας, καθώς και πληροφοριών που αφορούν την ίδια την εκμετάλλευση.

Σχήμα 4.7: Τομή σε μοντέλο μπλοκ στο χώρο.

4.5.2 Δομή του Μοντέλου Μπλοκ Τα σύγχρονα προγράμματα μοντελοποίησης μπλοκ όπως το VULCAN, επιτρέπουν την δημιουργία πολύπλοκων μοντέλων μπλοκ με πολλούς βαθμούς ελευθερίας στην σχεδίαση και ανάπτυξη τους. Έτσι μπορούμε να μιλάμε πλέον για μοντέλα μπλοκ με εκατοντάδες χιλιάδες μπλοκ, διαφορετικών διαστάσεων μεταξύ τους, τα οποία να περιέχουν έως 500 διαφορετικές μεταβλητές. Οι απαιτήσεις



φυσικά σε μνήμη και χωρητικότητα στον σκληρό δίσκο του υπολογιστή καμιά φορά ξεφεύγουν ακόμα και από τις δυνατότητες των ιδιαίτερα προηγμένων σύγχρονων προσωπικών υπολογιστών και σταθμών εργασίας.

Άσχετα από την πολυπλοκότητα των μοντέλων μπλοκ, η βασική τους δομή παραμένει η ίδια. Ο τρισδιάστατος χώρος διαιρείται σε μικρότερα τμήματα (μπλοκ) τα οποία με την σειρά τους έχουν έναν ορισμένο όγκο. Στα κανονικά μοντέλα όλα τα μπλοκ έχουν ίδιες διαστάσεις και επομένως ίδιο όγκο. Χαρακτηριστικό των μπλοκ είναι οι συντεταγμένες του κέντρου βάρους τους (κεντροειδές), ο όγκος τους, καθώς και η σειριακή θέση τους. Το μοντέλο, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, ορίζεται στο χώρο από τις συντεταγμένες της αρχής του, την κλίση, το αζιμούθιο, και την παράταξη των αξόνων του, τις διαστάσεις των κύριων μπλοκ, καθώς και από τον αριθμό των κύριων μπλοκ σε κάθε άξονα. Γνωρίζοντας όλα τα στοιχεία αυτά είμαστε σε θέση να τοποθετήσουμε και να οριοθετήσουμε ένα μοντέλο μπλοκ στον τρισδιάστατο χώρο.

Σχήμα 4.8: Κανονικό μοντέλο μπλοκ σε τρισδιάστατη ορθογώνια απεικόνιση.

Η διαίρεση του μοντέλου στα κύρια μπλοκ είναι απλή υπόθεση και δεν

χρειάζεται κάποιος ιδιαίτερος τρόπος για να επιτευχθεί. Η περαιτέρω διαίρεση των κυρίων μπλοκ σε υπό-μπλοκ όμως πρέπει να γίνει σύμφωνα με κάποια λογική. Τα υπό-μπλοκ είναι απαραίτητα όπου τα κύρια μπλοκ λόγω του μεγέθους τους δεν μπορούν να ακολουθήσουν με λεπτομέρεια επιφάνειες με ιδιαίτερη σημασία, όπως το τοπογραφικό ανάγλυφο, τα όρια του κοιτάσματος, ή ένα ρήγμα. Στις περιπτώσεις αυτές τα κύρια μπλοκ τα οποία βρίσκονται πάνω στις επιφάνειες αυτές πρέπει να διαιρεθούν σε υπό-μπλοκ.

Τα υπό-μπλοκ μπορούν να έχουν μια ελάχιστη διάσταση σε κάθε άξονα και μια μέγιστη. Οι διαστάσεις αυτές πρέπει να είναι ακέραια υποπολλαπλάσια των διαστάσεων των κυρίων μπλοκ. Για παράδειγμα ένα κύριο μπλοκ 10x10x10 μπορεί να έχει υπό-μπλοκ ελάχιστων διαστάσεων 1, 2, 2.5 ή 5 και μέγιστων διαστάσεων 1, 2, 2.5, 5 ή 10. Στα παρακάτω σχήματα γίνεται προφανές το αποτέλεσμα της επιλογής ελαχίστων και μεγίστων διαστάσεων υπό-μπλοκ σε ένα μοντέλο το οποίο προσπαθεί να ακολουθήσει καλύτερα τα όρια του σώματος μεταλλοφορίας.



Συχνά η μέγιστη διάσταση των υπό-μπλοκ είναι ίση με την διάσταση των κυρίων μπλοκ. Η ελάχιστη διάσταση των υπό-μπλοκ είναι ένας συμβιβασμός μεταξύ ακρίβειας και ευελιξίας καθώς ένας υπερβολικά μεγάλος αριθμός υπό-μπλοκ (δηλαδή πολύ μικρή ελάχιστη διάσταση) μπορεί να δώσει μεγάλη ακρίβεια στους υπολογισμούς αλλά και τεράστιες απαιτήσεις σε χώρο στη μνήμη και στον σκληρό δίσκο του υπολογιστή καθώς και μεγάλες απαιτήσεις σε χρόνο υπολογισμού.

Σχήμα 4.9: Μεταβλητό μοντέλο μπλοκ με υπο-μπλοκ κατασκευασμένα κοντά στην

επιφάνεια του τοπογραφικού ανάγλυφου.

4.6 Άλλα Μοντέλα Τα μοντέλα που καλύψαμε σε αυτό το κεφάλαιο, παρά το γεγονός ότι είναι τα πιο σημαντικά, δεν είναι και τα μόνα που χρησιμοποιούνται στις εφαρμογές που εξετάζουμε. Υπάρχουν διάφορα άλλα μοντέλα που χρησιμοποιούνται σε ειδικές εφαρμογές όπως στη βραχομηχανική (μοντέλα πεπερασμένων στοιχείων), στα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (μοντέλα raster, κλπ.) και στην έρευνα πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Με την πάροδο του χρόνου όλες οι δομές που εξετάσαμε καθώς και αυτές που απλά αναφέραμε, εξελίσσονται εκμεταλλευόμενες τις ολοένα αυξανόμενες δυνατότητες των ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Το κεφάλαιο αυτό ολοκληρώνει το πρώτο μέρος των σημειώσεων αυτών. Με τις γνώσεις και τα στοιχεία που πήραμε από τα πρώτα εισαγωγικά κεφάλαια μπορούμε πλέον να προχωρήσουμε σε συγκεκριμένες εφαρμογές των υπολογιστών στα γεωτεχνικά και μεταλλευτικά έργα που καλύπτονται στο δεύτερο μέρος των σημειώσεων.



5 Γεωλογική Μοντελοποίηση

5.1 Γενικά Η πιο σημαντική εργασία σε οποιαδήποτε διαδικασία μοντελοποίησης είναι η συλλογή και διόρθωση των δεδομένων. Ο λόγος που δίνεται έμφαση στην ανάγκη για πλήρη έλεγχο και εκτίμηση των δεδομένων είναι η ελαχιστοποίηση του χαμένου χρόνου και προσπάθειας κατά την διαδικασία μοντελοποίησης. Η εύρεση ενός λανθασμένου δεδομένου κατά το στάδιο της μοντελοποίησης είναι ένα χρονοβόρο περιστατικό γιατί θα πρέπει να επαναληφθεί ολόκληρη η διαδικασία ελέγχου, ανάκτησης, και μοντελοποίησης των δεδομένων. Εάν το πρόβλημα δεν ανακαλυφθεί έγκαιρα, μπορεί να επιφέρει την ανακριβή ερμηνεία και την ακατάλληλη απόφαση, με καταστρεπτικές συνέπειες. Ακολουθώντας την ολοκλήρωση της εισαγωγής, του ελέγχου, και της διόρθωσης των δεδομένων ξεκινά η μοντελοποίηση.

Η γεωλογική μοντελοποίηση είναι ουσιαστικά η ανακατασκευή της τρισδιάστατης γεωλογικής εικόνας ενός κοιτάσματος από τα λίγα δεδομένα δειγματοληψίας. Η διαδικασία συνδυάζει την δύναμη της φαντασίας με τις μαθηματικές φόρμουλες για να φτάσει σε ένα ικανοποιητικό μοντέλο. Υπάρχει ένα πλήθος προσεγγίσεων στο πρόβλημα. Στις σελίδες που ακολουθούν περιγράφονται οι κυριότερες προσεγγίσεις στην διαδικασία.

Για να μοντελοποιήσεις μια ιδιότητα, χρειάζονται τρία είδη πληροφοριών -η τοπογραφία, τα γεωλογικά δεδομένα, και οι μετρήσεις-αναλύσεις της ιδιότητας ή άλλες φυσικές πληροφορίες. Επίσης είναι βασικό να γνωρίζουμε την μορφή και το είδος του κοιτάσματος που εξετάζεται, ώστε να μπορούμε να επιλέξουμε τον κατάλληλο τρόπο μοντελοποίησης. Στην συνέχεια του κεφαλαίου θα εξετάσουμε δυο διαφορετικούς τρόπους γεωλογικής μοντελοποίησης στον υπολογιστή για στρωματοειδή και μη-στρωματοειδή κοιτάσματα.

5.2 Στρωματοειδή Κοιτάσματα Στην περίπτωση των στρωματοειδών κοιτασμάτων όπως αυτά του λιγνίτη, η διαδικασία γεωλογικής μοντελοποίηση είναι σχετικά απλή τουλάχιστον από γεωμετρικής άποψης. Καθώς δεν παρουσιάζεται ιδιαίτερη διαφοροποίηση σε μια από της τρεις διαστάσεις (συνήθως στο υψόμετρο Ζ), το μοντέλο που επιλέγουμε για την μοντελοποίηση των διαφόρων χαρακτηριστικών του κοιτάσματος (γεωμετρικών, ποιοτικών, κλπ.) είναι το μοντέλο πλέγματος. Δηλαδή χρησιμοποιούμε πολλαπλά μοντέλα πλέγματος για να αποδώσουμε την μεταβολή της κάθε ιδιότητας στο χώρο που εξετάζουμε. Στο σχήμα που ακολουθεί δίνεται η κωδικοποίηση που χρησιμοποιεί το Vulcan για τις διάφορες γεωμετρικές μεταβλητές των στρωμάτων (οροφή, δάπεδο, κλπ).


89Γεωλογική Μοντελοποίηση

Σχήμα 5.1: Κωδικοποίηση γεωμετρικών μεταβλητών στρωμάτων στο Vulcan.

Τα μοντέλα πλέγματος δημιουργούνται σε κάποιο κατάλληλο πρόγραμμα με

την βοήθεια κάποιων δειγμάτων (πχ. από γεωτρήσεις) και κάποιας μεθόδου εκτίμησης. Η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από την ιδιότητα που μοντελοποιείται και τα διαθέσιμα δεδομένα. Οι μέθοδοι που συνήθως έχουμε στην διάθεση μας είναι η μέθοδος τριγώνων, πολυγώνων, αντιστρόφου αποστάσεως και το kriging. Άλλες μέθοδοι μπορεί να είναι η μέθοδος συναρτήσεων ακτινικής βάσης, οι επιφανειακές τάσεις, κλπ. Η επιλογή της κατάλληλης μεθόδου είναι πολύ σημαντική μια και τα αποτελέσματα που δίνουν οι διάφορες μέθοδοι με τα ίδια δεδομένα μπορεί να διαφέρουν σημαντικά.

Η έκταση των μοντέλων στους δυο άξονες Χ-Υ μπορεί να περιοριστεί με χρήση πολυγώνων τα οποία ψηφιοποιούνται από τον γεωλόγο με διάφορα κριτήρια (κοιτασματολογικά, ιδιοκτησιακά, γεωτεχνικά, κλπ). Έτσι όλα τα μοντέλα έχουν το ίδιο σχήμα και έκταση ενώ διαφέρουν στις τιμές των κόμβων τους. Τα πολύγωνα περιορισμού (mask polygons) μπορούν να είναι και εσωτερικά στα πλέγματα δημιουργώντας έτσι εσωτερικά κενά.

Η διαδικασία μοντελοποίησης συχνά υποστηρίζεται από κάποιο πρόγραμμα συσχετισμού μεταξύ των γεωτρήσεων (Σχήμα 5.2). Ο γεωλόγος θα πρέπει να δημιουργήσει μια στρωματογραφική στήλη που να δίνει την σειρά των στρωμάτων κατά βάθος. Το πρόγραμμα συσχετισμού ανιχνεύει τα γεωτρητικά δείγματα και στην συνέχεια προσπαθεί να προσαρμόσει την στήλη αυτή σε κάθε γεώτρηση και στην συνέχεια να ενώσει με απλές γραμμές τις στήλες κάθε γεώτρησης για την δημιουργία των στρωμάτων. Τα προγράμματα αυτά (όπως το FixMap στο πακέτο VULCAN) μπορούν να αντιμετωπίσουν και πιο σύνθετες καταστάσεις όπου για παράδειγμα μια γεώτρηση δεν ακολουθεί την στρωματογραφική στήλη λόγω έλλειψης ενός ή περισσοτέρων στρωμάτων από αυτήν.



Σχήμα 5.2: Τομή σε στρωματογραφικό μοντέλο.

Η κατανόηση των πρωτογενών δεδομένων και η διόρθωση τους είναι ΚΛΕΙΔΙ

στην επιτυχία της στρωματογραφικής μοντελοποίησης και καταναλώνει περίπου το 98% του χρόνου που απαιτείται για την δημιουργία ενός ακριβούς

μοντέλου. Στο σχήμα που ακολουθεί δίνονται τα διάφορα στάδια και βήματα στην στρωματογραφική μοντελοποίηση για την περίπτωση του πακέτου VULCAN και ειδικότερα για το υποσύστημα μοντελοποίησης με πλέγματα GridCalc.



Σχήμα 5.2: Διάγραμμα ροής ενεργειών κατά τη στρωματογραφική μοντελοποίηση.



5.2.1 Σύνθεση Στρωμάτων στο GridCalc – VULCAN (το μοντέλο Mine)

5.2.1.1 Εισαγωγή Ο αλγόριθμος σύνθεσης (αξιολόγησης) αποτελείται από ένα μεγάλο κύκλωμα. Εξετάζεται κάθε ορίζοντας, και οι ορίζοντες που βρίσκονται από κάτω συγκρίνονται με τον εξεταζόμενο ορίζοντα. Όπου είναι δυνατό, τμήματα των χαμηλότερων οριζόντων συνθέτονται με τον εξεταζόμενο ορίζοντα. Τελικά γίνεται εξαγωγή και εγγραφή του σύνθετου εξεταζόμενου ορίζοντα. Καθώς τμήματα των χαμηλότερων οριζόντων χρησιμοποιούνται, αυτοί γίνονται μικρότεροι ή μπορεί και να εξαντλούνται πλήρως από έναν ανώτερο ορίζοντα.

Είναι πολύ βασικό να δούμε ότι οι μόνοι ορίζοντες που μεταβάλλονται είναι οι διαιρέσεις. Τμήματα που έχουν συντεθεί από μια διαίρεση μετακινούνται εντός της διαίρεσης. Δηλαδή η ακόλουθη διάταξη:

Γίνεται ως εξής:

Σχήμα 5.3: Διάταξη στρωμάτων πριν και μετά τη σύνθεση.

Σημείωση: Τα τμήματα που συνθέτονται περιλαμβάνονται μόνο στην πάνω κύρια σχετική διαίρεση και τα κενά στο σχήμα είναι μόνο για λόγους ευκρίνειας. Όλα τα πλέγματα που λαμβάνουμε με αυτήν τη διαδικασία ονομάζονται χρησιμοποιώντας τον πρώτο (άνω κύριο) ορίζοντα στην σύνθετη σειρά.

Όλα τα ποιοτικά πλέγματα ανοίγονται πριν ξεκινήσει ο αλγόριθμος. Οι παράμετροι των ποιοτικών πλεγμάτων ορίζονται μέσω της λειτουργίας Quality Parameters. Η δυσκολία με τα ποιοτικά πλέγματα βρίσκεται και πάλι στις διαιρέσεις και τις συγχωνεύσεις των οριζόντων. Καθώς οι ποιότητες μπορεί να ορίζονται ως μια σταθερά, μπορεί να υπάρχει ένα μοντέλο για μια διαίρεση αλλά όχι για την αντίστοιχη συγχώνευση.

Όλες αυτές οι πληροφορίες συγχωνεύονται σε ένα μοναδικό πλέγμα για κάθε ποιότητα και στοιχείο ποιότητας των διαιρέσεων. Το ίδιο συμβαίνει και για τις μεταλλευτικές παραμέτρους, απώλεια οροφής, απώλεια δαπέδου, ρύπανση οροφής, ρύπανση δαπέδου, και ποσοστό απόληψης.

Το πλέγμα SR (οροφή) λαμβάνεται να έχει την οριστική μάσκα, και αν το πλέγμα δεν υπάρχει, τότε χρησιμοποιείται το πλέγμα SF (δάπεδο). Όλα τα μασκαρισμένα πλέγματα συγκρίνονται. Η μάσκα του SR εφαρμόζεται σε όλα τα άλλα πλέγματα εάν οι μάσκες τους διαφέρουν από αυτήν του SR. Δίνεται προειδοποίηση εφόσον κάποια μάσκα διαφέρει.



Το πρόγραμμα ανοίγει ή δημιουργεί (προσωρινά) τα πλέγματα οροφής (SR), δαπέδου (SF), πάχους δομής (ST), και πάχους ορίζοντα. Εάν το ST δεν είναι γνωστό, υπολογίζεται από τα πλέγματα SR και SF. Εάν ένα εκ των SR ή SF δεν είναι γνωστό, υπολογίζεται αφαιρώντας ή προσθέτοντας το ST στη γνωστή επιφάνεια. Αν το ST είναι άγνωστο, τότε χρησιμοποιείται το TK και αντίστροφα. Αν το ST δεν μπορεί να υπολογιστεί, τότε ο αλγόριθμος σταματά.

5.2.1.2 Δημιουργία Βασικής Ποιοτική Σύνθεσης Ορίζοντα Σε ότι αφορά τις ποιότητες, κάθε ορίζοντας αποτελείται από τέσσερα στοιχεία – υλικό οροφής, υλικό δαπέδου, ενδοστρωματικά στείρα, και λιγνίτη. Το καθένα από αυτά έχει σχετικές ποιότητες. Οι ποιότητες μπορούν να μοντελοποιηθούν ως πλέγματα ή μπορεί να είναι σταθερές τιμές. Προσδιορίζονται στον πίνακα ποιοτήτων.

Σχήμα 5.4: Απώλειες οροφής και δαπέδου πριν τη σύνθεση.

Το πάχος του υλικού οροφής και δαπέδου ισούται με τις απώλειες / ρύπανση οροφής / δαπέδου που καθορίζονται στον πίνακα μεταλλευτικών παραμέτρων. Το πάχος ενδοστρωματικών στείρων υπολογίζεται από το πάχος δομής μείον το πάχος λιγνίτη (ST-TK.) Το πάχος λιγνίτη ισούται με το πλέγμα πάχους λιγνίτη (TK) μείον τις απώλειες οροφής και δαπέδου.

Τα ποιοτικά πλέγματα στρωμάτων από το γεωλογικό μοντέλο δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα στο μεταλλευτικό (σύνθετο) μοντέλο. Τα τέσσερα στοιχεία αραίωσης / εξάντλησης πρέπει να ληφθούν υπόψη για να πάρουμε ένα εκτιμητικό μοντέλο για τον υπολογισμό των ποιοτήτων Run-Of-Mine (ROM). Οι μεταλλευτικές παράμετροι (κριτήρια αξιολόγησης) έχουν σημαντική επιρροή στις ποιοτικές εκτιμήσεις. Οι ποιότητες για ένα πρωτογενές (μη συντεθειμένο) στρώμα υπολογίζονται σύμφωνα με την παρακάτω εξίσωση:

CoalTK πάχος λιγνίτη RoofLoss απώλεια οροφής FloorLoss απώλεια δαπέδου CoalQ ποιότητα λιγνίτη CoalDen ειδικό βάρος λιγνίτη PartingQ ποιότητα χωρίσματος PartingDen ειδικό βάρος χωρίσματος RoofGain ρύπανση οροφής RoofQ ποιότητα οροφής RoofDen ειδικό βάρος οροφής FloorGain ρύπανση δαπέδου FloorQ ποιότητα δαπέδου FloorDen ειδικό βάρος δαπέδου



Σημείωση: το Q αναπαριστά την ποιοτική τιμή που συντίθεται.

Αυτό όμως δημιουργεί κάποιες δυσκολίες στον αλγόριθμο σύνθεσης. Όταν συνδυάζονται δύο στρώματα, το δημιουργούμενο στρώμα εξόρυξης αποτελείται από τα ίδια στοιχεία, συν ένα στοιχείο ενδιάμεσων. Όμως, καθώς οι ρυθμίσεις οροφής και δαπέδου λαμβάνουν χώρα μόνο στην οροφή και το δάπεδο εξόρυξης, δεν είναι δυνατό να λάβουμε μια νέα σύνθεση απλά από τα δύο στρώματα. Η σύνθεση πρέπει να υπολογιστεί ξανά, εφαρμόζοντας τις απώλειες και τη ρύπανση της οροφής στο ανώτερο κύριο στρώμα, και τις απώλειες και τη ρύπανση δαπέδου στο κατώτερο κύριο στρώμα.

Σχήμα 5.5: Απώλειες οροφής και δαπέδου μετά τη σύνθεση.

Για να το επιτύχει αυτό, το πρόγραμμα εκτελεί δύο ομάδες συνθέσεων – την πραγματική και την δυνατή. Οι πραγματικές συνθέσεις περιλαμβάνουν τις απώλειες και τη ρύπανση δαπέδου. Οι δυνατές δεν περιλαμβάνουν καμιά απώλεια ή ρύπανση δαπέδου. Ανά πάσα στιγμή μπορούμε να προσθέσουμε ένα νέο ορίζοντα στη δυνατή σύνθεση και να σχηματίσουμε μια νέα πραγματική σύνθεση και μια ενημερωμένη δυνατή.

5.2.1.3 Προσπάθεια Σύνθεσης Κατώτερων Οριζόντων με τον Εξεταζόμενο

Το κύριο κύκλωμα σύνθεσης του αλγόριθμου συγκρίνει, έναν ένα, τους κατώτερους ορίζοντες με τον εξεταζόμενο. Ξεκινά ανοίγοντας όλα τα πλέγματα που σχετίζονται με έναν ορίζοντα. Καθώς γίνεται η σύνθεση, το δάπεδο του εξεταζόμενου ορίζοντα ενημερώνεται συνεχώς, όπως και το συνολικό πάχος, το πάχος λιγνίτη, και το πλέγμα χρήσης (Used Grid). Η σύνθεση γίνεται ξεχωριστά σε κάθε κόμβο του πλέγματος. Τα παρακάτω βήματα εκτελούνται στους κόμβους των οριζόντων με τη σειρά.

Το πρώτο κριτήριο που εφαρμόζεται είναι το ελάχιστο διακριτό χώρισμα (minimum separable parting). Εάν η απόσταση από το έως τώρα δάπεδο προς την οροφή του κατώτερου στρώματος είναι μεγαλύτερη από αυτό το ελάχιστο, τα στρώματα δεν μπορούν να εξορυχτούν μαζί ενώ το χώρισμα θα απομακρυνθεί ξεχωριστά. Το δεύτερο κριτήριο είναι ο ελάχιστος λόγος μεταξύ λιγνίτη και στείρων. Αυτό συγκρίνει το άθροισμα όλων των στείρων (συμπεριλαμβανομένων των ενδοστρωματικών, δηλαδή ST-TK) και τα ενδιάμεσα μεταξύ των στρωμάτων, με το συνολικό λιγνίτη στη σύνθεση. Εάν ο λόγος του λιγνίτη προς τα στείρα είναι μικρότερος από τον ελάχιστο, δεν γίνεται η σύνθεση.



Σχήμα 5.6: Σύνθεση με βάση τη σχέση λιγνίτη προς στείρα.

Στις περιοχές όπου δεν μπορεί να γίνει η σύνθεση, γίνεται καταγραφή του συνολικού λιγνίτη που έχει διαπεραστεί ως τώρα. Οι ποιότητες που ορίζονται αθροίζονται στα δυνατά και πραγματικά ποιοτικά πλέγματα. Μπορεί να συμβεί ένας κατώτερος ορίζοντας να περιέχει αρκετό λιγνίτη για να οδηγήσει σε μια σύνθεση, και για αυτό χρειάζονται όλες αυτές οι πληροφορίες.

Σημείωση: Έως τώρα, οι υποκείμενοι ορίζοντες δεν συνθέτονται εκτός και εάν και αυτοί βρίσκονται εντός του ελάχιστου διακριτού χωρίσματος για την συγκεκριμένη σύνθεση, παρόλο που τα ξεχωριστά ενδιάμεσα όλων των οριζόντων που εξετάστηκαν ως τώρα ήταν μικρότερα από το ελάχιστο.

Σχήμα 5.7: Σύνθεση με βάση το πάχος στείρων διακοπής.

5.2.1.4 Τελική Επεξεργασία του Σύνθετου Ορίζοντα Μόλις δημιουργηθεί ο νέος ορίζοντας συνθέτοντας όσο πιο πολλά στρώματα από κάτω γίνεται, εφαρμόζονται σε αυτόν διάφορα όρια. Το μοναδικό στοιχείο που μεταβάλλεται σε αυτά τα βήματα είναι η μάσκα του πλέγματος.

Εάν το πάχος του σύνθετου στρώματος είναι μικρότερο από ένα ελάχιστο σε κάποιο σημείο, τότε το σημείο αυτό τοποθετείται εκτός μάσκας. Ο συνολικός λιγνίτης συγκρίνεται με το συνολικό περιεχόμενο στείρο και εκείνες οι περιοχές στις οποίες είναι λιγότερος από το ελάχιστο τοποθετούνται εκτός μάσκας.

Η σύνθεση κόβεται με το τοπογραφικό ανάγλυφο (εφόσον το ζητήσουμε). Μπορεί να οριστεί μια μέγιστη και μια ελάχιστη επικάλυψη (δηλαδή ο ορίζοντας δεν μπορεί να πλησιάσει το τοπογραφικό ανάγλυφο περισσότερο από το ελάχιστο και δεν μπορεί να πάει πιο βαθιά από το μέγιστο της επικάλυψης).



5.2.1.5 Κατασκευή των Run‐Of‐Mine Επιφανειών

Πριν γίνει η εγγραφή των τελικών πλεγμάτων πρέπει να γίνουν ορισμένες μεταλλευτικές ρυθμίσεις, ενώ γίνεται και ο υπολογισμός του πλέγματος απόληψης ROM. Το πλέγμα αυτό αποδίδει το συνολικό πάχος του υλικού που απομακρύνεται κατά την εξόρυξη, και περιλαμβάνει απώλειες και ρύπανση οροφής και δαπέδου, και μια απόληψη. Το πλέγμα ROM υπολογίζεται με την παρακάτω εξίσωση:

(ST + Ρύπανση_Οροφής – Απώλεια_Οροφής + Ρύπανση_Δαπέδου – Απώλεια_Δαπέδου) x Απόληψη

Καθώς το πλέγμα ROM δεν θα έχει κανονικά το ίδιο πάχος με την τελική οροφή σύνθεσης μείον το δάπεδο (SR-SF,) μπορείτε να επιλέξετε να ρυθμίσετε αυτές τις επιφάνειες. Αυτό είναι σημαντικό εάν πρόκειται να γίνει ένα σχέδιο εξόρυξης με βάση αυτές τις επιφάνειες. Χρειάζεται ένας πλήρης καταλογισμός όλου του υλικού στο σχέδιο εξόρυξης ως προς την απόληψη λιγνίτη.

Έχοντας καθορίσει ένα νέο πάχος εξόρυξης, μας παρουσιάζονται τέσσερις επιλογές ως προς τον τρόπο που θα μετακινηθούν η οροφή και το δάπεδο για να αποδώσουν του πάχος ROM.

1. Καμιά ενέργεια. 2. Αφαιρούμε (ή προσθέτουμε) μόνο τις απώλειες στην οροφή και το δάπεδο. 3. Αφαιρούμε (ή προσθέτουμε) και τις απώλειες αλλά και τη ρύπανση στην

οροφή και το δάπεδο. 4. Ζυγίζουμε τη διαφορά και προσθέτουμε ή αφαιρούμε από την οροφή και το

δάπεδο.

SR - (SR - SF - ROM) x (RoofWeight)/(RoofWeight + FloorWeight) SF - (SR - SF - ROM) x (FloorWeight)/(RoofWeight + FloorWeight)

Σημείωση: Η επιλογή (3) είναι η μόνη που οδηγεί στο SR-SF να ισούται με το πάχος ROM. Η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από την περίπτωση την οποία θέλετε να μοντελοποιήσετε, από το που συμβαίνουν οι απώλειες, η ρύπανση και η απόληψη – εντός ή εκτός του ορυχείου.

Μπορείτε επίσης να επιλέξετε να μετακινήσετε την οροφή προς το δάπεδο ή αντίστροφα εκεί που ο ορίζοντας φτάνει στη μάσκα. Έτσι τμήματα του ορίζοντα που εξαφανίστηκαν λόγω της σύνθεσης μειώνονται σε μηδενικό πάχος.

Μπορείτε επίσης να ‘σπρώξετε’ τα μασκαρισμένα τμήματα του ορίζοντα κάτω από το κατώτερο στρώμα. Μετά τη σύνθεση, τα τμήματα του ορίζοντα που έχουν συμπεριληφθεί σε έναν άλλο απλά τοποθετούνται εκτός μάσκας – δηλαδή σβήνονται. Όμως, διατηρούν την αρχική θέση τους στο χώρο. Αυτό οδηγεί σε επιφάνειες που τέμνονται στο χώρο. Εξετάζουμε το παρακάτω παράδειγμα:



Σχήμα 5.8: Υποχώρηση στρωμάτων κάτω από το κατώτατο στρώμα για την αποφυγή διασταυρώσεων.

Σημείωση: Τα στρώματα δεν σπρώχνονται κάτω από το κατώτατο στρώμα - μόνο όσο χρειάζεται για να αποφευχθεί η διασταύρωση των στρωμάτων και δίνοντας ένα συνεχές αποτέλεσμα στο χώρο για σχεδιασμό εκμετάλλευσης.

Το τελευταίο βήμα προσαρμόζει το μοντέλο πάχους λιγνίτη - TK. Σε μια προσπάθεια να μοντελοποιηθεί ο λιγνίτης που απομένει στο μοντέλο ROM, εφόσον ζητηθεί, οι απώλειες οροφής και δαπέδου, και η απόληψη χρησιμοποιούνται για να ρυθμιστεί το TK.

(TK – Απώλεια_Οροφής – Απώλεια_Δαπέδου) x Απόληψη

5.2.2 Μοντελοποίηση Τετραέδρου Η μοντελοποίηση τετραέδρου χρησιμοποιείται στην εκτίμηση περιεκτικότητας και την βαριογραφία μορφοποιημένων κοιτασμάτων. Η μοντελοποίηση τετραέδρου μπορεί να εφαρμοστεί σε κοιτάσματα όπου η μεταλλοφορία ελέγχεται από δομικές επιφάνειες, οι οποίες μπορούν να μοντελοποιηθούν. Στη μοντελοποίηση τετραέδρου η έλλειψη ανίχνευσης δεδομένων για την εκτίμηση περιεκτικότητας, ή η έλλειψη ανίχνευσης στην βαριογραφία παραμορφώνεται από το σύνηθες σχήμα της για να ακολουθήσει τις δοσμένες επιφάνειες.

Το μεγάλο πλεονέκτημα της χρήση παραμορφωμένων ελλείψεων ανίχνευσης είναι ότι μοντέλο μπλοκ παραμένει στη θέση που δημιουργήθηκε και τα δείγματα παραμένουν στην πραγματική τους θέση. Η διαφορά μεταξύ της κανονικής εκτίμησης και της τετραεδρικής είναι ότι η έλλειψη ανίχνευσης παραμορφώνεται για να ακολουθήσει τις επιφάνειες που περιορίζουν το κοίτασμα.

Ένα τετραεδρικό μοντέλο δημιουργείται από δυο επιφάνειες τριγωνισμών (το πάτωμα και την οροφή). Οι επιφάνειες αυτές είναι οι δυο κοντινότερες επιφάνειες στο μπλοκ εκτίμησης. Υπολογίζεται μια γραμμή η οποία περνάει από το κεντροειδές του μπλοκ εκτίμησης, με το ένα άκρο στην επιφάνεια οροφής και το άλλο στην επιφάνεια πατώματος. Η γραμμή ελάχιστης απόστασης χρησιμοποιείται στην συνέχεια για να ορίσει μια ενδιάμεση επιφάνεια μεταξύ της οροφής και του πατώματος.

Για κάθε μπλοκ υπολογίζεται μια γραμμή ελάχιστης απόστασης. Στην συνέχεια κατασκευάζονται τετράεδρα από τα άκρα των γραμμών, τα οποία μεταβάλλονται σε διεύθυνση. Ένα τετραεδρικό μοντέλο αποτελείται από αυτά τα τετράεδρα, τα οποία χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της ελάχιστης απόστασης μεταξύ των δυο επιφανειών σε κάθε σημείο του μοντέλου.



Σχήμα 5.9: Τετραεδρικό μοντέλο και εφαρμογή του στις εκτιμήσεις μπλοκ.

5.3 Μη-Στρωματοειδή Κοιτάσματα Τα μη στρωματοειδή κοιτάσματα απαιτούν πολύ περισσότερη χειρονακτική εργασία ακόμα και όταν χρησιμοποιείται ένα σχετικό πρόγραμμα υπολογιστή. Τα κοιτάσματα αυτά παρουσιάζουν συνήθως μια ιδιαίτερα ακανόνιστη μορφή, οι ποιοτικές ιδιότητες διαφοροποιούνται σε όλες τις διαστάσεις και ο βαθμός αβεβαιότητας είναι πολύ μεγαλύτερος σε όλες τις εκτιμήσεις. Έτσι η μοντελοποίηση της γεωμετρίας τους είναι πιο επίπονη ενώ οι εκτιμήσεις γίνονται με βάση ένα μοντέλο μπλοκ το οποίο πρέπει να καταλαμβάνει όλο το χώρο του κοιτάσματος και της εκμετάλλευσης.

