Xây dựng cơ sở dữ liệu địa cơ mỏ (Áp dụng cho mỏ than Đèo Nai)

Tóm tắt: Phần lớn các báo cáo địa chất thường tập trung vào các đối tượng như cấu trúc

vỉa than và trữ lượng than. Trong khi các thông tin dữ liệu địa kỹ thuật chính liên quan đến

các vấn đề địa cơ mỏ như ổn định bờ mỏ, sụt lún dịch động đất đá, tiêu chí chống giữ đường

lò lại chưa được chú ý đầy đủ. Đồng thời dữ liệu thường thiếu hệ thống. Bài báo trình bầy

phương pháp và kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu địa cơ mỏ cho Mỏ Than Đèo Nai bằng công

nghệ thông tin, bao gồm dữ liệu về cấu trúc địa chất, kiến tạo, quan trắc dịch động, tính

chất cơ lý đá qua đó giúp người dùng cập nhật, xử lý thông tin địa chất kỹ thuật mỏ hiệu

quả và dễ dàng.

pdf6 trang | Chuyên mục: Xây Dựng Dân Dụng và Công Nghiệp | Chia sẻ: yen2110 | Lượt xem: 248 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt nội dung Xây dựng cơ sở dữ liệu địa cơ mỏ (Áp dụng cho mỏ than Đèo Nai), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút "TẢI VỀ" ở trên
rắc dịch động từ 20 năm qua. Tọa 
độ các thời kì được thống nhất theo hệ Nhà 
nước VN-2000. Nhiều nguồn tài liệu đã được 
sử dụng từ các mỏ than, Viện KHCN Mỏ, Đoàn 
Địa chất 913, XN TDKS4, Cty ITE, Cục Địa 
chất VN... 
Cấu trúc CSDL địa cơ mỏ Đèo Nai gồm 
phần chính là CSDL địa chất quan hệ 
(Relational geological database) khoáng sàng 
Đèo Nai với các bảng dữ liệu liên kết trong 1 
file Deonai.mdb; Đồng thời các loại thông tin 
dữ liệu khác nhau như về quan trắc dịch động, 
tính toán trữ lượng than, phá hủy kiến tạo 
được sắp xếp thành Ngân hàng thông tin dữ liệu 
dạng cây thư mục. 
Cơ sở dữ liệu địa chất quan hệ được xây 
dựng bởi phần mềm rất thông dụng là 
MsAccess database, với tên và định dạng file là 
Deonai.mdb. Đây là định dạng phù hợp với hầu 
hết các phần mềm tích hợp quốc tế trong ngành 
mỏ như Surpac, GeoLynx, Techbase... Đồng 
thời có thể xây dựng CSDL trực tiếp từ các 
phần mềm chuyên dụng. 
 72 
Các bước xây dựng CSDL trên MsAccess 
gồm tạo bảng, mở bảng, nhập dữ liệu... : 
(1) Khởi động phần mềm MsAccess 
database, sử dụng (click) Database Wizard. 
(2) Chọn New Database. Trong ô 
Databases tab, nháy đúp biểu tượng loại CSDL. 
(3) Đặt tên và vị trí thư mục cho CSDL. 
(4) Bấm Create và thao tác tiếp theo 
hướng dẫn. 
CSDL bao gồm các bản ghi và tệp (record 
& file) có quan hệ logic với nhau, cụ thể là các 
bảng như: (1) Bảng tọa độ miệng lỗ khoan 
(Collar), (2) Bảng cột địa tầng lỗ khoan (Log), 
(3) Bảng phân tích mẫu theo khoan (Samp), và 
(4) Bảng độ cong lỗ khoan (Survey). Tiếp theo 
là nhiều bảng khác theo nhu cầu. Dữ liệu được 
sắp xếp trong bảng theo cấu trúc hàng và cột 
(Row & Colum), còn gọi là Bản ghi và Trường 
