Цель работы - построение цифровой модели изменчивости физико-механических свойств Эльгинского месторождения. В качестве исходных данных была использована информация из электронных баз данных, созданных по материалам геологических отчетов, отчетов эксплуатационной разведки. Для создания геологической модели углепородного массива Эльгинского месторождения, был использован отечественный программный комплекс "Orange". На основе баз данных и используя программный комплекс "Orange", построены блочные 3D модели изменчивости физико-механических свойств: предела прочности при сжатии, предела прочности при растяжении и плотности углевмещающих пород в стратиграфических интервалах глубин У6- У5, У5-У4, У4-H16, H16-H15. Современные компьютерные технологии позволяют визуализировать значения физико-механических свойств, соответствующие каждой точке двумерного сечения геологического тела. Для оценки строения и состояния массива горных пород возможно построение не полной трехмерной цифровой модели, а её аппроксимации двумерными сечениями, которые наглядно и информативно показывают пространственную изменчивость одного из физико-механических свойств. Приведен пример гипсометрических планов распределения предела прочности пород при растяжении, сжатии и объемной плотности по глубине залегания вмещающих пород, в междупластиях У6- У5. Исследования, по мощности междупластия, проводились с дискретизацией от 0.4 м. до 1 м., по глубине, что дало возможность проследить изменение физико-механических свойств пород как с глубиной, так и по латерали. Как видно из представленных планов, изменчивость прочностных и плотностных свойств пород достаточно велика. Предел прочности пород при одноосном сжатии, в пределах изучаемых интервалов, изменяется от 20,5 Мпа до 129,9 Мпа, предел прочности при одноосном растяжении, от 2,64 МПа до 11,3 МПа, объемная плотность, от 2,45 г/см3 до 2,81 г/см3. Результаты исследований позволяют проектировать и планировать разработку месторождения, а также составлять паспорта на буровзрывные работы с учетом изменчивости свойств углевмещающих пород.
This paper focuses on building a digital model that reflects the variability of the physical and mechanical properties of the Elginskoye deposit. The initial data came from electronic databases compiled from geological and operational exploration reports. The Orange software package was used to create a geological model of the coal-bearing rock mass of the Elginskoye deposit. Block 3D models of the variability of physical and mechanical properties such as compressive strength, tensile strength, and density of carbon-bearing rocks in stratigraphic intervals at depths U6–U5, U5–U4, U4–H16, and H16–H15 were constructed. Modern computer technologies are able to visualize the values of physical and mechanical properties corresponding to each point of a two-dimensional cross-section of a geological body. Rather than constructing a complete three-dimensional digital model to assess the structure and condition of the rock mass, an approximation can be constructed using two-dimensional cross-sections, which clearly and informatively display the spatial variability of one of the physical and mechanical properties. An example is given of hypsometric plans for the distribution of rock strength under tension, compression, and bulk density at the depth of the surrounding rocks, in the interlayers U6–U5. Interlayer strength was measured at intervals ranging from 0.4 m to 1 m in depth, thereby identifying changes in the physical and mechanical properties of the rock both with depth and laterally. The presented plans demonstrate a significant variability in the strength and density properties of the rock. The strength limit of rocks under uniaxial compression, within the studied intervals, varies from 20.5 MPa to 129.9 MPa, the strength limit under uniaxial tension, from 2.64 MPa to 11.3 MPa, and the bulk density varies from 2.45 g/cm3 to 2.81 g/cm3. The results of the research can be used to design and plan the development of the deposit, as well as to draw up specifications for drilling and blasting operations, taking into account the variability of the properties of carbon-bearing rocks.

Наибольшую опасность для горняков при подземной отработке месторождений представляют взрывоопасные газы. Полнота, точность и методы определения содержания газов в толще породы являются ключевыми, когда речь идет о безопасности и сохранении жизни шахтеров. Нерюнгринское угольное месторождение, о котором пойдет речь, является уникальным в геолого-структурном отношении. Основные факторы, оказавшие влияние на газоносность месторождения: термобарические условия образования углей, угленосность, тектоника, гидрогеологические и геокриологические условия, ведение горных работ. Было проведено изучение газоносности угольных пластов и вмещающих пород Нерюнгринского месторождения. Исследования показали отсутствие на месторождении зон полной деметанизации и наличие таких газов, как метан, азот, углекислый газ, углеводородные газы, водород. При этом содержание метана в породах зависит от количества рассеянного органического вещества. Помимо прочего, значительное количество метана содержат подземные воды. При изучении газового состава газа угленосной толщи Нерюнгринского месторождения установлены две основные газовые зоны: зона газового выветривания и зона метановых газов. Природные газы в угленосной толще месторождения в метановой зоне представлены в основном метаном. В пределах месторождения отмечается закономерное увеличение метаноносности угольных пластов с глубиной их залегания. Воздействие мерзлоты на газоносность угольных пластов оценивается с двух позиций: а) мерзлота как температурный фактор, повышающий газоемкость углей; б) мерзлота как экранирующий фактор, снижающий газопроницаемость углей, а также пород угленосной толщи и покровных отложений. В настоящее время, в связи с широким развитием горных работ, мерзлотная обстановка изменилась, мерзлотный экран уничтожен. В результате снятия многолетнемерзлых пород и угольного пласта Мощного происходит естественная дегазация пласта Пятиметрового. Результаты изучения газоносности в угленосной толще Нерюнгринского месторождения позволили понять особенности распространения газов в углепородной толще и факторы, влияющие на содержание газов и их распространение.