5.3.1 Γεωμετρική Μοντελοποίηση Η μέθοδος της δημιουργίας γεωλογικών προφίλ σε κάθε επίπεδο γεωλογικής ερμηνείας και η ένωση τους σε έναν στερεό τριγωνισμό είναι πλέον καθιερωμένη στα περισσότερα συστήματα γεωλογικής μοντελοποίησης με υπολογιστή. Τα γεωτρητικά και άλλα στοιχεία προβάλλονται σε τομές στο επίπεδο των οποίων ο γεωλόγος σχεδιάζει το περίγραμμα των σωμάτων μεταλλοφορίας λαμβάνοντας υπόψη και όλων των άλλων γεωλογικών και γεωτεχνικών ελέγχων (ρήγματα, κλπ).

Μετά την δημιουργία των πολυγώνων των προφίλ του σώματος μεταλλοφορίας, και τον μεταξύ τους οπτικό έλεγχο, ακολουθεί η δημιουργία του τρισδιάστατου κλειστού μοντέλου τριγωνισμού με την ένωση των πολυγώνων αυτών. Δυσκολίες που παλαιότερα καθιστούσαν σχεδόν αδύνατη την ανάπτυξη του μοντέλου αυτού, όπως περιπτώσεις όπου από ένα μοναδικό πολύγωνο σε ένα επίπεδο ερμηνείας έπρεπε να καταλήξουμε σε δυο ή και περισσότερα στο επόμενο επίπεδο, έχουν πλέον αντιμετωπισθεί με τη χρήση προηγμένων αλγόριθμων για την κατασκευή των τριγώνων και το "σπάσιμο" των τριγωνισμών σε διακλαδώσεις.



Σχήμα 5.10: Κατασκευή μοντέλου σώματος μεταλλοφορίας από προφίλ γεωλογικής

ερμηνείας.

Το μοντέλο που δημιουργείται κατά αυτόν τον τρόπο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη συνέχεια για απλούς ογκομετρικούς υπολογισμούς, να καθοδηγήσει και να συνδυασθεί με την σχεδίαση της εκμετάλλευσης για την δημιουργία μπλοκ εξόρυξης, ή να συμπεριληφθεί σαν επιφάνεια ορίων για την δημιουργία υπό-μπλοκ στην ανάπτυξη του μοντέλου μπλοκ των αποθεμάτων. Τα μπλοκ του μοντέλου θα διαιρεθούν σε μικρότερα μπλοκ κοντά στην επιφάνεια του μοντέλου τριγωνισμού για να παρακολουθήσουν καλύτερα την γεωλογική ερμηνεία. Επίσης τα μπλοκ του μοντέλου (κύρια και μη) θα λάβουν έναν κωδικό ανάλογα με το αν βρίσκονται μέσα ή έξω από το σώμα μεταλλοφορίας. Έτσι κατά την εκτίμηση των ποιοτικών και ποσοτικών χαρακτηριστικών του κοιτάσματος, θα είμαστε σε θέση να χρησιμοποιήσουμε δείγματα που βρίσκονται μέσα στο σώμα μεταλλοφορίας για να εκτιμήσουμε μπλοκ που επίσης να βρίσκονται εντός αυτού.

5.3.2 Μοντελοποίηση Ποιοτικών & Ποσοτικών Χαρακτηριστικών Αν και αυτό είναι μέρος του αντικειμένου εκτίμησης αποθεμάτων, αξίζει να αναφερθούμε εδώ σύντομα για το πως συνδυάζουμε το γεωμετρικό μοντέλο με το μοντέλο εκτιμήσεων για να έχουμε την πλήρη ανάπτυξη του γεωλογικού μοντέλου.

Όπως αναφέραμε στην προηγούμενη ενότητα, το γεωμετρικό μοντέλο που έχει την μορφή κλειστού τριγωνισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έναν απλό ογκομετρικό υπολογισμό. Η μορφή του σώματος μεταλλοφορίας μαζί με διάφορες άλλες παραμέτρους καθοδηγούν τον μηχανικό στην σχεδίαση της εκμετάλλευσης. Αυτό βέβαια γίνεται σε συνδυασμό με τις εκτιμήσεις περιεκτικότητας ώστε να γνωρίζουμε τις περιοχές υψηλής και χαμηλής περιεκτικότητας. Η ταυτόχρονη προβολή όλων αυτών των στοιχείων βοηθά την κατανόηση του συγκεκριμένου κοιτάσματος και την επικοινωνία μεταξύ των ενδιαφερόμενων γεωλόγων, μηχανικών, κλπ. Η δυνατότητα αυτή των σύγχρονων προγραμμάτων είναι ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα που διαθέτουν και ένας από τους κύριους λόγους αγοράς και χρήσης τους.

Η επιλογή της μεθόδου εκτίμησης των ποιοτικών και ποσοτικών παραμέτρων είναι ιδιαίτερα πιο κρίσιμη στην περίπτωση των μη-στρωματοειδών κοιτασμάτων που εκτιμώνται με βάση το μοντέλο μπλοκ. Η κύρια διαφορά είναι ότι



στο μοντέλο μπλοκ οι εκτιμήσεις πρέπει να λάβουν υπόψη και τον όγκο του μπλοκ. Με την παρουσία μπλοκ διαφορετικού όγκου τα πράγματα περιπλέκονται και γίνεται απαραίτητη η χρήση μιας μεθόδου η οποία να λαμβάνει υπόψη τον όγκο τον οποίο εκτιμά. Η κύρια οδός για τέτοιες εκτιμήσεις είναι η γεωστατιστική και το kriging. Περισσότερα όμως για αυτή τη μέθοδο θα πούμε στο κεφάλαιο της εκτίμησης περιεκτικότητας.

Η σωστή γεωλογική ερμηνεία και η παρακολούθηση των αποτελεσμάτων της κατά την εκτίμηση είναι απαραίτητη ιδιαίτερα παρουσία ρηγμάτων και πτυχών. Οι μετατοπίσεις των τιμών εκατέρωθεν του επιπέδου ενός ρήγματος, για παράδειγμα, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη όταν γίνεται εκτίμηση ώστε να γίνεται η ανάλογη διόρθωση της θέσης των δειγμάτων.



5.4 Εργαστήριο Γεωλογικής Μοντελοποίησης Στο εργαστήριο αυτό θα ασχοληθούμε με την κατασκευή του γεωλογικού μοντέλου του σώματος μεταλλοφορίας όπως αυτό προσδιορίζεται από τα γεωτρητικά δείγματα. Όπως θα θυμάστε από το εργαστήριο κατασκευής βάση γεωτρητικών δεδομένων, ένας από τους πίνακες της βάσης περιείχε τους κωδικούς της λιθολογίας. Τους κωδικούς αυτούς θα εκμεταλλευτούμε για να κατασκευάσουμε το μοντέλο πλέγματος της οροφής και του πατώματος ενός από τα πετρώματα το οποίο περιέχει την μεταλλοφορία, συγκεκριμένα το SP. Στην συνέχεια θα συνδυάσουμε τα μοντέλα αυτά για την κατασκευή ενός στερεού μοντέλου τριγωνισμού του σώματος μεταλλοφορίας.

5.4.1 Φόρτωμα και Επιλογή Δεδομένων Για να μπορέσει το πρόγραμμα να επιλέξει εκείνα τα διαστήματα των γεωτρήσεων με το συγκεκριμένο κωδικό πετρώματος, θα πρέπει να δημιουργήσουμε πρώτα ένα υπόμνημα για το συγκεκριμένο πεδίο της βάσης δεδομένων.

1. Χρησιμοποιούμε την λειτουργία Analyse > Legend Edit > Legend Editor. 2. Κάνουμε κλικ στο + δίπλα από την κατηγορία DRILL. Η κατηγορία αυτή

αφορά υπομνήματα γεωτρήσεων. 3. Κάνουμε διπλό κλικ στο [*] New Legend για να δημιουργήσουμε νέο

υπόμνημα.

4. Ανοίγει ένα νέο υπόμνημα το οποίο αρχικά δεν έχει τίτλο – είναι untitled.

5. Κάνουμε δύο φορές κλικ στο untitled και δίνουμε την ονομασία ROCK.

6. Συμπληρώνουμε το παράθυρο με τις παρακάτω επιλογές.



7. Επιλέγουμε τύπο μεταβλητής Alpha καθώς το πεδίο που θα αξιοποιήσουμε στο υπόμνημα είναι κείμενο και όχι αριθμητική τιμή.

8. Πληκτρολογούμε τον πίνακα LITHO στο πεδίο Record (Table) όπου βρίσκεται το πεδίο που μας ενδιαφέρει.

9. Πληκτρολογούμε το πεδίο LITHO στο πεδίο Field Name το οποίο είναι το πεδίο που μας ενδιαφέρει.

10. Πληκτρολογούμε το πεδίο EOS στο πεδίο To, τσεκάρουμε το Use From και δίνουμε το πεδίο APO για τον ορισμό των διαστημάτων των γεωτρήσεων.

11. Τσεκάρουμε την επιλογή Use colour for Null values and non-logged intervals και επιλέγουμε ένα γκρι χρώμα από την παλέτα για τα διαστήματα χωρίς τιμές.

12. Στην συνέχεια ορίζουμε τους συγκεκριμένους κωδικούς του πεδίου LITHO και τα σχετικά χρώματα όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα:

13. Εφόσον τελειώσουμε επιλέγουμε File > Save στην εφαρμογή Legend Editor και μετά επιλέγουμε τη λειτουργία File > Quit Legend Editor. Έτσι αποθηκεύεται το υπόμνημα μας στο αρχείο υπομνημάτων το οποίο έχει κατάληξη .scd.

14. Μπορούμε πλέον να φορτώσουμε τις γεωτρήσεις στην οθόνη με την



λειτουργία Geology > Drilling > Load Drillholes. 15. Αρχικά το πρόγραμμα μας ζητάει να ανοίξουμε τη βάση δεδομένων που

θέλουμε. Επιλέγουμε στο Filename τη βάση training.dhd.isis.

16. Πατάμε το ΟΚ. Στην συνέχεια επιλέγουμε το χρωματικό υπόμνημα (Colour Legend) ROCK και πατάμε το ΟΚ έτσι εμφανίζονται οι γεωτρήσεις στην οθόνη.

Φορτώνονται στο παράθυρο προβολής οι γεωτρήσεις χρωματισμένες σύμφωνα με το νέο υπόμνημα. Με περιστροφή μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα την



κατανομή των διαφόρων πετρωμάτων στο χώρο. Είμαστε πλέον σε θέση να χρησιμοποιήσουμε τα διάφορα διαστήματα για την κατασκευή του γεωλογικού μοντέλου.

5.4.2 Εξαγωγή και Αποθήκευση Σημείων Οροφής και Δαπέδου Σώματος Μεταλλοφορίας

Στην ενότητα αυτή θα δούμε πως μπορούμε να λάβουμε γρήγορα τα σημεία οροφής και δαπέδου ενός στρώματος που μας ενδιαφέρει και να τα αποθηκεύσουμε σε ξεχωριστά στρώματα στη βάση διανυσματικών δεδομένων.

17. Επιλέγουμε τη λειτουργία Geology > Drilling > Model. Εμφανίζεται το σχετικό παράθυρο όπου τσεκάρουμε και εισάγουμε τα παρακάτω στοιχεία.

18. Πιο συγκεκριμένα, επιλέγουμε το πεδίο (Field to model) LITHO. 19. Πληκτρολογούμε τον κωδικό του στρώματος που μας ενδιαφέρει (Contents

of field), που δεν είναι άλλο από το SP. 20. Τσεκάρουμε το Model Roof για να πάρουμε τις πληροφορίες που αφορούν

την οροφή του SP.



21. Τσεκάρουμε την επιλογή Save horizon points και δίνουμε την ονομασία SPROOF στο σχετικό στρώμα (Layer).

22. Επίσης τσεκάρουμε την επιλογή Roof and Floor determined spatially. 23. Κάνουμε κλικ στο ΟΚ. Εμφανίζεται το παράθυρο Model Create.

24. Στο παράθυρο αυτό απενεργοποιούμε τις περισσότερες επιλογές όπως φαίνεται παραπάνω και πατάμε το ΟΚ.

25. Εμφανίζεται η επιλογή επιβεβαίωσης και κάνουμε κλικ στο Model.

26. Κάνουμε File > Save για να αποθηκευτεί το στρώμα με τα σημεία οροφής. Κάνουμε κλικ στο ΟΚ στο μήνυμα αναφοράς αποθήκευσης.

27. Επαναλαμβάνουμε τα βήματα 17 – 26 για το δάπεδο του στρώματος. Οι αλλαγές στο σχετικό παράθυρο φαίνονται παρακάτω.



Στο τέλος της διαδικασίας αυτής θα υπάρχουν δύο ακόμα στρώματα αποθηκευμένα στη βάση διανυσματικών δεδομένων όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

5.4.3 Προδιαγραφές Μοντελοποίησης Η εκκίνηση και σωστή χρήση του τμήματος του VULCAN που αφορά στη στρωματογραφική μοντελοποίηση απαιτεί τον καθορισμό μιας σειράς παραμέτρων. Το συγκεκριμένο τμήμα ονομάζεται Grid Calc και πριν από μερικές εκδόσεις



αποτελούσε ξεχωριστό περιβάλλον όπως είναι το ISIS και το Envisage. Πλέον η χρήση του γίνεται μέσα από το Envisage και το μενού Grid Calc.

28. Ξεκινάμε το Grid Calc επιλέγοντας τη λειτουργία Grid Calc > Edit Modelling Defaults > Project Defaults.

29. Εάν εμφανιστεί το παράθυρο Access Specs επιλέγουμε Close Current Spec και πατάμε το ΟΚ.

Στο παράθυρο που εμφανίζεται τα σημαντικά στοιχεία είναι το Project name (το πρόθεμα του συγκεκριμένου έργου) και το Masking mode (κατάσταση οριοθέτησης). Η κατάσταση αυτή παίρνει δύο τιμές, OR ή AND, και ουσιαστικά καθορίζει αν οι μάσκες οριοθέτησης των μοντέλων θα συνδυάζονται με την ένωση τους (OR) ή με την τομή τους (AND).

30. Αφήστε τις προεπιλογές στο παράθυρο αυτό και πατήστε το ΟΚ.



31. Επιλέξτε τη λειτουργία Grid Calc > Edit Modelling Defaults > Create Grid Specifications.

32. Δώστε την ονομασία mine στις προδιαγραφές πλέγματος και πατήστε το ΟΚ.

33. Δώστε τις συντεταγμένες του τελάρου καθώς και την ανάλυση των πλεγμάτων όπως φαίνεται παρακάτω.

34. Πατήστε το ΟΚ. 35. Επιλέξτε τη λειτουργία Grid Calc > Edit Modelling Defaults > Save Grid

Specifications για να αποθηκευτούν οι προδιαγραφές.

Παρατηρείστε ότι στο παράθυρο αναφορών έχει ανοίξει μια νέα σελίδα με τον τίτλο Grid Calc όπου καταγράφονται οι ενέργειες σας από το μενού Grid Calc ενώ στη γραμμή Command μπορείτε να πληκτρολογείτε απευθείας εντολές, εφόσον μάθετε τις εντολές του και την σύνταξη τους.



5.4.4 Μοντελοποίηση Οροφής και Πατώματος Για την μοντελοποίηση της οροφής και του πατώματος του σώματος μεταλλοφορίας θα χρησιμοποιήσουμε του μοντέλο πλέγματος ως βάση. Θα κατασκευάσουμε δυο μοντέλα πλέγματος με συγκεκριμένη ανάλυση και θέση στο χώρο τα οποία θα δημιουργηθούν από τα διαστήματα των γεωτρήσεων. Σε κάθε διάστημα χρησιμοποιείται το άνω σημείο για την οροφή και το κάτω για το πάτωμα. Με απλή γραμμική παρεμβολή υπολογίζονται τα σημεία του κάθε πλέγματος και δημιουργείται το μοντέλο.

36. Ξεκινάμε φορτώνοντας τα δεδομένα οροφής από το στρώμα οροφής του στρώματος SP που δημιουργήσαμε νωρίτερα. Επιλέξτε τη λειτουργία Grid Calc > Data > Load Design.

37. Επιλέξτε τη βάση δεδομένων total (Design Database). 38. Επιλέξτε το στρώμα οροφής SPROOF (Layer).

39. Κάντε κλικ στην επικεφαλίδα Advanced. 40. Τσεκάρετε την επιλογή Load as points.



41. Πατήστε το ΟΚ για να φορτωθούν τα δεδομένα οροφής του στρώματος SP. Στο παράθυρο αναφοράς εμφανίζεται το μήνυμα ότι φορτώθηκαν συνολικά 40 σημεία.

42. Επιλέξτε τη λειτουργία Grid Calc > Model > Grid Model για να προσχωρήσουμε στην κατασκευή του μοντέλου πλέγματος οροφής.

43. Επιλέξτε την μέθοδο Triangulation και πατήστε το ΟΚ.

Η μέθοδος τριγωνισμού γενικά προτιμάται στην περίπτωση μοντέλων γεωμετρίας στρωμάτων καθώς παρακολουθεί πιο πιστά τα αρχικά δεδομένα με αποτέλεσμα οι επιφάνειες που δημιουργούνται να τέμνουν τις γεωτρήσεις όσο πιο κοντά γίνεται στα αρχικά διαστήματα της λιθολογίας.



44. Στο επίπεδο Setup αλλάζουμε το Trending order σε 1. Έτσι η επιφάνεια που

θα δημιουργηθεί θα εμφανίζει μια τάση και θα είναι πιο ομαλή από έναν απλό τριγωνισμό.

45. Στο επίπεδο Options δώστε τη μέγιστη διάσταση πλευράς τριγώνου (Maximum triangle side lenght) 300.

46. Πατήστε το ΟΚ..



Το μοντέλο κατασκευάζεται, αλλά δεν αποθηκεύεται αμέσως. Υπάρχει για την ώρα μόνο στη μνήμη του Grid Calc. Αυτό μας επιτρέπει να προχωρήσουμε και σε άλλους υπολογισμούς των κόμβων του πριν την αποθήκευση του.

47. Επιλέξτε τη λειτουργία Grid Calc > Grids > Save Grid. 48. Στο πεδίο Variable or file πληκτρολογήστε την ονομασία sp.sr. 49. Πατήστε το ΟΚ.

Το μοντέλο αποθηκεύεται και μπορείτε να το βρείτε στην περιοχή Vulcan Explorer και συγκεκριμένα το φάκελο Grids.

50. Κάντε διπλό κλικ στο μοντέλο teisp.srf για να το φορτώσετε στην οθόνη.



Στη συνέχεια προχωράμε στην μοντελοποίηση του δαπέδου.

51. Επιλέξτε τη βάση δεδομένων total (Design Database). 52. Επιλέξτε το στρώμα οροφής SPFLOOR (Layer).

53. Κάντε κλικ στην επικεφαλίδα Advanced. 54. Τσεκάρετε την επιλογή Load as points.



55. Πατήστε το ΟΚ για να φορτωθούν τα δεδομένα οροφής του στρώματος SP. Στο παράθυρο αναφοράς εμφανίζεται το μήνυμα ότι φορτώθηκαν συνολικά 40 σημεία.

Τα δεδομένα δαπέδου του στρώματος SP φορτώνονται στη μνήμη του Grid Calc. Μπορούμε τώρα να κατασκευάσουμε το μοντέλο όπως κάναμε για την οροφή.

56. Επιλέξτε τη λειτουργία Grid Calc > Model > Grid Model.

57. Επιλέξτε τη μέθοδο triangulation και πατήστε το ΟΚ.



58. Στο επίπεδο Setup επιλέγουμε Trending order 1 όπως και πριν. 59. Στο επίπεδο Options δίνουμε τη μέγιστη διάσταση πλευράς τριγώνου 300.

60. Πατήστε το ΟΚ. Το μοντέλο κατασκευάζεται αλλά δεν αποθηκεύεται. 61. Επιλέξτε τη λειτουργία Grid Calc > Grids > Save Grid.



62. Πληκτρολογήστε το όνομα του μοντέλου sp.sf και πατήστε το ΟΚ. 63. Φορτώστε το μοντέλο teisp.sfg από την περιοχή Vulcan Explorer.

Έτσι ολοκληρώνεται η μοντελοποίηση της οροφής και του δαπέδου του στρώματος SP.



5.4.5 Δημιουργία Στερεού Μοντέλου Τα μοντέλα πλέγματος οροφής και δαπέδου του στρώματος SP που μόλις δημιουργήσαμε θα πρέπει να συνδυαστούν σε ένα στερεό μοντέλο το οποίο να περικλείει τον όγκο του μεταλλοφόρου σώματος. Για να γίνει αυτό θα πρέπει πρώτα να μετατραπούν τα πλέγματα σε μοντέλα τριγωνισμού.

64. Επιλέξτε τη λειτουργία Model > Grid Mesh Surfaces > Triangulate. 65. Επιλέξτε το πάνω από τα δύο πλέγματα στην οθόνη (την οροφή teisp.srg). 66. Δώστε την ονομασία OROFH στο μοντέλο. 67. Τσεκάρετε την επιλογή Smooth Shading. 68. Επιλέξτε ένα χρώμα για το μοντέλο της οροφής.

69. Πατήστε το ΟΚ. 70. Επαναλάβετε τα βήματα 64-69 για το μοντέλο δαπέδου (teisp.sfg) αυτή τη

φορά δίνοντας την ονομασία DAPEDO και διαφορετικό χρώμα στο μοντέλο.



Εφόσον μετατραπούν και τα δύο μοντέλα πλέγματος σε αντίστοιχα μοντέλα τριγωνισμού, θα τα έχετε πλέον όλα στην οθόνη.



Πριν προχωρήσουμε στην δημιουργία του στερεού μοντέλου, θα ήταν χρήσιμο να διώξουμε από την οθόνη τα στοιχεία εκείνα που δεν χρειαζόμαστε πλέον.

71. Από το Vulcan Explorer διώχνουμε τα μοντέλα πλέγματος teisp.srg και teisp.sfg με δεξί κλικ στην ονομασία τους και την επιλογή Remove.

Το στοιχείο εκείνο που μας λείπει για να ολοκληρώσουμε τον στερεό τριγωνισμό είναι τα τοιχώματα γύρω και ανάμεσα στο μοντέλο οροφής και πατώματος. Αρχικά θα βρούμε τα όρια των μοντέλων αυτών και θα τα αποθηκεύσουμε σε ξεχωριστές ενότητες.

72. Κάνουμε δεξί κλικ στο μοντέλο οροφής και επιλέγουμε την λειτουργία Check από το μενού που εμφανίζεται.

73. Τσεκάρουμε την επιλογή Save Boundary, επιλέγουμε την αποθήκευση σε ενότητα (Layer) και δίνουμε ονομασία στην ενότητα (ORIA).

74. Πατάμε το Next.

75. Στο επόμενο παράθυρο απλά πατάμε το Finish. Η όλη λειτουργία εξυπηρετεί στον έλεγχο των μοντέλων τριγωνισμών για σφάλματα αλλά στην περίπτωση μας την χρησιμοποιούμε απλά για να λάβουμε το πολύγωνο των ορίων των μοντέλων.



Εμφανίζεται ένα παράθυρο με τα αποτελέσματα του ελέγχου. Όπως θα περίμενε κανείς το μοντέλο της οροφής, όπως και του πατώματος, αποτυγχάνουν στον έλεγχο για το κλείσιμο καθώς πρόκειται για επιφανειακούς τριγωνισμούς και όχι για στερεούς.



76. Πατήστε το ΟΚ. 77. Επαναλάβετε τα βήματα 72-76 για το μοντέλο δαπέδου αλλάζοντας το

χρώμα του πολυγώνου.



Έχοντας τα δύο πολύγωνα στην οθόνη, μπορούμε να προχωρήσουμε στην κατασκευή του τριγωνισμού μεταξύ τους.

78. Επιλέξτε τη λειτουργία Model > Triangle Solid > Create.

79. Πατήστε το ΟΚ χωρίς να αλλάξετε τίποτα στο παράθυρο. 80. Επιλέξτε το ένα πολύγωνο και στη συνέχεια το δεύτερο με

όποια σειρά θέλετε. 81. Επιλέξτε ένα χρώμα για τον τριγωνισμό.

82. Κάντε κλικ στο Save στο αναδυόμενο μενού 3D Create. 83. Στο παράθυρο αποθήκευσης του τριγωνισμού πατήστε το ΟΚ.



84. Επιλέξτε τη λειτουργία Model > Triangle Utility > Append για να ενώσουμε τα τρία μοντέλα (οροφή, δάπεδο και τοίχωμα) σε ένα στερεό μοντέλο.

85. Επιλέξτε τα τρία μοντέλα με όποια σειρά θέλετε. Μπορεί να χρειαστεί να κάνετε περιστροφή για να μπορέσετε να επιλέξετε και τα τρία μοντέλα.

86. Αφού τα επιλέξετε όλα, κάντε δεξί κλικ. 87. Στο παράθυρο αποθήκευσης τριγωνισμού, δώστε την ονομασία στο μοντέλο

SP, επιλέξτε ένα χρώμα και τσεκάρετε την επιλογή Smooth Shading.



88. Πατήστε το ΟΚ για να αποθηκευτεί το μοντέλο. 89. Διώξτε όλα τα υπόλοιπα μοντέλα εκτός από το SP.



Το μοντέλο της μεταλλοφορίας που μόλις κατασκευάσαμε δεν σταματάει στο τοπογραφικό ανάγλυφο και για αυτό το λόγο θα πρέπει να το κόψουμε στην επαφή του με την τοπογραφία.

90. Διώξτε τις γεωτρήσεις από την οθόνη με τη λειτουργία Geology > Drilling > Remove Drillholes.

91. Διώξτε όλα τα φορτωμένα στρώματα από το Vulcan Explorer. 92. Φορτώστε το τοπογραφικό ανάγλυφο topo_dxf.00t. 93. Επιλέξτε τη λειτουργία Model > Triangle Utility > Boolean. 94. Επιλέξτε τους δύο τριγωνισμούς από την οθόνη.

Οι τριγωνισμοί εμφανίζονται ως πλέγμα, ενώ με έντονη γραμμή εμφανίζεται η τομή τους.

95. Από το μενού που εμφανίζεται επιλέξτε τη λειτουργία Exclude. Η λειτουργία αυτή μας επιτρέπει να διώξουμε τα τμήματα που δεν θέλουμε να κρατήσουμε και αυτό που μένει να το αποθηκεύσουμε σε ένα νέο μοντέλο τριγωνισμού.

96. Διώξτε τα τρίγωνα του τοπογραφικού ανάγλυφου εκτός γραμμής τομής.



97. Στην συνέχεια διώξτε τα τμήματα του σώματος μεταλλοφορίας εντός της τομής.

98. Εφόσον τελειώσετε με το κόψιμο, κάντε δεξί κλικ και από το μενού επιλέξτε την λειτουργία Save.



99. Δώστε την ονομασία SPX στο μοντέλο, αλλάξτε το χρώμα, τσεκάρετε την επιλογή Smooth Shading και πατήστε το ΟΚ.

100. Διώξτε το αρχικό μοντέλο SP και κάντε περιστροφή για να δείτε το αποτέλεσμα.



Έτσι πλέον έχουμε και το στερεό μοντέλο του σώματος μεταλλοφορίας. Μπορούμε να διώξουμε τα μοντέλα οροφής και πατώματος από το Vulcan Explorer.

5.4.6 Προβολή Μοντέλου σε Τομή Για την καλύτερη κατανόηση του σχήματος και της θέσης του μοντέλου μπορούμε να το εξετάσουμε σε προβολή τομής.

101. Με την λειτουργία View > Change View > Section εμφανίζεται το παρακάτω παράθυρο όπου δίνουμε τις προδιαγραφές της προβολής τομής:

Το επίπεδο της τομής το καθορίζουμε με δυο σημεία και τη γωνία κλίσης. Επίσης το πάχος της τομής ορίζεται στο 1m πριν και μετά το επίπεδο της, γεγονός που σημαίνει ότι πρόκειται ουσιαστικά για μια τρισδιάστατη προβολή με περιορισμένο βάθος.

102. Πατάμε το ΟΚ και δείχνουμε δυο σημεία σε κάτοψη που να ορίζουν την επιθυμητή τομή. Η προβολή μεταβάλλεται όπως στην παρακάτω εικόνα.



Το μοντέλο αυτό θα χρησιμοποιήσουμε σε επόμενο εργαστήριο για την εκτίμηση περιεκτικότητας στο μοντέλο μπλοκ.



6 Εκτίμηση Ορυκτών Πόρων & Αποθεμάτων

6.1 Γενικά Τα ορυκτά αποθέματα αντιπροσωπεύουν τον βασικό πλούτο των μεταλλευτικών επιχειρήσεων και την κύρια πηγή των εσόδων τους. Η ύπαρξη, επιβίωση και ανάπτυξη μιας μεταλλευτικής επιχείρησης εξαρτάται από τα αποθέματα της. Η σχολαστική διαχείριση αυτών των ορυκτών αποθεμάτων απαιτεί εκτιμήσεις αποθεμάτων που να είναι ακριβείς, αξιόπιστες, και ξεκάθαρα καταγεγραμμένες. Η περιοδική αναθεώρηση και ενημέρωση των εκτιμήσεων είναι απαραίτητη για την αντιμετώπιση μεταβολών λόγω επιπρόσθετων ανακαλύψεων μεταλλεύματος, της κατανάλωσης των υπαρχόντων αποθεμάτων, ή λόγω μεταβολών στο οικονομικό κλίμα. Οι μέθοδοι εκτίμησης, αναφοράς και επιβεβαίωσης αποθεμάτων πρέπει επίσης να πληρούν την σχετική νομοθεσία.

Τα πρόσφατα χρόνια, το αρνητικό οικονομικό κλίμα για τη μεταλλευτική βιομηχανία επέδρασε αρνητικά στα ορυκτά αποθέματα καθώς τα περιθώρια κέρδους εξανεμίσθηκαν και υπήρξαν αρκετές απώλειες και χρέη. Η δυνατότητα ενός ορυχείου να δημιουργήσει κέρδος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα αποθέματα του, και ιδιαίτερα από την περιεκτικότητα. Όμως, ότι θεωρούσαμε αποθέματα μερικά χρόνια πριν μπορεί να μην είναι σήμερα. Τα όρια εκμεταλλευσιμότητας και οι μέσες περιεκτικότητες του παραγόμενου μεταλλεύματος πιέζονται προς τα επάνω, και όπου αυτό δεν ήταν δυνατό τα ορυχεία έκλεισαν.

Η ευθύνη για την εκτίμηση αποθεμάτων σε αρκετές επιχειρήσεις πολύ συχνά δίνεται σε απομονωμένους τεχνικούς ειδικούς που αγνόησαν ή είχαν άγνοια των γεωλογικών ελέγχων των κοιτασμάτων. Συχνά στηρίζονται σε ξεπερασμένες μεθόδους, ακατάλληλες τεχνικές, ή μαθηματικά μοντέλα που μπορεί να μην ταιριάζουν στα συγκεκριμένα κοιτάσματα. Μια καλύτερη προσέγγιση είναι να μπορεί ο γεωλόγος να δίνει την δική του άποψη σε όλα τα επίπεδα υπολογισμού των αποθεμάτων από την δημιουργία της βάσης δεδομένων, τις στατιστικές μελέτες, την εκτίμηση περιεκτικότητας, έως και την εξέταση των αποτελεσμάτων.

6.2 Σύνθεση Δειγμάτων - Αξιολόγηση Τα δείγματα που έχουμε στη διάθεση μας για τον υπολογισμό των αποθεμάτων είναι συνήθως σε μορφή αναλύσεων των πυρήνων επιφανειακών και υπόγειων γεωτρήσεων. Τα δείγματα αυτά λόγω της διαφοράς του όγκου τους πρέπει να συντεθούν σε σύνθετα δείγματα τα οποία να έχουν τον ίδιο όγκο άρα και την ίδια σπουδαιότητα κατά την εκτίμηση. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα στις περιπτώσεις όπου χρησιμοποιείται μια μέθοδος εκτίμησης η οποία λαμβάνει υπόψη τον όγκο που εκτιμάται αλλά προϋποθέτει δείγματα ίσου όγκου όπως η γεωστατιστική.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι σύνθεσης που χρησιμοποιούνται ανάλογα με τις ανάγκες τις μεθόδου εκτίμησης. Ο πιο απλός τρόπος σύνθεσης είναι η δημιουργία δειγμάτων σταθερού μήκους (ως προς το μήκος της γεώτρησης) με απλό υπολογισμό μιας νέας μέσης περιεκτικότητας για το σύνθετο δείγμα. Αν για παράδειγμα το σύνθετο δείγμα πρόκειται να έχει 5 μέτρα μήκος και μέσα σε


131Εκτίμηση Ορυκτών Πόρων & Αποθεμάτων

αυτό το διάστημα υπάρχουν τρία αρχικά δείγματα μήκους 1, 2, και 2 μέτρων με τιμές 20%, 32%, και 38% τότε η νέα τιμή του σύνθετου δείγματος θα είναι:

(20+2x32+2x38) / 5 = 32%

Δημιουργείται έτσι μια νέα βάση σύνθετων δειγμάτων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση της περιεκτικότητας και άλλων ποσοτικών παραμέτρων του κοιτάσματος.

6.3 Στατιστικές Αναλύσεις Μετά τη σύνθεση των δειγμάτων ακολουθεί η στατιστική ανάλυση τους για να πάρουμε τα χαρακτηριστικά της κατανομής που εξετάζουμε. Στο στάδιο αυτό ελέγχεται σε κάποιο βαθμό και η εγκυρότητα των δεδομένων και μπορούμε να απομονώσουμε κάποιες ακραίες τιμές οι οποίες θα μπορούσαν στη συνέχεια να επηρεάσουν αρνητικά την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων της εκτίμησης.

Υπολογίζονται ιστογράμματα, μέσοι όροι, τυπικές αποκλίσεις και διάφοροι άλλοι στατιστικοί δείκτες που μας βοηθούν στην καλύτερη κατανόηση των διαθέσιμων δεδομένων καθώς και της συμπεριφοράς του κοιτάσματος από στατιστική άποψη. Οι στατιστικοί συντελεστές που υπολογίζονται μπορεί να μας οδηγήσουν στην επιλογή της μεθόδου εκτίμησης καθώς θα γίνει φανερό μέσα από αυτούς το ποιες παραδοχές μας επιτρέπει το κοίτασμα να κάνουμε κατά την εκτίμηση.