(Record & Field). Hàng thể hiện số liệu tương 
ứng bắt đầu từ tên lỗ khoan (Hole Id), còn cột 
thể một loại dữ liệu nào đó theo các lỗ khoan 
hay các vị trí khác nhau trong cùng một lỗ 
khoan. Cấu trúc dữ liệu các bảng chính trình 
bầy trên hình 1, tuy nhiên do khuôn khổ có hạn 
của một bài báo, các bảng phải chồng xếp trong 
1 hình và được mô tả như sau: 
(1) Bảng Tọa độ miệng lỗ khoan (Collar): 
Chứa đựng các thông tin tọa độ miệng lỗ 
khoan, như toạ độ X,Y,Z, tương ứng với các cột 
(colum) Hole, X,Y,Z. 
(2) Bảng Cột địa tầng lỗ khoan (Log): Mô 
tả thông tin về các lớp nham thạch dọc theo cột 
địa tầng lỗ khoan, bao gồm các trường Tên lỗ 
khoan (Hole), Từ độ sâu (From), Đến độ sâu 
(To), Tên và mô tả nham thạch (Description), 
Tọa độ X,Y,Z các lớp đá, Góc ma sát trong , 
Lực dính kết C, Trọng lượng thể tích , Độ bền 
nén , Chiều dầy lớp Mv, Độ dốc, Tên vỉa... 
(3) Bảng Trắc địa lỗ khoan (Survey): Ghi 
nhận thông tin không gian hay độ cong trục lỗ 
khoan theo các trường như: Tên lỗ khoan, Độ 
sâu (Depth), Phương vị trục lỗ khoan 
(Azimuth), Góc dốc (Dip). 
(4) Bảng số liệu Mẫu cơ hoá lí theo lỗ 
khoan (Sample, log-mech): Thể hiện các chỉ 
tiêu thí nghiệm mẫu như Độ tro than, Nhiệt 
lượng, Lưu huỳnh, Chất bốc, Chiều dầy lớp, 
Ma sát, Độ bền, Lực dính kết... cũng theo các 
trường Tên lỗ khoan (Hole), Từ độ sâu (From), 
Đến độ sâu (To) và Tọa độ X,Y,Z các lớp. 
 (5) Bảng Vtcong tính ra tọa độ các lớp đá 
theo trục cong các lỗ khoan 
Hình 1. Các bảng trong CSDL địa chất quan hệ Đèo Nai trên phần mềm MsAccess 
75 
Cùng với các bảng trên có thể thiết kế nhiều 
bảng dữ liệu khác theo yêu cầu như bảng Ak40 
- độ tro các mẫu than bé hơn 40%, bảng View 
lưu giữ các thông tin mặt cắt, bảng Verify kiểm 
tra tính logic tọa độ lỗ khoan... 
3. Ngân hàng thông tin dữ liệu 
Ngân hàng thông tin dữ liệu có cấu trúc cây 
thư mục, bắt đầu từ tên chính Deonai, phân chia 
thành các thư mục theo tính chất thông tin như 
Địa chất, Địa hình, Kiến tạo, Mô hình, Vách-trụ 
vỉa, Trữ lượng, Quan trắc dịch động, Ổn định 
bờ mỏ... Các file dữ liệu có nhiều kiểu dạng 
(extension) khác nhau, tùy thuộc vào phần mềm 
tạo nên nó. 
Việc trình duyệt file và sửa đổi dữ liệu có thể 
thực hiện trong cửa sổ Windows Explorer hoặc 
siêu liên kết của Windows, hoặc từ các phần mềm 
ứng dụng thông qua đường dẫn. Thư mục Địa 
hình lưu trữ bản đồ số và các file DEM địa hình 
của các năm (ví 
dụ..\..\DEONAI\Diahinh\DH98THU\DHINH98\
DH98A3.WOR). Thư mục Kiến tạo chứa thông 
tin về các đứt gẫy địa chất và mô hình mặt trượt. 
Mô hình vách trụ từ Vỉa G1 đến Vỉa Dầy (11 vỉa 
than) trình bầy trong thư mục Mohinhvt (hình 2). 
Kết quả mô hình vách trụ vỉa được thể hiện 
hình họa trên bản đồ đồng đẳng độ cao trong 
thư mục Vach_tru. Tại đây cũng thể hiện theo 
