Горные функции в системе Micromine 2013

Д.Д. Львова — Product and Operations Manager, Micromine & Coal Measure MICROMINE Pty Ltd. E-mail:

Рис. 1. Набор вложенных оболочек карьера в разрезе и изометрическом виде. На основе анализа вложенных оболочек происходит выбор оптимального карьера.

В 2013-ой версии для ускорения процесса работы был представлен новый алгоритм проектирования карьеров, который сводил возможность получения пересечений и других вероятных ошибок к нолю. Теперь инструменты по созданию дорог в карьере работают нажатием одной кнопки.

Также был представлен новый процесс проектирования буровзрывных скважин в открытых горных работах. И, конечно же, не остался без внимания модуль «Оптимизация карьеров». В него добавили такие важнейшие элементы, как «поддержка поворота блочных моделей» и новый метод анализа вложенных оболочек карьеров, благодаря которому теперь рассчитывается наиболее реалистичная последовательность отработки карьеров.

Итак, Вы спросите, что же именно система Micromine может предложить специалисту в горнодобывающем секторе? Немало — ответим мы.

Система Micromine 2013 имеет три модуля, полностью посвященных горнодобывающим задачам — «Оптимизатор Карьера», «Горный» и «Планирование». Рассмотрим данные модули подробно.

Оптимизатор карьера

Процесс оптимизации карьеров был впервые представлен пользователям системы Micromine в 2006 г. Он изначально вошел в систему как часть пакета обновлений. Но с течением времени, увеличением числа пользователей и возросшим интересом к данной функциональности этот процесс развился в самостоятельный модуль.

Модуль «Оптимизация карьера» является частью основной системы, и доступ к нему осуществляется через основное меню программы. Благодаря этому специалист экономит много времени. Как правило, горный инженер, получая геологическую модель, производит над ней манипуляции по подготовке к дальнейшему экспорту из одного программного продукта в другой, а также к последующей настройке и непосредственно к оптимизации. При работе в Micromine данный этап не требуется, так как модель уже находится в рабочем проекте в системе.

Рис. 2. Переход от открытой к подземной разработке месторождения.

Оптимизатор карьера в Micromine использует алгоритм Лерча-Гроссмана, который является промышленным стандартом в технологии оптимизации, используемой в горном деле и геологоразведке. Алгоритм основан на теории графов и является единственным методом, который гарантирует определение истинного оптимального карьера.

Цель процесса оптимизации — получение конечного карьера. Им является карьер, который дает наибольший недисконтированный прирост между чистым доходом и общими операционными затратами, но который не учитывает ограничения по планированию горных работ или дисконтированию. Оптимизация карьера также позволяет определить оптимальный карьер, который дает максимально возможную чистую дисконтированную стоимость, принимая в расчет все производственные ограничения по планированию (например, годовую производительность добычи и переработки), дисконтирование и периодические капитальные затраты.

Окончательный карьер может являться оптимальным, но только для месторождений с небольшим сроком отработки рудника. Если срок значителен, то необходимо создать вложенные оболочки карьеров и произвести их последовательный анализ. Вложенные оболочки карьера — это конечные карьеры, которые были созданы с использованием постоянных вводных данных, при этом изменяя цену основного полезного элемента, применяя различные множители — факторы корректировки дохода (рис. 1).

Анализ вложенных оболочек карьера позволяет выбрать оптимальную оболочку и определить будущие денежные потоки, принимая в расчет ставку дисконтирования и другие параметры (например, периодические затраты). При анализе используются три метода — лучший, худший и «с постоянным шагом» (рассчитывает наиболее приближенную к реальной жизни последовательность отработки карьера).

Рис. 3. Комбинированный вид просмотра интерактивного плана с отображением диаграммы Ганта, информации по отработке добычного блока и анимации отработки рудника.

Результатом процесса анализа вложенных оболочек карьера являются отчеты с перечнем основных показателей добычи, на основе которых происходит выборка оптимального карьера. Он в дальнейшем и используется для проектирования открытых горных работ.

Горный

Модуль «Горный» условно можно разделить на две части — открытые горные работы и подземные горные работы. Также, как и в случае с Оптимизатором карьера, данный модуль является частью основной системы и доступ осуществляется через главное меню. Это ликвидирует необходимость промежуточных этапов по импорту, экспорту и подготовке файлов.

Для проектирования используется единое диалоговое окно, в котором происходит настройка основных параметров создания границ карьера или отвала. Это позволяет выполнять сложные проекты, например, создавать карьеры с несколькими основаниями, находящимися на разных высотных уровнях, с учетом съездов и разворотов транспортных дорог. Карьер при этом может быть создан как снизу вверх, так и сверху вниз. В дополнение к заданным пользователем текущим параметрам существует возможность применения переменных параметров, с помощью которых можно задавать различные уклоны уступа и ширину бермы в различных областях и на разных уступах.

Особое внимание стоит уделить инструментам по созданию съезда в карьере: данные процессы работают нажатием одной кнопки, но при этом имеют множество настраиваемых параметров даже для самого детального проекта. Можно задавать опции ширины и уклона дорог, доступа к бермам, ширину пересечений с дорогами и многие другие параметры. При необходимости параметры можно изменять интерактивно в режиме реального времени.