6.4 Δομική Ανάλυση - Βαριογραφία Εφόσον κριθεί απαραίτητη, η χρήση της γεωστατιστικής μεθοδολογίας προϋποθέτει την εκπόνηση της δομικής ανάλυσης. Η ανάλυση αυτή γίνεται με την βοήθεια ειδικών διαγραμμάτων που ονομάζονται βαριογράμματα τα οποία μας επιτρέπουν την μελέτη της διακύμανσης μιας ιδιότητας του κοιτάσματος σε διαφορετικές διευθύνσεις στο χώρο. Έτσι μπορούμε να αναγνωρίσουμε τις βασικές δομές μέσα στο κοίτασμα, εφόσον αυτές υπάρχουν και παρουσιάζουν μια ιδιαίτερη στατιστική συμπεριφορά. Το βαριόγραμμα υπολογίζεται από τις τιμές των δειγμάτων που βρίσκονται πάνω σε μια ορισμένη διεύθυνση στο χώρο. Συγκεκριμένα κάθε τιμή του βαριογράμματος υπολογίζεται ως το μισό του μέσου όρου των τετραγώνων των διαφορών δυο δειγμάτων πάνω σε μια διεύθυνση και σε ορισμένη απόσταση μεταξύ τους. Το πειραματικό βαριόγραμμα που υπολογίζεται κατά αυτό τον τρόπο έχει μεμονωμένες τιμές και για αυτό θα πρέπει να μοντελοποιείται βάση κάποιας συνάρτησης - μοντέλου. Στο παρακάτω βαριόγραμμα έχει προσαρμοστεί μια καμπύλη η οποία είναι χαρακτηριστική του σφαιρικού μοντέλου.

Έχοντας υπολογίσει και μοντελοποιήσει βαριογράμματα σε αρκετές διευθύνσεις μπορούμε πλέον να διαμορφώσουμε την έλλειψη ανίχνευσης δειγμάτων κατά την εκτ ίμηση (σχήμα δεξ ιά) . Αυτό γ ίνεται χρησιμοποιώντας την απόσταση εκείνη μεταξύ των δειγμάτων σε κάθε διεύθυνση στην οποία το μοντέλο του βαριογράμματος γίνεται οριζόντιο (σταθεροποιείται). Το μοντέλο του βαριογράμματος χρησιμοποιείται επίσης από τον αλγόριθμο εκτίμησης kriging για τον υπολογισμό του βάρους κάθε δείγματος που συμμετέχει στην εκτίμηση.



6.5 Εκτίμηση σε Μοντέλο Πλέγματος Ανάλογα με την γεωμετρική μορφή του κοιτάσματος καθώς και την διαφοροποίηση των ποσοτικών και ποιοτικών χαρακτηριστικών στους τρεις άξονες συντεταγμένων, μπορούμε να επιλέξουμε το μοντέλο πλέγματος ή το μοντέλο μπλοκ ως τη βάση για την διεξαγωγή των εκτιμήσεων.

Στην περίπτωση όπου το κοίτασμα καταλαμβάνει μεγάλη έκταση στις δυο διαστάσεις σχεδόν επίπεδη χωρίς ιδιαίτερες διακυμάνσεις του πάχους του, και εφόσον τα ποσοτικά χαρακτηριστικά δεν διαφοροποιούνται κατά την τρίτη διάσταση, το μοντέλο πλέγματος είναι ιδανικό για την εκτίμηση των αποθεμάτων.

Η εκτίμηση των ποσοτικών ιδιοτήτων του κοιτάσματος γίνεται σε ξεχωριστά μοντέλα πλέγματος για κάθε ιδιότητα. Για παράδειγμα, υπολογίζεται ένα μοντέλο πλέγματος για την οροφή του κοιτάσματος, ένα για το πάτωμα, άλλο για το πάχος του, την περιεκτικότητα σε κάθε στοιχείο, κλπ όπως είδαμε και στο προηγούμενο κεφάλαιο. Τα μοντέλα αυτά θα πρέπει να έχουν την ίδια ανάλυση κατά προτίμηση αν και τα σύγχρονα προγράμματα μπορούν να κάνουν υπολογισμούς ακόμα και μεταξύ μοντέλων με διαφορετική ανάλυση. Άσχετα από την ανάλυση τους πάντως, θα πρέπει να έχουν την ίδια έκταση, δηλαδή να χρησιμοποιηθεί το ίδιο πολύγωνο περιορισμού για όλα τα μοντέλα ώστε όταν γίνονται υπολογισμοί μεταξύ δυο μοντέλων να μην υπάρχουν περιοχές με τιμές εκτός των ορίων που αναμένουμε.

Για την εκτίμηση των αποθεμάτων χρησιμοποιείται ένα μοντέλο πλέγματος του πάχους βάση του οποίου μπορεί να υπολογισθεί ο όγκος των αποθεμάτων. Γύρω από κάθε κόμβο του πλέγματος θεωρείται μια περιοχή επιρροής η οποία είναι τετράγωνη και διαστάσεων ίσων με την ανάλυση του πλέγματος. Η περιοχή αυτή πολλαπλασιάζεται με την τιμή του πλέγματος στον συγκεκριμένο κόμβο (το πάχος του κοιτάσματος) και μας προκύπτει ο όγκος. Το ίδιο επαναλαμβάνεται για όλους τους κόμβους και τα αποτελέσματα αθροίζονται για να πάρουμε τον τελικό όγκο. Επίσης εάν μας ενδιαφέρει το συνολικό βάρος ή το βάρος του μεταλλεύματος μπορούμε στον υπολογισμό να συμπεριλάβουμε και το πλέγμα της περιεκτικότητας καθώς και το ειδικό βάρος. Οι υπολογισμοί αυτοί γίνονται ταχύτατα στους σημερινούς υπολογιστές.

6.6 Εκτίμηση σε Μοντέλο Μπλοκ Η εκτίμηση αποθεμάτων σε μοντέλο μπλοκ για την περίπτωση των ακανόνιστου σχήματος και κατανομής περιεκτικότητας κοιτασμάτων, διαφοροποιείται σε σχέση με την εκτίμηση σε μοντέλο πλέγματος μια και το μοντέλο μπλοκ περιλαμβάνει εξ αρχής την έννοια του όγκου. Δεν χρειάζεται ιδιαίτερες πράξεις για τον υπολογισμό του όγκου των αποθεμάτων, παρά μόνο η απόφαση για το ποια μπλοκ ανήκουν στα αποθέματα και ποια όχι καθώς και μια απλή πρόσθεση του όγκου των πρώτων. Το μοντέλο μπλοκ δίνει επίσης τη δυνατότητα για γρήγορο υπολογισμό αποθεμάτων βάση διαφορετικών ορίων εκμεταλλευσιμότητας και την δυνατότητα υπολογισμού της βέλτιστης εκμετάλλευσης σύμφωνα με τις τιμές των μπλοκ.

Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό και την εκτίμηση των διαφόρων ποσοτικών και ποιοτικών μεταβλητών του κοιτάσματος στην περίπτωση του μοντέλου μπλοκ είναι οι ίδιες με εκείνες που χρησιμοποιούνται στο μοντέλο πλέγματος, προσαρμοσμένες ώστε να δίνουν εκτιμήσεις σε κάποιον



όγκο και όχι σε έναν μεμονωμένο κόμβο (σημείο). Για να γίνει αυτό και ειδικά στις μεθόδους εκείνες οι οποίες εκτιμούν σημεία (πχ. αντιστρόφου αποστάσεως), συχνά τα μπλοκ διαιρούνται προσωρινά κατά την διάρκεια του υπολογισμού σε μικρότερα ίσα τμήματα τα οποία υπολογίζονται ξεχωριστά και τα αποτελέσματα τους αθροίζονται για να λάβουμε μια τελική τιμή για το μπλοκ. Έτσι οδηγούμαστε από υπολογισμούς σημείων σε υπολογισμούς όγκου.

Τα μοντέλα μπλοκ, όπως αναλύσαμε στο 4° κεφάλαιο, μπορούν να περιέχουν εκατοντάδες μεταβλητές, γεγονός που μας επιτρέπει μέσα στο ίδιο μοντέλο να αποθηκεύσουμε εκτιμήσεις από διαφορετικές μεθόδους εκτίμησης ή ακόμα και εκτιμήσεις από την ίδια μέθοδο αλλά με διαφορετικά κριτήρια επιλογής δειγμάτων. Κάθε τέτοια μεταβλητή θα μπορούσε να αντιστοιχεί και σε ένα διαφορετικό μοντέλο πλέγματος.

Η δομή ενός μοντέλου μπλοκ περιγράφεται συνήθως σε ένα αρχείο το οποίο μπορεί να διαφέρει από το ένα λογισμικό στο άλλο. Παρακάτω δίνεται παράδειγμα από ένα μοντέλο μπλοκ στο πακέτο VULCAN. Το μοντέλο μπλοκ έχει 17 μεταβλητές οι οποίες χρησιμοποιούνται κατά την εκτίμηση περιεκτικότητας και τους υπολογισμούς αποθεμάτων. Περιλαμβάνονται διάφορες επιφάνειες όπως ρήγματα και τα όρια του σώματος μεταλλοφορίας. * * Written: 09-Jan-2006 15:56:39* * BEGIN$DEF header bearing=45.000000000000 dip=0.000000000000 n_schemas=2.000000000000 n_variables=14.000000000000 plunge=0.000000000000 x_origin=2100.000000000000 y_origin=1500.000000000000 z_origin=750.000000000000 END$DEF header * BEGIN$DEF variable_1 default='1' description=' ' name='rock' type='float' END$DEF variable_1 * BEGIN$DEF variable_2 default='-99.0' description=' ' name='invau' type='double' END$DEF variable_2 * BEGIN$DEF variable_3 default='-99.0' description=' ' name='invcu' type='double' END$DEF variable_3 * BEGIN$DEF variable_4 default='-99.0'

description=' ' name='samples' type='integer' END$DEF variable_4 * BEGIN$DEF variable_5 default='-99.0' description=' ' name='holes' type='integer' END$DEF variable_5 * BEGIN$DEF variable_6 default='-99.0' description=' ' name='distance' type='float' END$DEF variable_6 * BEGIN$DEF variable_7 default='2.1' description=' ' name='density' type='float' END$DEF variable_7 * BEGIN$DEF variable_8 default='-99.0' description=' ' name='mcost' type='float' END$DEF variable_8 * BEGIN$DEF variable_9 default='0' description=' ' name='pcost'



type='float' END$DEF variable_9 * BEGIN$DEF variable_10 default='0' description=' ' name='scost' type='float' END$DEF variable_10 * BEGIN$DEF variable_11 default='0' description=' ' name='revenue' type='float' END$DEF variable_11 * BEGIN$DEF variable_12 default='-99.0' description=' ' name='cash' type='float' END$DEF variable_12 * BEGIN$DEF variable_13 default='0.85' description=' ' name='mrec' type='float' END$DEF variable_13 * BEGIN$DEF variable_14 default='0.9' description=' ' name='prec' type='float' END$DEF variable_14 * BEGIN$DEF schema_1 block_max_x=10.000000000000 block_max_y=10.000000000000 block_max_z=10.000000000000 block_min_x=10.000000000000 block_min_y=10.000000000000 block_min_z=10.000000000000

description='parent' schema_max_x=600.000000000000 schema_max_y=850.000000000000 schema_max_z=450.000000000000 schema_min_x=0.000000000000 schema_min_y=0.000000000000 schema_min_z=0.000000000000 END$DEF schema_1 * BEGIN$DEF schema_2 block_max_x=10.000000000000 block_max_y=10.000000000000 block_max_z=10.000000000000 block_min_x=2.500000000000 block_min_y=2.500000000000 block_min_z=2.500000000000 description='sub1' schema_max_x=600.000000000000 schema_max_y=850.000000000000 schema_max_z=450.000000000000 schema_min_x=0.000000000000 schema_min_y=0.000000000000 schema_min_z=0.000000000000 END$DEF schema_2 * BEGIN$DEF boundary_1 inversion='Complete' priority=1.000000000000 projection='Z' selection_file=' ' triangulation='topo_dxf.00t' value='0' variable='rock' END$DEF boundary_1 * BEGIN$DEF boundaries n_boundaries=1.000000000000 n_exceptions=0.000000000000 n_limits=0.000000000000 END$DEF boundaries * BEGIN$DEF file_format file_format='T' END$DEF file_format END$FILE

Η κάθε εκτίμηση περιεκτικότητας γίνεται με διάφορες παραμέτρους οι οποίες αποθηκεύονται για μελλοντική χρήση και αναφορά. Οι παράμετροι αυτές αφορούν την επιλογή των δειγμάτων που συμμετέχουν στην εκτίμηση, την επιλογή των μπλοκ που θα εκτιμηθούν καθώς και παραμέτρους που αφορούν την μέθοδο εκτίμησης και είναι ειδικές για κάθε μια μέθοδο. Το αποτέλεσμα της εκτίμησης αποθηκεύεται στην αντίστοιχη μεταβλητή του μοντέλου και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό των αποθεμάτων. Ο υπολογισμός των αποθεμάτων γίνεται επίσης με κάποιες παραμέτρους οι οποίες αφορούν την μεταβλητή περιεκτικότητας, τα όρια εκμεταλλεύσιμης περιεκτικότητας, την επιλογή των μπλοκ και τον τρόπο αναφοράς των αποτελεσμάτων. Υπάρχει η δυνατότητα για αναφορά των αποθεμάτων ανά βαθμίδα ή επίπεδο ορυχείου ή οποιαδήποτε άλλη φυσική ή νοητή ενότητα.



6.7 Εκτίμηση με τη Μέθοδο Αντιστρόφου Αποστάσεως Η μέση περιεκτικότητα ενός μπλοκ z(μπλοκ) εκτιμάται με τη μέθοδο αντιστρόφου αποστάσεως από έναν ζυγισμένο γραμμικό συνδυασμό γειτονικών δειγμάτων.

Όπου λi οι συντελεστές βαρύτητας των δειγμάτων και z(xi) οι τιμές των δειγμάτων. Οι παράγοντες βαρύτητας λ δίνουν περισσότερο βάρος στα κοντινότερα δείγματα βάσει της εξίσωσης:

N

i i

ii

d

d

12

2

1

1

όπου di είναι η απόσταση του δείγματος i από το κέντρο του μπλοκ που υπολογίζεται. Μόνο δείγματα εντός μιας δοσμένης ‘ζώνης επιρροής’ χρησιμοποιούνται στην εκτίμηση. Η μέθοδος μπορεί να λάβει υπόψη τον συσχετισμό των περιεκτικοτήτων στον χώρο, αν και χονδρικά, εάν εφαρμοστεί με δύναμη μεγαλύτερη από δυο, δηλαδή:

N

i i

ii

d

d

1

1

1

όπου α είναι η επιλεγμένη δύναμη. Για παράδειγμα, για να μειώσουμε το βάρος που δίνεται σε πιο απομακρυσμένα δείγματα μπορούμε να επιλέξουμε το α = 3 ή περισσότερο. Η μέθοδος ΑΑ είναι μια γενίκευση της τριγωνικής μεθόδου και γίνεται εύκολα εφικτή στον υπολογιστή. Τα περισσότερα λογισμικά σχεδίασης ορυχείων μπορούν να πραγματοποιήσουν την ΑΑ. Παρόλο που αποτελεί ουσιαστική βελτίωση σε σχέση με τις πολυγωνικές μεθόδους, δεν μπορεί να λάβει υπόψη γνωστούς συσχετισμούς μεταξύ των περιεκτικοτήτων. Η μέθοδος στηρίζεται σε ένα αυθαίρετο μοντέλο για την χωρική δομή της μεταλλοφορίας. Ιδιαίτερα, οι λόγοι που οδηγούν στην επιλογή του α δεν είναι ξεκάθαροι. Οι ‘κλασσικές’ μέθοδοι δεν στηρίζονται στην πραγματική χωρική δομή των δεδομένων: αυτό είναι το κυριότερο μειονέκτημα τους. Υπάρχουν παραλλαγές της ΑΑ που λαμβάνουν υπόψη την ανισοτροπία. Ο υπολογισμός βαριογραμμάτων γίνεται συχνά για να καθορίσει τις αναλογίες της ανισοτροπίας. Σε μια τέτοια περίπτωση η περισσότερη εργασία γίνεται προς την κατεύθυνση μιας γεωστατιστικής εκτίμησης, παρόλο που ο εκτιμητής ΑΑ ( ακόμα και όταν συνυπολογίζει την ανισοτροπία) δεν μοντελοποιεί σωστά την κατανομή της περιεκτικότητας (Καπαγερίδης, 2006).



6.8 Ταξινόμηση Ορυκτών Πόρων και Αποθεμάτων Ένας ‘Ορυκτός Πόρος’ γενικά είναι μια συγκέντρωση ή εμφάνιση υλικού οικονομικού ενδιαφέροντος μέσα ή πάνω στο φλοιό της Γης σε τέτοια μορφή, ποιότητα και ποσότητα ώστε να υπάρχουν λογικές πιθανότητες για δυνατή οικονομική εξόρυξη. Η θέση, η ποιότητα, η περιεκτικότητα, η συνέχεια και άλλα γεωλογικά χαρακτηριστικά ενός Ορυκτού Πόρου είναι γνωστά, εκτιμώνται ή ερμηνεύονται από συγκεκριμένες γεωλογικές αποδείξεις και γνώσεις. Οι Ορυκτοί Πόροι διαχωρίζονται, με σειρά αύξουσας γεωλογικής εμπιστοσύνης στις κατηγορίες Δυνατών, Πιθανών και Βέβαιων. Τμήματα ενός ορυκτού κοιτάσματος που δεν έχουν λογικές πιθανότητες για μελλοντική οικονομική εξόρυξη δεν θα πρέπει να συμπεριλαμβάνονται στους Ορυκτούς Πόρους. Στην συνέχεια δίνουμε τους ορισμούς των διαφόρων κατηγοριών Ορυκτών Πόρων σύμφωνα με τους διεθνής κώδικές αναφοράς πόρων και αποθεμάτων. Ένας ‘Δυνατός Ορυκτός Πόρος’ είναι εκείνο το τμήμα ενός Ορυκτού Πόρου για το οποίο το τονάζ, η περιεκτικότητα και το ορυκτό περιεχόμενο μπορούν να εκτιμηθούν με χαμηλά επίπεδα εμπιστοσύνης. Είναι δυνατό από τις γεωλογικές ενδείξεις και την υποτιθέμενη αλλά μη επαληθευμένη συνέχεια της γεωλογίας και/ή της περιεκτικότητας. Βασίζεται σε πληροφορίες που συγκεντρώνονται με κατάλληλες τεχνικές από θέσεις όπως επιφανειακές εμφανίσεις, κανάλια, εκσκαφές και γεωτρήσεις αμφιβόλου ποιότητας και αξιοπιστίας. Ένας Δυνατός Ορυκτός Πόρος έχει χαμηλότερο επίπεδο εμπιστοσύνης από αυτόν που εφαρμόζεται στην περίπτωση ενός Πιθανού Ορυκτού Πόρου. Ένας ‘Πιθανός Ορυκτός Πόρος’ είναι εκείνο το μέρος ενός Ορυκτού Πόρου για το οποίο μπορεί να εκτιμηθεί το τονάζ, οι πυκνότητες, το σχήμα, τα φυσικά χαρακτηριστικά και το ορυκτό περιεχόμενο με κάποιο λογικό επίπεδο εμπιστοσύνης. Βασίζεται σε πληροφορίες έρευνας, δειγματοληψίας και δοκιμών που συλλέγονται με κατάλληλες τεχνικές από θέσεις όπως επιφανειακές εμφανίσεις, κανάλια, εκμεταλλεύσεις, εργοτάξια και γεωτρήσεις. Οι θέσεις είναι πολύ αραιά ή ακατάλληλα κατανεμημένες για να επιβεβαιώσουν την γεωλογική συνέχεια και/ή τη συνέχεια της περιεκτικότητας αλλά είναι αρκετά πυκνές για να υποτεθεί η συνέχεια. Ένας Πιθανός Ορυκτός Πόρος έχει χαμηλότερο επίπεδο εμπιστοσύνης από αυτό που εφαρμόζεται σε έναν Βέβαιο Ορυκτό Πόρο, αλλά έχει υψηλότερο επίπεδο εμπιστοσύνης από έναν Δυνατό Ορυκτό Πόρο. Ένας ‘Βέβαιος Ορυκτός Πόρος’ είναι εκείνο το μέρος ενός Ορυκτού Πόρου για το οποίο μπορεί να εκτιμηθεί το τονάζ, οι πυκνότητες, το σχήμα, τα φυσικά χαρακτηριστικά, η περιεκτικότητα και το ορυκτό περιεχόμενο με μεγάλο επίπεδο εμπιστοσύνης. Βασίζεται σε λεπτομερείς και αξιόπιστες πληροφορίες έρευνας, δειγματοληψίας και δοκιμών συλλεγμένες μέσω κατάλληλων τεχνικών από θέσεις όπως επιφανειακές εμφανίσεις, κανάλια, εκμεταλλεύσεις, εκσκαφές και γεωτρήσεις. Οι θέσεις είναι αρκετά πυκνές για να βεβαιωθεί η γεωλογική συνέχεια και η συνέχεια της περιεκτικότητας. Ένας Βέβαιος Ορυκτός Πόρος απαιτεί η φύση, ποιότητα, ποσότητα και κατανομή των δεδομένων να είναι τέτοια που να μην αφήνει καμιά βάσιμη αμφιβολία κατά τη γνώμη του Αρμόδιου Προσώπου ότι το τονάζ και η περιεκτικότητα της μεταλλοφορίας μπορούν να εκτιμηθούν εντός στενών ορίων. Οποιαδήποτε μεταβολή εντός αυτών των ορίων δεν θα επηρέαζε σημαντικά την πιθανή οικονομική



σκοπιμότητα. Η κατηγορία αυτή απαιτεί υψηλό επίπεδο εμπιστοσύνης και κατανόησης της γεωλογίας και των ελέγχων του ορυκτού κοιτάσματος. Η εμπιστοσύνη στην εκτίμηση είναι επαρκής για να επιτρέψει την εφαρμογή τεχνικών και οικονομικών παραμέτρων και την εκτίμηση της οικονομικής σκοπιμότητας με υψηλό επίπεδο εμπιστοσύνης. Τα ‘Ορυκτά Αποθέματα’ είναι το οικονομικά εξορύξιμο τμήμα των Βέβαιων και/ή των Πιθανών Ορυκτών Πόρων. Περιλαμβάνει αραιωμένα υλικά και ανοχές για απώλειες, οι οποίες μπορούν να συμβούν όταν το υλικό εξορύσσεται. Γίνονται κατάλληλες εκτιμήσεις, οι οποίες μπορεί να περιλαμβάνουν μελέτες σκοπιμότητας όπου εξετάζονται και εφαρμόζονται ρεαλιστικοί μεταλλευτικοί, μεταλλουργικοί, οικονομικοί, προώθησης προϊόντος, νομικοί, κοινωνικοί, και κυβερνητικοί παράγοντες. Οι εκτιμήσεις αυτές δείχνουν τη στιγμή της αναφοράς ότι η εξόρυξη είναι δικαιολογημένη. Τα Ορυκτά Αποθέματα χωρίζονται με σειρά αυξανόμενης εμπιστοσύνης σε Πιθανά και Βέβαια Ορυκτά Αποθέματα. Ένα ‘Πιθανό Ορυκτό Απόθεμα’ είναι το οικονομικά εξορύξιμο μέρος ενός Πιθανού, και σε μερικές περιπτώσεις, ενός Βέβαιου Ορυκτού Πόρου. Περιλαμβάνει υλικά αραίωσης και ανοχές για απώλειες, οι οποίες μπορεί να συμβούν όταν το υλικό εξορύσσεται. Έχουν γίνει κατάλληλες εκτιμήσεις, οι οποίες μπορεί να περιλαμβάνουν μελέτες σκοπιμότητας, και οι οποίες περιλαμβάνουν την εξέταση, και μετατροπή μέσω ρεαλιστικά υποτιθέμενων μεταλλευτικών, μεταλλουργικών, οικονομικών, προώθησης προϊόντος, νομικών, περιβαλλοντικών, κοινωνικών και κυβερνητικών παραγόντων. Οι εκτιμήσεις αυτές δείχνουν τη στιγμή της αναφοράς ότι η εξόρυξη είναι δικαιολογημένη. Ένα Πιθανό Ορυκτό Απόθεμα έχει χαμηλότερο επίπεδο εμπιστοσύνης από ένα Βέβαιο Ορυκτό Απόθεμα αλλά είναι επαρκούς ποιότητας για να χρησιμοποιηθεί ως βάση για μια απόφαση ανάπτυξης του κοιτάσματος. Ένα ‘Βέβαιο Ορυκτό Απόθεμα’ είναι το οικονομικά εξορύξιμο μέρος ενός Βέβαιου Ορυκτού Πόρου. Περιλαμβάνει υλικά αραίωσης και ανοχές για απώλειες, οι οποίες μπορεί να συμβούν όταν το υλικό εξορύσσεται. Έχουν γίνει κατάλληλες εκτιμήσεις, οι οποίες μπορεί να περιλαμβάνουν μελέτες σκοπιμότητας, και οι οποίες περιλαμβάνουν την εξέταση, και μετατροπή μέσω ρεαλιστικά υποτιθέμενων μεταλλευτικών, μεταλλουργικών, οικονομικών, προώθησης προϊόντος, νομικών, περιβαλλοντικών, κοινωνικών και κυβερνητικών παραγόντων. Οι εκτιμήσεις αυτές δείχνουν τη στιγμή της αναφοράς ότι η εξόρυξη είναι δικαιολογημένη. Ένα Βέβαιο Ορυκτό Απόθεμα αντιπροσωπεύει την κατηγορία υψηλότερης εμπιστοσύνης του διαθέσιμου υλικού μιας εταιρείας και τεχνικά αλλά και οικονομικά. Το παρακάτω σχήμα δίνει το πλαίσιο ταξινόμησης εκτιμήσεων τονάζ και περιεκτικότητας με στόχο την απόδοση διαφορετικών επιπέδων γεωλογικής εμπιστοσύνης και διαφορετικών βαθμών τεχνικής και οικονομικής εκτίμησης. Οι Ορυκτοί Πόροι μπορούν να εκτιμηθούν με βάση τις γεωλογικές πληροφορίες και κάποια εισαγωγή από άλλες σχετικές επιστήμες. Τα Ορυκτά Αποθέματα είναι μια τροποποιημένη υποομάδα των Πιθανών και Βέβαιων Ορυκτών Πόρων (εντός του διακεκομμένου πλαισίου του Σχήματος). Η μετατροπή των Ορυκτών Πόρων σε Ορυκτά Αποθέματα απαιτεί την εξέταση παραγόντων που επηρεάζουν την εξόρυξη (‘παράγοντες μετατροπής’), στους οποίους συμπεριλαμβάνονται παράγοντες



μεταλλευτικοί, μεταλλουργικοί, οικονομικοί, προώθησης προϊόντος, νομικοί, περιβαλλοντικοί, κοινωνικοί και κυβερνητικοί, και που σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να εκτιμηθούν με στοιχεία από ένα εύρος επιστημών. Σε συγκεκριμένες περιπτώσεις, οι Βέβαιοι Ορυκτοί Πόροι μπορούν να μετατραπούν σε Πιθανά Ορυκτά Αποθέματα λόγω της αβεβαιότητας που σχετίζεται με παράγοντες μετατροπής που λαμβάνονται υπόψη στη μετατροπή από Ορυκτούς Πόρους σε Ορυκτά Αποθέματα. Η σχέση αυτή αποδίδεται στο Σχήμα με το διακεκομμένο βέλος. Παρόλο που η κατεύθυνση του βέλους αυτού περιλαμβάνει ένα κάθετο στοιχείο, δεν υπονοεί μια μείωση στο επίπεδο γεωλογικής γνώσης ή εμπιστοσύνης. Σε μια τέτοια περίπτωση θα πρέπει να εξηγηθούν πλήρως οι παράγοντες μετατροπής.

Σχήμα 6.1: Σχέση μεταξύ ορυκτών πόρων και ορυκτών αποθεμάτων.

Είναι δυνατόν Ορυκτά Αποθέματα που αναφέρθηκαν προηγούμενα να υποβιβαστούν σε Ορυκτούς Πόρους λόγω νέων πληροφοριών που επηρεάζουν τους παράγοντες μετατροπής. Αυτή η αμφίδρομη σχέση αποδίδεται με τα διπλά βέλη του Σχήματος. Οι αλλαγές στους παράγοντες μετατροπής που προκαλούν μια τέτοια μετατροπή θα πρέπει να εξηγηθούν πλήρως.



6.9 Εργαστήριο Δημιουργίας Μοντέλων Μπλοκ Αρχικά θα δημιουργήσουμε μια νέα προδιαγραφή για το μοντέλο μας. Το μοντέλο αυτό θα είναι μεταβλητό, δηλαδή θα έχει μπλοκ διαφορετικών διαστάσεων κατά τόπους.

1. Χρησιμοποιούμε την λειτουργία Block > Construction > New Definition. Έτσι ξεκινάει η εφαρμογή Block Model Utility.

2. Δίνουμε στην περιοχή Orientation τη θέση και τον προσανατολισμό του μοντέλου όπως φαίνεται παρακάτω:

Ουσιαστικά δηλώνουμε τις συντεταγμένες αρχής του μοντέλου (XYZ Coordinate), και τις γωνίες περιστροφής των αξόνων του γύρω από τους άξονες συντεταγμένων (Bearing, Plunge, Dip).

3. Στην περιοχή Schemes δίνουμε τις διαστάσεις των μπλοκ όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα:

4. Δίνουμε δύο διατάξεις (scheme) με ονομασίες main και sub. 5. Δίνουμε την τιμή 0.0 σε όλα τα πεδία Start XYZ Offset. 6. Δίνουμε την τιμή 600.0 στα πεδία End X Offset. 7. Δίνουμε την τιμή 850.0 στα πεδία End Y Offset. 8. Δίνουμε την τιμή 450.0 στα πεδία End Z Offset. 9. Δίνουμε την τιμή 10.0 στα πεδία Block XYZ Size της διάταξης main. 10. Δίνουμε την τιμή 2.5 στα πεδία Block XYZ Size της διάταξης sub. 11. Δίνουμε την τιμή 10.0 στα πεδία Blocking XYZ Maximum της διάταξης sub.

Η πρώτη διάταξη μπλοκ περιέχει μπλοκ σταθερών διαστάσεων (Block size 10x10x10) ενώ η δεύτερη διάταξη περιέχει μπλοκ που μεταβάλλονται από 2.5x2.5x2.5 (Block size) έως τις διαστάσεις της πρώτης διάταξης (Blocking Maximum 10x10x10). Εδώ θα πρέπει



να σημειωθεί ότι οι διαστάσεις αυτές θα πρέπει να διαιρούνται ακριβώς (η ελάχιστη να διαιρεί ακριβώς τη μέγιστη) ενώ η μέγιστη θα πρέπει να διαιρεί ακριβώς τις διαστάσεις ολόκληρης της διάταξης (End Offset – Start Offset).

12. Στην περιοχή Variables δίνουμε τις παρακάτω μεταβλητές για το μοντέλο μας (προσοχή στις αρχικές τιμές – Default Value):

Μεταβλητές τύπου Float και Double είναι πραγματικοί αριθμοί ενώ οι μεταβλητές τύπου Integer είναι ακέραιοι αριθμοί. Οι μεταβλητές αυτές θα χρησιμοποιηθούν ως εξής: Μεταβλητή Ερμηνεία Τιμές

rock Συντελεστής διόρθωσης όγκου

Από 0.0 για μπλοκ που είναι 100% πάνω από το τοπογραφικό ανάγλυφο έως 1.0 για μπλοκ που είναι 100% κάτω από το τοπογραφικό ανάγλυφο

au Εκτίμηση περιεκτικότητας σε χρυσό (g/t)

Εκτίμηση περιεκτικότητας με τη μέθοδο αντιστρόφου αποστάσεως

cu Εκτίμηση περιεκτικότητας σε χαλκό (%)

Εκτίμηση περιεκτικότητας με τη μέθοδο αντιστρόφου αποστάσεως

samples Πλήθος δειγμάτων που συμμετέχουν στην εκτίμηση ενός μπλοκ

Από 0 έως 20 (ακέραιες τιμές)

drills Πλήθος γεωτρήσεων που συνεισφέρουν δείγματα στην εκτίμηση ενός μπλοκ

Από 0 έως 20 (ακέραιες τιμές)

distance Μέση απόσταση των δειγμάτων που συμμετέχουν στην εκτίμηση ενός μπλοκ

Από 0 έως 200 μέτρα

density Ειδικό βάρος μπλοκ 2.4 για μπλοκ εκτός σώματος μεταλλοφορίας και 2.7 για εντός



13. Στην περιοχή Boundaries επιλέγουμε το μοντέλο του τοπογραφικού

ανάγλυφου και του σώματος μεταλλοφορίας όπως φαίνεται παρακάτω:

Οι επιφάνειες που δηλώνονται εδώ καθορίζουν ουσιαστικά την κατασκευή των μικρότερων μπλοκ της δεύτερης διάταξης. Όπου τέμνεται ένα μπλοκ της πρώτης διάταξης με τις επιφάνειες, εκεί κατασκευάζονται μικρότερα μπλοκ για να ακολουθηθούν οι επιφάνειες με περισσότερη λεπτομέρεια. Επίσης χρησιμοποιούνται ως κριτήριο για να δώσουμε σε συγκεκριμένη μεταβλητή κάποιων μπλοκ μια τιμή. Το κριτήριο είναι αν το κέντρο βάρους ενός μπλοκ βρίσκεται πάνω ή κάτω από την επιφάνεια topo_dxf.00t και μέσα ή έξω από το στερεό spx.00t. Η παρακάτω εικόνα εξηγεί την λειτουργία των στηλών Inversion και Projection.