từng vỉa than và khu vực. Ví dụ muốn hiển thị 
bản đồ đẳng trụ vỉa G1 ta chỉ cần kích đúp vào 
file 
..\..\DEONAI\vach_tru\DEONAIPR\G1\G1TR
U.WOR trong cửa sổ Windows Explorer. 
Số liệu quan trắc dịch động được lưu trữ và 
xử lí tại thư mục Qtdd, phân chia theo bờ bắc và 
bờ nam. Các file liên quan đến các tuyến quan 
trắc được đặt tên có chữ Ab, Bb, Cb, Eb tương 
ứng với bờ bắc và An, Bn, Cn, En tương ứng 
với bờ nam. Có thể truy cập thẳng vào số liệu 
dịch động của nhiều năm qua tại địa chỉ 
..\..\DEONAI\Qtdd\bac\northdata.xls, 
..\..\DEONAI\Qtdd\bac\north_bd.xls thuộc bờ 
bắc hay 
..\..\DEONAI\Qtdd\nam\SOUTH_bd.xls, 
..\..\DEONAI\Qtdd\nam\SO_b_g.xls thuộc bờ 
nam. 
Bảng tính điện tử về ổn định bờ mỏ lưu giữ 
trong thư mục Ondinh, có địa chỉ truy cập là 
..\..\DEONAI\Ondinh\DEONAI_N.XLS.
Hình 2. Thư mục Mô hình các vỉa than (Mohinhvt)[1] 
 74 
Hình 3. Lập tuyến mặt cắt trên địa hình bờ mỏ Đèo Nai với các lỗ khoan [4] 
Hình 4. Đưa thông tin cần thiết vào mặt cắt (địa hình, đứt gẫy, vỉa than, lỗ khoan...)[4]
4. Các ứng dụng với cơ sở dữ liệu địa cơ mỏ 
Đèo Nai 
Ứng dụng với cơ sở dữ liệu là xử lý thông 
tin tạo nên các sản phẩm cần thiết. Các sản 
phẩm có thể ở dạng báo cáo (văn bản, biểu 
bảng) hay đồ họa (bản đồ, mặt cắt, hình ảnh, đồ 
thị...). Một số ứng dụng cơ bản là: Tính toán 
thống kê và phân tích địa chất, trắc địa, mô hình 
hoá cấu trúc khoáng sàng, thành lập bản đồ địa 
hình, cấu trúc, nham thạch, đồng đẳng, thành 
lập mặt cắt, tính toán trữ lượng và khối lượng, 
xử lí số liệu đo đạc trắc địa và quan trắc dịch 
chuyển, tính toán ổn định bờ mỏ... Trong khuôn 
khổ bài báo, dưới đây là minh họa một số kết 
quả xử lý dữ liệu về xây dựng mặt cắt và hiển 
thị mô hình 3D địa hình với việc ứng dụng 
phần mềm Surpac và GeoLynx. 
75 
 K180
 K119
 K213
 K88
K21
 K86
Lç khoan
N¨m 1998
A
2
Líp ®¸
Mèc quan tr¾c
VØ
a G
1
§Þa h×nh c¸c n¨m
MÆt tr-ît
§øt gÉy k/t
VØa D
Çy
VØ
a G
2
VÐc t¬ dÞch chuyÓn
Se
am
 G
1
VØa G1
A
n
fa
3
A
4
A
3
200m
350m
300m
250m
 1976
100m
1989 150m
1992
50 100m
1985
0
200m
350m
300m
250m
150m
100m
2001
21
2b 3
3'
4 5
6
7
8
11
12'
12
14 15'
15 16
17
18
19
20
Hình 5. Hiển thị xây dựng mặt cắt và mặt trượt bờ mỏ (Tuyến Bb Đèo Nai) [2] 
Trên cơ sở xây dựng mô hình cấu trúc, 
phần mềm cho phép lập các mặt cắt bất kỳ theo 
giới hạn và phương vị yêu cầu. Tất cả các động 
tác chỉ là vạch 1 nét tuyến trên bản đồ và khai 
báo các thông số cần hiển thị: Thực hiện lệnh 
vẽ mặt cắt địa chất “COMPUTE > CROSS 
SECTION” và chọn tuyến bất kỳ, chọn phạm vi 
ảnh hưởng, mầu sắc, góc dốc và hiển thị trên đó 
các thông số, lỗ khoan như độ sâu trụ lớp đá, độ 
tro mẫu than, phân bố các vỉa than, địa hình và 
đứt gẫy kiến tạo... (xem hình 3, 4). Sản phẩm 