Проектирование буровзрывных скважин также является интерактивным процессом. В Micromine 2013 данный процесс был пересмотрен и предложен улучшенный вариант. Теперь он включает в себя задание границ взрывного блока, задание схемы БВР, с учетом таких параметров, как: линия наименьшего сопротивления, расстояние между скважинами в ряду, отступы (с возможностью автоматического определения поверхности уступа и подошвы) и др. Также предусмотрены инструменты для создания отдельных рядов скважин и отдельных скважин, опускание устьев скважин на поверхность блока, расчет инициации зарядов и др. При этом расширенные опции отображения скважин БВР включают в себя выбор цвета для рядов скважин и последовательности взрывания шпуров.

Рис. 4. Проект вееров на подземном горизонте, а также чертеж, автоматически созданный с помощью шаблонов.

Для проектирования подземных вееров скважин используются интерактивные инструменты, позволяющие создавать, помимо вееров, единичные и параллельные скважины, с возможностью интерактивного редактирования и изменения длины, а также рассчитывать количество взрывчатого вещества и длину забойки. Отличительной чертой в данной части является инструмент по автоматическому созданию добычных блоков с интерактивным расчетом отрабатываемых содержаний и тоннажа (рис. 2).

Планирование

Этот модуль осуществляет интерактивное планирование разработки месторождений (краткосрочное, долгосрочное) и делает устаревшим ручное календарное.

Преимущество модуля — полная интеграция в среде Micromine, что позволяет избежать траты времени на импорт и экспорт данных из сторонних приложений. Диаграмма Ганта является частью интерфейса данного модуля, позволяя наглядно отображать последовательность отработки, а также вносить изменения. Модуль обладает инструментами для настройки и использования нескольких календарей, управления ими с возможностью задания рабочих часов, смен, выходных и праздничных дней. Также существуют различные методы задания и распределения оборудования с нужной производительностью и эффективностью. Последовательность отработки добычных блоков можно задавать как интерактивно, так и с помощью атрибутов, при этом отчетность создается и отслеживается в режиме реального времени. Дополнительной особенностью модуля является возможность анимации плана для наглядного отображения разработки месторождения в масштабе времени (рис. 3).

И это еще не все…

Важно понимать, что вышеперечисленные отдельные модули являются специализированными «надстройками», выполняющими определенные функции. Основное преимущество системы перед другим ПО — это сама Micromine 2013, ее основа модуль «Ядро», а также другие модули, выгодно отличающие систему от всего остального ПО.

Необходимо создать проект подземного рудника? Воспользуйтесь CAD-инструментами построения стрингов, которые доступны в основном модуле Micromine. Привыкли использовать бумагу и карандаш? Трехмерная среда Визекс дает простор для создания наиболее детального и продуманного проекта. Слой аннотаций позволяет разместить любые размерные линии и метки в соответствии с требованиями.

Для создания чертежей используется интерактивный редактор печати, который является частью ядра системы. При этом, используя шаблоны, можно легко создавать чертежи вееров скважин с отображением добычного блока и таблиц с основными параметрами скважин (количество используемого взрывчатого вещества, общая длина скважин и пр.). Все шаблоны можно настроить в зависимости от требований каждого конкретного предприятия (рис. 4).

Для отображения буровзрывных скважин рекомендуется использовать «Солиды по траекториям» — новый слой в Micromine 2013. С его помощью скважины отображаются согласно реальному диаметру бурения. Также можно использовать цветовую кодировку для отображения забойки и зарядки.

Немаловажной частью проектирования месторождения является создание добычных блоков как на открытых, так и подземных горных работах. Для этого используются инструменты модуля «Каркасное моделирование». Создание каркасных моделей происходит автоматически в считанные секунды. Также можно создавать каркасы вручную. При этом в любой момент времени пользователь может использовать функцию «Отменить» для возврата последней операции, так как в системе Micromine бесконечное количество шагов возврата.

Условное моделирование

Хотелось бы отдельно рассмотреть возможности нового модуля «Условное моделирование» с позиции использования его горным инженером. Условное моделирование использует радиальные базисные функции для математического моделирования оболочек по содержаниям, литологических границ, разломов и поверхностей, что позволяет создавать и отображать месторождения без традиционного процесса интерпретации, знаний геостатистики и методов интерполяции.

Рис. 5. Результат работы модуля «Условное моделирование» по созданию каркаса подземной выработки на основе данных лазерной съемки.

Для специалистов добычного сектора будет особенно актуален процесс моделирования поверхностей и солидов по трехмерным точкам, например, при использовании данных лидарной или лазерной съемки. Таким образом осуществляется простое построение даже самых сложных каркасов (рис. 5).

Заключение

В заключение хотелось бы сказать – открытые работы или подземные, проектирование, планирование или оптимизация, золото или железные руды – над каким бы проектом не работал горный специалист, в Micromine 2013 всегда найдутся процессы и инструменты, которые помогут, облегчат и ускорят выполнение ежедневных задач пользователя. Ну а при возникновении любых вопросов пользователей специалисты компании MICROMINE всегда готовы ответить на эти вопросы.

Имея в наличии пять офисов на территории Российской Федерации и несколько дополнительных офисов на территории Украины, Казахстана и Узбекистана, пользователь сможет получить ответ или организовать дополнительное обучение в кратчайшие сроки.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 4 (22)/декабрь 2013 г.