14. Στην συνέχεια αποθηκεύουμε την προδιαγραφή με File > Save As και της δίνουμε την ονομασία GEOPE:



15. Μετά με την λειτουργία Model > Create δημιουργούμε το μοντέλο σύμφωνα με την προδιαγραφή:

16. Εμφανίζεται ένα παράθυρο κονσόλας όπου εμφανίζονται διάφορα μηνύματα κατά την κατασκευή του μοντέλου. Στο τέλος πατάμε οποιοδήποτε πλήκτρο για να φύγει το παράθυρο αυτό.



17. Επιστρέφουμε στο Envisage και χρησιμοποιούμε την λειτουργία Block > Open για να ανοίξουμε το αρχείο του μοντέλου που μόλις κατασκευάσαμε.

Τα όρια του μοντέλου εμφανίζονται στην οθόνη. Ουσιαστικά εμφανίζεται ένα πλαίσιο που αποδίδει την έκταση, τη θέση και τον προσανατολισμό του μοντέλου.

18. Με την λειτουργία Block > Header μπορούμε να δούμε όλες τις λεπτομέρειες του μοντέλου μας στο παράθυρο αναφοράς του Envisage.

Block Model Details Model name : C:\vulcan_data\geope_start\geope History list : geope09Jan2006.bhst Format : extended Structure : non-regular Number of blocks : 253734 Number of variables : 14 Number of schemas : 2 Origin : 2100.000000 1500.000000 750.000000 Bearing/Dip/Plunge : 45.000000 0.000000 0.000000 Created on : Mon Jan 09 15:57:15 2006 Last modified on : Mon Jan 09 15:57:38 2006 Model is indexed. Variables Default Type Description ------------------------------------------------------ rock 1 float invau -99.0 double invcu -99.0 double samples -99.0 integer holes -99.0 integer distance -99.0 float density 2.4 float mcost -99.0 float pcost 0 float scost 0 float revenue 0 float cash -99.0 float mrec 0.85 float prec 0.9 float volume - predefined xlength - predefined ylength - predefined zlength - predefined xcentre - predefined ycentre - predefined zcentre - predefined xworld - predefined yworld - predefined zworld - predefined Schema <parent> Offset minimum : 0.000000 0.000000 0.000000 maximum : 600.000000 850.000000 450.000000 Blocks minimum : 10.000000 10.000000 10.000000 maximum : 10.000000 10.000000 10.000000 No of blocks : 60 85 45 Schema <sub1> Offset minimum : 0.000000 0.000000 0.000000 maximum : 600.000000 850.000000 450.000000 Blocks minimum : 2.500000 2.500000 2.500000 maximum : 10.000000 10.000000 10.000000 No of blocks : 240 340 180 *** END OF INFORMATION ***



Τα μπλοκ μας έχουν λάβει στη μεταβλητή rock τις τιμές 0 και 1 εάν τα κέντρα βάρη τους βρίσκονται πάνω ή κάτω από το τοπογραφικό ανάγλυφο. Χρειαζόμαστε όμως έναν πιο ακριβή προσδιορισμό του ποσοστού του κάθε μπλοκ που βρίσκεται κάτω από το τοπογραφικό ανάγλυφο.

19. Φορτώνουμε το μοντέλο topo_dxf.00t στο Envisage. 20. Για τον υπολογισμό της μεταβλητής rock θα χρησιμοποιήσουμε την λειτουργία

Block > Manipulation > Mine. Επιλέγουμε την μεταβλητή (Mining variable) rock, τον υπολογισμό κλάσματος από 0 έως 1 (Record as fraction of block), και τη χρήση επιφανειακού μοντέλου Use single surface και Mine down Z όπως φαίνεται παρακάτω:

Ο υπολογισμός γίνεται αυτόματα. Στην συνέχεια θα δημιουργήσουμε ένα απλό χρωματικό υπόμνημα για μοντέλα μπλοκ με βάση την μεταβλητή rock.

21. Επιλέγουμε την λειτουργία Analyse > Legend Edit > Legend Editor. 22. Κάντε κλικ στο + δίπλα από τον φάκελο BLOCK.

23. Κάντε διπλό κλικ στο [*] New Legend για να ανοίξει ένα νέο υπόμνημα το οποίο αρχικά θα είναι χωρίς ονομασία (untitled).



24. Κάντε κλικ στο υπόμνημα untitled για να του δώσετε την ονομασία ROCK.

25. Επιλέξτε αριθμητικό τύπο πεδίου (Database Field) Numeric. 26. Επιλέξτε τύπο ορισμού διαστημάτων GELT. 27. Δώστε τα αριθμητικά διαστήματα και χρώματα όπως φαίνονται παρακάτω.

Ουσιαστικά τα μπλοκ που είναι αέρας θα χρωματιστούν μπλε ενώ τα μπλοκ που περιέχουν κάποιο ποσοστό υπεδάφους θα χρωματιστούν καφέ. Μπλοκ τα οποία τέμνονται με το τοπογραφικό ανάγλυφο θα χρωματιστούν πράσινα.

28. Επιλέξτε τη λειτουργία File > Save για να αποθηκευτεί το υπόμνημα και στη συνέχεια βγείτε από την εφαρμογή Legend Editor με τη λειτουργία File > Quit Legend Editor.

Έχοντας δημιουργήσει το υπόμνημα μπορούμε να εμφανίσουμε μια τομή του μοντέλου μας.

29. Η λειτουργία Block > Viewing > Slice μας επιτρέπει να εμφανίσουμε μια τομή χρωματισμένη με βάση κάποια μεταβλητή και κάποιο υπόμνημα όπως φαίνεται παρακάτω:



30. Επιλέγουμε τη μεταβλητή (Variable name) rock. 31. Τσεκάρουμε την επιλογή Enable datatips για να εμφανίζονται κάτω από τον

δείκτη του ποντικιού πληροφορίες σχετικές με κάθε μπλοκ που δείχνουμε. 32. Επιλέγουμε το λευκό χρώμα για τις ακμές των μπλοκ (Block edge colour) 33. Κάνουμε κλικ στο ΟΚ. 34. Επιλέγουμε το επίπεδο τομής το οποίο θα είναι κατακόρυφο και θα ορίζεται

από δυο σημεία. Δείχνουμε με δυο σημεία τη γραμμή τομής που θέλουμε και εμφανίζεται η τομή στην οθόνη.



35. Δίνουμε μια ονομασία (Identifier) στην ομάδα μεταβλητών που θα προβάλλονται, geope, και επιλέγουμε τις μεταβλητές που θέλουμε να εξετάσουμε (rock, density):

36. Το υπόμνημα επιλέγεται αυτόματα καθώς υπάρχει μόνο ένα έως τώρα για μοντέλα μπλοκ (το υπόμνημα ROCK). Εμφανίζεται η τομή στην οθόνη. Κάντε περιστροφή για να δείτε το αποτέλεσμα.



Εάν πλησιάσουμε αρκετά στα όρια του τοπογραφικού ανάγλυφου μπορούμε να βρούμε μπλοκ με συντελεστή μάζας μεγαλύτερο από 0 και μικρότερο από 1. Τα μπλοκ αυτά ανήκουν κυρίως στη δεύτερη διάταξη μπλοκ (υπο-μπλοκ). Παρατηρείστε επίσης τα μικρότερα μπλοκ που έχουν κατασκευαστεί στις επαφές με το σώμα μεταλλοφορίας. Το μοντέλο μπλοκ που δημιουργήσαμε θα το χρησιμοποιήσουμε σε επόμενο εργαστήριο για να αποθηκεύσουμε τις εκτιμήσεις περιεκτικότητας, να κάνουμε εκτίμηση ορυκτών πόρων και αποθεμάτων και να βελτιστοποιήσουμε την εκσκαφή.



6.10 Εργαστήριο Εκτίμησης Περιεκτικότητας & Ορυκτών Πόρων Στο εργαστήριο αυτό θα χρησιμοποιήσουμε την μέθοδο αντιστρόφου αποστάσεως για να υπολογίσουμε την περιεκτικότητα ενός κοιτάσματος χρυσού από έναν αριθμό δειγματοληπτικών γεωτρήσεων. Ο υπολογισμός αυτός θα γίνει με βάση το μοντέλο μπλοκ που δημιουργήσαμε στο προηγούμενο εργαστήριο.

6.10.1 Σύνθεση Δειγμάτων – Αξιολόγηση Σταθερού Μήκους Αρχικά θα πρέπει να δημιουργήσουμε σύνθετα δείγματα σταθερού μήκους από τις γεωτρήσεις μας.

1. Αυτό γίνεται με την λειτουργία Geology > Compositing > Compositing. Εμφανίζεται το παράθυρο της εφαρμογής σύνθεσης. Συμπληρώνουμε την αρχική σελίδα του (Drillhole Database) ως εξής:

2. Δίνουμε ονομασία στο αρχείο παραμέτρων (Specification file) length1m. 3. Επιλέγουμε μέθοδο σύνθεσης (Compositing method) Run Length η οποία

κάνει αξιολόγηση σε σταθερό μήκος. 4. Επιλέγουμε τη βάση δεδομένων (Filename) training.dhd.isis. 5. Προχωράμε στη σελίδα Assay. Τη συμπληρώνουμε όπως παρακάτω:

6. Επιλέγουμε τον πίνακα αναλύσεων (Assay record) ASSAY.



7. Επιλέγουμε το πεδίο πέρατος διαστημάτων (Bottom Depth or To field) EOS. 8. Τσεκάρουμε την επιλογή Use From or Thickness field. 9. Επιλέγουμε το πεδίο αρχής διαστημάτων (From field) APO. 10. Προχωράμε στη σελίδα Fields όπου θα συμπληρώσουμε τα πεδία αναλύσεων

που θα αξιολογηθούν. Τη συμπληρώνουμε επιλέγοντας τα πεδία που φαίνονται παρακάτω:

11. Προχωράμε στη σελίδα Method όπου θα διαμορφώσουμε παραμέτρους τις συγκεκριμένης μεθόδου αξιολόγησης. Στην περίπτωση μας, απλά ελέγχουμε ότι το μήκος αξιολόγησης (Composite length to generate) είναι 1.0 μέτρα.

12. Καταλήγουμε στη σελίδα Run όπου θα ρυθμίσουμε τον τρόπο αποθήκευσης των αξιολογήσεων. Δίνουμε τις παρακάτω ρυθμίσεις:



13. Με τσεκαρισμένη την επιλογή Create Composite Database και ISIS File, πληκτρολογούμε την ονομασία length1m.cmp στο πεδίο Filename.

14. Επίσης πληκτρολογούμε την λέξη ALL στο πεδίο Compositing Group. 15. Κάνουμε κλικ στο Apply and Run. Εμφανίζεται το παρακάτω παράθυρο

κονσόλας όπου τρέχει η αξιολόγηση.

16. Όταν ολοκληρωθεί (όταν βγάλει το μήνυμα Press any key to continue …)



πατήστε το Enter για να κλείσει το παράθυρο. Η αξιολόγηση έχει ολοκληρωθεί.

6.10.2 Εκτίμηση Περιεκτικότητας με Μέθοδο Αντιστρόφου Αποστάσεως Έχουμε πλέον στη διάθεση μας το αρχείο με τα σύνθετα δείγματα (σταθερής στήριξης) που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για εκτίμηση περιεκτικότητας.

17. Επιλέγουμε την λειτουργία Block > Grade Estimation > Estimation Editor. 18. Επιλέγουμε το μοντέλο μπλοκ (Block Model) που κατασκευάσαμε στο

προηγούμενο εργαστήριο (geope.bmf). 19. Δίνουμε μια ονομασία (Estimation File) στο αρχείο παραμέτρων εκτίμησης

(inverse). 20. Δίνουμε επίσης έναν σειριακό αριθμό (New ID) στην εκτίμηση (1). 21. Επιλέγουμε τη μέθοδο (Estimator) αντιστρόφου αποστάσεως (Inverse

Distance).

22. Προχωράμε στο επίπεδο Estimation Result Variables. 23. Επιλέγουμε την κύρια μεταβλητή εκτίμησης (Grade variable) au, την μεταβλητή

αποθήκευσης του πλήθους των δειγμάτων που χρησιμοποιούνται στην εκτίμηση του εκάστοτε μπλοκ (Store number of samples) samples, και την μεταβλητή αποθήκευσης του πλήθους των γεωτρήσεων από τις οποίες προέρχονται τα δείγματα (Store number of holes) holes.

24. Προχωράμε στο επίπεδο Discretisation Steps. Το επίπεδο αυτό εξυπηρετεί στο να προσεγγίσουμε καλύτερα τον όγκο του κάθε μπλοκ στον οποίο γίνεται η εκτίμηση. Καθώς η μέθοδος αντιστρόφου αποστάσεως κάνει σημειακές



εκτιμήσεις που δεν λαμβάνουν υπόψη τον όγκο στον οποίο γίνεται η εκτίμηση, μπορούμε να διαιρέσουμε το κάθε μπλοκ σε περισσότερα, να γίνει η εκτίμηση στην κάθε υποδιαίρεση ξεχωριστά και να δώσουμε στο συνολικό μπλοκ το μέσο όρο των εκτιμήσεων αυτών.

25. Δίνοντας 4, 4, 1 κατά Χ, Υ, και Ζ ουσιαστικά διαιρούμε το μπλοκ σε 16 υποδιαιρέσεις.

26. Προχωράμε στο επίπεδο Distances to Samples. Εδώ επιλέγουμε τη μεταβλητή στην οποία θα αποθηκευτεί η μέση απόσταση των δειγμάτων που συμμετέχουν στην εκτίμηση από το κέντρο βάρους του μπλοκ που εκτιμάται (Average distance) distance.

27. Προχωράμε στο επίπεδο Search Region. Στο επίπεδο αυτό καθορίζουμε την ζώνη ανίχνευσης η οποία θα χρησιμοποιηθεί για την επιλογή δειγμάτων γύρω από κάθε μπλοκ που εκτιμάται.

28. Επιλέγουμε ελλειψοειδή μορφή ζώνης (Use search ellipsoid). 29. Εισάγουμε διεύθυνση ζώνης (Bearing) 135 μοιρών. 30. Εισάγουμε τις διαστάσεις του ελλειψοειδούς, δηλαδή τους τρεις άξονες του

(Major, Semi-major, minor) που παίρνουν τις τιμές 200, 50, 25.



31. Προχωράμε στο επίπεδο Samples Counts. 32. Στο επίπεδο αυτό καθορίζουμε τον ελάχιστο αριθμό δειγμάτων που θα πρέπει

να βρίσκονται μέσα στη καθορισμένη ζώνη ανίχνευσης γύρω από ένα μπλοκ για να γίνει η εκτίμηση του (Minimum number of samples per estimate). Εισάγουμε την τιμή 4 που σημαίνει ότι αν ένα μπλοκ δεν έχει τουλάχιστον πέντε δείγματα εντός της ζώνης ανίχνευσης δεν πρόκειται να εκτιμηθεί.

33. Επίσης καθορίζουμε έναν μέγιστο αριθμό δειγμάτων ώστε να μην γίνεται υπερβολική εξομάλυνση τιμών (Maximum number of samples per estimate), τον οποίο ορίζουμε να είναι 20.

34. Προχωράμε στο επίπεδο Inverse Distance. Στο επίπεδο αυτό επιλέγεται ο εκθέτης της απόστασης για την εξίσωση υπολογισμού του βάρους κάθε δείγματος. Ο εκθέτης αυτός (Power) θα είναι στην περίπτωση μας 2.0.

35. Προχωράμε στο επίπεδο Samples Database. Εδώ επιλέγουμε την πηγή των δεδομένων για την εκτίμηση.

36. Επιλέξτε τη βάση δεδομένων που περιέχει τις αξιολογήσεις μας teilength1m.cmp.isis την οποία δημιουργήσαμε κατά την σύνθεση των δειγμάτων στην αρχή αυτού του εργαστηρίου.

37. Επιλέξτε τα επιμέρους πεδία θέσης (Location XYZ Field) και αναλύσεων (Grade



Field), MIDX, MIDY, MIDZ, AU. 38. Επιλέξτε επίσης το πεδίο (Drill hole for storing the number of holes) που δίνει το

όνομα των γεωτρήσεων στη βάση αξιολογήσεων, DHID.

Κατά την εκτίμηση θα πρέπει να επιλέξουμε δείγματα με κριτήριο το σώμα μεταλλοφορίας που έχουμε κατασκευάσει.

39. Προχωράμε στο επίπεδο Select using Solid Triangulations. Το κριτήριο μας είναι ουσιαστικά ο στερεός τριγωνισμός SPX.00t.

40. Τσεκάρουμε την επιλογή Select using solid triangulations.

41. Κάνουμε κλικ στο πλήκτρο Browse για να επιλέξουμε τριγωνισμό. 42. Επιλέγουμε με διπλό κλικ το μοντέλο SPX.00t και κάνουμε κλικ στο ΟΚ.



Το επιλεγμένο μοντέλο εμφανίζεται στη λίστα τριγωνισμών (Triangulation).

Όπως με τα δείγματα έτσι θα πρέπει να επιλέξουμε και ποια μπλοκ θα εκτιμηθούν με κριτήριο και πάλι το σώμα μεταλλοφορίας. Δεν έχει νόημα η εκτίμηση περιεκτικότητας σε μπλοκ εκτός σώματος μεταλλοφορίας.

43. Πηγαίνουμε στο επίπεδο Block Options. 44. Τσεκάρουμε την επιλογή Use bounding triangulation. 45. Επιλέγουμε το μοντέλο SPX.00t.



46. Προχωράμε στο τελευταίο επίπεδο, το Extra Variables. 47. Τσεκάρουμε την επιλογή Estimate Multiple Variables. 48. Συμπληρώνουμε τα στοιχεία για την εκτίμηση του χαλκού όπως φαίνεται

παρακάτω. Επιλέγουμε μεταβλητή εισόδου (Input Variable) CU, ελάχιστο αριθμό δειγμάτων (Min Samples) 4, και μεταβλητή εξόδου (Output Variable) cu.

49. Εφόσον έχουμε ολοκληρώσει την εισαγωγή των προδιαγραφών εκτίμησης μπορούμε να τις αποθηκεύσουμε και να τρέξουμε την εκτίμηση κάνοντας κλικ στο Save and Run. Ανοίγει ένα παράθυρο κονσόλας και τρέχει η εκτίμηση.

50. Όταν ολοκληρωθεί, πατήστε το Enter για να κλείσει το παράθυρο κονσόλας. 51. Στο αρχικό παράθυρο Estimation Editor κάντε κλικ στο Cancel.

Οι αριθμοί που φαίνονται στο παράθυρο κονσόλας μετά την ολοκλήρωση της εκτίμησης αφορούν το πλήθος των μπλοκ που εκτιμήθηκαν (17384), των μπλοκ που ήταν μέσα στο σώμα μεταλλοφορίας και δεν εκτιμήθηκαν (2016), και το πλήθος των μπλοκ που ήταν μέσα στο σώμα μεταλλοφορίας άσχετα με το αν εκτιμήθηκαν ή όχι (119400). Δίνεται επίσης και το σύνολο των μπλοκ του μοντέλου (284730).



6.10.3 Ταξινόμηση Ορυκτών Πόρων Μετά την εκτίμηση περιεκτικότητας των μπλοκ που βρίσκονται μέσα στο σώμα μεταλλοφορίας, μπορούμε να συνεχίσουμε στην ταξινόμηση και τον υπολογισμό των ορυκτών πόρων. Η ταξινόμηση στο παράδειγμα μας θα γίνει με κριτήριο το πλήθος των δειγμάτων που συμμετείχαν στην εκτίμηση του κάθε μπλοκ και τη μέση απόσταση τους από το κέντρο βάρους του μπλοκ. Το αποτέλεσμα της ταξινόμηση θα είναι η αποθήκευση ενός κωδικού κατηγορίας ορυκτών πόρων σε μια νέα μεταβλητή του μοντέλου. Η αναφορά των ορυκτών πόρων μπορεί να γίνει επίσης στη βάση ενός ή περισσοτέρων ελάχιστων ορίων εκμεταλλεύσιμης περιεκτικότητας. Επίσης μπορεί να περιοριστεί σε συγκεκριμένο χώρο ή χώρους του κοιτάσματος χρησιμοποιώντας πολύγωνα ή στερεούς τριγωνισμούς ώστε να γίνει υπολογισμός, για παράδειγμα, ανά βαθμίδα, μπλοκ εξόρυξης κλπ. Στη φάση που βρισκόμαστε θα υπολογίσουμε απλά τους ορυκτούς πόρους ανά κατηγορία ταξινόμησης χωρίς να λαμβάνουμε υπόψη άλλα όρια ή εκσκαφές.

52. Προσθέστε μια νέα μεταβλητή στο μοντέλο μπλοκ για την αποθήκευση της κατηγορίας ταξινόμησης με τη λειτουργία Block > Manipulation > Add Variable.

53. Ονομάστε τη μεταβλητή αυτή class και δώστε της τύπο Integer με αρχική τιμή 0.

54. Πατήστε το ΟΚ. Το παράθυρο εμφανίζεται ξανά, οπότε κάντε κλικ στο Cancel. 55. Το πρόγραμμα σας ζητά να επιβεβαιώσετε την προσθήκη της νέας μεταβλητής.



56. Κάντε κλικ στο Yes. Μετά από λίγο ολοκληρώνεται η προσθήκη.

Η ταξινόμηση των μπλοκ στις τρεις κατηγορίες ορυκτών πόρων (Βέβαιοι, Πιθανοί, Δυνατοί) θα γίνει με τα παρακάτω κριτήρια: Δυνατοί (1) Πιθανοί (2) Βέβαιοι (3)Μέγιστη μέση απόσταση δειγμάτων

200 100 50

Ελάχιστος αριθμός δειγμάτων

4 8 16

Δηλαδή, για παράδειγμα, για να ανήκει ένα μπλοκ στους πιθανούς ορυκτούς πόρους θα πρέπει να έχει εκτιμηθεί από τουλάχιστο 8 δείγματα τα οποία να είναι σε μέγιστη μέση απόσταση 100 μέτρων. Ο υπολογισμός της κατηγορίας στην μεταβλητή class θα γίνει σταδιακά από την πιο χαλαρή προς την πιο αυστηρή.

57. Επιλέξτε τη λειτουργία Block > Manipulation > Calculate. 58. Στο παράθυρο που εμφανίζεται επιλέξτε τη μεταβλητή class και δώστε την τιμή

1 όπως φαίνεται παρακάτω:

59. Πατήστε το ΟΚ. 60. Στο παράθυρο που εμφανίζεται τσεκάρετε την επιλογή Select specific blocks

by για να ενεργοποιηθούν οι διάφορες επιλογές. 61. Τσεκάρετε την επιλογή Condition. 62. Εισάγετε την παρακάτω συνθήκη:

(distance le 200) and (samples ge 4)

που σημαίνει

απόσταση δειγμάτων μικρότερη ή ίση των 200 μέτρων και αριθμός δειγμάτων

μεγαλύτερος ή ίσος των 4



63. Πατήστε το ΟΚ. 64. Εφόσον ολοκληρωθεί ο υπολογισμός, επιλέγουμε και πάλι την λειτουργία Block

> Manipulation > Calculate. 65. Κρατάμε την ίδια μεταβλητή και δίνουμε νέα τιμή 2.

66. Πατήστε το ΟΚ. 67. Στο παράθυρο που ακολουθεί αλλάζετε τις τιμές στη συνθήκη ως εξής:







68. Πατήστε το ΟΚ. 69. Εφόσον ολοκληρωθεί ο υπολογισμός, επιλέγουμε και πάλι την λειτουργία Block

> Manipulation > Calculate. 70. Κρατάμε την ίδια μεταβλητή και δίνουμε νέα τιμή 3.

71. Πατήστε το ΟΚ. 72. Στο παράθυρο που ακολουθεί αλλάζετε τις τιμές στη συνθήκη ως εξής:







73. Πατήστε το ΟΚ. Εφόσον ολοκληρωθεί ο υπολογισμός, τα διάφορα μπλοκ που έχουν εκτιμηθεί θα έχουν λάβει στην μεταβλητή class τιμή κατηγορίας ταξινόμησης 1, 2, ή 3 ανάλογα την κατηγορία στην οποία ανήκουν. Μπορούμε να προβάλλουμε τα μπλοκ ανάλογα με την κατηγορία αφού πρώτα δημιουργήσουμε σχετικό υπόμνημα.

74. Επιλέξτε τη λειτουργία Analyse > Legend Edit > Legend Editor. 75. Δημιουργήστε ένα νέο υπόμνημα με ονομασία CLASS στην κατηγορία BLOCK. 76. Διαμορφώστε το όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα:

77. Επιλέξτε τη λειτουργία File > Save και στην συνέχεια βγείτε από την εφαρμογή Legend Editor με τη λειτουργία File > Quit Legend Editor.

78. Προβάλλετε τα μπλοκ στην οθόνη με τη λειτουργία Block > Viewing > Blocks.



79. Επιλέξτε τη μεταβλητή (Variable name) class. 80. Τσεκάρετε την επιλογή Use solid shading και διώξτε το τσεκάρισμα από την

επιλογή Shrink Blocks.

81. Πατήστε το ΟΚ. 82. Επιλέξτε το υπόμνημα CLASS.

83. Τσεκάρετε την επιλογή Select all blocks και πατήστε το ΟΚ.

Προβάλλονται τα μπλοκ στην οθόνη χρωματισμένα ανάλογα με την κατηγορία ορυκτών πόρων. Τα μπλε μπλοκ ανήκουν στους βέβαιους ορυκτούς πόρους, τα γαλάζια στους πιθανούς και τα πράσινα στους δυνατούς.



Στο επόμενο στάδιο θα υπολογίσουμε τον όγκο και το βάρος των ορυκτών πόρων ανά κατηγορία και συνολικά.

84. Επιλέξτε τη λειτουργία Block > Advanced Reserves > Advanced Reserves Editor.

85. Πηγαίνετε στο επίπεδο Design. 86. Δώστε την ονομασία resources στο αρχείο προδιαγραφών που θα

αποθηκευτεί. 87. Επιλέξτε το μοντέλο μπλοκ geope.bmf που δημιουργήσαμε νωρίτερα.

88. Προχωρήστε στο επίπεδο Breakdown fields. 89. Επιλέξτε μεταβλητή ταξινόμησης (Classification Fields: Variables) class.



90. Προχωρήστε στο επίπεδο Grade Variables. 91. Επιλέξτε τη μεταβλητή ειδικού βάρους (Density) density με προεπιλεγμένη τιμή

(Default) 2.7. 92. Επιλέξτε τη μεταβλητή περιεκτικότητας au και τον τύπο ζύγισης της (wt by

mass). Η ζύγιση έχει να κάνει με το πώς υπολογίζονται οι συνολικές τιμές για τη μεταβλητή – ζυγίζονται με βάση την μάζα των επιμέρους μπλοκ.

93. Πηγαίνετε στο επίπεδο Save and Run για να αποθηκεύσετε τις προδιαγραφές. 94. Κάντε κλικ στο πλήκτρο Save. 95. Τσεκάρετε την επιλογή Output CSV file για να λάβουμε έξοδο και σε αρχείο

που ανοίγει με το Microsoft Excel™.



96. Κάντε κλικ στο Calculate για να εκτελεστεί ο υπολογισμός. 97. Στο μήνυμα επιβεβαίωσης που εμφανίζεται κάντε κλικ στο Yes.

Ανοίγει ένα παράθυρο κονσόλας στο οποίο εκτελείται ο υπολογισμός.

98. Όταν ολοκληρωθεί ο υπολογισμός πατήστε το Enter για να κλείσει το παράθυρο κονσόλας.

99. Στο αρχικό παράθυρο κάντε κλικ στο Close. 100. Ανοίξτε το φάκελο εργασίας και εντοπίστε το αρχείο resources.csv. 101. Ανοίξτε το αρχείο αυτό με το Microsoft Excel™.

Θα χρειαστεί κάποια μορφοποίηση του αρχείου για να γίνει πιο ευανάγνωστο. Ο πίνακας αναφοράς θα έχει τις παρακάτω τιμές:

SOURCE CLASS AU AU_VOLUME AU_MASS TOTAL_VOLUME TOTAL_MASS

geope.bmf 0 0.00 224,640.63 606,510.95 225,813,718.75 576,465,512.14

geope.bmf 1 3.70 286,375.00 773,165.64 286,375.00 773,165.64

geope.bmf 2 3.67 1,155,734.38 3,120,182.87 1,155,734.38 3,120,182.87

geope.bmf 3 3.43 2,244,171.88 6,059,170.42 2,244,171.88 6,059,170.42



Σε κάθε σειρά αναφέρεται η μέση περιεκτικότητα σε χρυσό και για κάθε κατηγορία, καθώς και ο συνολικός όγκος και η συνολική μάζα του μεταλλεύματος. Η κατηγορία 0 αφορά το υλικό που δεν ανήκει σε καμιά κατηγορία ορυκτών πόρων και δεν έχει καν εκτιμηθεί. Εδώ ολοκληρώνεται το εργαστήριο εκτίμησης περιεκτικότητας και υπολογισμού ορυκτών πόρων. Θα προχωρήσουμε στη διαδικασία βελτιστοποίησης της εκσκαφής με βάση την οικονομική αξία των μπλοκ, πριν από τον σχεδιασμό της ρεαλιστικής εκσκαφής.



7 Βελτιστοποίηση Εκμετάλλευσης

7.1 Γενικά Οι μεταλλευτικές επιχειρήσεις αντιμετωπίζουν συνεχώς την πρόκληση της σχεδίασης εκμεταλλεύσεων κατά τρόπο οικονομικά βέλτιστο. Ανάλογα με την στρατηγική της επιχείρησης και το σύγχρονο οικονομικό κλίμα, οικονομικά βέλτιστο μπορεί να σημαίνει αύξηση της τρέχουσας καθαρής αξίας, ελαχιστοποίηση του αρχικού κόστους, μεγιστοποίηση του περιεχόμενου σε μετάλλευμα ή πιθανά κάτι άλλο.

Οι διαθέσιμες οικονομικές προβλέψεις στην μεταλλευτική βιομηχανία περιέχουν συνήθως ένα μεγάλο βαθμό αβεβαιότητας, γεγονός που καθιστά απαραίτητη την ανάπτυξη σχεδίων εκμετάλλευσης που να είναι βάσιμα κάτω από ένα πλήθος οικονομικών σεναρίων. Ιδιαίτερα στις ταχέως μεταβαλλόμενες αγορές, είναι βασικό για τις μεταλλευτικές επιχειρήσεις να έχουν τα απαραίτητα εργαλεία για την υποστήριξη των διαδικασιών σχεδίασης και προγραμματισμού, ώστε να μπορούν να προσαρμοστούν άμεσα στις αλλαγές και να παραμένουν ανταγωνιστικές.

Παρόλο που η ερώτηση ‘γιατί να σχεδιάσουμε την εκμετάλλευση’ μπορεί να φαίνεται αφελής, είναι καλό να την εξετάσουμε. Εάν δεν σχεδιάσουμε την εκμετάλλευση πριν την εξόρυξη, υπάρχει μια πιθανότητα να απασχολούμε για παράδειγμα πλήρως τον εξοπλισμό μας ή και ολόκληρη την μεταλλευτική μονάδα. Όμως, από την επιχειρηματική άποψη τίθεται το ερώτημα, ποια είναι η αξία που αντιστοιχεί στον τρόπο με τον οποίο εξορύσσουμε το κοίτασμα μας; Η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση θέτει ένα ακόμα ερώτημα, ‘Πως υπολογίζω την αξία ενός σχεδίου εκμετάλλευσης;’ Υπάρχουν άπειροι τρόποι πιθανών σχεδίων σε κάθε μεταλλευτικό σενάριο και κάθε ένας έχει μια αντίστοιχη αξία που πρέπει να λάβουμε υπόψη.

Ανεξάρτητα από τον τρόπο υπολογισμού της αξίας ενός σχεδίου εκμετάλλευσης ή ακόμα και ενός συγκεκριμένου μπλοκ εξόρυξης, υπάρχουν κάποιες βασικές μέθοδοι με τις οποίες γίνεται η επιλογή των μπλοκ εξόρυξης βάση της αξίας τους για την δημιουργία ενός πλήρους σχεδίου εκμετάλλευσης το οποίο να είναι βέλτιστο κατά τον έναν ή τον άλλο τρόπο. Μια από τις μεθόδους αυτές είναι η Lerchs-Grossman την οποία θα αναλύσουμε σε αυτό το κεφάλαιο. Πρόκειται για την πλέον διαδεδομένη μέθοδο βελτιστοποίησης εκμετάλλευσης που χρησιμοποιείται καθημερινά στην μεταλλευτική βιομηχανία.

7.2 Μέθοδος Lerchs-Grossman

7.2.1 Γενικά Η μέθοδος Lerchs-Grossman εφαρμόζεται σε ένα μοντέλο μπλοκ του κοιτάσματος, και δημιουργεί σταδιακά σειρές από σχετικά μπλοκ τα οποία θα πρέπει ή δεν θα πρέπει να εξορυχτούν. Οι τελικές σειρές ορίζουν ένα συνολικό σχήμα του ορυχείου που έχει την μέγιστη δυνατή συνολική αξία, σύμφωνα με τις απαιτούμενες κλίσεις των πρανών. Το σχήμα αυτό:

περιλαμβάνει κάθε μπλοκ που ‘αξίζει να εξορυχτεί’ λαμβάνοντας υπόψη την απομάκρυνση των υπερκείμενων,

αποκλείει κάθε μπλοκ που ‘δεν αξίζει να εξορυχτεί’. Η μέθοδος χρησιμοποιεί τις αξίες των μπλοκ και τα αποκαλούμενα δομικά τόξα ως δεδομένα εισόδου. Στη συνέχεια της ενότητας θα δούμε πως λειτουργεί αυτή η μέθοδος καθώς και πως εφαρμόζεται.


169Βελτιστοποίηση Εκμετάλλευσης

7.2.2 Λειτουργία & Εφαρμογή Η τρισδιάστατη μέθοδος βελτιστοποίησης Lerchs-Grossman πετυχαίνει το στόχο της χρησιμοποιώντας τις αξίες των μπλοκ, και τα δομικά τόξα για τα οποία θα μιλήσουμε στην συνέχεια. Δεν χρησιμοποιεί καμιά άλλη πληροφορία. Με άλλα λόγια, εκτός από τις πληροφορίες που δίνονται από τα τόξα, δεν "γνωρίζει" τίποτα για τις θέσεις των μπλοκ - ούτε και για την εξόρυξη.

