Возможности современных программ по планированию горных работ

http://www.amcconsultants.com/

Инструмент, соответствующий нынешнему времени

Учитывая нынешнее возрождение цен на минеральное сырьё, каждая горнодобывающая компания должна сосредоточиться на оптимизации стратегии, чтобы обеспечить переход от мышления, ориентированного на затраты к мышлению, ориентированному на максимизацию доходности, используя преимущества возрождения горнодобывающей промышленности.
Недавние достижения в разработке программного обеспечения для стратегического планирования отработки месторождений открытым способом позволяют оптимизировать сложные проблемы добычи, связанные со комплексным и широким набором параметров и ограничений. Такие программы одновременно оптимизируют последовательность добычи, выбор бортового содержания, количество необходимого горнодобывающего оборудования и капитальные затраты для максимизации чистого дисконтированного дохода (ЧДД) по проекту или достижения корпоративных целей. Эти современные методы должны быть приняты на стратегическом уровне или уровне срока жизнедеятельности рудника, чтобы обеспечить разработку полезных ископаемых самым доходным способом в рамках реальной практической добычи.

Традиционно, планирование горных работ включает в себя целый ряд последовательных процессов для оценки достоинств различных сценариев планирования горных работ. Как правило, план добычи строится на основе фиксированных бортовых содержаний и стремится достичь основной цели, такой как проектная загрузка мельницы, при сохранении плавного распределения общей добычи и транспортировке горной массы с учетом производительности предварительно определенного комплекса горнодобычной техники. План добычи затем используется в качестве основы для расчета рабочих часов и единиц оборудования. Из последних формируются вводные данные в модели затрат, которые вычисляют затраты на добычу и общую доходность проекта. Процесс повторяется с различными предположениями общей добычи и транспортировке горной массы, последовательности операций или бортового содержания. Как только горный инженер, отвечающий за планирование горных работ, будет уверен в том, что было оценено достаточное количество сценариев, выбирается наилучший результат, который используется для остальной части процесса, такого как проектирование отвалов пустой породы и рудных складов.

Проблема с этим подходом заключается в том, что весь процесс может отнимать много времени, не быть оптимальным с точки зрения доходности – особенно когда планируемая операция сложна и в значительной степени зависит от понимания горным инженером месторождения и наличия у него собственного практического опыта.

Именно поэтому использование передового программного обеспечения для планирования горных работ становится все более распространенным среди горнодобывающих компаний и консультантов. Частично-целочисленные процессы линейного программирования и современные алгоритмы позволяют оперативно оценивать сложные проблемы и помогают инженерам и руководству принимать обоснованные решения относительно выбора наилучшей стратегии разработки или оптимизации разработки месторождений.

Мощь передового программного обеспечения для планирования горных работ заключается в его способности достигать нескольких целей при соблюдении множества ограничений путём прогнозирования, чтобы гарантировать, например, что способ отработки, выбранный в первый год производства, не ставит под угрозу возможность достижения поставленных целей в последующие годы и достижения оптимальной доходности предприятия. Это является значительным улучшением по сравнению с традиционным подходом, при котором план горных работ разрабатывается на каждый период по отдельности.

Улучшение ЧДД проекта может быть достигнуто путем применения переменных значений бортовых содержаний в зависимости от сроков планирования. Это достигается путем определения сортовых категорий по содержанию на основе пространственного распределения руды и соотношению «содержание – тоннаж». Современное программное обеспечение для планирования горных работ может определять общую стратегию, согласно которой материал с высокими содержаниями поступает на перерабатывающую установку в самом начале эксплуатации месторождения при сбалансированном распределении переработки всего добытого материала и, следовательно, затрат на добычу на весь оставшийся срок жизнедеятельности рудника. В соответствии со стратегией первостепенной добычи/переработки руды с высокими содержаниями результирующий ЧДД, как правило, может быть на 15% выше, чем при прямой переработке рядовой руды.

Одной из проблем стратегии первостепенной переработки руды с высокими содержаниями является необходимость добычи большего количества горной массы, а, следовательно, требуется дополнительное оборудование. Воздействие этой стоимости может быть оценено в рамках программного обеспечения путем введения в модель в качестве переменной количества часов работы оборудования. Присвоение капитальных затрат более крупному комплексу оборудования позволяет программному обеспечению определять, выгодно ли вообще и в какие периоды необходимо увеличить производственную мощность для оптимизации ЧДД проекта. Решения о капитальных расходах не ограничиваются комплексом горнодобывающего оборудования и могут распространяться на оценку эксплуатационных характеристик и наилучших сроков для увеличения мощности обогатительной фабрики или вложения капитала в разработку нового карьера.

Оптимизация доходности проекта горными инженерами усложняется, когда необходимо соответствие нескольким целей или ограничений. Например, на месторождениях железной руды приходится иметь дело со строго точными содержаниями и уровнями наличия примесей. Минимальные и максимальные ограничения могут быть введены для обеспечения того, чтобы программное обеспечение учитывало их на весь срок жизнедеятельности рудника, достигая при этом производственных целей и оптимизируя последовательность операций по разноске карьера для получения максимально возможной доходности проекта.
Эти программы также могут оптимизировать порядок формирования отвалов породы, одновременно рассматривая вышеупомянутые ограничения или переменные, чтобы максимизировать доходность проекта. Пространственные границы породных отвалов, представляющие максимально возможную емкость, могут быть импортированы в программное обеспечение для оценки. Чтобы генерировать затраты на транспортировку, программа использует время цикла перемещения материала от каждого добычного блока добычи до каждого блока выгрузки пустой породы внутри границ нескольких отвалов. Впоследствии время и стоимость цикла перевозки определяют наиболее подходящее место назначения для каждого блока выгрузки и складирования породы, чтобы свести к минимуму затраты на перевозку или равномерно распределить транспортное оборудование на весь срок жизни проекта.
Несмотря на успехи в разработке программного обеспечения для планирования добычи, практичность добычи должна быть центральной в стратегии развития. Чтобы избежать эффекта «черного ящика», т.е. принятия решения, суть которого не может быть объяснена, инженер наиболее всего заинтересован в оценке множества сценариев, чтобы продемонстрировать приращение добавленной стоимости и пояснить процесс принятия решений.

Это лишь некоторые из множества путей применения современного программного обеспечения для планирования горных работ, который подчеркивает, насколько оно полезно для горнодобывающих компаний в плане повышения до максимальной доходности действующих горнодобывающих предриятий или будущих проектов.

Филипп Леблё (Philippe Lebleu)
Ведущий горный инженер
plebleu@amcconsultants.com

Эта статья была впервые напечатана в журнае CIM Magazine http://magazine.cim.org/en/voices/a-tool-for-these-times/.

Комментирование закрыто.