Використання сучасного програмного забезпечення для опрацювання маркшейдерських зйомок

Abstract

Магістерська робота присвячена дослідженню можливостей сучасного програмного забезпечення для опрацювання маркшейдерських зйомок у межах відкритих гірничих робіт. Останніми роками у маркшейдерську справу активно впроваджуються цифрові технології: високоточні GNSS-приймачі, спеціалізовані програмні комплекси, хмари точок, цифрові моделі рельєфу. Це суттєво змінює підходи до камеральної обробки даних і підвищує вимоги до точності, швидкості та автоматизації. Традиційні методи вже не здатні забезпечити належний рівень ефективності, що обумовлює актуальність дослідження програмних рішень для маркшейдерії. Метою роботи є підвищення ефективності та точності маркшейдерських робіт шляхом застосування сучасних програмних комплексів для опрацювання результатів тахеометричних, GNSS- та фотограмметричних зйомок у межах залізорудного кар’єру відкритої розробки. Для досягнення мети визначено та виконано такі завдання: проаналізувати стан і тенденції розвитку маркшейдерських зйомок; провести огляд сучасного програмного забезпечення, що використовується для камеральної обробки вимірювань; дослідити можливості Leica Geo Office / Leica Infinity, Trimble Business Center, CREDO, Surpac, Micromine, CloudCompare та K-MINE; розробити методику цифрової обробки маркшейдерських даних; виконати практичну частину на основі умовних даних залізорудного кар’єру; оцінити точність, переваги та недоліки використання різних програмних засобів. Об’єктом дослідження є процес маркшейдерського забезпечення відкритих гірничих робіт. Предметом дослідження – методи цифрової камеральної обробки маркшейдерських вимірювань і функціональні можливості програмних комплексів, що реалізують ці методи. У роботі застосовано загальнонаукові та спеціальні методи: аналіз літературних джерел, порівняльний аналіз програмного забезпечення, методи математичної обробки вимірювань, просторовий аналіз, побудова цифрових моделей рельєфу, аналіз хмар точок. У ході дослідження виконано комплексний аналіз сучасних програмних продуктів для опрацювання маркшейдерських зйомок. Розглянуто можливості Leica Geo Office та Leica Infinity для імпорту польових даних і зрівноваження мереж, можливості Trimble Business Center щодо автоматизації обробки вимірювань і побудови цифрових моделей. Значну увагу приділено CREDO як поширеному програмному рішенню в Україні. Окремо проаналізовано функціонал Surpac і Micromine для тривимірного моделювання. CloudCompare розглянуто як універсальний інструмент для роботи з хмарами точок, а K-MINE — як сучасний комплекс вітчизняного програмного забезпечення, що поєднує засоби обробки вимірювань, побудови моделей і визначення об’ємів. Практична частина виконана на умовних даних залізорудного кар’єру. Проведено моделювання тахеометричного ходу, обчислення дирекційних кутів і координат точок, їх зрівноваження методом найменших квадратів, побудову цифрової моделі рельєфу, генерацію триангуляційної сітки та моделювання поверхонь уступів. За даними двох епох виконано обчислення об’ємів, визначено зміну рельєфу та проведено аналіз деформацій окремих ділянок кар’єру. У результаті встановлено, що сучасні програмні комплекси суттєво підвищують точність обробки маркшейдерських даних, значно скорочують час камеральних робіт і мінімізують вплив людського фактора. Програмні засоби забезпечують автоматизацію обчислень, побудову тривимірних моделей, аналіз деформацій і формування звітної документації, що робить їх невід’ємною складовою маркшейдерського забезпечення відкритих гірничих робіт.