Επομένως, για να δούμε το πως λειτουργεί η μέθοδος πρέπει να δουλέψουμε με μια σειρά από μπλοκ και μια σειρά από τόξα. Το κατά πόσο αυτά βρίσκονται σε μια, δυο ή τρεις διαστάσεις και το πόσα τόξα αντιστοιχούν σε κάθε μπλοκ είναι άσχετο με την λογική της μεθόδου, η οποία είναι εντελώς μαθηματική.

Για λόγους απλότητας, η παρουσίαση της λειτουργίας της μεθόδου θα γίνει σε δύο διαστάσεις και θα χρησιμοποιηθούν τετράγωνα μπλοκ και κλίσεις πρανών 45 μοιρών, παρόλο που δεν είναι απαραίτητο στην μέθοδο Lerchs-Grossman. Τα στοιχεία αυτά μας επιτρέπουν να εργαστούμε με μόνο τρία τόξα ανά μπλοκ. Αυτά τα τρία τόξα πηγαίνουν από ένα μπλοκ στην οριζόντια γραμμή των τριών μπλοκ που βρίσκονται αμέσως επάνω αυτό, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Έτσι είναι σίγουρο ότι, όταν ένα μπλοκ εξορύσσεται, τα τρία μπλοκ αμέσως επάνω από αυτό έχουν εξορυχτεί. Καθώς τα τρία τόξα εφαρμόζονται σε κάθε ένα από τα μπλοκ, με αλυσιδωτό τρόπο γίνεται βέβαιο ότι, όποτε ένα μπλοκ εξορύσσεται, ο κώνος των 45 μοιρών πάνω από αυτό έχει επίσης εξορυχτεί.

Σχήμα 7.1: Κατασκευή τόξων σύμφωνα με την συνολική γωνία κλίσης του ορυχείου.

Η μέθοδος βάζει δείκτη σε κάθε μπλοκ το οποίο σκοπεύουμε να

εξορύσσουμε. Κατά την διαδικασία εξόρυξης, αυτοί οι δείκτες σημειώνονται ή απομακρύνονται πολλές φορές. Ένα μπλοκ λαμβάνει δείκτη ότι θα εξορυχτεί εάν προσωρινά ανήκει σε μια συνδεόμενη ομάδα μπλοκ που έχουν θετική συνολική αξία. Οι ομάδες αυτές ονομάζονται ‘διακλαδώσεις’.

Η μέθοδος σαρώνει συνεχώς τα μπλοκ ψάχνοντας για εκείνα που θα λάβουν δείκτες εξόρυξης και έχουν τόξα που δείχνουν σε μπλοκ χωρίς δείκτη. Όποτε βρίσκει μια τέτοια περίπτωση πρέπει να κάνει κάτι γιατί βρισκόμαστε σε μια θέση όπου σχεδιάζουμε να εξορύξουμε ένα μπλοκ χωρίς να εξορύξουμε όλα τα μπλοκ από πάνω του. Ο τρόπος με τον οποίο αντιμετωπίζεται μια τέτοια κατάσταση αποτελεί τον πυρήνα της μεθόδου Lerchs-Grossman. Τα παρακάτω σχήματα αποδίδουν βήμα προς βήμα την λειτουργία της μεθόδου.

Ξεκινάμε με το παρακάτω δισδιάστατο μοντέλο. Το μοντέλο είναι 17 επί 5 μπλοκ. Μόνο τρία μπλοκ περιέχουν μετάλλευμα, και έχουν τις αξίες που δίνονται. Όλα τα άλλα μπλοκ είναι στείρα και έχουν τιμή -1.0.



Βήμα1° Σαρώνουμε κατά μήκος του κάτω επιπέδου, ξεκινώντας από τα αριστερά, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Όπως φαίνεται, το πρώτο τόξο από ένα μπλοκ με δείκτη που βρίσκουμε είναι προς ένα μπλοκ που δεν έχει δείκτη.

Βήμα 2° Συνδέουμε τα δυο μπλοκ, όπως φαίνεται παρακάτω. Η συνολική αξία της διακλάδωσης δυο μπλοκ είναι 22.9. Αυτό προκύπτει γιατί πρέπει να εξορύσσουμε και ένα μπλοκ στείρων με αξία -1.0.

Βήμα 3° Αντιμετωπίζουμε τα άλλα δυο τόξα από αυτό το μπλοκ κατά τον ίδιο τρόπο. Η συνολική αξία της διακλάδωσης τεσσάρων μπλοκ είναι τώρα 20.9.



Βήμα 4° Συνεχίζουμε κατά μήκος του κάτω επιπέδου και στην συνέχεια στο επόμενο όπως φαίνεται παρακάτω.

Σημείωση: ακόμα και τα στείρα μπλοκ παίρνουν δείκτη εάν ανήκουν σε θετική διακλάδωση. Βήμα 5° Όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα, το επόμενο μπλοκ με δείκτη έχει ένα τόξο προς μπλοκ που έχει επίσης δείκτη.

Δεν δημιουργούμε μια σύνδεση για αυτό το τόξο ή για το κατακόρυφο από το ίδιο μπλοκ, γιατί δεν είναι απαραίτητο. Βήμα 6° Το επόμενο τόξο από ένα μπλοκ με δείκτη σε ένα άλλο είναι μεταξύ δύο διακλαδώσεων.



Η διαδικασία παραμένει η ίδια - δεν δημιουργείται σύνδεση. Βήμα 7° Συνεχίζουμε να προσθέτουμε συνδέσεις μέχρι να βρεθούμε στην παρακάτω κατάσταση.

Όταν προσθέσουμε αυτήν την σύνδεση, η συνολική αξία της διακλάδωσης θα γίνει -0.1, και όλα τα μπλοκ στην διακλάδωση θα χάσουν τους δείκτες τους. Βήμα 8° Το επόμενο τόξο που μας ενδιαφέρει είναι από ένα μπλοκ με δείκτη σε ένα μπλοκ μέρος διακλάδωσης που δεν έχει δείκτη.

Ουσιαστικά η κεντρική και η δεξιά διακλάδωση συνεργάζονται για να ξεπληρώσουν την εξόρυξη του κοινού στείρου μπλοκ μέσα στον κύκλο. Βήμα 9° Η μέθοδος Lerchs-Grossman περιλαμβάνει μια διαδικασία για τον συνδυασμό δυο



συνδεμένων διακλαδώσεων σε μια, με μόνο μια συνολική αξία. Αυτό φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Σημειώστε ότι δεν είναι απαραίτητο πάντα η διακλάδωση να γίνεται προς τα επάνω από την ρίζα. Βήμα 10° Το επόμενο τόξο που μας ενδιαφέρει είναι από ένα μπλοκ με δείκτη προς ένα στείρο μπλοκ.

Η Lerchs-Grossman ανιχνεύει ότι αυτό το έξτρα στείρο θα αφαιρέσει την δυνατότητα της κεντρικής διακλάδωσης να συνεργαστεί με την δεξιά για να ξεπληρώσουν την εξόρυξη του μπλοκ στον κύκλο. Βήμα 11° Η Lerchs-Grossman περιλαμβάνει μια διαδικασία για την διάσπαση μιας διακλάδωσης σε δυο αφαιρώντας μια σύνδεση.



Βήμα 12° Συνεχίζουμε να προσθέτουμε συνδέσεις και, τελικά, η συνολική αξία της αριστερής διακλάδωσης γίνεται αρνητική.

Το επόμενο τόξο είναι και πάλι μεταξύ μια θετικής και μιας αρνητικής διακλάδωσης. Βήμα 13° Αυτό αντιμετωπίζεται κατά τον ίδιο τρόπο όπως και πριν, και η αριστερή και δεξιά διακλάδωση συνδυάζονται σε μια, με μια συνολική αξία.

Βήμα 14° Συνεχίζουμε να προσθέτουμε τόξα μέχρι να φτάσουμε στην παραπάνω κατάσταση. Τότε η μέθοδος ψάχνει για τόξα από μπλοκ με δείκτη σε μπλοκ χωρίς δείκτη. Όμως, θα μπορούμε να δούμε ότι δεν θα βρει κανένα, και η βελτιστοποίηση είναι πλήρης.



Βέλτιστη Εκμετάλλευση Η Lerchs-Grossman έδειξε ότι, όταν δεν μπορούν να βρεθούν άλλα τόξα από μπλοκ με δείκτη προς μπλοκ χωρίς δείκτη, τότε τα μπλοκ με δείκτη συνιστούν την βέλτιστη εκμετάλλευση. Στην περίπτωση αυτή, έχουμε ένα ορυχείο σε σχήμα W με αξία 0.8, και μπορούμε να δούμε ότι αυτό είναι το ορυχείο με την μέγιστη δυνατή αξία.

Σημειώστε ότι η κεντρική διακλάδωση έχει αρνητική τιμή, ώστε κανένα από τα μπλοκ της δεν έχει δείκτη και κανένα δεν εξορύσσεται. Σε πραγματικές τρισδιάστατες βελτιστοποιήσεις, θα υπάρχουν συνήθως πολλές σαρώσεις των μπλοκ για τόξα που θα πρέπει να εξετασθούν. Αυτό συνεχίζεται μέχρι μια σάρωση που θα δώσει μηδέν τέτοια τόξα, και τότε θα ξέρουμε ότι η βελτιστοποίηση έχει ολοκληρωθεί.

Η μέθοδος Lerchs-Grossman έχει καθιερωθεί εδώ και χρόνια ως η βάση για προγράμματα βελτιστοποίησης εκμετάλλευσης. Το πιο γνωστό από αυτά και εκείνο που βοήθησε πολύ στην καθιέρωση αυτής της μεθόδου είναι το πακέτο Whittle και οι διάφορες εκδόσεις του Three-D, Four-D, Four-X, Analyser.

7.3 Μέθοδος Κινητού Κώνου Η μέθοδος κινητού κώνου αναπτύχθηκε στην εταιρεία Kennecott Copper Corporation στις αρχές τις δεκαετίας του 60. Η μέθοδος απαιτεί ένα τρισδιάστατο μοντέλο μπλοκ του κοιτάσματος. Το οικονομικά βέλτιστο μοντέλο δημιουργείται με τον προσδιορισμό της αναμενόμενης οικονομικής αξίας κάθε μπλοκ. Οι σχέσεις μεταξύ περιεκτικοτήτων, της μεταλλουργίας, της σχέσης αποκάλυψης, των διαφόρων εξόδων, κλπ που περιλαμβάνονται στην ανάλυση των ορίων εκσκαφής μεταβάλλονται δυναμικά κατά τον σχεδιασμό της εκσκαφής. Απαιτούνται επίσης γεωτεχνικές μελέτες για τον καθορισμό των τελικών γωνιών εκσκαφής.

Η εκσκαφή διαιρείται συνήθως σε έναν αριθμό ζωνών σε κάτοψη. Οι κωνικές ζώνες ορίζονται από κάθετα επίπεδα που εκτείνονται ακτινικά από το προβαλλόμενο κέντρο του πατώματος της εκσκαφής (Σχήμα 7.2). Μπορεί να τοποθετηθεί ένα



οριζόντιο επίπεδο εντός των ζωνών για την τροποποίηση των γωνιών κλίσης λόγω του υδροφόρου ορίζοντα ή οποιουδήποτε άλλου χαρακτηριστικού που ελέγχεται υψομετρικά. Η διαδικασία βελτιστοποίησης αποτελείται από τα εξής στάδια:

Εισαγωγή και μετατροπή δεδομένων Οικονομική εκτίμηση των μπλοκ Επιλογή ενδιάμεσων φάσεων προσχώρησης (Σχήμα 7.3) Προσομοίωση εκμετάλλευσης (η οποία δημιουργεί τα όρια εκσκαφής) Εξαγωγή αποτελεσμάτων συμπεριλαμβανομένων περιλήψεων και εκτυπώσεων

ανά επίπεδο. Η μέθοδος κινητού κώνου γενικά θεωρείται υποδεέστερη της μεθόδου Lerchs Grossmann. Η μέθοδος κινητού κώνου αναπτύχθηκε πρώτα και είναι ευκολότερη στον προγραμματισμό της αλλά δίνει υπο-βέλτιστα αποτελέσματα. Είναι απαραίτητο να τρέξει πολλές φορές ώστε να δώσει καλά αποτελέσματα.

Σχήμα 7.2: Ανάπτυξη βέλτιστων ορίων εκσκαφής με την μέθοδο κινητού κώνου.



Σχήμα 7.3: Σειρά κώνων βέλτιστης εκσκαφής σε κάτοψη και τομή.



7.4 Εργαστήριο Βελτιστοποίησης Υπαίθριας Εκμετάλλευσης Στο εργαστήριο αυτό θα χρησιμοποιήσουμε τις τιμές περιεκτικότητας που εκτιμήσαμε στο προηγούμενο στάδιο για τον υπολογισμό μιας σειράς μεταβλητών του μοντέλου μπλοκ. Οι μεταβλητές αυτές θα οδηγήσουν στον υπολογισμό της καθαρής αξίας του κάθε μπλοκ (αρνητικής ή θετικής) η οποία, σε συνδυασμό με τον αλγόριθμο Lerchs-Grossman, θα μας δώσει την βέλτιστη εκμετάλλευση.

1. Πρώτα ανοίγουμε το μοντέλο μπλοκ geope.bmf με τη λειτουργία Block > Open ή κάνοντας διπλό κλικ στην ονομασία του στο φάκελο Block Models του Vulcan Explorer.

2. Προσθέτουμε μια νέα μεταβλητή στο μοντέλο μπλοκ όπου θα μπει το αποτέλεσμα της βελτιστοποίησης. Επιλέγουμε την λειτουργία Block > Manipulation > Add Variable:

3. Την ονομάζουμε PIT και την ορίζουμε ως ακέραιο αριθμό (Integer). 4. Στη συνέχεια πατάμε ΟΚ και αμέσως μετά Cancel για να σταματήσουμε τον

ορισμό νέων μεταβλητών. 5. Στην ερώτηση για την διαμόρφωση το μοντέλου μας απαντάμε θετικά (Yes) και

μετά από κάποιο χρονικό διάστημα ολοκληρώνεται η πρόσθεση της νέας μεταβλητής.

Είμαστε πλέον έτοιμοι να ξεκινήσουμε την διαδικασία ορισμού των προδιαγραφών



βελτιστοποίησης. Από την έκδοση 6 του προγράμματος και μετά υπάρχει πλέον η δυνατότητα υπολογισμού των διαφόρων οικονομικών παραμέτρων κατά την βελτιστοποίηση χωρίς να χρειάζεται ο εκ των προτέρων υπολογισμός τους.

6. Ξεκινάμε με την λειτουργία Block > Pit Optimiser > Edit. Ανοίγει ένα αρκετά μεγάλο παράθυρο με δομή ανάλογη εκείνου που χρησιμοποιήσαμε για την κατασκευή μοντέλου μπλοκ.

Αριστερά υπάρχουν διάφορα επίπεδα στο καθένα από τα οποία δίνουμε διαφορετικές παραμέτρους.

7. Στο πρώτο επίπεδο, όπως φαίνεται παραπάνω, το Open Specification έχουμε την δυνατότητα να ανοίξουμε ήδη υπάρχουσες προδιαγραφές. Επειδή εμείς δεν έχουμε κάποιες έτοιμες δεν δίνουμε τίποτα στο πρώτο πεδίο. Επιλέγουμε το μοντέλο μπλοκ geope.bmf και το σύστημα υπολογίζει αυτόματα τις διαστάσεις και τον όγκο των μπλοκ. Έχουμε επίσης την δυνατότητα να συνδυάσουμε μπλοκ σε μεγαλύτερα δυναμικά.

8. Πηγαίνουμε στο επόμενο επίπεδο, το Financials.



9. Εδώ επιλέγουμε συναλλαγματική μονάδα (Currency units), το ευρώ. 10. Τσεκάρουμε την επιλογή Use single Product/Process/Rock Type method

καθώς το σώμα μεταλλοφορίας μας περιέχεται σε ένα μόνο πέτρωμα και θεωρούμε ότι παράγουμε ένα προϊόν με μια μόνο διαδικασία επεξεργασίας.

11. Επίσης τσεκάρουμε το By cutoff που οδηγεί στην ταξινόμηση των μπλοκ σε στείρα και μετάλλευμα βάση ενός ελάχιστου ορίου εκμεταλλεύσιμης περιεκτικότητας.

12. Τέλος, καθώς το μοντέλο μπλοκ που δημιουργήσαμε περιέχει και υπο-μπλοκ, επιλέγουμε να στέλνουμε τα υπο-μπλοκ ενός κύριου μπλοκ στην κατάλληλη διαδικασία επεξεργασίας ανάλογα με την περιεκτικότητα τους τσεκάροντας την επιλογή Best process for each sub-block.

13. Προχωράμε στο επόμενο επίπεδο, το Products.



14. Εδώ δίνουμε διάφορες τιμές και μονάδες σχετικές το κόστος πώλησης του

προϊόντος (Selling Cost). Δίνουμε ως τιμή πώλησης (Base Price) τα €11.00 ανά γραμμάριο χρυσού.

15. Προσδιορίζουμε ότι η περιεκτικότητα (Grade variable) δίνεται από την μεταβλητή au η οποία είναι σε μονάδες (Values measured in) γραμμάρια ανά τόνο

16. Επίσης καθορίζουμε το κόστος πώλησης (Use selling cost value) να είναι €0.70 το οποίο ισχύει για κάθε γραμμάριο προϊόντος.

17. Προχωράμε στο επίπεδο Rock Types.

Καθώς δεν προσδιορίζουμε διαφορετικά πετρώματα ως προς το κόστος εξόρυξης και επεξεργασίας, το σύστημα υποθέτει ένα προκαθορισμένο τύπο πετρώματος.

18. Εμείς δίνουμε ένα επιπλέον κόστος αποκατάστασης (use rehabilitation cost value) στα €1.20 ανά τόνο πετρώματος (metric tonne) και προχωράμε στο επόμενο επίπεδο, το Combinations.



19. Δίνουμε κόστος αρχικής επεξεργασίας ανά τόνο πετρώματος (Rock type

processing cost: Value), €1.50. 20. Επιλέγουμε τη μεταβλητή με τις περιεκτικότητες (Product), την Au. 21. Τσεκάρουμε την επιλογή Use threshold grade. 22. Προσδιορίζουμε ότι το όριο ελάχιστης εκμεταλλεύσιμης περιεκτικότητας είναι

1.0 γραμμάριο ανά τόνο. 23. Προσδιορίζουμε το ποσοστό απόληψης να είναι 0.85, δηλαδή 85%. 24. Δίνουμε το κόστος κύριας επεξεργασίας μεταλλεύματος (€2.70 ανά γραμμάριο). 25. Προχωράμε στο επόμενο επίπεδο, το Tonnages.

Στο επίπεδο αυτό προσδιορίζουμε παραμέτρους σχετικές με τον υπολογισμό του τονάζ.

26. Επιλέγουμε την μεταβλητή ειδικού βάρους (Use density variable) density και την προεπιλεγμένη τιμή της (Default), 2.4.

27. Τσεκάρουμε την επιλογή Handle partially mined blocks και Use rock variable (rock) ώστε να υπολογιστεί ο σωστός όγκος.

28. Τσεκάρουμε την επιλογή Use rock variable ώστε αυτό να γίνει με βάση την μεταβλητή rock η οποία λέμε στο σύστημα ότι δίνεται σε μορφή κλάσματος 0/1.

29. Προσδιορίζουμε ότι το τονάζ δίνεται (Tonnage measured in) σε μετρικούς



τόνους (metric tonne). 30. Προσδιορίζουμε επίσης το κόστος εξόρυξης (Use mining cost value) το οποίο

είναι €1.2 ανά τόνο. 31. Δίνουμε τον συντελεστή αραίωσης (mining dilution factor) και το ποσοστό

απόληψης στην εξόρυξη (mining recovery factor) με τιμές 1.2 και 0.9 (90%) αντίστοιχα.

32. Προχωράμε στο επόμενο επίπεδο, το Optimisation.

33. Εδώ επιλέγουμε τον αλγόριθμο βελτιστοποίησης (Engine). Επιλέγουμε την μέθοδο Lerchs & Grossmann 3D και την μεταβλητή pit όπου θα αποθηκευτεί το αποτέλεσμα της βελτιστοποίησης (Resulting pit variable).

34. Τσεκάρουμε επίσης την επιλογή Build a report file with the resulting pits. 35. Προχωράμε στο επίπεδο Air Criteria.

36. Εδώ προσδιορίζουμε ποια μπλοκ είναι ολοκληρωτικά αέρας (Fix air blocks after optimization) μέσω της μεταβλητής rock.

37. Προχωράμε στο επίπεδο Subregions.



Το πρόγραμμα έχει την δυνατότητα να χειριστεί πολλαπλές κλίσεις πρανών ανάλογα με την διεύθυνση, το βάθος, το πέτρωμα ή περιοχές που ορίζονται με συνδυασμό πολυγώνων και των άλλων κριτηρίων.

38. Εμείς στο παράδειγμα μας θα εξετάσουμε μόνο μια γωνία για το ορυχείο (35ο).

Κάνουμε διπλό κλικ στο εικονίδιο κάτω από την επικεφαλίδα Angle list. Εμφανίζεται το παραπάνω παράθυρο όπου δίνουμε διεύθυνση 0 και γωνία 35.

39. Πατάμε το ΟΚ και επανερχόμαστε στο αρχικό παράθυρο το οποίο όμως έχει συμπληρωθεί με τα στοιχεία που δώσαμε.

40. Στην τιμή Block Value δίνουμε την τιμή -2400 η οποία αφορά όλα τα μπλοκ πλην αυτών που έχουν υπολογισμένες περιεκτικότητες.

41. Προχωράμε στο επίπεδο Multiple Pit.

Πρόκειται να εξετάσουμε ένα πλήθος από βέλτιστες εκμεταλλεύσεις οι οποίες θα διαφέρουν μεταξύ τους κατά ένα ποσοστό υποτίμησης των αξιών των μπλοκ.

42. Τσεκάρουμε το Perform multiple pit analysis, δίνουμε ως μέγιστο αριθμό εκσκαφών το 50 (Maximum number of pits), και σε κάθε εκσκαφή θα εξετάζονται 10 υποτιμήσεις (Maximum number of trials per pit).

43. Οι υποτιμήσεις αυτές προσδιορίζονται ποσοστιαία και είναι της τάξης του 10%. Τσεκάρουμε την επιλογή Use decrements of και δίνουμε την τιμή 10.0 % in block value.

44. Φτάνουμε έτσι στο τελικό επίπεδο Save & Run.



45. Δίνουμε την ονομασία optimum στο αρχείο προδιαγραφών (Save specifications into), τσεκάρουμε το Optimisation μόνο και πατάμε το Run.

46. Στο μήνυμα που εμφανίζεται πατάμε το ΟΚ.

Ανοίγει ένα παράθυρο κονσόλας και αρχίζει να τρέχει η βελτιστοποίηση. Θα περάσει κάποιος χρόνος για να ολοκληρωθεί η βελτιστοποίηση.

47. Εφόσον ολοκληρωθεί πατάμε Enter για να κλείσει το παράθυρο. 48. Επίσης πατήστε το Cancel στο αρχικό παράθυρο για να κλείσει.

Όπως φαίνεται στο παραπάνω παράθυρο, υπολογίστηκαν 45 εκσκαφές, όπου η 45η είναι η τελική. Θα προβάλουμε μια τομή στο μοντέλο μπλοκ με βάση τις βέλτιστες



εκσκαφές.

49. Με χρήση της λειτουργίας Block > Viewing > Pits φορτώνουμε σε στρώμα τα τελικά όρια της εκσκαφής τα οποία αντιστοιχούν στην βέλτιστη εκσκαφή 45.

50. Επιλέγουμε την μεταβλητή pit (Pit variable) και τον αριθμό εκσκαφής από 45 έως 45 (Pit number).

51. Επίσης επιλέγουμε τις βαθμίδες από 750 έως 1200 (Bench range). 52. Τσεκάρουμε την επιλογή Save each contour to its own layer 53. Δίνουμε την ονομασία του στρώματος (Layer name) στο οποίο θα

αποθηκευτούν τα βέλτιστα όρια (PIT). 54. Επιλέγουμε τσεκάρουμε την επιλογή για κανονική εξομάλυνση των ορίων

(Normal smoothing). 55. Πατάμε το ΟΚ. Προβάλλονται τα βέλτιστα όρια της τελικής εκσκαφής. 56. Αποθηκεύστε τις αλλαγές με File > Save και πατήστε το ΟΚ στο μήνυμα που

εμφανίζεται.



Στο επόμενο εργαστήριο θα χρησιμοποιήσουμε τα βέλτιστα όρια αυτά ως οδηγό για τον σχεδιασμό της ρεαλιστικής εκσκαφής κατά βέλτιστο τρόπο.



8 Σχεδιασμός Εκμετάλλευσης

8.1 Γενικά Μετά το τέλος της γεωλογικής μοντελοποίησης, του υπολογισμού αποθεμάτων και όλων των υπόλοιπων διαδικασιών μοντελοποίησης, συνήθως έχει δημιουργηθεί ένας πολύ μεγάλος όγκος από πληροφορίες και αρχεία. Για να γίνει πιο εύκολη η πρόσβαση σε όλα αυτά τα στοιχεία, οι πληροφορίες συνδυάζονται σε ένα τρισδιάστατο μοντέλο του κοιτάσματος. Το μοντέλο αυτό περιλαμβάνει την τοπογραφία, το υπερκείμενο έδαφος, τις διάφορες δομές, τα πάχη των στρωμάτων, αναλυτικά και ποιοτικά δεδομένα, τα όρια των στρωμάτων, ζώνες ρηγμάτωσης και άλλα στοιχεία. Έχοντας όλα τα στοιχεία αυτά σε ένα μέρος και δίνοντας τους έναν κωδικό, χαρακτηριστικό της περιοχής, γίνεται πιο εύκολη η χρήση τους από άλλους χρήστες στην συνέχεια. Στοιχεία σχετικά με την αποκατάσταση, την επεξεργασία και άλλους παράγοντες μπορούν επίσης να προστεθούν στην συνέχεια.

Η σχεδίαση της εκμετάλλευσης είναι μια πολύπλοκη και επίπονη διαδικασία. Κάθε διαδικασία εξόρυξης είναι μοναδική και εξαρτώμενη από την τοποθεσία του ορυχείου, την εμπειρία της διεύθυνσης της εκμετάλλευσης, τις οικονομικές συνθήκες, και την υπάρχουσα νομοθεσία. Στην πράξη, η μοναδικότητα ενός σχεδίου βασίζεται περισσότερο στην συγκεκριμένη σειρά εξόρυξης και τον χρησιμοποιούμενο εξοπλισμό. Η όλη διαδικασία μπορεί να αποδοθεί περιληπτικά ως η καλύτερη και πιο οικονομική δυνατή μέθοδος για την εξόρυξη του μεταλλεύματος. Με άλλα λόγια, είναι η βέλτιστη διαδικασία εξόρυξης που μπορεί να οδηγήσει στο μέγιστο κέρδος. Για να μεγιστοποιηθεί το κέρδος, πρέπει να ελαχιστοποιήσουμε το κόστος, να αυξήσουμε την ανάκτηση του μεταλλεύματος, ή και τα δυο. Για να γίνει αυτό θα πρέπει να εξετάσουμε διάφορα σενάρια σε μικρό χρονικό διάστημα και να είμαστε σε θέση να αλλάξουμε τις παραδοχές που κάνουμε, σύμφωνα με νέα δεδομένα. Η σχεδίαση με υπολογιστή είναι ο καλύτερος τρόπος για να το πετύχουμε, δηλαδή να εξετάσουμε πολλαπλές εναλλακτικές μεθόδους σε μικρό χρονικό διάστημα και να μπορούμε γρήγορα να αλλάζουμε τις παραδοχές.

Το κεφάλαιο αυτό χωρίζεται σε δυο τμήματα: υπόγεια εκμετάλλευση και υπαίθρια. Επίσης στο τέλος του κεφαλαίου ακολουθούν οι ασκήσεις του εργαστηρίου σχεδιασμού εκμετάλλευσης όπου εξετάζεται ο σχεδιασμός σε διάφορες περιπτώσεις και με διάφορες μεθόδους.

8.2 Υπόγεια Εκμετάλλευση Για την έναρξη ενός σχεδίου υπόγειας εκμετάλλευσης, είναι απαραίτητο να έχουμε ένα πρόγραμμα υπολογιστή που να μας δίνει την δυνατότητα να επιλέξουμε να ξεκινήσουμε από το μηδέν ή να συνεχίσουμε τον σχεδιασμό από ήδη υπάρχοντα σχέδια. Κάποιο μενού επιλογών θα μας επιτρέπει την σχεδίαση και αντιγραφή τμημάτων ή την ανάπτυξη μιας διάταξης τους. Για παράδειγμα, εάν πρόκειται να κάνουμε ένα σχέδιο από το μηδέν, τότε θα πρέπει να μας ζητηθούν τα όρια της εκμετάλλευσης, η τοποθεσία των φρεατίων, κλπ. Στην περίπτωση της σχεδίασης συγκεκριμένων τμημάτων, το σύστημα θα πρέπει να μας μεταφέρει στο αντίστοιχο παράθυρο σχεδίασης.


189Σχεδιασμός Εκμετάλλευσης

Σχήμα 8.1: Σχέδιο υπόγειας εκμετάλλευσης.

8.2.1 Σχεδιασμός Πλάνου Εξόρυξης Η φάση σχεδίασης του πλάνου εξόρυξης έχει συνήθως δυο τμήματα. Στο πρώτο, τα επιμέρους τμήματα (πάνελ) σχεδιάζονται ή αντιγράφονται από μια υπάρχουσα σχεδίαση, και στο δεύτερο σχεδιάζεται το γενικό πλάνο. Η ιδέα ενός πάνελ ως αντικειμένου επιτρέπει την σχεδίαση, αποθήκευση, αντιγραφή και διαμόρφωση του ως φορές χρειάζεται. Τα αντικείμενα αυτά παίρνουν όλες τις ιδιότητες των αρχικών, δηλαδή διατηρούν τα χαρακτηριστικά των αρχικών πάνελ όπως τις διαστάσεις των στοών ανάπτυξης, των διακλαδώσεων, των δοκών, κ.α. εκτός εάν διαμορφωθούν από τον χρήστη. Η συλλογή των πάνελ ενός σχεδίου αποτελεί την βιβλιοθήκη πάνελ. Κάθε πάνελ μπορεί να τοποθετηθεί στο πλάνο ή σχέδιο εκμετάλλευσης όσες φορές χρειάζεται.

8.2.2 Σχεδίαση Πάνελ Τα πολύγωνα που θα αποτελέσουν τα πάνελ μπορούν να σχεδιαστούν με τρεις τρόπους. Κάθε μέθοδος χρησιμοποιεί τις διάφορες παραμέτρους των πάνελ για να σχεδιάσει τα πολύγωνα. Χρησιμοποιούμε την μέθοδο εγκατάλειψης δοκών ως παράδειγμα γιατί αποτελεί μια από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους υπόγειας εκμετάλλευσης και επειδή είναι εύκολα εφαρμόσιμη με τους υπολογιστές.

1. Η πρώτη μέθοδος περιλαμβάνει ένα συνδυασμό εισαγωγής από το πληκτρολόγιο και γραφικής σχεδίασης, χρησιμοποιώντας πληροφορίες για το μήκος και πλάτος των πάνελ και τις διαστάσεις των διακλαδώσεων για την ανάπτυξη ενός πάνελ προεπιλογής. Το πάνελ αυτό μπορεί να αλλάξει διαστάσεις, ώστε να χωράει όσες δοκούς χρειάζεται ή είναι δυνατό.

2. Η δεύτερη μέθοδος περιλαμβάνει την κατασκευή ενός πάνελ χρησιμοποιώντας μόνο τον γραφικό κέρσορα, δηλαδή με ελεύθερη σχεδίαση. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν πρέπει να κατασκευαστούν ακανόνιστα πολύγωνα για να ικανοποιήσουν ιδιαίτερες συνθήκες.

3. Η τρίτη μέθοδος απαιτεί από τον χρήστη την εισαγωγή των ακριβών διαστάσεων των πάνελ. Η μέθοδος αυτή είναι πολύ χρήσιμη όταν έχει καθοριστεί μια συγκεκριμένη διάταξη των πάνελ.



8.2.3 Σχεδίαση Γενικού Πλάνου Το πλάνο εισάγεται συνήθως συνδυάζοντας την ψηφιοποίηση του υπάρχοντος ορυχείου με την σχεδίαση στην οθόνη του υπολογιστή. Οι δυνατότητες σχεδιασμού των πάνελ μεταφέρονται σε μεγάλο βαθμό στην σχεδίαση του πλάνου.

Κάθε κύρια και δευτερεύουσα στοά μπορεί να σχεδιαστεί σε μια ορθογωνική μορφή, ως ένα ελεύθερο πολύγωνο, ή να δοθεί με συντεταγμένες. Τα βασικά βήματα στην σχεδίαση του πλάνου ακολουθούν ένα συγκεκριμένο σχήμα. Αρχικά, σχεδιάζονται οι κύριες και δευτερεύουσες στοές. Στην συνέχεια τοποθετούνται τα πάνελ από την βιβλιοθήκη και προσαρμόζονται πάνω στις στοές όσες φορές είναι απαραίτητο.

Η σχεδίαση των στοών περιλαμβάνει και άλλη λειτουργικότητα όπως την προέκταση τους έως κάποιο όριο (την επιφάνεια κάποιου ρήγματος, ιδιοκτησιακά όρια, κλπ). Έτσι ο σχεδιαστής μπορεί να είναι σίγουρος ότι το πλάνο που αναπτύσσει ικανοποιεί όλες τις απαιτήσεις.

