» » Горно-геологические объекты в структуре геологической среды

Горно-геологические объекты в структуре геологической среды

02.08.2016

Горно-промышленная геология решает задачи геологического обеспечения горных предприятий на основе полной и достоверной информации о геологической среде и составляющих ее элементах. Геологическая среда — это реальное физическое (геологическое) пространство в пределах земной коры, которое характеризуется определенным комплексом геологических условий, т.е. совокупностью некоторых свойств и процессов. При техногенном воздействии горного производства на геологическую среду образуется горно-геологический объект, представляющий собой часть геологической среды, ограниченную сферой действия конкретного горного производства.
Системный подход к исследованию геологической среды предусматривает ее декомпозицию с построением иерархии пространственно связанных частей — геологических объектов (систем). Границы между объектами различных уровней проводятся по поверхностям (линиям, точкам) скачкообразного изменения (уменьшения) мер взаимного сходства и взаимосвязи смежных элементов объема (площади, длины). Геологические объекты-системы подчиняются общему правилу отношений, согласно которому система меньшего объема (размерности) является частью более крупной (сложной) системы.
С позиции этого подхода геологическая система — материальный объект, который состоит из взаимосвязанных частей (подсистем, элементов), образующих некоторую целостность. Каждый материальный объект характеризуется множеством свойств, по определенной совокупности которых могут быть выделены части системы. Следовательно, существует множество способов декомпозиции системы. В качестве подсистемы (элемента) может рассматриваться лишь такая часть системы, о которой может быть получена необходимая информация, по которой изучены ее свойства, связи и пространственное положение. При решении задач горно-промышленной геологии подсистемы должны выделяться так, чтобы существовала возможность прямого или косвенного технического воздействия на каждую из них.
Горно-геологические объекты, как и все геологические, — категория историческая. Они возникают в результате единого процесса развития Земли, в котором собственно геологический процесс является одной из составляющих. Это определяет взаимосвязь и взаимообусловленность геологических объектов во времени и пространстве.
Любой геологический объект представляет собой отдельное звено в единой цепи этих объектов, одни из которых, расположенные по иерархии выше, включают в себя его, другие, расположенные ниже, входят в него как составная часть. He все геологические объекты являются или могут быть объектами горного производства. Однако в той части иерархической системы, к которой они относятся, все горно-геологические объекты подчинены тем же закономерностям, что и соответствующие геологические объекты. Характеристики конкретного объекта геологической среды определяют схемы вскрытия и способы разработки, системы горных работ, их параметры, структуру горнотехнологических процессов. В свою очередь горное производство оказывает воздействие на геологическую среду. С этой точки зрения блоки, отдельные участки земной коры, затронутые горными работами, приобретают новое качество, поскольку из геологических объектов они трансформируются в горно-геологические.
Обладая всеми характеристиками геологических, горногеологические объекты имеют и принципиальные отличия. Они всегда являются экономической категорией. Это означает, что исследование любого участка земной коры в хозяйственной деятельности человечества (горно-строительных работах, добыче полезных ископаемых и др.) всегда определяется экономической целесообразностью промышленного освоения и применения соответствующей технологии горного производства.
Горно-геологические объекты образуются, как уже отмечалось, при техногенном воздействии на геологическую среду. Поэтому выявить генезис горно-геологических объектов, а в дальнейшем прогнозировать их свойства для целей промышленного освоения можно лишь на основе совместного рассмотрения разных сторон структуры этих объектов — геологической и горно-технической.
Всю совокупность объектов, взаимодействие которых в земной коре приводит к образованию горно-геологических объектов, можно разделить на собственно геологические, геологопромышленные, административно-производственные и горнотехнические. В свою очередь, в пределах каждой из названных групп объектов, в целом представляющих собой иерархические системы, можно выделить по масштабу и соподчиненности уровни и поставить их в соответствии друг с другом. Только геологические объекты являются первичными, природными, а все остальные — производными, искусственными.
Декомпозиция геологической среды, сопровождающаяся установлением иерархии горно-геологических объектов, позволяет выявить элементы структурной и вещественной неоднородности полезного ископаемого в пределах горно-технологических границ, определить масштаб, методы и средства изучения объекта на соответствующем уровне. Это в конечном счете дает возможность построить его математическую модель, от сложности которой полностью зависит специфика геологического обеспечения горных работ для каждого уровня и периода планирования производства.