nhận được là mặt cắt tuyến sau một số biên tập 
tiếng Việt như trên hình 5. 
Địa hình 3D bờ mỏ Đèo Nai cùng các lỗ 
khoan thăm dò được thể hiện như trên hình 6. 
Hình 6. Địa hình bờ mỏ Đèo Nai và các lỗ khoan thăm dò [2] 
75 
5. Kết luận 
Cơ sở dữ liệu địa cơ mỏ Đèo Nai có 
nhiều thông tin phong phú, đặc biệt trong đó 
có cơ sở dữ liệu địa chất quan hệ trên phần 
mềm MsAccess, các hình họa nhiều định 
dạng format tương thích với nhiều phần mềm 
chuyên dụng phổ biến. CSDL có tiềm năng 
ứng dụng phong phú, đặc biêt từ đó có thể mô 
hình hóa, xây dựng mặt cắt, tính toán trữ 
lượng, hiển thị không gian 3 chiều... 
Đây là một trong những ứng dụng ban 
đầu về thành lập cơ sở dữ liệu địa cơ mỏ phục 
vụ sản xuất và quản lý, nghiên cứu. Nó có thể 
tiếp tục được hoàn thiện và cập nhật, đồng 
thời xây dựng không những cho mỏ Đèo Nai 
mà còn các mỏ khác để đáp ứng tốt hơn yêu 
cầu thực tế, tăng năng suất lao động, độ chính 
xác, sự thuận tiện trong lưu giữ, cập nhật, sự 
thống nhất, đồng bộ ở các công đoạn và ấn 
loát đẹp, rõ ràng, phù hợp nhu cầu hiện đại 
hóa, công nghiệp hóa ngành Than và hòa 
nhập với phương hướng phát triển khoa học 
kĩ thuật chung của thế giới. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Kiều Kim Trúc và nnk, 2000. Xây dựng cơ 
sở dữ liệu điều kiện địa chất mỏ phục vụ điều 
khiển ổn định bờ mỏ lộ thiên. Báo cáo đề tài Bộ 
Công nghiệp. Viện KHCN Mỏ. Hà Nội. 
[2]. Pustovoitova T.K., Kiều Kim Trúc và nnk, 
2003. Nghiên cứu biến dạng bờ mỏ và các biện 
pháp đảm bảo ổn định bờ mỏ lộ thiên ở các mỏ 
Đèo Nai, Cọc Sáu, Cao Sơn, Hà Tu, Núi Béo và 
Na Dương. Viện KHCN Mỏ-Viện VNIMI. Hà 
Nội-St. Peterrsburg. 
[3]. RockWorks TM, 1999. Instruction Manual. 
RockWare Inc. Golden, Colorado. USA. 
[4].Smith M. L, 1999. Geologic and Mine 
Modelling using Techbase and Lynx. AA. 
Balkema. Rotterdam. Netherland. 
SUMMARY 
Creating Geotechnical database (Case study of Deonai coal pit mine) 
Kieu Kim Truc, Vietnam National Coal and Mineral Industries Group (Vinacomin) 
Most geological reports focuses on coal seam structure and coal reserve. The geotechnical 
data to be dealed with geotechnical problem such as slope stability, land subsidence, seam roof 
controlling, mine working support... is not covered enough, as well as not systematically. The paper 
introduces the way of creating and results of geotechnical database of open pit Deonai, which 
includes geological and tectonic structure, rock movement monitoring data, geotechnical 
properties... The database makes its possible for users to update and process geotechnical data for 
the problems in easy and effective manner. 

File đính kèm:

  • pdfxay_dung_co_so_du_lieu_dia_co_mo_ap_dung_cho_mo_than_deo_nai.pdf