8.3 Υπαίθρια Εκμετάλλευση Η σχεδίαση μιας υπαίθριας εκμετάλλευσης διαφέρει ολοκληρωτικά από την σχεδίαση της υπόγειας. Τα στάδια της σχεδίασης στην περίπτωση του υπαίθριου ορυχείου έχουν ως εξής:

8.3.1 Καθορισμός Ορίων Ορυχείου Τα όρια του ορυχείου μπορούν να καθοριστούν είτε χειρονακτικά είτε μέσω υπολογιστή χρησιμοποιώντας ορισμένα κριτήρια. Στην πρώτη περίπτωση, ο μηχανικός χρησιμοποιεί κάποιο μέσο ψηφιοποίησης για να καθορίσει τα όρια. Τα όρια αυτά μπορεί να είναι ένας συνδυασμός επιφανειακών εμφανίσεων, ορίων ιδιοκτησίας, και των ορίων του κοιτάσματος σε κάτοψη. Τα όρια που υπολογίζονται από τον υπολογιστή μπορεί να βασίζονται σε ογκομετρικούς και οικονομικούς υπολογισμούς, ή κάποια μέθοδο βελτιστοποίησης (κεφάλαιο 7). Χρησιμοποιώντας αυτά τα όρια ως τη βέλτιστη εκσκαφή, συνεχίζει κανείς στον ορισμό των κλίσεων των πρανών συνολικά και ανά βαθμίδα. Οι κλίσεις αυτές μπορεί να μεταβάλλονται και να εξαρτώνται από διάφορους γεωτεχνικούς παράγοντες.

8.3.2 Σχεδιασμός Βαθμίδων & Δρόμου (Ράμπας) Η σχεδίαση των πρανών και των βαθμίδων της υπαίθριας εκμετάλλευσης μπορεί να συνδυασθεί επίσης με την σχεδίαση του δρόμου πρόσβασης, ιδιαίτερα σημαντικό κομμάτι της όλης προσπάθειας. Μπορεί να γίνει από ένα ανώτερο υψομετρικά όριο προς τα κάτω και προς τα μέσα, ή από ένα κατώτατο υψομετρικά όριο προς τα πάνω και προς τα έξω. Η σχεδίαση μπορεί να οδηγήσει σε ένα απλό σύνολο βαθμίδων όπως αυτό στο παραπάνω σχήμα, ή σε μια ιδιαίτερα πολύπλοκη διάταξη. Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των βαθμίδων και του δρόμου καθορίζονται από τις διαστάσεις των οχημάτων που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν καθώς και από την συνολική γωνία κλίσης του ορυχείου σε συνδυασμό με τις κλίσεις των πρανών.

Κατά την διάρκεια της ζωής του υπαίθριου ορυχείου θα υπάρξουν πολλές επεκτάσεις οι οποίες θα οδηγήσουν την εκμετάλλευση σε μεγαλύτερο βάθος και έκταση. Τα σύγχρονα προγράμματα σχεδίασης διαθέτουν λειτουργικότητα η οποία επιτρέπει την αυτόματη διαμόρφωση τμημάτων της υπάρχουσας σχεδίασης για επέκταση του ορυχείου προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Με τις επεκτάσεις αυτές μπορούμε να φτάσουμε στο τελικό στάδιο του ορυχείου και να προχωρήσουμε πλέον στην διαδικασία αποκατάστασης.



8.4 Εργαστήριο Σχεδιασμού Υπαίθριας Εκμετάλλευσης Στο εργαστήριο αυτό θα χρησιμοποιήσουμε τα βέλτιστα όρια εκμετάλλευσης που κατασκευάσαμε με την μέθοδο Lerchs-Grossman στο σχετικό εργαστήριο για να σχεδιάσουμε την τελική φάση της εκμετάλλευσης. Θα ξεκινήσουμε από το κατώτερο επίπεδο και θα προχωρήσουμε προς την επιφάνεια δημιουργώντας βαθμίδες και πρανή ενώ παράλληλα θα γίνεται και η εισαγωγή της ράμπας του ορυχείου.

1. Στο πρώτο βήμα φορτώνουμε το στρώμα PIT45 που εκπροσωπεί την τελική φάση της εκμετάλλευσης από το Vulcan Explorer.

2. Με την λειτουργία Design > Create > Layer δημιουργούμε ένα νέο στρώμα με

την ονομασία DESIGN45.

3. Επιλέγουμε τη λειτουργία Open Pit > Open Cut Design > Flag Toe/Crest String.

4. Επιλέγουμε το τελευταίο (μικρότερο) βέλτιστο όριο ως ‘πόδι’ της κατώτερης βαθμίδας (Toe).



5. Κάνουμε δεξί κλικ για να βγούμε από τη λειτουργία. Το αντικείμενο αλλάζει χρώμα.

6. Κάνουμε δεξί κλικ στο ίδιο αντικείμενο και επιλέγουμε την λειτουργία Properties.

7. Τσεκάρουμε την επιλογή Closure και επιλέγουμε την κατάσταση Closed.

8. Πατάμε το ΟΚ. 9. Μεταφέρουμε το συγκεκριμένο αντικείμενο στο στρώμα DESIGN45 με την

λειτουργία Design > Layer Edit > Transfer. 10. Επιλέγουμε το στρώμα προορισμού.

11. Στην συνέχεια απαντάμε αρνητικά στην ερώτηση για τροποποίηση της ονομασίας των αντικειμένων με βάση το στρώμα προέλευσης (Νο):

12. Επιλέγουμε κατά Object και δείχνουμε το αντικείμενο που πρόκειται να μεταφέρουμε.

13. Επιβεβαιώνουμε την επιλογή μας με Transfer και με δύο φορές δεξί κλικ βγαίνουμε από την λειτουργία. Το αντικείμενο έχει μεταφερθεί πλέον στο νέο στρώμα.

14. Αποθηκεύουμε τις τροποποιήσεις μας με CTRL+S. Πατάμε το ΟΚ στο μήνυμα



για την αποθήκευση των στρωμάτων. 15. Επιλέγουμε τη λειτουργία Open Pit > Ramps > Graphics Toe/Crest/Road. 16. Επιλέγουμε διαφορετικά χρώματα για τα αντικείμενα ποδιών, φρυδιών και

ράμπας και πατάμε το ΟΚ. Έτσι θα μπορούμε να ξεχωρίσουμε χρωματικά τα διάφορα αντικείμενα στην οθόνη καθώς σχεδιάζονται.

Τώρα μπορούμε να ξεκινήσουμε την σχεδίαση της εκμετάλλευσης εντός των βέλτιστων ορίων.

17. Χρησιμοποιούμε την λειτουργία Open Pit > Ramps > Design Pit/Dump. Δίνουμε τις παραμέτρους στο επίπεδο General όπως στο παρακάτω παράθυρο:



Road goes up the wall Η ράμπα πηγαίνει προς τα επάνω Width of road Πλάτος ράμπας Grade of road Κλίση ράμπας Default berm width Προκαθορισμένο πλάτος βαθμίδας Default batter angle Προκαθορισμένη γωνία πρανούς βαθμίδας Default bench height Προκαθορισμένο ύψος βαθμίδας Allow bench access Επιτρέπεται η πρόσβαση στις βαθμίδες



18. Αφού δώσουμε όλες τις παραμέτρους πατάμε το ΟΚ. 19. Εμφανίζεται το μενού επιλογών της λειτουργίας:

Τροποποίηση παραμέτρων Ορισμός ποδιού, φρυδιού

Εισαγωγή ράμπας Σήμανση ράμπας Συνέχιση ράμπας Προβολή / διαγραφή ράμπας Τερματισμός μοναδικής ράμπας Τερματισμός κάθε ράμπας Εισαγωγή αναστροφής ράμπας Εισαγωγή ράμπας τύπου slot cut Εισαγωγή επίπεδου τμήματος ράμπας Ορισμός πλάτους / κλίσης

Κατακόρυφη προβολή πολυγώνου Οριζόντια προβολή πολυγώνου Λειτουργία αυτόματης σχεδίασης

Τροποποίηση / ονομασία πολυγώνου

Δημιουργία μοντέλου τριγωνισμού Αναίρεση Επανάληψη Ακύρωση

Στο εργαστήριο αυτό θα χρησιμοποιήσουμε βασικά την λειτουργία Insert Road η οποία ξεκινά τη ράμπα από κάποιο σημείο του αρχικού πολυγώνου και επιτρέπει την συνέχιση του σχεδιασμού της παράλληλα με την κατασκευή των βαθμίδων.

Επίσης μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την λειτουργία Edit/Label string για να τροποποιήσουμε κάποια από τα πολύγωνα που θα προβάλουμε ώστε να ακολουθούν καλύτερα τα βέλτιστα όρια της εκμετάλλευσης. Η λειτουργία αυτή χρησιμεύει και στη διόρθωση κάποιων σφαλμάτων που δημιουργούνται κατά την προβολή των πολυγώνων από επίπεδο σε επίπεδο.

20. Επιλέγουμε λοιπόν την λειτουργία Insert Road, κάνουμε κλικ στο αρχικό πολύγωνο και αφού εμφανιστούν τα σημεία του επιλέγουμε το σημείο εκκίνησης της ράμπας.

21. Το σύστημα μας προειδοποιεί ότι το πολύγωνο που επιλέξαμε έχει φορά σημείων αντίθετη των δεικτών του ρολογιού. Εμείς πατάμε το Ναι για να αντιστρέψει την φορά και να γίνει σύμφωνη με τους δείκτες του ρολογιού. Αυτό



είναι απαραίτητο για να προβάλλονται τα πολύγωνα προς τα επάνω και προς τα έξω.

22. Μετά την επιλογή του σημείου επιλέγουμε την φορά της ράμπας. Το πρόγραμμα προβάλει ένα βέλος μεταξύ του σημείου που επιλέγουμε και του επόμενου κατά την φορά των σημείων και μας ρωτάει εάν θέλουμε αυτή τη φορά ή την αντίθετη. Εμείς επιλέγουμε αυτή τη φορά (This way).

23. Έτσι προβάλλεται το πρώτο τμήμα της ράμπας. Εφόσον είναι οπτικά σωστό μπορούμε να επιλέξουμε το Retain insert στο μενού που εμφανίζεται. Έτσι προβάλλεται και το φρύδι της πρώτης βαθμίδας καθώς και το πόδι της επόμενης.



24. Το σύστημα μας ρωτάει εάν θέλουμε να συνεχίσουμε το σχεδιασμό και εμείς απαντάμε θετικά (Continue road).

25. Συνεχίστε τον σχεδιασμό με Continue Road και Retain Insert μέχρι το επίπεδο 1180. Το επίπεδο που βρίσκεστε μπορείτε να το διαβάζετε από το παράθυρο αναφορών.

26. Στο επίπεδο αυτό πατήστε για τελευταία φορά Retain Insert αλλά στην



συνέχεια πατήστε δεξί κλικ δύο φορές για να βγείτε από την λειτουργία. 27. Εφόσον τελειώσουμε, αποθηκεύουμε το αποτέλεσμα με CTRL+S.

Το αποτέλεσμα του σχεδιασμού είναι το εξής.

28. Διώξτε το στρώμα PIT45 ώστε να δείτε μόνο τον σχεδιασμό χωρίς τα βέλτιστα όρια.

29. Κάντε περιστροφή για να δείτε την πορεία της ράμπας σε τρεις διαστάσεις.



30. Στην συνέχεια θα κατασκευάσουμε το επιφανειακό μοντέλο της εκσκαφής με

την λειτουργία Model > Triangle Surface > Create. 31. Επιλέγουμε κατά στρώμα τον σχεδιασμό για την κατασκευή του μοντέλου.

32. Μπορούμε να αλλάξουμε την ονομασία και το χρώμα του μοντέλου στο παράθυρο αποθήκευσης που εμφανίζεται:



33. Πατάμε το ΟΚ. Έτσι δημιουργείται το παρακάτω μοντέλο:

Το μοντέλο αυτό καθώς και ο σχετικός σχεδιασμός δεν σταματά πάνω στο τοπογραφικό ανάγλυφο και θα πρέπει να τροποποιηθεί ανάλογα για να περιορίζεται



από την επιφάνεια του εδάφους.

34. Διώξτε το στρώμα DESIGN45 από το Vulcan Explorer. 35. Αυτό γίνεται φορτώνοντας και το σχετικό μοντέλο του τοπογραφικού

ανάγλυφου topo_dxf.00t από το Vulcan Explorer.

36. Στην συνέχεια χρησιμοποιούμε την λειτουργία Model > Triangle Utility > Boolean και επιλέγουμε το τοπογραφικό ανάγλυφο και το μοντέλο της υπαίθριας εκσκαφής.



37. Η λειτουργία αυτή βρίσκει την γραμμή τομής μεταξύ των δυο μοντέλων και μας

επιτρέπει να διώξουμε τα τμήματα εκείνα που δεν χρειαζόμαστε επιλέγοντας τη λειτουργία Exclude από το μενού που εμφανίζεται και κάνοντας κλικ σε εκείνα τα τμήματα που δεν χρειαζόμαστε.

38. Έτσι καταλήγουμε σε εκείνο το τμήμα ή τμήματα που θέλουμε. Τότε κάνουμε δεξί κλικ και επιλέγουμε από το μενού τη λειτουργία Save.

Τα μοντέλα που θα δημιουργήσουμε έτσι είναι συνολικά τρία:

1. Επιφανειακό μοντέλο ορυχείου πρώτης φάσης εκμετάλλευσης. pit_surface.00t

2. Επιφανειακό μοντέλο τοπογραφικού ανάγλυφου πρώτης φάσης εκμετάλλευσης. topo_pit.00t

3. Στερεό μοντέλο ορυχείου πρώτης φάσης εκμετάλλευσης. pit_solid.00t

Σε κάθε περίπτωση η τομή των δυο μοντέλων δίνει τέσσερα τμήματα. Αυτά είναι: 1. Τοπογραφικό ανάγλυφο εκτός των ορίων του ορυχείου. 2. Τοπογραφικό ανάγλυφο εντός των ορίων του ορυχείου. 3. Επιφάνεια ορυχείου κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. 4. Επιφάνεια ορυχείου πάνω από την επιφάνεια του εδάφους.

Σε κάθε περίπτωση χρησιμοποιούμε ένα από τα πρώτα τρία τμήματα, ενώ το τέταρτο δεν χρησιμοποιείται ποτέ. Ακολουθούν τα μοντέλα τοπογραφίας, επιφάνειας εκσκαφής, και όγκου εκσκαφής.

Τοπογραφικό ανάγλυφο εκτός χώρου εκσκαφής (pit_topo.00t).



Επιφάνεια εκσκαφής κάτω από το τοπογραφικό ανάγλυφο (pit_surface.00t).

Μοντέλο όγκου εκσκαφής (pit_volume.00t).

Συνδυασμός τοπογραφικού και επιφάνειας εκσκαφής σε περιστροφή με προοπτική

(pit_surface.00t & pit_topo.00t). Έτσι ολοκληρώνεται το εργαστήριο σχεδιασμού υπαίθριας εκσκαφής.



8.5 Εργαστήριο Σχεδιασμού Υπόγειας Εκμετάλλευσης Στο εργαστήριο αυτό θα συνεχίσουμε την εκμετάλλευση του ίδιου κοιτάσματος το οποίο χρησιμοποιήσαμε στο εργαστήριο σχεδίασης υπαίθριας εκμετάλλευσης αλλά αυτή τη φορά μέσω μιας υπόγειας εκμετάλλευσης.

1. Φορτώνουμε το μοντέλο του κοιτάσματος SPΧ.00t. 2. Επιλέγουμε την λειτουργία Model > Triangle Utility > Contour. 3. Επιλέγουμε το επίπεδο 950 όπως παρακάτω:

4. Έτσι εμφανίζεται το προφίλ του κοιτάσματος στο επίπεδο 950 αφού πρώτα επιλέξουμε και χρώμα για το προφίλ.

5. Επαναλαμβάνουμε τα βήματα 2 και 3 για το επίπεδο 1000. Δίνουμε διαφορετικό χρώμα στο δεύτερο προφίλ.

6. Κάνουμε αόρατο το μοντέλο του κοιτάσματος.

7. Με την λειτουργία Analyse > Details > Distance βρίσκουμε το μήκος του κοιτάσματος στο επίπεδο 1000 (κάνοντας κλικ σε σημεία στα άκρα του).

8. Διαβάζουμε το αποτέλεσμα στο παράθυρο αναφορών.



Τotal length = 495.509 Plan length = 495.509 1 dX = 306.276 dY = -389.518 dZ = 0.000 Initial bearing 141^49'20" final bearing 141^49'20" Bearing difference : final - initial 000^00'00" Gradient between first and last points = 0:1, 0 deg., 0%

Παρατηρούμε ότι το κοίτασμα βρίσκεται σε μια διεύθυνση περίπου 140 μοιρών. Το συνολικό μήκος λοιπόν είναι περίπου 500 μέτρα. Ξεκινούμε την σχεδίαση της υπόγειας εκμετάλλευσης με την χάραξη του άξονα του φρεατίου. Γενικά ο σχεδιασμός θα γίνει αρχικά με γραμμικά αντικείμενα που θα αποτελούν την κεντρογραμμή επιμέρους τμημάτων του έργου.

9. Επιλέγουμε τη λειτουργία Underground > Development > SetUp. 10. Δίνουμε τις ρυθμίσεις όπως φαίνεται στο παρακάτω παράθυρο για το επίπεδο

Drive Setup.

Οι παράμετροι αυτές είναι το πλάτος στοάς (Drive Width) το ύψος από την κεντρογραμμή (Height to Backs), το βάθος από την κεντρογραμμή (Depth to Floors), η ακτίνα στροφής (Curvature radius) και η κλίση (Gradient).

11. Στο επίπεδο Point Annotations και Line Annotations φροντίζουμε ώστε να είναι τσεκαρισμένη η επιλογή Use current working layer.

12. Πατάμε το ΟΚ. Οι ρυθμίσεις αποθηκεύονται. 13. Ξεκινάμε την λειτουργία Underground > Development > Centre Line. 14. Επιλέγουμε την λειτουργία Create καθώς ξεκινάμε μια εντελώς νέα σχεδίαση.



15. Δίνουμε την ονομασία UNDERGROUND στο στρώμα που θα αποθηκευτεί ο σχεδιασμός. Πατάμε το ΟΚ.

16. Επιλέγουμε το εικονίδιο εισαγωγής συντεταγμένων από το πληκτρολόγιο. 17. Εισάγουμε της πρώτες συντεταγμένες (Χ: 2110, Υ:2150, Ζ:1102) για το σημείο

του φρεατίου στην επιφάνεια όπως παρακάτω:

18. Πατάμε το Create Point. 19. Στο μενού που εμφανίζεται επιλέγουμε την λειτουργία Interactive.

20. Στην συνέχεια αλλάζουμε μόνο το Ζ (800) και ξαναπατάμε το Create Point.

21. Κάνουμε δεξί κλικ για να βγούμε.



22. Επιλέγουμε το Retain.

23. Κάνουμε δεξί κλικ για να εμφανιστεί ξανά το μενού με τις επιλογές Create και Append.

Έχουμε πλέον σχεδιάσει τον κεντρικό άξονα του φρεατίου. Πάμε τώρα να σχεδιάσουμε κάποιες στοές ανάπτυξης.

24. Επιλέγουμε την λειτουργία Create. 25. Δίνουμε από το πληκτρολόγιο τις συντεταγμένες του αρχικού σημείου της

πρώτης στοάς.

26. Πατάμε το Create Point. 27. Επιλέγουμε την λειτουργία Automatic. 28. Δίνουμε το αζιμούθιο (Azimuth -60), την κλίση (Gradient 0) και το μήκος

(Distance 200) της ευθύγραμμης αυτής στοάς.

29. Πατάμε το ΟΚ. Εμφανίζεται ο άξονας της στοάς. 30. Πατάμε το Retain και ξανά το Automatic. 31. Τσεκάρουμε την επιλογή CURVED ώστε το επόμενο τμήμα να είναι καμπύλο. 32. Τσεκάρουμε την επιλογή Specify angle.



33. Εισάγουμε την γωνία στροφής 160 μοιρών.

34. Πατάμε το ΟΚ. Εμφανίζεται η στροφή και με διακεκομμένη γραμμή φαίνεται η διεύθυνση εξόδου.

35. Πατάμε το Retain και ξανά το Automatic. 36. Τσεκάρουμε την επιλογή STRAIGHT για να σχεδιάσουμε ευθύγραμμο τμήμα. 37. Δίνουμε την απόσταση 400 μέτρα.

38. Πατάμε το ΟΚ. Εμφανίζεται το δεύτερο ευθύγραμμο τμήμα το οποίο διαπερνά το σώμα μεταλλοφορίας στο επίπεδο 1000.

39. Πατάμε το Retain και ξανά το Automatic. Το επόμενο τμήμα θα είναι καμπύλο και θα μας φέρει από το επίπεδο 1000 στο επίπεδο 950.

40. Τσεκάρουμε την επιλογή CURVED. 41. Αλλάζουμε την κλίση σε -10%. 42. Τσεκάρουμε την επιλογή Not limited (continue to RL) και δίνουμε το



υψόμετρο προορισμού 950.

43. Πατάμε το ΟΚ. Εμφανίζεται η στροφή και με διακεκομμένη γραμμή φαίνεται η διεύθυνση εξόδου.

Παρατηρούμε ότι η έξοδος δεν είναι παράλληλη με τη διεύθυνση του προηγούμενου σχεδιασμένου ευθύγραμμου τμήματος και τη διεύθυνση του σώματος μεταλλοφορίας. Θα κάνουμε μια διόρθωση στην έξοδο για να επανέλθουμε στη διεύθυνση που θέλουμε.



44. Πατάμε το Retain και ξανά το Automatic. 45. Αλλάζουμε την κλίση σε 0%. Δεν θέλουμε να αλλάξουμε υψόμετρο πλέον. 46. Τσεκάρουμε την επιλογή Curve Right. 47. Τσεκάρουμε την επιλογή Specify Angle και δίνουμε τη διόρθωση γωνίας -35

μοίρες.



48. Πατάμε το ΟΚ. Βλέπουμε ότι η έξοδος τώρα είναι παράλληλη στην στοά στο επίπεδο 1000.

49. Πατάμε το Retain και ξανά το Automatic. 50. Τσεκάρουμε την επιλογή STRAIGHT. 51. Αλλάζουμε το αζιμούθιο σε -40. 52. Αφήνουμε την απόσταση στα 400 μέτρα.

53. Πατάμε το ΟΚ. 54. Πατάμε το Retain και ξανά το Automatic. 55. Τσεκάρουμε την επιλογή CURVED. 56. Αφήνουμε την επιλογή Curve Right τσεκαρισμένη. 57. Τσεκάρουμε την επιλογή Specify angle και δίνουμε τη γωνία 160 μοίρες.




59. Πατάμε το Retain και ξανά το Automatic. 60. Τσεκάρουμε την επιλογή STRAIGHT. 61. Δίνουμε την απόσταση 200 μέτρα.



62. Πατάμε το ΟΚ. 63. Πατάμε το Retain. 64. Κάνουμε δεξί κλικ στην επιλογή Automatic / Interactive. 65. Κάνουμε δεξί κλικ στην επιλογή Create / Append για να βγούμε εντελώς από

την λειτουργία. Για να ολοκληρωθεί ο σχεδιασμός των αξόνων θα πρέπει να δημιουργήσουμε και ένα δεύτερο φρεάτιο εκεί που κατέληξε η στοά μας. Ο πιο εύκολος τρόπος είναι να αντιγράψουμε το ήδη υπάρχον φρεάτιο στη νέα θέση.

66. Κάνουμε περιστροφή ώστε να διακρίνουμε τα σημεία προέλευσης και προορισμού του αντικειμένου του φρεατίου που θα αντιγραφθεί.

67. Επιλέγουμε τη λειτουργία Design > Transformation > Translate. 68. Επιλέγουμε το εικονίδιο ψηφιοποίησης με προσαρμογή σε υπάρχον σημείο . 69. Δείχνουμε το σημείο εκκίνησης της στοάς στο επίπεδο 1000. 70. Δείχνουμε το σημείο τερματισμού της στοάς στο επίπεδο 950. 71. Επιλέγουμε την λειτουργία Create Copy.



72. Επιλέγουμε κατά αντικείμενο (Object) και κάνουμε κλικ πάνω στον άξονα του φρεατίου.

73. Επιλέγουμε την λειτουργία Translate. 74. Κάνουμε δεξί κλικ για να βγούμε από την λειτουργία.

Το αντίγραφο βρίσκεται χαμηλότερα από το τοπογραφικό ανάγλυφο, δηλαδή το φρεάτιο δεν βγαίνει στην επιφάνεια. Αυτό διορθώνεται εύκολα μετακινώντας το επάνω σημείο του στην επιφάνεια.

75. Φορτώνουμε το μοντέλο της τοπογραφίας topo_dxf.00t και διώχνουμε οποιαδήποτε άλλα μοντέλα έχουμε φορτωμένα.

76. Επιλέγουμε την λειτουργία Design > Point Edit > Register. 77. Πατάμε το ΟΚ στο παράθυρο που εμφανίζεται. 78. Επιλέγουμε το αντίγραφο του φρεατίου που θέλουμε να τροποποιήσουμε. 79. Επιλέγουμε δύο φορές το άνω σημείο του. 80. Επιλέγουμε την λειτουργία Reg Single Point.



81. Επιλέγουμε το Retain. 82. Κάνουμε δύο φορές δεξί κλικ για να βγούμε από τη λειτουργία. 83. Διώχνουμε το τοπογραφικό ανάγλυφο.

Επιστρέφουμε σε κάτοψη όπως φαίνεται παρακάτω. Θα δημιουργήσουμε στο επίπεδο 1000 (γραμμή 1 - αριστερά και δεξιά της κεντρογραμμής) και στο επίπεδο 950 (γραμμή 2 - μόνο αριστερά) στοές παραγωγής.

84. Επιλέγουμε τη λειτουργία Underground > Development > Crosscuts. 85. Δίνουμε αριθμό στοών (Number of cross cuts) 18, κλίση (Grade along cross cut)

0, και απόσταση μεταξύ των στοών (Distance between cross cuts) 20. 86. Τσεκάρουμε την επιλογή Relimit to triangulation και δίνουμε απόσταση

(Distance) 0. Έτσι οι στοές θα σταματούν ακριβώς πάνω στον τριγωνισμό του σώματος μεταλλοφορίας, ο οποίος είναι φορτωμένος.

Γραμμή 1 –Επίπεδο 1000

Γραμμή 2 – Επίπεδο 950



87. Πατάμε το ΟΚ. 88. Επιλέγουμε τον άξονα της στοάς. 89. Δείχνουμε το πρώτο σημείο μετά την πρώτη στροφή που εισάγαμε. 90. Εμφανίζονται οι στοές παραγωγής και ένα μήνυμα ότι δεν κατάφερε να φτιάξει

και τις 18 που ζητήσαμε. Αυτό είναι αναμενόμενο λόγω της θέσης της γραμμής 1 ως προς το προφίλ του σώματος σε αυτό το επίπεδο.

91. Πατάμε το ΟΚ στο μήνυμα.

92. Εμφανίζεται ξανά το αρχικό παράθυρο της λειτουργίας. 93. Τσεκάρουμε την επιλογή Extend to the right.



94. Πατάμε το ΟΚ. 95. Επιλέγουμε τον ίδιο άξονα και το ίδιο σημείο με πριν. 96. Εμφανίζονται οι στοές παραγωγής. 97. Εμφανίζεται ξανά το αρχικό παράθυρο της λειτουργίας. 98. Τσεκάρουμε την επιλογή Extend to the left. 99. Πατάμε το ΟΚ. 100. Επιλέγουμε τον ίδιο άξονα. 101. Επιλέγουμε το πρώτο σημείο μετά την έξοδο στο επίπεδο 950.

Εμφανίζονται οι στοές παραγωγής. 102. Κάνουμε δεξί κλικ για να βγούμε από την λειτουργία.

Κάτοψη Περιστροφή

Έτσι τελειώνουμε με τις κεντρογραμμές. Μπορούμε πλέον να δημιουργήσουμε το τρισδιάστατο μοντέλο της υπόγειας εκσκαφής.

103. Επιλέγουμε την λειτουργία Model > Primitives > Create/Edit Primitives. Για το φρεάτιο επιλέγουμε κυκλική διατομή με 15 μέτρα διάμετρο και σημείο αναφοράς στο κέντρο της διατομής.



104. Επιλέγουμε το Select Objects και Object και κάνουμε κλικ πάνω στην γραμμή του πρώτου φρεατίου.

105. Κάνουμε δυο φορές δεξί κλικ και αποθηκεύουμε το μοντέλο τριγωνισμού του φρεατίου με ονομασία freatio1.

106. Επαναλαμβάνουμε την διαδικασία για το δεύτερο φρεάτιο με ονομασία freatio2.

107. Επιλέγουμε ξανά την λειτουργία Model > Primitives > Create/Edit Primitives. Δίνουμε όμως άλλη διατομή, διαστάσεις και σημείο αναφοράς όπως φαίνεται παρακάτω.



108. Επιλέγουμε το Select Objects και Object και κάνουμε κλικ πάνω στον άξονα της κύριας στοάς.

109. Κάνουμε δυο φορές δεξί κλικ και σώνουμε το μοντέλο τριγωνισμού του φρεατίου με ονομασία kyria.

110. Επιλέγουμε ξανά την λειτουργία Model > Primitives > Create/Edit Primitives. Δίνουμε διατομή, διαστάσεις και σημείο αναφοράς όπως φαίνεται παρακάτω.



1. Επιλέγουμε το Select Objects και Group και κάνουμε κλικ πάνω σε οποιαδήποτε στοά παραγωγής.

2. Κάνουμε δυο φορές δεξί κλικ και σώνουμε το μοντέλο τριγωνισμού του φρεατίου με ονομασία production.

Το τελικό αποτέλεσμα θα είναι το εξής.



Προβάλουμε το τοπογραφικό ανάγλυφο της υπαίθριας εκσκαφής (pit_topo.00t), την επιφάνεια της υπαίθριας εκσκαφής (pit_surface.00t) και το σώμα μεταλλοφορίας (SPX.00t) και έχουμε μια πλήρη εικόνα της εκμετάλλευσης.



9 Προγραμματισμός Εκμετάλλευσης

9.1 Γενικά Μετά την ανάπτυξη προγραμμάτων για την μοντελοποίηση των γεωλογικών αποθεμάτων, την σχεδίαση της εκμετάλλευσης και τον υπολογισμό των εξορύσιμων αποθεμάτων, τα τελευταία χρόνια έχουν παρουσιαστεί διάφορα προγράμματα τα οποία διευκολύνουν τον μηχανικό στον προγραμματισμό της εκμετάλλευσης και των όποιων βοηθητικών δραστηριοτήτων. Τα προγράμματα αυτά διαφέρουν στον βαθμό αυτοματοποίησης της διαδικασίας προγραμματισμού και μπορεί να προσφέρουν παραπάνω από μια μεθόδους για το σκοπό αυτό. Γενικά η διαδικασία προγραμματισμού της εκμετάλλευσης στον υπολογιστή ακολουθεί τη ροή του παρακάτω διαγράμματος.

Σχήμα 9.1: Γενική ιδέα προγραμματισμού εκμετάλλευσης.

Το γεωλογικό μοντέλο συνδυάζεται με την σχεδίαση της εκμετάλλευσης για την

ανάπτυξη των αποθεμάτων του προγραμματισμού. Δηλαδή υπολογίζονται τα αποθέματα ανά μπλοκ εξόρυξης. Για να γίνει αυτό θα πρέπει πρώτα να διαιρεθεί η ίδια η εκμετάλλευση σε μπλοκ εξόρυξης βάση μιας ελάχιστης μονάδας εξόρυξης.

9.2 Μέθοδοι Προγραμματισμού Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι και εργαλεία για την δημιουργία ενός


223Προγραμματισμός Εκμετάλλευσης

προγραμματισμού εκμετάλλευσης. Στην ενότητα αυτή θα εξετάσουμε γενικά τον χειρονακτικό προγραμματισμό και διάφορους τύπους αυτόματου προγραμματισμού. Το παρακάτω διάγραμμα δίνει την ροή των πληροφοριών κατά τον προγραμματισμό της εκμετάλλευσης ανεξάρτητα από την μέθοδο που χρησιμοποιείται.

9.2.1 Πρακτικός Προγραμματισμός Παρόλο που υπάρχουν διάφορα εργαλεία αυτόματου προγραμματισμού, η πλειοψηφία των μεταλλευτικών επιχειρήσεων χρησιμοποιεί ακόμα φύλλα εργασίας (spreadsheet) για να υποστηρίξει μια διαδικασία πρακτικού προγραμματισμού. Τυπικά, παρέχονται σε ένα φύλλο πληροφορίες από ένα μοντέλο μπλοκ που περιλαμβάνουν γεωμετρικές πληροφορίες, το τονάζ και τις περιεκτικότητες. Σε ένα άλλο φύλλο δίνεται μια αναπαράσταση του προγράμματος όπου τα μπλοκ επιλέγονται χειρονακτικά και προγραμματίζονται σε συγκεκριμένες χρονικές περιόδους.

Όταν προγραμματίζεται ένα μπλοκ, ανανεώνονται διάφορες πληροφορίες όπως σύνολο μεταλλεύματος και στείρων που εξορύχτηκαν και οι μέσες περιεκτικότητες. Για να χρησιμοποιήσει αυτά τα φύλλα εργασίας, ο μηχανικός πρέπει να έχει συνήθως λεπτομερή γνώση των ορυχείων που προγραμματίζει ώστε να μπορούν να δημιουργηθούν πρακτικά εφικτά προγράμματα εκμετάλλευσης. Εάν, όμως, υπάρχουν κάποιοι περιορισμοί στον προγραμματισμό όπως αυτοί που σχετίζονται με την επίτευξη στόχων περιεκτικότητας, η διαδικασία προγραμματισμού μπορεί να είναι ιδιαίτερα επίπονη. Ακόμα και όταν δεν υπάρχουν αυστηροί περιορισμοί στην περιεκτικότητα, συχνά είναι σχεδόν αδύνατο για τον μηχανικό να γνωρίζει εάν υπάρχει δυνατότητα για βελτίωση της αξίας ενός δεδομένου προγράμματος.

Σχήμα 92: Περιβάλλον μεταλλευτικού προγραμματισμού (iGantt, MineMax).



