начальник технического отдела
АО “Костанайские минералы”
Значительная часть полезных ископаемых во всем мире добывается открытым способом с извлечением значительных объёмов вскрыши. Это влечёт за собой дополнительные затраты, которые необходимо контролировать и, естественно, минимизировать. Также стоит отметить, что прибыль горнодобывающих компаний напрямую зависит от конъюнктуры рынка.
В подобных рыночных условиях проектирование карьеров – важная и сложная производственная задача. Действительно, при проектировании специалистам нужно учитывать множество факторов: геологические, геотехнические, экономические и другие. И не стоит забывать, что история насчитывает не одну аварию на рудниках, когда происходили массовые обрушения вследствие несовершенности расчётов устойчивости. Поэтому сегодня грамотная автоматизация проектных работ и расчётов устойчивости бортов – одни из основных направлений совершенствования технологий добывающих компаний.
АО “Костанайские минералы” на рынке более полстолетия и сопряжена с поиском новых подходов, способных вывести предприятие на новые технические уровни. При выборе программного обеспечения мы ориентировались на функциональные возможности в условиях интенсивного ведения горных работ и возможностей настроить систему под особые положения работы предприятия.
3D моделирование, инновационные технологии и анализ больших объёмов данных, горизонтальная и вертикальная интеграции, реализованные в K-MINE, всецело соответствовали нашим требованиям и технологическим стандартам Индустрии 4.0.
Многолетний опыт разработчиков K-MINE позволил внедрить новейшие технологии в программный комплекс проектирования карьеров и расчёта устойчивости бортов. Для нас K-MINE: Проектирование и Устойчивость бортов – ключ к оптимизации технологии добычи и использования оборудования, а также обеспечения высокого уровня экономических показателей горных работ.
Программные алгоритмы риск-ориентированного управления проектами K-MINE позволяют запроектировать карьер любой сложности и морфологии, независимо от его местонахождения. Новейший инструментарий программных решений используется для формирования единого цифрового пространства проектирования и управления жизненным циклом месторождений.
Проектирование горных работ в K-MINE включает в себя инструменты для 3D проектирования горных предприятий, проектирования карьеров, отвалов, автодорог и прочих горнотехнических сооружений (рис. 1).
Вся информация (текстовая, табличная, графическая) подготавливается, оперативно и грамотно структурируется, систематизируется в едином информационном массиве. На ее основе формируются цифровые двойники промышленных объектов. Для удобства используются программные интерфейсы, обеспечивающие обмен данными с прочими ГГИС и САПР.
Проектировщик K-MINE позволяет решать множество дополнительных задач: организация коллективной работы подразделений, повышение эффективности управления информацией, обеспечение ее целостности и полноты, точности расчётов и, как следствие, повышение производительности труда специалистов и конкурентоспособности предприятия на рынке в целом.
Ещё один важный шаг в проектировании – это произведение точных расчётов устойчивости бортов. Максимальная концентрация горных работ и увеличение параметров горных выработок обязывают использовать высокопроизводительную технику на карьерах. В этих условиях вопросы определения оптимальных углов откосов и обеспечения их устойчивости при ведении горных работ приобретают серьёзное значение.
K-MINE: Устойчивость бортов рассчитывает безопасные конструкции карьеров и высоты отвалов буквально одним щелчком мыши.
В алгоритмах работы программного комплекса расчёта устойчивости заложены общепринятые положения теорий и реализованы несколько расчётных схем. Геолого-маркшейдерские модели для анализируемого участка борта карьера или отвала формируются с помощью построения множественных пересечений (разрезов) в границах, задаваемых пользователем. В расчётные схемы вводятся данные инженерных изысканий с расчётными значениями физико-механических свойств пород, слагающих толщу борта исследуемого участка, и прочие показатели (рис. 2).
В результате выполнения вычислений в графическую среду K-MINE наглядно представляются данные о параметрах устойчивости выбранного участка с обозначением устойчивых, неустойчивых и недостаточно устойчивых участков (рис. 3). Реализована удобная функция фильтрации выводимых результатов, подготовки отчёта о проведённых расчётах, настройки параметров и выборе критериев расчёта.
Рис. 3 – Пример определения устойчивого состояния
уступов и бортов карьеров и отвалов
Использование K-MINE в качестве комплексной автоматизированной системы для проектирования позволяет перевести работу практически всех отделов проектной организации на качественно новый уровень.
В структуре K-MINE используется инновационный механизм, позволяющий производить тонкую настройку программного интерфейса по запросу специалиста под индивидуальные условия. Кроме того, в составе программной системы используются наборы конфигураций, процедур, функций для выполнения типовых и часто используемых задач для различных групп специалистов и отделов проектирования.
Усовершенствованы функции подготовки документации в едином формате в соответствии с нормами и стандартами, что исключает возникновение ошибок при оформлении графической документации. Для подготовки документов предусмотрен набор шаблонов чертежей: рамочное и внерамочное оформление, подписи, надписи, таблицы с расчётными данными и др. Это значительно облегчает работу специалистов.
Пакет программных решений K-MINE предоставляет уникальные возможности горнодобывающим компаниям в кратчайшие сроки начать выполнение необходимых проектов. Использование цифрового моделирования в виртуальной среде поддерживает связь между спроектированными объектами и геологией. Чрезвычайно эффективный и надёжный инструментарий удовлетворяет все требования современных горнодобывающих компаний.
Профессиональное программное обеспечение K-MINE, опробованное многолетним опытом использования, позволило оптимизировать ведение горных работ, уменьшить объёмы вскрышных пород, управлять потенциальными рисками при проектировании объектов и расчётах коэффициентов устойчивости, увеличить прибыль, а также существенно повысить безопасность ведения горных работ.