Авторы: Зарайсько Илья, зам. технического директора, ООО «Дассо Систем Джеовия РУС»; Головань Алексей, ведущий горный инженер, ООО «Дассо Систем Джеовия РУС»
Многие современные предприятия горнодобывающей отрасли сегодня сталкиваются с проблемами календарного планирования горных работ. Данный вопрос особенно актуален для высокопроизводительных карьеров с длинными и очень длинными циклами отработки. В условиях глобального изменения отраслевой экономики умение просчитывать различные варианты развития и направления горных работ является залогом успеха в будущем и обеспечивает возможность оперативного управления предприятием в целом.
Современные российские предприятия постепенно внедряют в процесс добычи полезных ископаемых различные программные продукты, которые призваны облегчить основные производственные процессы. Сейчас уже никого не удивляет использование и хранение геологической информации в виде блочных или каркасных моделей, баз данных скважин и др. Широко применяются горно-геологические пакеты программ при проектировании горных работ, для обработки маркшейдерской информации. Но современных инструментов календарного планирования на предприятиях не так много, как могло бы показаться на первый взгляд. В основном планирование происходит вручную или автоматизировано лишь частично, что зачастую не дает необходимых результатов. К тому же традиционное ручное планирование – это достаточно медленный процесс, особенно в случае работы с месторождениями-гигантами. Классический цикл обычно представляет собой прорисовку проекта положения горных работ на бумаге или в CAD-пакетах на несколько лет или пятилеток вперед. Безусловно, данную прорисовку делают опытные инженеры, отлично знающие свое производство. Далее результаты их работы передаются геологам для оценки качества руд и маркшейдерам для определения объема руд и вскрышных пород, что также занимает определенное время. При несовпадении целевых показателей по добыче или качеству руды проект корректируется, и, соответственно, заново повторяются расчеты качества руды геологами и объемов маркшейдером. В основе современного подхода к планированию горных работ лежит использование блочных моделей месторождения, позволяющих довольно быстро, без дополнительного обращения к геологам
и маркшейдерам, получать качественные количественные данные по руде и вскрышным породам.
Функционально геологические блочные модели имеют самое различное назначение, и далеко не все они подходят для планирования. Одни создаются для выхода на международные биржи, другие – как альтернативный метод подсчета запасов для ГКЗ. Есть и третий тип – модели, используемые в производственной деятельности предприятий. Такие модели принято называть эксплуатационными (динамическими) блочными моделями. Их принципиальное отличие от предыдущих двух – возможность расчета не только объемов и качества полезного компонента по типам, но и вскрышных пород в зависимости от их типа. Такие модели периодически обновляются на основании данных опережающей эксплуатационной разведки и опробования буровзрывных скважин. Они могут нести информацию о технологических типах руд или качественных показателях вредных примесей, взорванной горной массе. То есть эксплуатационные модели предоставляют горному инженеру актуальную геологическую информацию на текущий момент времени, а не единовременные подсчеты запасов по различным категориям ГКЗ или кодексу JORK. Именно эксплуатационные модели пригодны для качественного и реалистичного календарного планирования горных работ. Необходимо отметить, что эксплуатационные модели также классифицируются по размеру как блока, так и самих моделей. Для долгосрочного планирования необходима модель всего месторождения и достаточно среднего размера блока, соотносимого с высотой отрабатываемого уступа, например 15 х 15 х 15 метров. Этого достаточно, чтобы обеспечить высокое качество и правдоподобность результатов календарного планирования при горизонте планирования от года до цикла жизни предприятия. При среднесрочном и краткосрочном планировании модель, описанная выше, уже не будет столь актуальной, поскольку она будет весьма усредненно отображать показатели по объемам и качеству руды. В этом случае необходимо использовать погоризонтные блочные модели, а при недельно-суточном планировании еще и отдельные блочные модели взрывных блоков, которые имеют весьма малые размеры блоков (до 1 х 1 х 1 метра). Мелкоблочные модели строятся на основании самых актуальных данных опробования буровзрывных скважин. Такие блочные модели наиболее точно отражают недельные и даже суточные объемы производства и качественные показатели, что имеет большое значение при необходимости шихтовки руд «с колес».
На рынке горно-геологического программного обеспечения на сегодняшний день существует несколько решений, доступных предприятиям. Компания «Дассо Систем Джеовия РУС» – преемник и официальный поставщик программных продуктов GEOVIA, ранее известных как Gemcom, имеет определенный опыт в этой области и предлагает использовать для этих целей ПО GEOVIA Mine Sched. Данный инструмент горного инженера является удобным средством для всех видов планирования и позволяет сократить в несколько раз сроки получения предварительных результатов планирования. Удобный русскоязычный интерфейс позволяет работать со всеми типами блочных моделей и извлекать из них все имеющиеся объемные и качественные показатели.
Специалистам компании «Дассо Систем Джеовия РУС» была поставлена задача перспективного календарного планирования карьера производительностью более 50 млн тонн по руде. Применение ПО GEOVIA Mine Sched для решения данной задачи позволило добиться хороших результатов в довольно сжатые сроки. В процессе работы сотрудники GEOVIA столкнулись с такими проблемами, как большое число типов вмещающих пород, которые надо было учитывать, необходимость правильного применения геометрических и логических ограничителей, накладываемых на сценарий планирования, а также правильного разделения карьера на различные производственные участки. Пробные запуски планирования в единой чаше карьера были довольно условными и не передавали реальной картины работы предприятия. Также необходимо было учитывать огромные объемы опережающей рыхлой вскрыши на верхних горизонтах. Было принято решение о разделении карьера на два участка: участок рыхлой вскрыши и участок руды и скальной вскрыши. Данное разделение позволило приблизиться к реальному ведению горных работ на предприятии. Однако необходимо было точно определить последовательность отработки участков для недопущения опережения нижнего участка над верхним, для чего были применены логические и временные правила. Геометрические ограничители позволили обеспечить соблюдение действующей транспортной схемы карьера и отсечь те места, в которых добыча не может вестись по тем или иным причинам. В результате установки геометрических замедлений удалось добиться четкого соблюдения технологических характеристик карьера, таких как ширина берм, длина рабочих заходок и запас по углу откоса. За счет использования целевых показателей планирования, таких как среднее содержание полезного компонента в руде, подаваемой на обогатительную фабрику, и коэффициент
вскрыши, специалистами GEOVIA была создана необходимая логика поиска наиболее удовлетворительных результатов. Также немаловажным критерием планирования оказалось правильное указание направления отработки, максимально учитывающее перспективы развития карьерного поля.
После создания и просчета реалистичного сценария был получен удобный инструмент планирования, который позволил получать необходимые варианты календарных планов в зависимости от роста или спада производительности, возможности увеличения или уменьшения коэффициента вскрыши в краткосрочной перспективе. Было просчитано более десятка вариантов развития карьера в зависимости от изменяемых параметров, получено табличное и графическое представление о каждом варианте. ПО GEOVIA Mine Sched позволило инженерам и руководителям предприятия увидеть не только слабые места в работе карьера, но и дальнейшие перспективы развития и роста производительности при заданных ограничителях.