9.2.2 Αυτόματος Προγραμματισμός Ο αυτόματος προγραμματισμός είναι ένας τρόπος υπολογισμού ενός προγράμματος εκμετάλλευσης μέσω λογισμικού. Ενώ ο αυτόματος προγραμματισμός απαλλάσσει τον μηχανικό από το πρόβλημα της ανάπτυξης και εκτίμησης προγραμμάτων εκμετάλλευσης, είναι σημαντικό να γνωρίζει πως γίνεται το πρόγραμμα. Αυτό είναι βασικό γιατί μερικές μέθοδοι αυτόματης ανάπτυξης προγραμμάτων δεν μπορούν να ικανοποιήσουν ορισμένους ή και όλους τους περιορισμούς που μπορεί να υπάρχουν λόγω του τρόπου με τον οποίο γίνεται ο αυτόματος προγραμματισμός.

9.2.3 Εμπειρικός Προγραμματισμός Ο εμπειρικός προγραμματισμός είναι μια μορφή αυτόματου προγραμματισμού όπου ο αλγόριθμος προγραμματισμού βασίζεται σε κανόνες για την επιλογή των μπλοκ. Οι κανόνες συνήθως σχετίζονται με περιορισμούς στην περιεκτικότητα και πιθανά σε κάποιο μέτρο της αξίας των μπλοκ. Τυπικά ένα πρόγραμμα αναπτύσσεται με συνεχόμενη επιλογή μπλοκ, ένα κάθε φορά. Το πλεονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι η ταχύτητα στην ανάπτυξη του προγράμματος. Ένα από τα μειονεκτήματα είναι ότι δεν εγγυάται την ανάπτυξη βέλτιστων προγραμμάτων. Επιπρόσθετα, εάν είναι σημαντική η ικανοποίηση περιορισμών περιεκτικότητας, οι εμπειρικοί αλγόριθμοι δεν μπορούν να εγγυηθούν ένα πρόγραμμα που να ικανοποιεί αυτούς τους περιορισμούς ακόμα και είναι γνωστό ότι ένα τέτοιο πρόγραμμα μπορεί να υπάρχει.

9.3 Βελτιστοποίηση Προγραμματισμού Η βελτιστοποίηση του προγράμματος συχνά χρησιμοποιεί ένα μαθηματικό μοντέλο για την αναπαράσταση των περιορισμών του ορυχείου και της παραγωγής. Οι αλγόριθμοι βελτιστοποίησης που λειτουργούν βάση αυτού του μοντέλου (simplex, δυναμικός προγραμματισμός, κλπ) χρησιμοποιούνται για να παράγουν αυτόματα ένα πρόγραμμα που όχι μόνο ικανοποιεί τους περιορισμούς παραγωγής, αλλά επίσης βελτιστοποιεί το πρόγραμμα. Συνήθως βελτιστοποιείται η τρέχουσα καθαρή αξία παρόλο που μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλες παράμετροι.

9.4 Διάρκεια & Αποθέματα Ο προγραμματισμός της εκμετάλλευσης μπορεί να θεωρηθεί μέρος της ίδιας της σχεδίασης της. Τα σχέδια εκμετάλλευσης ανανεώνονται συνεχώς, με συνεχή ανανέωση του προγράμματος εκμετάλλευσης. Η διαδικασία αυτή είναι ιδιαίτερα επίπονη και μόνο ένα μέρος της μπορεί να γίνει στον υπολογιστή. Ο προγραμματισμός είναι απαραίτητος για την ανάπτυξη των δραστηριοτήτων παραγωγής σε υπόγεια και υπαίθρια ορυχεία. Τύποι προγραμμάτων περιλαμβάνουν:

Πρόγραμμα ολόκληρης ζωής ορυχείου, Πενταετές πρόγραμμα, Ετήσιο πρόγραμμα, Εβδομαδιαία και / ή μηνιαία προγράμματα.



Σχήμα 9.3: Διάγραμμα Gantt προγράμματος εκμετάλλευσης.

Το πρόγραμμα ολόκληρης ζωής ορυχείου είναι θεωρητικό, περιλαμβάνοντας όλα τα ενδεικτικά αποθέματα και συχνά γύρω στο 50% των υποθετικών στα συνολικά αποθέματα προς εκμετάλλευση.

Το πενταετές θα πρέπει να βασίζεται σε αποδεδειγμένα και πιθανά αποθέματα αν και στα ορυχεία χρυσού με ακανόνιστες κατανομές περιεκτικότητας τα αποθέματα μπορεί να μην περάσουν ποτέ το ένα ή δύο χρόνια λόγω των δυσκολιών στην απόδειξη τους με γεωτρήσεις.

Το ετήσιο πρόγραμμα πρέπει να βασίζεται σε αποδεδειγμένα αποθέματα τα οποία σε ένα υπόγειο ορυχείο πρέπει να είναι ήδη προσπελάσιμα με την ανάπτυξη των προσβάσεων ολοκληρωμένη ακόμα και αν η ανάπτυξη της εξόρυξης δεν είναι πλήρης.

9.5 Διαθέσιμο Λογισμικό Ορισμένα από τα γενικά πακέτα σχεδίασης και μοντελοποίησης ορυχείων (πχ. Datamine, VULCAN, Surpac, Medsystem) περιλαμβάνουν λειτουργίες προγραμματισμού. Αυτές συνήθως βασίζονται σε γραμμικό προγραμματισμό ή κάποια άλλη τεχνική βελτιστοποίησης. Τα γενικά πακέτα προγραμματισμού όπως τα Timeline, Harvard Total Project Manager και Microsoft Project μπορούν να χρησιμοποιηθούν για προγραμματισμό εκμετάλλευσης με το κόστος της ουσιαστικής απλοποίησης των σχετικών προβληματισμών. Τα προγράμματα αυτά βασίζονται στη μέθοδο PERT/Critical Path και δεν μπορούν να αντιμετωπίσουν επιτυχώς αυξανόμενα αποθέματα και περιεκτικότητες που μεταβάλλονται στο χρόνο, ή την αλληλεπίδραση μεταξύ των προγραμμάτων ανάπτυξης, παραγωγής και αναπλήρωσης.

Πιο πολύπλοκα εργαλεία για διαχείριση έργων όπως το Prima Vera μπορούν να προσαρμοστούν στην μεταλλευτική. Είναι πιο επιτυχή όταν χρησιμοποιούνται για ετήσιους υπολογισμούς όπου οι πιθανές μεταβολές δεν είναι μεγάλες. Το Prima Vera

και άλλα παρόμοια πακέτα είναι σχεδιασμένα για την κατασκευή ψηλών κτηρίων ή γεφυρών και για την παρακολούθηση τμημάτων με μεγάλη λεπτομέρεια. Η μορφή της εξόδου δεν είναι κατάλληλη για εκμεταλλεύσεις για αυτό και είναι καλύτερο να μεταφέρεται σε ένα πρόγραμμα λογιστικού φύλλου για τελική ανάλυση και



παρουσίαση. Είναι λάθος η ανάπτυξη ενός πολύπλοκου μακροπρόθεσμου μοντέλου

χρησιμοποιώντας τα παραπάνω συστήματα, γιατί οι αλλαγές που θα γίνουν αναπόφευκτα στην μεταλλευτική πρακτική θα κάνουν το υποκείμενο πρόγραμμα άχρηστο. Δεν έχει νόημα να προγραμματίζουμε τι θα γίνει μέσα στο ορυχείο για τα επόμενα 5 χρόνια μέτρο προς μέτρο.

Σχήμα 9.4: Πίνακας ανάλυσης προγράμματος ανά περίοδο (Chronos, Maptek).

Οποιοδήποτε σύστημα πιο πολύπλοκο από τα γενικά όπως το MS Project θα χρειάζεται έναν αφοσιωμένο χρήστη. Όπως και με τα συστήματα γεωλογικής μοντελοποίησης, χρειάζεται συνεχής συμμετοχή για να διατηρηθούν τα επίπεδα ικανότητας μετά την αρχική περίοδο εκμάθησης που συνήθως κρατάει γύρω στους έξι μήνες. Τέτοια εργαλεία γενικά δεν ελαττώνουν το φόρτο εργασίας ενός μηχανικού γενικού σχεδιασμού εκμετάλλευσης.

Πρέπει να δοθεί προσοχή ώστε η λειτουργία του προγραμματισμού να είναι καλά τεκμηριωμένη και αρκετά απλή ώστε οι μεταφορές προσωπικού να μπορούν να απορροφηθούν κανονικά χωρίς συνολική διακοπή της σχεδίασης. Τα περισσότερα προγράμματα εκμετάλλευσης μπορούν να γίνουν με χρήση κανονικών λογιστικών φύλλων. Αυτά είναι πολύ ευέλικτα και κατανοητά από τρίτους. Η παρουσίαση με διαγράμματα, εικόνες και χρονικές παραστάσεις βοηθά αρκετά την επικοινωνία. Τα λογιστικά φύλλα αναλαμβάνουν τους υπολογισμούς περιεκτικότητας και τονάζ αφήνοντας τον μηχανικό να εξετάσει το πρόβλημα πιο γενικά.

9.6 Προγραμματισμός Υπαίθριου Ορυχείου Στους στόχους του προγραμματισμού ενός υπαίθριου ορυχείου περιλαμβάνονται:

Η παροχή σταθερής τροφοδοσίας μεταλλεύματος στον εμπλουτισμό ή ένα σταθερό μείγμα προϊόντος όπως το σιδηρομετάλευμα για άμεση μεταφορά,

Μεγιστοποίηση της τρέχουσας καθαρής αξίας της εκμετάλλευσης με προσπέλαση των υψηλότερων περιεκτικοτήτων νωρίς και πληρώνοντας τον εμπλουτισμό με την καλύτερη δυνατή τροφοδοσία,



Παροχή ενός σταθερού, ισορροπημένου φόρτου εργασίας για τους στόλους εξοπλισμού εξόρυξης μεταλλεύματος και στείρων,

Αναβολή της εξόρυξης στείρων για όσο το δυνατό περισσότερο για την ελαχιστοποίηση της τρέχουσας αξίας του κόστους αποκάλυψης,

Ορισμός επεκτάσεων εκμετάλλευσης για μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας της εξόρυξης στείρων και / ή ελαχιστοποίηση του κόστους εξόρυξης,

Συνδυασμός μπλοκ μεταλλεύματος και / ή στείρων για τον σχηματισμό ελάχιστου πλάτους βαθμίδων ώστε ο εξοπλισμός να μπορεί να λειτουργεί αποτελεσματικά και με ασφάλεια, και για την αποφυγή εκσκαφών που κοστίζουν πολύ,

Διατήρηση πρόσβασης μεταφοράς στις λειτουργικές βαθμίδες και διατήρηση ενός αποτελεσματικού χώρου απόθεσης,

Διάθεση αρκετού πλάτους μετώπου για τον σχεδιασμένο ρυθμό παραγωγής,

Διάθεση χρόνου στον κύκλο εξόρυξης για έλεγχο ποιότητας και για την προετοιμασία νέων βαθμίδων,

Βελτιστοποίηση του μείγματος παραγωγής από δυο ή περισσότερα ορυχεία με παράλληλη διαχείριση ενεργών και χαμηλής περιεκτικότητας αποθέσεων.

Πολλοί από τους παραπάνω στόχους μπορεί να βρίσκονται σε αντίφαση, ώστε να χρειάζεται κρίση και εμπειρία. Όλος ο προγραμματισμός των εξορυκτικών δραστηριοτήτων είναι πολύπλοκος. Για παράδειγμα, μεγάλη ακρίβεια χρειάζεται όταν προγραμματίζονται οι δραστηριότητες αποκάλυψης για να ελαχιστοποιηθεί το κόστος και για αυτό το σκοπό έχουν αναπτυχθεί ειδικά προγράμματα για να βοηθήσουν τον μηχανικό. Η σειρά των ενεργειών που χρειάζονται για την προετοιμασία ενός προγράμματος υπαίθριου ορυχείου έχουν ως εξής:

Βελτιστοποίηση του τελικού σχήματος Προετοιμασία ενός λεπτομερούς σχεδίου συμπεριλαμβανομένων των

τελικών βαθμίδων, πρανών και δρόμου πρόσβασης Με αύξηση του κόστους ή μείωση της τιμής του προϊόντος, επανάληψη

της βελτιστοποίησης για ένα ή δύο ενδιάμεσα ορυχεία Ορισμός δυο ή περισσοτέρων (μέγιστο τεσσάρων) φάσεων ανάπτυξης

ορυχείου με περίπου ίσους όγκους μεταλλεύματος και στείρων βάση των ενδιάμεσων ορυχείων

Περιγραφή της ελάχιστης απαιτούμενης προ-αποκάλυψης για την παροχή αρκετού μήκους μετώπου σε μετάλλευμα στην Φάση 1 για να επιτραπεί ο προκαθορισμένος ρυθμός παραγωγής

Προγραμματισμός εξόρυξης μεταλλεύματος και στείρων στις διάφορες φάσεις με σκοπό την ικανοποίηση των στόχων που δόθηκαν παραπάνω

Προετοιμασία μιας σειράς από σχέδια ανάπτυξης του ορυχείου που να δείχνουν πως διατηρείται η πρόσβαση, ας πούμε σε ετήσια βάση.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το ορυχείο ποτέ δεν συμβαδίζει ακριβώς με την σειρά των φάσεων. Οι φάσεις είναι απλά θεωρητικές συνθήκες του ορυχείου που μας επιτρέπουν να κάνουμε τον προγραμματισμό.



Μόλις γίνει αυτό το γενικό πρόγραμμα για το σύνολο της ζωής του ορυχείου, ετοιμάζονται πιο λεπτομερή προγράμματα σε ετήσια βάση. Συνήθως μόνο ο επόμενος χρόνος προγραμματίζεται με λεπτομέρεια σε μια εβδομαδιαία ή μηνιαία βάση. Για να γίνει αυτό, το ετήσιο σχέδιο ανάπτυξης του ορυχείου συνδυάζεται με το μοντέλο μπλοκ των αποθεμάτων και υπολογίζονται ποσότητες με βάση το ύψος το βαθμίδων και άλλων παραμέτρων παραγωγής. Στην πράξη το πρόγραμμα μπορεί να δείξει τον επόμενο μήνα σε μια ημερήσια ή εβδομαδιαία βάση και μετά σε μηνιαία όρια. Δεν υπάρχει λόγος να προγραμματίσουμε με λεπτομέρεια πέρα από την περίοδο στην οποία υπάρχει εμπιστοσύνη στην ικανοποίηση του προγράμματος, διότι οι αλλαγές στο πρόγραμμα θα σημαίνουν ουσιαστικά την ανάπτυξη του από την αρχή.

Σε αυτό το επίπεδο της χειρονακτικής εργασίας ανά βαθμίδα, τα πακέτα προγραμματισμού μπορούν να είναι ιδιαίτερα χρήσιμα. Για προϊόντα όπως τα σιδηρομεταλλεύματα που απαιτούν ανάμειξη από πολλαπλές αποθέσεις, ο προγραμματιστής πρέπει να παρακολουθήσει τις αποθέσεις καθώς και την εξόρυξη μέσα στο ορυχείο. Η ανάμειξη μπορεί να βασίζεται σε λιγότερο σημαντικά στοιχεία (πχ. τον φώσφορο) παρά στην ποσοστιαία περιεκτικότητα στο κύριο προϊόν.

9.7 Προγραμματισμός Υπόγειου Ορυχείου Οι στόχοι του προγραμματισμού υπόγειου ορυχείου είναι παρόμοιοι με αυτούς του υπαίθριου ενώ μερικοί είναι ακριβώς οι ίδιοι. Περιλαμβάνουν:

Η παροχή σταθερής τροφοδοσίας μεταλλεύματος στον εμπλουτισμό ή ένα σταθερό μείγμα προϊόντος όπως το σιδηρομετάλλευμα για άμεση μεταφορά,

Μεγιστοποίηση της τρέχουσας καθαρής αξίας της εκμετάλλευσης με προσπέλαση των υψηλότερων περιεκτικοτήτων νωρίς και πληρώνοντας τον εμπλουτισμό με την καλύτερη δυνατή τροφοδοσία,

Παροχή ενός σταθερού, ισορροπημένου φόρτου εργασίας για τους στόλους εξοπλισμού εξόρυξης μεταλλεύματος και ανάπτυξης ορυχείου,

Αναβολή της ανάπτυξης του ορυχείου για όσο το δυνατό περισσότερο σε συνάρτηση πάντα με την πρόσβαση για έρευνα και την ανάπτυξη των μετώπων,

Καθορισμός των ρυθμών ανάπτυξης ως πολλαπλάσια της δυνατότητας μιας κανονικής ομάδας ανάπτυξης ή στόλου,

Ελαχιστοποίηση του αριθμού ενεργών περιοχών εργασίας για την ελάτωση του κόστους επίβλεψης και υποστήριξης,

Ελαχιστοποίηση του χρόνου που η ανάπτυξη πρέπει να παραμένει ενεργή σε αναγνώριση του κόστους συντήρησης για την ανάπτυξη,

Μεγιστοποίηση του μεγέθους των μετώπων και των μπλοκ εξόρυξης με παράλληλη ελαχιστοποίηση του αριθμού των ενεργών μετώπων για προστασία ενάντια στη γήρανση των μετώπων,

Διάθεση χρόνου στον κύκλο ανάπτυξης και εκμετάλλευσης για μετρήσεις, γεωτρήσεις, σχεδιασμό, υποστήριξη εδάφους, και διατρήσεις παραγωγής,

Συγχρονισμός των μετώπων από κάτω προς τα επάνω ή αντίστροφα



ανάλογα με την μέθοδο εξόρυξης και τις απαιτήσεις για αναπλήρωση, Ελαχιστοποίηση των απαιτήσεων για εγκατάλειψη περιοχών στήριξης

μέσα στο κοίτασμα, Συγχρονισμός σύμφωνα με τις γεωτεχνικές απαιτήσεις για τον έλεγχο

των τάσεων που προκαλούνται κατά την εξόρυξη, Διατήρηση εξαερισμού και υπηρεσιών υποστήριξης όπως απαιτείται, Σταθερή χρήση της αναπλήρωσης και μεγιστοποίηση της χρήσης

στείρων, Ελαχιστοποίηση της ανάγκης για απομάκρυνση στείρων ανάπτυξης από

το ορυχείο.

Είναι σύνηθες να υπάρχουν κανόνες για το προβάδισμα της ανάπτυξης έναντι της παραγωγής. Για παράδειγμα σε ένα υπόγειο ορυχείο αυτοί μπορεί να είναι οι εξής:

Ανάπτυξη κύριας προσπέλασης δύο χρόνια μπροστά από την παραγωγή, Ανάπτυξη μετώπων ένα χρόνο μπροστά από την παραγωγή, Διατρήσεις παραγωγής έξι μήνες πριν την παραγωγή, Υλικό έτοιμο για εμπλουτισμό τρεις μήνες πριν την παραγωγή.

Σε μια άλλη επιχείρηση αυτοί οι χρόνοι μπορούν να μειωθούν στο μισό ανάλογα με το μέγεθος των μετώπων και την προηγούμενη εμπειρία για διακοπές λόγω αστοχιών στην στήριξη. Κάθε μέτωπο θα έχει ένα προφίλ παραγωγής που περιλαμβάνει την άνοδο της παραγωγής, μια περίοδο σταθερής παραγωγής,και το τελικό καθάρισμα-κλείσιμο του μετώπου. Το μοντέλο αυτής της παραγωγής μπορεί να αποδοθεί σε τρία ίσα χρονικά διαστήματα:

25% του τονάζ, ο ρυθμός ξεκινά από το μηδέν και φτάνει στο μέγιστο. 50% του τονάζ, ο ρυθμός σταθερός στο μέγιστο. 25% του τονάζ, ο ρυθμός ξεκινά από το μέγιστο και πέφτει στο μηδέν.

Ο μέγιστος ρυθμός δεν καθορίζεται ανάλογα με το απόλυτο μέγεθος του μετώπου αλλά από το σύνολο των παραμέτρων παραγωγής. Τα βήματα στον προγραμματισμό υπόγειας παραγωγής έχουν ως εξής:

υπολογίζεται η αραιωμένη ποσότητα και περιεκτικότητα για κάθε μέτωπο, επιλέγεται η σειρά εξόρυξης, με προσδιορισμό κυρίων και δευτερευόντων

μετώπων και μόνιμων δοκών, με σκοπό την ικανοποίηση των παραπάνω στόχων,

επαναπροσδιορισμός των μετώπων εάν είναι απαραίτητο για να ταιριάξουν στο πρόγραμμα,

εκτιμάται το προφίλ παραγωγής για κάθε μέτωπο και προετοιμάζεται ένα χρονοδιάγραμμα που να δείχνει πως διατηρείται μια συνεχής παραγωγή,

ελέγχεται το πρόγραμμα αναπλήρωσης σε συνδυασμό με το πρόγραμμα παραγωγής,

προγραμματίζεται η απαραίτητη ανάπτυξη με βασικά σημεία την παροχή εξαερισμού και υπηρεσιών,

ελέγχονται οι απαιτούμενοι ρυθμοί ανάπτυξης και προσαρμόζεται το



πρόγραμμα εξόρυξης εάν είναι υπερβολικοί.

Ο προγραμματισμός ενός υπόγειου ορυχείου απαιτεί πολύ μεγαλύτερη γνώση της γεωλογίας απ' ότι αυτός ενός υπαίθριου ορυχείου. Σε ένα υπαίθριο ορυχείο, συχνά αρκεί μια στατιστική προσέγγιση στην εμφάνιση του μεταλλεύματος με την προϋπόθεση ότι η αναμενόμενη ποσότητα και περιεκτικότητα θα βρεθεί κάπου στην βαθμίδα. Ένα υπόγειο ορυχείο απαιτεί λεπτομερή γεωλογική ερμηνεία και συγκεκριμένα όρια στο μοντέλο του κοιτάσματος. Οι ρυθμοί ανάπτυξης πρέπει να προσδιορίζονται ως πολλαπλάσιο της δυνατότητας μιας ομάδας ανάπτυξης που εργάζεται αποτελεσματικά και με καλή χρήση.


231Χάραξη Οδού

10 Χάραξη Οδού

10.1 Γενικά Η χάραξη μιας οδού σε ένα μεταλλευτικό ή γεωτεχνικό έργο δεν διαφέρει γενικά από αυτιών ενός οποιουδήποτε άλλον έργον. Στις περισσότερες περιπτώσεις η διάρκεια ζωής αυτών των οδών είναι περιορισμένη και συνήθως χρησιμοποιούνται υλικά για την κατασκευή τους που προέρχονται από την περιοχή κοντά στο έργο. Στο κεφάλαιο αυτό θα ασχοληθούμε με την σχεδίαση και μοντελοποίηση ενός δρόμου πρόσβασης σε γεωτεχνικό έργο με χρήση ενός εξειδικευμένου προγράμματος υπολογιστή. Αφού καλύψουμε θεωρητικά το αντικείμενο, θα εφαρμόσουμε τα όσα μάθουμε στο εργαστήριο που περιγράφεται στο τέλος του κεφαλαίου.

10.2 Απαιτήσεις σε Δεδομένα Εισόδου Η διαδικασία σχεδίασης και μοντελοποίησης ενός δρόμου ξεκινά με την συλλογή των δεδομένων στον υπολογιστή. Κάποια από τα δεδομένα μπορεί να είναι ήδη σε ψηφιακή μορφή ενώ κάποια άλλα θα χρειάζονται ψηφιοποίηση. Τα δεδομένα από τους σταθμούς ελέγχου, για παράδειγμα, μπορούν να μεταφερθούν εύκολα μέσω ενός αρχείου ASCII από οποιοδήποτε πρόγραμμα καταγραφής μετρήσεων. Το ανάγλυφο πάνω στο οποίο θα σχεδιαστεί ο δρόμος, εάν δεν είναι σε ψηφιακή μορφή, πρέπει να σαρωθεί από κάποιο χάρτη ισοϋψών και να μετατραπεί σε διανυσματικό χάρτη χρησιμοποιώντας ένα από τα πολλά δωρεάν ή εμπορικά πακέτα για μετατροπή raster to vector. Τα πακέτα αυτά περιέχουν λειτουργίες που μας επιτρέπουν την ψηφιοποίηση με μεγάλη ακρίβεια. Τα διανυσματικά δεδομένα που θα προκύψουν πρέπει να μπουν στην σωστή κλίμακα και στο σωστό σύστημα συντεταγμένων πριν να μεταφερθούν σε ένα αρχείο ανταλλαγής δεδομένων όπως το DXF. Η προσαρμογή της κλίμακας και της θέσης τους μπορεί επίσης να γίνει μέσα στο πρόγραμμα μοντελοποίησης όπως φαίνεται παρακάτω.

Οι διατομές της οδού πρέπει να σχεδιαστούν σύμφωνα με τις προδιαγραφές, ή να μεταφερθούν από ένα πρόγραμμα CAD χρησιμοποιώντας ένα αρχείο όπως το DXF. Είναι προτιμότερο να σχεδιασθούν στο πρόγραμμα χάραξης οδού καθώς στην περίπτωση αυτή όλα τα σημεία της διατομής θα λάβουν τους κατάλληλους κωδικούς και θα είναι ευκολότερη η αναγνώριση τους στην συνέχεια.

Άλλες πληροφορίες, όπως αεροφωτογραφίες της περιοχής, οικονομικά δεδομένα για την κατασκευή του δρόμου, ή οι κλίσεις στις στροφές μπορούν επίσης να δοθούν για να κάνουν την σχεδίαση πιο ολοκληρωμένη και την μοντελοποίηση πιο ρεαλιστική.

10.3 Μεθοδολογία Εφόσον όλα τα απαραίτητα δεδομένα είναι σε ψηφιακή μορφή, μπορεί να ξεκινήσει η διαδικασία σχεδίασης της οδού. Τα δεδομένα διαχωρίζονται ανάλογα με το κομμάτι της οδού που αφορούν. Κάθε σχεδίαση αποτελείται από όλα τα απαραίτητα στοιχεία (δηλ. σημεία ελέγχου, τροχιά, διατομές και σχεδιαστικές παράμετροι, όπως όρια κλίσεων, κλίσεις πρανών, κλπ). Τα δεδομένα αποθηκεύονται σε ξεχωριστές ενότητες ενώ το πρόγραμμα σχεδίασης θα τις χρησιμοποιεί με κάποια συγκεκριμένη οργάνωση.



10.3.1 Επιλογή Ανάγλυφου Το πρώτο βήμα είναι η επιλογή του ανάγλυφου πάνω στο οποίο θα χαραχθεί η οδός. Το ανάγλυφο αυτό θα πρέπει να έχει την μορφή μοντέλου τριγωνισμού. Η επιφάνεια αυτή μπορεί εύκολα να δημιουργηθεί από τοπογραφικά δεδομένα, φωτογραμμετρία ή την ψηφιοποίηση χαρτών χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο Delaunay. Ο τριγωνισμός θα πρέπει να είναι αρκετά πυκνός ώστε να δίνει την απαραίτητη για τον υπολογισμό των πρανών λεπτομέρεια.

10.3.2 Βασικές Παράμετροι Σχεδίασης Οδού Οι βασικές παράμετροι σχεδίασης μπορούν να δοθούν στο ξεκίνημα της διαδικασίας σχεδίασης. Οι παράμετροι αυτοί αφορούν διάφορα χαρακτηριστικά της σχεδίασης όπως:

την τροχιά τα σημεία ελέγχου τις κλίσεις του οδοστρώματος στις στροφές την κλίση των πρανών

Πιο συγκεκριμένα, ο χρήστης πρέπει να επιλέξει την αρχή της χιλιομετρική θέσης, και το βήμα της, την ελάχιστη επιτρεπόμενη ακτίνα στροφής, την μέγιστη επιτρεπόμενη κλίση, τις κλίσεις του οδοστρώματος στις στροφές (όπου δεν έχει σχεδιασθεί με λεπτομέρεια), τις κλίσεις των πρανών, και άλλα στοιχεία. Μπορούν να δοθούν και άλλες παράμετροι σχετικά με την τοπογραφία, το υπόβαθρο του δρόμου, τα έξοδα μεταφοράς, και το συντελεστή επιπλύσματος.

10.3.3 Σημεία Ελέγχου και Τροχιά (Οριζοντιογραφία) Τα σημεία αυτά (ΙΡ) ελέγχουν την μορφή της οδού στο επίπεδο (ΧΥ). Είναι ουσιαστικά οι σταθμοί της οδού και περιέχουν διάφορες παραμέτρους σχετικά με την οριζοντιογραφία της.

Τα IP περιέχουν όχι μόνο τις συντεταγμένες Χ, Υ αλλά και άλλες πληροφορίες όπως την ελάχιστη επιτρεπόμενη ακτίνα στροφής και τα μήκη εισόδου και εξόδου της



κλωθοειδούς. Τα μήκη αυτά ορίζουν το μήκος της καμπύλης που θα προσαρμοστεί μεταξύ του εφαπτόμενου και του κυκλικού μέρους της τροχιάς. Τα μήκη αυτά επιτρέπουν την ομαλή προσαρμογή από μια ευθεία σε μια κυκλική καμπύλη.

Στην συνέχεια προσαρμόζεται η τροχιά στα σημεία IP. Είναι η γραμμή που ακολουθεί ο δρόμος, χωρίς να είναι απαραίτητα η κεντρογραμμή. Τα σημεία της έχουν συγκεκριμένες συντεταγμένες Χ,Υ,Ζ και χιλιομετρική θέση.

Όταν δημιουργείται η τροχιά, τα σημεία της δίνονται χιλιομετρικές θέσεις. Κάθε σημείο της έχει μια τιμή η οποία είναι η γραμμική απόσταση κατά μήκος της καμπύλης, από ένα δοσμένο αρχικό σημείο. Εάν δεν είναι δυνατή η δημιουργία της τροχιάς λόγω της μεγάλης ακτίνας σε κάποιο σημείο, το πρόγραμμα μας προειδοποιεί.

10.3.4 Μηκοτομή και Σημεία Ελέγχου (Κάθετα) Ως εδώ η διαδικασία σχεδίασης δημιούργησε μια καμπύλη (τροχιά) που περιέχει τις σωστές συντεταγμένες Χ, Υ της οδού σύμφωνα με τα σημεία ελέγχου στο οριζόντιο, της ελάχιστης επιτρεπόμενης ακτίνας στροφής, και τα μήκη εισόδου / εξόδου της κλωθοειδούς.

Για να δημιουργήσουμε μια καμπύλη η οποία να περιέχει επίσης τα σωστά υψόμετρα (συντεταγμένη Ζ) πρέπει να εργαστούμε στην μηκοτομή της οδού. Δημιουργείται μια τομή που ακολουθεί την οριζοντιογραφία. Η τομή αυτή δεν είναι επίπεδη αλλά μια καμπύλη επιφάνεια, που απλώνεται για να φαίνεται επίπεδη στην οθόνη του υπολογιστή. Η μηκοτομή επιτρέπει την προβολή της φυσικής επιφάνειας του εδάφους κατά μήκος της οριζοντιογραφίας. Ο άξονας Χ στην μηκοτομή είναι ουσιαστικά η χιλιομετρική θέση και ο άξονας Υ είναι η συντεταγμένη Ζ. Η μηκοτομή επιτρέπει την σχεδίαση των κάθετων σημείων ελέγχου (ΙΡ) και της τροχιάς.

Η διαδικασία επιλογής των ΙΡ επαναλαμβάνεται στην μηκοτομή, αυτή τη φορά



όμως τα ΙΡ λαμβάνουν τις σωστές τιμές Ζ καθώς και τις Χ και Υ. Η μέγιστη επιτρεπόμενη κλίση χρησιμοποιείται για τον έλεγχο κάθε νέου σημείου σε σχέση με το προηγούμενο ώστε η κλίση να διατηρείται κάτω από την μέγιστη τιμή. Τα νέα ΙΡ συνδυάζονται με τα ήδη υπάρχοντα της οριζοντιογραφίας για την δημιουργία μιας νέας τροχιάς σε 3Δ.

Ένα άλλο χρήσιμο στοιχείο, της μηκοτομής είναι το διάγραμμα αντιστρόφου ακτίνας. Το διάγραμμα αυτό δείχνει της αποκλίσεις από ένα μηδενικό επίπεδο, σε αντίστροφη αναλογία στην ακτίνα στροφής της οριζοντιογραφίας, Το διάγραμμα αυτό χρησιμοποιείται για τον σχεδιασμό των κλίσεων του αριστερού και δεξιού τμήματος του οδοστρώματος στις στροφές. Οι κλίσεις αυτές είναι απαραίτητες στις κλειστές στροφές για το κράτημα των οχημάτων πάνω στο οδόστρωμα και την ακύρωση της δράσης της φυγόκεντρου δύναμης. Εάν η τροχιά στρίβει αριστερά τότε το δεξί τμήμα του οδοστρώματος ανασηκώνεται και το αριστερό χαμηλώνει, και το αντίστροφο όταν στρίβει δεξιά.

10.3.5 Σχεδίαση Διατομών Μετά την ανάπτυξη της τελικής τροχιάς, μπορούμε να σχεδιάσουμε την διατομή του οδοστρώματος, μαζί με το διάγραμμα κλίσεων οδοστρώματος. Οι διατομές εφαρμόζονται στην τροχιά για την ανάπτυξη μιας ομάδας διατομών κατά μήκος της οι οποίες έχουν διαμορφωθεί ανάλογα με τις κλίσεις του οδοστρώματος και το φυσικό ανάγλυφο.



Μια τυπική διατομή αποτελείται από έναν αριθμό τμημάτων όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. Όλα τα μήκη και οι κλίσεις των τμημάτων μπορούν να οριστούν σύμφωνα με τις προδιαγραφές. Το κεντρικό σημείο είναι το κέντρο του δρόμου όπου η διατομή εφαρμόζεται στην τροχιά. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει πως κωδικοποιείται μια διατομή στον υπολογιστή. Οι κωδικοί που δίνονται σε διάφορα σημεία χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση τους και την σύνδεση τους στο τελικό στάδιο της σχεδίασης (δείτε τον πίνακα παρακάτω).

Left Lane Right Lane

LBP (Left batter point) RBP (Right batter point)

LV (Left Verge) RV (Right Verge)

LS (Left Shoulder) RS (Right Shoulder)

LT1 (Left Traffic Lane #1) RT1 (Right Traffic Lane #1)

LT2 (Left Traffic Lane #2) RT2 (Right Traffic Lane #2)

LM (Left Median) RM (Right Median)

LMS (Left Median Shoulder) RMS (Right Median Shoulder) LC (Left Centre) RC (Right Centre)

10.3.6 Εφαρμογή και Σύνδεση Διατομών Για την δημιουργία της τελικής σχεδίασης της επιφάνειας της οδού, οι σχεδιασμένες διατομές και η τρισδιάστατη τροχιά πρέπει να συνδυασθούν. Αυτό γίνεται εφαρμόζοντας τις κατάλληλες διατομές στα αντίστοιχα τμήματα της τροχιάς όπως φαίνεται παρακάτω. Μας επιτρέπεται η δημιουργία όχι μόνο της διατομής του δρόμου στην τροχιά με τον σωστό προσανατολισμό, αλλά επίσης της διατομής της φυσικής επιφάνειας και των πρανών των χωματισμών και των εκσκαφών. Το επόμενο στάδιο είναι η σύνδεση των διατομών για την δημιουργία μιας πιο πλήρους σχεδίασης, Οι διατομές ενώνονται με ευθύγραμμα τμήματα. Κάθε τμήμα ενώνει σημεία με ίδιο κωδικό.



Μετά τη σύνδεση των διατομών ο χρήστης μπορεί να δημιουργήσει μια μάσκα περιορισμού. Η μάσκα είναι ένα πολύγωνο που περικλείει πλήρως όλες τις γραμμές σύνδεσης. Στην πραγματικότητα αντιπροσωπεύει την ζώνη επίδρασης του έργου. Η μάσκα χρησιμεύει όταν δημιουργείται το μοντέλο τριγωνισμού της οδού και όταν περιορίζουμε το μοντέλο του τοπογραφικού ανάγλυφου.

10.4 Υπολογισμός Όγκων Χωματισμών και Εκσκαφών Οι όγκοι μπορούν να υπολογιστούν με δυο διαφορετικούς τρόπους: Εμβαδομετρικά (End Area) και με Τριγωνισμούς (Triangle). Ο τελευταίος είναι πιο ακριβής καθώς αντιμετωπίζει τους όγκους μεταξύ του καινούργιου τριγωνισμού της οδού και της υπάρχουσας τοπογραφίας.

Η εμβαδομετρική μέθοδος μας επιτρέπει τον υπολογισμό όγκων χωματισμών και εκσκαφών (cut and fill) για την οδό, με βάση τις διατομές της οδού και του τοπογραφικού ανάγλυφου. Παρόλο που η μέθοδος αυτή είναι κατά πολύ γρηγορότερη από την μέθοδο τριγωνισμών, δίνει μόνο προσεγγίσεις των όγκων. Η διαφορά μεταξύ των δυο μεθόδων είναι συνήθως πολύ μικρή. Παρόλα αυτά η εμβαδομετρική μέθοδος αναφέρει όγκους υπολογισμένους σε κάθε χιλιομετρική θέση, κάτι που μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο στην ανεύρεση, για παράδειγμα, εκείνης της χιλιομετρικής θέσης που θα έχει τον μεγαλύτερο όγκο χωματισμού ή εκσκαφής.

Επιτρέπεται η ανάπτυξη ενός διαγράμματος μεταφοράς χωματισμών το οποίο



δίνει τους όγκους ανά διατομή, καθώς και συγκεντρωτικά. Το διάγραμμα αυτό είναι χρήσιμο για την εξισορρόπηση των χωματουργικών έργων και για τον υπολογισμό των αποστάσεων μεταφοράς.

Μπορεί να δοθεί ένας συντελεστής επιπλύσματος για τον απολογισμό των όγκων. Μπορεί να είναι μια σταθερή τιμή ή ένα μοντέλο πλέγματος. Όταν χρησιμοποιείται το μοντέλο» ο συντελεστής κάθε περιοχής λαμβάνεται από την τιμή του πλέγματος σε εκείνο το σημείο της τροχιάς. Το μοντέλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να λάβουμε υπόψη τους διαφορετικούς τύπους υλικού και τις ιδιότητες τους κατά μήκος της οδού.

10.5 Μοντελοποίηση Μετά την ολοκλήρωση της σχεδίασης, μπορεί να δημιουργηθεί το μοντέλο της επιφάνειας του οδοστρώματος καθώς και των πρανών των χωματισμών και των εκσκαφών. Το μοντέλο αυτό θα περιορισθεί εντός της μάσκας που δημιουργήθηκε όταν συνδέθηκαν οι διατομές της οδού. Η ίδια μάσκα χρησιμοποιείται για τον περιορισμό του τοπογραφικού μοντέλου εκτός της ζώνης επίδρασης της οδού.



10.6 Εργαστήριο Χάραξης και Μοντελοποίησης Οδού Στο εργαστήριο αυτό θα σχεδιάσουμε ένα δρόμο πρόσβασης στην περιοχή του ορυχείου μας. Θα χρησιμοποιήσουμε συγκεκριμένες παραμέτρους για τη σχεδίαση και συγκεκριμένα σημεία συντεταγμένων από τα οποία θα πρέπει να περάσει ο δρόμος. Το πρώτο στάδιο σχεδιασμού είναι η εισαγωγή των παραμέτρων σχεδιασμού και της ονομασίας του δρόμου.

10.6.1 Προετοιμασία σχεδιασμού Είναι απαραίτητο να φορτώσουμε στο παράθυρο προβολής το τοπογραφικό ανάγλυφο πάνω στο οποία θα γίνει η χάραξη.

1. Φορτώνουμε από το Vulcan Explorer το μοντέλο τριγωνισμού topo_dxf.00t. Στην συνέχεια επιλέγουμε τη λειτουργία Iroad > Files > Set Up. Δίνουμε ονομασία στο σχεδιασμό μας (ACCESS).

2. Πατάμε το ΟΚ και προχωράμε στο επόμενο σετ παραμέτρων.

3. Τα δυο πεδία που εμφανίζονται αφορούν την αρχική χιλιομετρική θέση (Start chainage) και το βήμα της χιλιομετρικής θέσης (Chainage increment). Το βήμα αυτό είναι η απόσταση στην οποία θα βρίσκονται αργότερα οι διατομές τις οδού και καθορίζει κατά κάποιο τρόπο την λεπτομέρεια της σχεδίασης. Δεν πρόκειται να αλλάξουμε τίποτα εδώ.

4. Προχωράμε πατώντας το Next.



5. Το παράθυρο αυτό είναι αρκετά σημαντικό καθώς εδώ καθορίζεται η ελάχιστη

επιτρεπόμενη ακτίνα στροφής (Minimum allowable radius) και η μέγιστη επιτρεπόμενη κλίση (Maximum allowable grade). Αυτές ορίζονται να είναι 200m και 10% αντίστοιχα.

6. Πατάμε και πάλι το Next.

7. Εδώ καθορίζεται η κλίση του οδοστρώματος αριστερά και δεξιά (left και right crossfall).

8. Δεν αλλάζουμε τις τιμές που δίνονται αλλά απλά πατάμε το Next.

Το παράθυρο αυτό αφορά τα πρανή που θα δημιουργηθούν από την κατασκευή της οδού και την διατάραξη του φυσικού ανάγλυφου. Έτσι θα έχουμε πρανή (batters) σε εκσκαφή (cut) και χωματισμό (fill). Με βάση ένα ύψος ελέγχου (control height) τα πρανή αυτά χωρίζονται σε χαμηλό (low) τμήμα και υψηλό (high). Έτσι μπορούμε να ορίσουμε τις κλίσεις (slope) των πρανών σε όλα τα τμήματα.



9. Δεν είναι απαραίτητο να αλλάξουμε τις τιμές και απλά πατάμε το Finish. Οι

παράμετροι αποθηκεύονται σε αρχείο παραμέτρων οδού teiaccess.ron. Το τελευταίο βήμα στην προετοιμασία μας είναι η επιλογή του μοντέλου topo_dxf.00t ως το τοπογραφικό ανάγλυφο για την σχεδίαση.

10. Χρησιμοποιούμε την λειτουργία Iroad > Files > Topography. Καθώς έχουμε μόνο ένα μοντέλο στην οθόνη το σύστημα μας κάνει την παρακάτω ερώτηση:

11. Εμείς επιλέγουμε το Select the only triangulation και την επιλογή μας την επιβεβαιώνουμε πατώντας το Ναι στο παρακάτω μήνυμα:

Εδώ ολοκληρώνεται η προετοιμασία της χάραξης. Θα προχωρήσουμε τώρα στην εισαγωγή των σημείων ελέγχου της οριζοντιογραφίας της οδού.

10.6.2 Οριζοντιογραφία Πρόκειται να εισάγουμε πέντε σημεία ελέγχου χρησιμοποιώντας τις συντεταγμένες του παρακάτω πίνακα:

α/α Χ Υ Ζ1 1633.0 2183.0 1139.02 1843.0 2204.0 1137.03 1953.0 2185.0 1121.04 2287.0 2054.0 1108.05 2410.0 1912.0 1115.0

12. Επιλέγουμε την λειτουργία Iroad > Edit > Intersection Points. 13. Στο μικρό μενού που εμφανίζεται επιλέγουμε New IP.



14. Επιλέγουμε το εικονίδιο ψηφιοποίησης για εισαγωγή συντεταγμένων από το πληκτρολόγιο. Εμφανίζεται το σχετικό παραθυράκι.

15. Δίνουμε με τη σειρά τις συντεταγμένες από τον πίνακα. 16. Για κάθε σημείο πατάμε το Create Point και στο παράθυρο που εμφανίζεται

τροποποιούμε τα πεδία Input spiral length και Output spiral length ώστε να έχουν τιμή 20m.

17. Εφόσον τελειώσουμε και με τα πέντε σημεία κάνουμε δεξί κλικ για να βγούμε από την λειτουργία. Θα πρέπει να έχουμε την παρακάτω τεθλασμένη γραμμή.



Στα σημεία ελέγχου που σχεδιάσαμε θα προσαρμόσουμε καμπύλη η οποία θα ακολουθεί τις παραμέτρους χάραξης.

18. Χρησιμοποιούμε την λειτουργία Iroad > Edit > Design Alignment. 19. Το σύστημα μας ζητά να επιλέξουμε σημεία IP και εμείς κάνουμε κλικ στην

τεθλασμένη γραμμή. 20. Επιβεβαιώνουμε την επιλογή μας πατώντας το Correct IP’s.

21. Εμφανίζεται με διαφορετικό χρώμα η καμπύλη και εμείς την αποδεχόμαστε πατώντας το Keep alignment στο μενού που εμφανίζεται.

22. Κάνουμε δεξί κλικ για να βγούμε από τη λειτουργία.

Έτσι ολοκληρώνεται η οριζοντιογραφία. Έχουμε ουσιαστικά καθορίσει από που θα περάσει η οδός στο επίπεδο Χ-Υ. Ακολουθεί ο υψομετρικός σχεδιασμός που είναι πολύ



κρίσιμος.

10.6.3 Μηκοτομή Για να καθορίσουμε υψομετρικά την οδό που σχεδιάζουμε θα πρέπει να εργαστούμε σε μια ειδική προβολή που λέγεται μηκοτομή. Η μηκοτομή είναι μια τομή στο τοπογραφικό ανάγλυφο κατά μήκος της οριζοντιογραφίας. Το παράθυρο της μηκοτομής έχει ως συντεταγμένη Χ την χιλιομετρική θέση και ως συντεταγμένη Υ το υψόμετρο σε διαφορετική κλίμακα μεταξύ τους.

23. Πηγαίνουμε στο σχετικό παράθυρο με την λειτουργία Iroad > Edit > Long Section.

24. Επιλέγουμε την καμπύλη που προσαρμόσαμε νωρίτερα και επιβεβαιώνουμε την επιλογή μας πατώντας το Correct alignment.

Το σύστημα υπολογίζει ένα συντελεστή μεταβολής της υψομετρικής κλίμακας και μας τον προτείνει στο μήνυμα που εμφανίζεται:

25. Εμείς πατάμε απλά το ΟΚ και ερχόμαστε στη μηκοτομή πατώντας το Stay in long view.



Η πιο πάνω γραμμή αποδίδει την μορφή του τοπογραφικού ανάγλυφου κατά μήκος της οδού. Η μεσαία γραμμή είναι η καμπύλη της οριζοντιογραφίας και η πιο κάτω γραμμή είναι ένα διάγραμμα της στροφής που κάνουμε σε διάφορα σημεία της οδού. Το διάγραμμα αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον πιο λεπτομερή σχεδιασμό της κλίσης του οδοστρώματος στις στροφές. Εμείς θα πρέπει να σχεδιάσουμε πάνω στην τομή του τοπογραφικού ανάγλυφου τα νέα υψομετρικά σημεία ελέγχου. Αυτά θα πρέπει να καλύπτουν όλη την τομή στον άξονα της χιλιομετρικής θέσης ώστε να μην μείνουν σημεία της οδού χωρίς καθορισμένο υψόμετρο.

26. Επιλέγουμε την λειτουργία Iroad > Edit > Intersection Points. 27. Επιλέγουμε και πάλι New IP και δίνουμε κάποια σημεία από τα αριστερά προς

τα δεξιά. Το πρώτο σημείο αριστερά θα πρέπει να είναι πριν την τομή της τοπογραφίας και το τελευταίο σημείο θα πρέπει να είναι μετά από αυτή. Όπως φαίνεται στο παρακάτω παράθυρο.

Το πρώτο σημείο θα έχει αρνητική χιλιομετρική θέση.

28. Επίσης σε κάθε σημείο ορίζουμε το μήκος της καμπύλης (Vertical curve length) να είναι τουλάχιστον 20m.



29. Εφόσον σχεδιάσουμε τα υψομετρικά σημεία ελέγχου κάνουμε δεξί κλικ για να βγούμε από την λειτουργία αυτή.

30. Επιλέγουμε στη συνέχεια τη λειτουργία Iroad > Edit > Design Alignment. 31. Επιλέγουμε τα υψομετρικά σημεία ελέγχου και μετά την καμπύλη της

οριζοντιογραφίας. 32. Αποδεχόμαστε κάθε φορά την επιλογή μας.

Έτσι ολοκληρώνεται η εργασία μας στη μηκοτομή. Ακολουθεί ο σχεδιασμός της διατομής του οδοστρώματος.

10.6.4 Διατομή Οδοστρώματος Προχωράμε στο σχεδιασμό της διατομής της οδού. Θα μπορούσαμε να σχεδιάσουμε και να χρησιμοποιήσουμε περισσότερες από μία διατομές, αλλά στο παράδειγμα μας θα αρκεστούμε σε μία.

33. Επιλέγουμε την λειτουργία Iroad > Edit > Road Sections. 34. Επιλέγουμε New Road Section για τον σχεδιασμό μιας νέας διατομής.

35. Κάνουμε κλικ κάπου στο κέντρο του παράθυρου σχεδίασης και εμφανίζεται το παράθυρο παραμέτρων διατομής για το αριστερό τμήμα της διατομής.



36. Αφήνουμε τον αριθμό λωρίδων κυκλοφορίας ανά ρεύμα να είναι 1 (Number of traffic lanes) καθώς και το πλάτος (width) και κλίση (crossfall) των διαφόρων τμημάτων του οδοστρώματος (lane – λωρίδα κυκλοφορίας, shoulder – βοηθητική λωρίδα, verge – κανάλι).

37. Αλλάζουμε μόνο το πλάτος της βοηθητικής λωρίδας στα 2 m. 38. Πατάμε το ΟΚ και κάνουμε το ίδιο και για την δεξιά πλευρά του οδοστρώματος. 39. Αποδεχόμαστε τη γραμμή που εμφανίζεται πατώντας το Line is OK σε κάθε

περίπτωση.

Έτσι εμφανίζεται η διατομή της οδού.

Οι κωδικοί που φαίνονται παραπάνω στα σημεία του οδοστρώματος εμφανίζονται μόνο με την ειδική λειτουργία και όχι αυτομάτως. Ο σχεδιασμός ολοκληρώνεται εφαρμόζοντας την διατομή που σχεδιάσαμε σε όλες τις ενδιάμεσες χιλιομετρικές θέσεις της οδού.



40. Επιλέγουμε την λειτουργία Iroad > Edit > Apply Section. 41. Στο παράθυρο που εμφανίζεται τσεκάρουμε την επιλογή Use all points για να

εφαρμόσουμε την διατομή σε όλα τα σημεία της χάραξης. 42. Επίσης τσεκάρουμε και την επιλογή Natural surface sections για να

κατασκευαστούν και οι τομές τις φυσικής επιφάνειας του τοπογραφικού ανάγλυφου. Αυτό θα μας βοηθήσει αργότερα στον ογκομετρικό υπολογισμό.


44. Επιλέγουμε την καμπύλη χάραξης και την διατομή. 45. Επιβεβαιώνουμε κάθε φορά την επιλογή μας. Έτσι εμφανίζονται οι διατομές

όπως φαίνεται παρακάτω.



Σε κάθε σημείο θα υπάρχουν δυο διατομές – η μια αφορά την αρχική επιφάνεια και η άλλη την τελική. Οι διατομές τις τελικής επιφάνειας περιλαμβάνουν το οδόστρωμα αλλά και τα πρανή. Μπορούμε τώρα να συνδέσουμε τις διατομές για να ολοκληρωθεί ο σχεδιασμός.

46. Επιλέγουμε την λειτουργία Iroad > Edit > Connect Sections. 47. Επιλέγουμε οποιαδήποτε διατομή της οδού (όχι του φυσικού ανάγλυφου),

επιβεβαιώνουμε την επιλογή μας και επιλέγουμε το Create Mask στο μενού που εμφανίζεται.

Η τελευταία επιλογή οδηγεί στην κατασκευή ενός πολυγώνου που οριοθετεί τη ζώνη επιρροής του έργου.

10.6.5 Μοντελοποίηση Έχουμε πλέον ολοκληρώσει τον σχεδιασμό και μπορούμε να κατασκευάσουμε τα μοντέλα της επιφάνειας της οδού καθώς και να τροποποιήσουμε την περιβάλλουσα τοπογραφία.

48. Στο πρώτο στάδιο μοντελοποίησης χρησιμοποιούμε την λειτουργία Model > Triangle Surface > Create.

49. Πηγαίνουμε στο επίπεδο Boundary όπου τσεκάρουμε την επιλογή Use boundary polygon to limit triangulation.



50. Πατάμε το ΟΚ και επιλέγουμε το εξωτερικό πολύγωνο του σχεδιασμού (την μάσκα) ως πολύγωνο περιορισμού του τριγωνισμού. Επιβεβαιώνουμε την επιλογή μας.

51. Στην συνέχεια επιλέγουμε κατά ενότητες τις διατομές και τις γραμμές σύνδεσης. Πάντα επιβεβαιώνουμε τις επιλογές μας.

52. Εφόσον επιλέξουμε όλα τα στοιχεία κάνουμε δεξί κλικ και στην συνέχεια επιλέγουμε το Triangulate από το μενού που εμφανίζεται.

53. Αποθηκεύουμε το μοντέλο με χρώμα γκρίζο ή καφέ.



54. Εμφανίζουμε το τοπογραφικό ανάγλυφο. Παρατηρείστε ποιες περιοχές είναι σε εκσκαφή και ποιες σε χωματισμό.

55. Τέλος χρησιμοποιούμε την λειτουργία Model > Triangle Utility > Relimit για να δημιουργήσουμε το μοντέλο της τοπογραφίας έξω από την ζώνη επιρροής της οδού.

56. Επιλέγουμε τον τριγωνισμό της τοπογραφίας και το ίδιο πολύγωνο με πριν και κάνουμε δεξί κλικ.

57. Στο παράθυρο που εμφανίζεται τσεκάρουμε την επιλογή Delete Inside και



πατάμε το ΟΚ.

58. Αποθηκεύουμε το νέο μοντέλο με ονομασία topo_road.00t και ίδιες χρωματικές ιδιότητες με το αρχικό.

59. Διώχνουμε το μοντέλο topo_dxf.00t από την οθόνη. Έτσι έχουμε το παρακάτω αποτέλεσμα.

10.6.6 Αναφορές και Ογκομετρικοί Υπολογισμοί Έχοντας ολοκληρώσει τον σχεδιασμό και την μοντελοποίηση της οδού μπορούμε να προχωρήσουμε στην δημιουργία αναφορών σχετικών με ογκομετρικούς υπολογισμούς καθώς και τομών με όλες τις κατασκευαστικές λεπτομέρειες.

60. Χρησιμοποιούμε την λειτουργία Iroad > Quantities > Triangle. 61. Τσεκάρουμε και τις δυο επιλογές στο παραθυράκι που εμφανίζεται:



62. Πατάμε το ΟΚ και επιλέγουμε μια διατομή της οδού και μια φυσική τομή. Μεταφερόμαστε σε μηκοτομή όπου εμφανίζεται το διάγραμμα μεταφοράς όγκων ενώ στο παράθυρο αναφοράς εμφανίζονται οι σχετικές πληροφορίες:



Report of road design ACCESS 13-Jan-2006 Page 4 ______ __ ____ ______ ______ ___________ Section volumes from chainage 0.00 to chainage 863.31 _______ _______ ____ ________ ____ __ ________ ______ Volumes based on triangulation - Exact volumes _______ _____ __ _____________ _ _____ _______ Name Chainage Cut volume Fill volume Bulk/Compaction Corrected Cumulative volume factor volume ______ ______ ______ (metres) (cubic metres) (cubic metres) (cubic metres) (cubic metres) ________ ______ _______ ______ _______ ______ _______ ______ _______ 680.00 0.01 173.29 1.00 -173.28 +13946.83 CS-80 695.17 0.00 60.81 1.00 -60.81 +13886.01 700.00 0.00 67.03 1.00 -67.03 +13818.98 ST-80 705.17 0.00 203.30 1.00 -203.30 +13615.68 720.00 0.00 299.29 1.00 -299.29 +13316.39 740.00 0.00 311.21 1.00 -311.21 +13005.18 760.00 0.90 115.44 1.00 -114.54 +12890.64 780.00 96.37 1.52 1.00 +94.85 +12985.49 800.00 196.04 0.00 1.00 +196.03 +13181.52 820.00 225.88 0.04 1.00 +225.85 +13407.37 840.00 314.21 0.01 1.00 +314.20 +13721.57 860.00 159.12 0.03 1.00 +159.09 +13880.67 T 863.31 **End of report** *** END OF INFORMATION ***



Μπορούμε επίσης να δημιουργήσουμε μια τομή για εκτύπωση με όλες τις σχετικές λεπτομέρειες.

63. Χρησιμοποιούμε την λειτουργία Iroad > Plotting > Sections. Εμφανίζεται το παρακάτω παράθυρο:

64. Απλά πατάμε το ΟΚ και στην συνέχεια επιλέγουμε την τομή που θέλουμε να εκτυπώσουμε.

65. Σε ένα κενό τμήμα του παράθυρου εργασίας δείχνουμε που θα εκτυπωθεί η τομή.

66. Επιβεβαιώνουμε την επιλογή μας κάνοντας κλικ στο Position OK.

67. Δίνουμε την ονομασία SECTION στο στρώμα που θα αποθηκευτεί η τομή και πατάμε το ΟΚ.

Προβάλλεται η τομή όπως φαίνεται παρακάτω.

Εφαρμογές Η/Υ στα Μεταλλευτικά και Γεωτεχνικά Έργα | Δρ. Ιωάννη Κ. Καπαγερίδη

257Βιβλιογραφία

257

Βιβλιογραφία



Παράρτημα Α – Κατάλογος Επεκτάσεων Αρχείων του Vulcan Ονομασία και Επέκταση Αρχείου Τύπος Αρχείου Πεδίο Εφαρμογής Περιγραφή

<PRJ>.SCR_CAT Binary KDDICT Format Κατάλογος αρχείων

[ODI].GDC_CMND ASCII GDCALC Macro Μακροεντολή του GridCalc από χρήστη

REPLAY.GDC_CMND ASCII GDCALC Macro Μακροεντολή του GridCalc από σύστημα

ERROR.GDC_LIST ASCII GDCALC List Κατάλογος σφαλμάτων μακροεντολής Grid Calc

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].MAP ASCII VULCAN Mapfile [ΣΤΡΩΜΑ] Μορφοποιημένο αρχείο

<PRJ>[ΠΕΡΙΟΧΗ].DG1 ASCII KRJKCP Spec. [ΠΕΡΙΟΧΗ] Προδιαγραφές σχεδίασης

<PRJ>[ΠΕΡΙΟΧΗ].DGD.ISIS Binary ISIS DB [ΠΕΡΙΟΧΗ] Βάση διανυσματικών δεδομένων

<PRJ>[ΠΕΡΙΟΧΗ].SCD ASCIIy ISIS DB [ΠΕΡΙΟΧΗ] Αρχείο υπομνημάτων βάσης

<PRJ>[ΠΕΡΙΟΧΗ].DGX.ISIS Binary ISIS DBIDX [ΠΕΡΙΟΧΗ] Κατάλογος στρωμάτων βάσης

<PRJ>[ΠΕΡΙΟΧΗ].WRK.ISIS Binary ISIS DB [ΠΕΡΙΟΧΗ] Αρχείο εργασίας βάσης

<PRJ>[ΠΕΡΙΟΧΗ].WRX.ISIS Binary ISIS DBIDX [ΠΕΡΙΟΧΗ] Κατάλογος στρωμάτων αρχείου εργασίας βάσης

<PRJ>.WND ASCII KRJKCP Spec. Προδιαγραφές διάταξης παράθυρων

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].SFG Binary VULCAN Grid [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πλέγματος πέρατος

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].SRG Binary VULCAN Grid [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πλέγματος οροφής

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].STG Binary VULCAN Grid [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πλέγματος πάχους

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].TKG Binary VULCAN Grid [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πλέγματος πάχους

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].MDG Binary VULCAN Grid [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πάχους ενδιαμέσων

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].OBG Binary VULCAN Grid [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πάχους υπερκειμένων

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].PTG Binary VULCAN Grid [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πάχους στείρων διακοπής

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].DRG Binary VULCAN Grid [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο βάθους οροφής στρώματος

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].DFG Binary VULCAN Grid [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο βάθους πατώματος στρώματος

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].LCG Binary VULCAN Grid [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο θέσης γεωτρήσεων

<PRJ>[TOPO].TPG Binary VULCAN Grid [TOPO] Τοπογραφικό μοντέλο πλέγματος

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].SFT Binary VULCAN Triangulation [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πατώματος στρώματος

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].SRT Binary VULCAN Triangulation [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο οροφής στρώματος


259 Παράρτημα Α – Κατάλογος Επεκτάσεων Αρχείων του Vulcan

259

Ονομασία και Επέκταση Αρχείου Τύπος Αρχείου Πεδίο Εφαρμογής Περιγραφή

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].STT Binary VULCAN Triangulation [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πάχους στρώματος

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].TKT Binary VULCAN Triangulation [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πάχους στρώματος

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].MDT Binary VULCAN Triangulation [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πάχους ενδιαμέσων

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].OBT Binary VULCAN Triangulation [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πάχους υπερκειμένων

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].PTT Binary VULCAN Triangulation [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο πάχους στείρων διακοπής

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].DRT Binary VULCAN Triangulation [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο βάθους οροφής στρώματος

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].DFT Binary VULCAN Triangulation [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο βάθους πατώματος στρώματος

<PRJ>[ΣΤΡΩΜΑ].LCT Binary VULCAN Triangulation [ΣΤΡΩΜΑ] Μοντέλο θέσης γεωτρήσεων

<PRJ>[TOPO].TPT Binary VULCAN Triangulation [TOPO] Τοπογραφικό μοντέλο τριγωνισμού

<ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΑΡΧΕΙΟΥ>.00T Binary VULCAN Triangulation Γενικό αρχείο τριγωνισμού

<PRJ>[JID].BEF ASCII KRJKCP Spec. [JID] αρχείο προδιαγραφών εκτίμησης μοντέλου μπλοκ

<PRJ>[BID].BDF ASCII VULCAN Block [BID] Προδιαγραφές μοντέλου μπλοκ

[BID].BMF Binary VULCAN Block [BID] Μοντέλο μπλοκ

<PRJ>[JID].BCF ASCII VULCAN Block [JID] Αρχείο script υπολογισμού μεταβλητών μοντέλου μπλοκ

[JID].CM1 ASCII ISIS DB [JID] Αρχείο προδιαγραφών αξιολόγησης γεωτρήσεων

.ARCH_D Binary VULCAN Αρχείο αντιγράφου στρώματος

.BHG_CMND ASCII VULCAN Αρχείο macro αξιολόγησης γεωτρήσεων

.ΒΗST ASCII Vulcan Block Αρχείο καταγραφής ιστορικού μοντέλου μπλοκ

<PRJ>[JID].DH2 ASCII VULCAN Plot Αρχείο προδιαγραφών δημιουργίας εκτύπωσης

<PRJ>[JID].DHQ Binary VULCAN Plot Αρχείο εκτύπωσης

.DSF Binary ISIS DB Αρχείο σχεδίου βάσης δεδομένων

.FCL ASCII ISIS DB Αρχείο υπολογισμού πεδίων βάσης δεδομένων

.VPGZ Binary VULCAN Plot Αρχείο εκτύπωσης εικόνας Envisage


261Παράρτημα Β – Κατάλογος Τελεστών του Vulcan

261

Παράρτημα Β – Κατάλογος Τελεστών του Vulcan

Λογικοί Τελεστές Τελεστής Περιγραφή λειτουργίας

AND Λογικό ΚΑΙ

OR Λογικό Ή

XOR Λογικό αποκλειστικό Ή

NOT Λογική άρνηση

GT Αριθμητικό μεγαλύτερο από

LT Αριθμητικό μικρότερο από

GE Αριθμητικό μεγαλύτερο ή ίσο με

LE Αριθμητικό μικρότερο ή ίσο με

EQ Αριθμητικό ίσο με

EQS Αλφαριθμητικό ίσο με

NE Αριθμητικό άνισο με

Μαθηματικές και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Συνάρτηση Περιγραφή λειτουργίας

LN Φυσικός λογάριθμος

EXP Αντίστροφος φυσικού λογάριθμου

SIN Ημίτονο

COS Συνημίτονο

TAN Εφαπτομένη

LOG Λογάριθμος με βάση10

SQRT Τετραγωνική ρίζα

ASIN Τόξο ημιτόνου

ACOS Τόξο συνημίτονου

ATAN Τόξο εφαπτομένης

INT Ακέραιο τμήμα αριθμού

FRAC Δεκαδικό τμήμα αριθμού

MOD Πηλίκο

MIN Ελάχιστο

MAX Μέγιστο

ABS Απόλυτη τιμή

SGN Πρόσημο αριθμού (< 0 = -1, 0 = 0, > 0 = 1



Τελεστές Κειμένου Συνάρτηση Περιγραφή λειτουργίας

UPCASE Κεφαλαία

LOWCASE Μικρά

LJUST Αριστερή στοίχιση

RJUST Δεξιά στοίχιση

PACK Αφαίρεση κενών

SUBSTRING Επιστρέφει μέρος κειμένου, δηλαδή SUBSTRING(κείμενο, αρχή, τέλος)

FORMAT Μορφοποίηση αριθμητικής τιμής, δηλαδή FORMAT(FORTRAN format, αριθμητική τιμή).


263Παράρτημα Γ – Ευρετήριο Εντολών/Λειτουργιών του Vulcan

263

Παράρτημα Γ – Ευρετήριο Εντολών/Λειτουργιών του Vulcan Analyse > Details > Distance, 204 Analyse > Legend Edit > Legend

Editor, 70, 101, 144, 162 Block > Advanced Reserves >

Advanced Reserves Editor, 164 Block > Construction > New Definition,

139 Block > Grade Estimation > Estimation

Editor, 152 Block > Header, 143 Block > Manipulation > Add Variable,

158, 178 Block > Manipulation > Calculate, 159,

160, 161 Block > Manipulation > Mine, 144 Block > Open, 143 Block > Pit Optimiser > Edit, 179 Block > Viewing > Blocks, 162 Block > Viewing > Pits, 186 Block > Viewing > Slice, 145 Design > Create > Layer, 191 Design > Layer Edit > Transfer, 192 Design > Point Edit > Register, 214 Design > Transformation > Translate,

213 File > Exit Workbench, 74 File > Import, 27, 64 File > New Design, 62 File > Quit Isis, 64, 70 File > Quit Legend Editor, 72, 102, 145,

162 File > Save, 64, 70, 72, 102, 105, 141, 145,

162, 186 Geology > Compositing >

Compositing, 149 Geology > Drilling > Load Drillholes,

72, 74, 103 Geology > Drilling > Model, 104 Geology > Drilling > Register, 74 Geology > Drilling > Remove

Drillholes, 74, 125 Grid Calc > Data > Load Design, 109 Grid Calc > Edit Modelling Defaults >

Create Grid Specifications, 108

Grid Calc > Edit Modelling Defaults > Project Defaults, 107

Grid Calc > Edit Modelling Defaults > Save Grid Specifications, 108

Grid Calc > Grids > Save Grid, 112, 115 Grid Calc > Model > Grid Model, 110,

114 Iroad > Edit > Apply Section, 248 Iroad > Edit > Connect Sections, 249 Iroad > Edit > Design Alignment, 243,

246 Iroad > Edit > Intersection Points, 241,

245 Iroad > Edit > Long Section, 244 Iroad > Edit > Road Sections, 246 Iroad > Files > Set Up, 239 Iroad > Files > Topography, 241 Iroad > Plotting > Sections, 255 Iroad > Quantities > Triangle, 252 Model > Grid Mesh Surfaces >

Triangulate, 117 Model > Primitives > Create/Edit

Primitives, 217, 218, 219 Model > Triangle Solid > Create, 122 Model > Triangle Surface > Create, 31,

199, 249 Model > Triangle Utility > Append, 123 Model > Triangle Utility > Boolean,

125, 201 Model > Triangle Utility > Contour, 204 Model > Triangle Utility > Relimit, 251 Open Pit > Open Cut Design > Flag

Toe/Crest String, 191 Open Pit > Ramps > Design Pit/Dump,

193 Open Pit > Ramps > Graphics

Toe/Crest/Road, 193 Table > Insert, 63 Tools > Preferences, 42 Underground > Development > Centre

Line, 205 Underground > Development >

Crosscuts, 215 Underground > Development > SetUp,



205 Utilities > Field Calculation, 69 View > Change View > Section, 49, 128

View > Create Section, 49

cami notes 2010

Documents