МАЙНФРЭЙМ — отечественный инструмент для создания цифрового двойника месторождения

Л.С. Ломако — горный инженер КД-ИНЖИНИРИНГ.





Сегодня на горнодобывающих предприятиях активно внедряются технологии, позволяющие создавать и вести цифровые двойники месторождений. Одним из современных отечественных программных продуктов, который решает эту задачу, является горный пакет МАЙНФРЭЙМ. Все входящие в пакет модули внесены в Единый реестр российских программ для ЭВМ и баз данных Минкомсвязи РФ.

Назначение комплекса МАЙНФРЭЙМ

Программный комплекс МАЙНФРЭЙМ предназначен для специалистов горнодобывающих предприятий — геологов, маркшейдеров, горных инженеров, которые выполняют работы по разведке месторождений: ввод, накопление и отображение данных опробования в 3D, построение и моделирование рудного тела с выделением, отображением и расчетом его содержания. Непосредственно для ведения маркшейдерских работ в комплексе выделен целый блок специальных программ для обработки маркшейдерских данных, полученных при съемке и передаче их, т.е. координат точек съемки, контуров непосредственно в 3D-окно. МАЙНФРЭЙМ предоставляет возможность специалистам-технологам оперативно планировать и управлять открытыми и подземными работами, в автоматизированном режиме вести планирование и проектирование буровзрывных работ, а также готовить отчетную документацию, планы развития горных работ и выводить ее на печать.

Состав комплекса

В состав комплекса МАЙНФРЭЙМ входят 4 программы:

• МАЙНФРЭЙМ ГЕОЛОГИЯ;
• МАЙНФРЭЙМ ОТКРЫТЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ;
• МАЙНФРЭЙМ ПОДЗЕМНЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ;
• МАЙНФРЭЙМ МАРКШЕЙДЕРИЯ.

Все программные продукты функционируют в едином геоинформационном пространстве.

В зависимости от комплектации программными продуктами МАЙНФРЭЙМ на горном предприятии могут формироваться автоматизированные рабочие места инженера-геолога, маркшейдера, технолога, что позволяет решать соответствующие задачи в практике горного дела. Рабочие места комплекса могут функционировать как в локальном, так и в сетевом вариантах.

Рабочее место геолога

В комплексе МАЙНФРЭЙМ хранение данных по скважинному и бороздовому опробованиям ведется в геологической базе данных. Данные по опробованию в виде связанных таблиц параметров скважин (выработок), проб, компонентов (характеристик) полезного ископаемого и инклинометрии применяются для формирования модели геологоразведочной сети и решения на этой основе задач по созданию моделей рудных тел (пластов), блочных моделей, геостатистическому исследованию месторождений, подсчету запасов полезного ископаемого, объемных и качественных показателей выемочных единиц.

Система МАЙНФРЭЙМ ГЕОЛОГИЯ обеспечивает работу с различными геологическими объектами, представленными векторными, каркасными и блочными моделями. Основные функции системы следующие:

• загрузка данных опробования с выбором необходимых компонентов, фильтрацией по профилям, блокам, типам данных разведки, по геологическим объектам (телам) (загрузка опробования внутри/вне тел);
• пополнение базы данных опробования с использованием моделей горных выработок. Ввод координат устьев скважин по маркшейдерской съемке;
• визуализация моделей проб с использованием цветовой легенды для отображения содержания нескольких компонентов полезного ископаемого, рудных интервалов, характеристик и типов пород, в виде отрезков и гистограммы содержания текущего компонента; подсчет запасов методом разрезов;
• расчет содержаний компонентов полезного ископаемого методом обратных расстояний;
• подсчет объемных и качественных показателей выемочных единиц по блочным моделям рудных тел и с помощью метода метро-процентов. Вычисление объемов, относящихся к различным геологическим телам и пустым породам;
• формирование геологических разрезов с отображением на них блочной структуры тел;
• поиск ураганных проб и корректировка их влияния на подсчет запасов; построение гистограмм распределения содержаний компонентов полезного ископаемого по классам;
• построение экспериментальных и подбор теоретических вариограмм, выявление пространственной анизотропии данных и размеров зон влияния проб, проведение тренд-анализа;
• расчет содержаний компонент полезного ископаемого с применением процедуры кригинга.

Рабочее место маркшейдера

Система МАЙНФРЭЙМ МАРКШЕЙДЕРИЯ имеет разнообразный функционал камеральной обработки результатов измерений. Горногеометрическое 3D-моделирование обеспечивает возможность создания фактического положения горных работ и расчета объемов, а также выдачи расчетно-графической документации в кратчайшие сроки. Основные функции системы следующие:

• расчет и уравнивание теодолитного хода, определение координат тахеометрической съемки сформированием журнала;
• импорт данных, полученных с электронных тахеометров;
• создание 3D-моделей и коррректировка моделей естественных и технологических поверхностей, включая выработки, карьеры и штабели горной массы;
• построение профилей дорог с выводом результатов профилирования на печать;
• построение профилей подземных выработок с выводом результатов профилирования на печать; 
• определение объемов полезного ископаемого и вскрышных пород между двумя положениями карьера методом объемной палетки с разбиением по горизонтам и методом вертикальных сечений;
• построение бергштрихов и изолиний равных высотных отметок поверхности; конструирование траншей, полутраншей и насыпей с подсчетом объемов вынимаемой и насыпаемой горной массы;
• формирование разрезов и планов. Разрезы могут иметь любую ориентацию и создаваться в интерактивном режиме, по одной, двум и трем точкам, по профилям и разведочным линиям. На плоскости разрезов могут накладываться геодезическая и пользовательская координатные сетки.

Рабочее место технолога на ОГР и ПГР

Инженеру-технологу МАЙНФРЭЙМ предоставляет возможность решать задачи по 3-м направлениям:
1. Оперативное управление и планирование открытыми горными работами на карьере.
2. Планирование, ведение и проектирование буровзрывных работ.
3. Проектирование и управление, отображение данных на подземных горных работах, таких как сейсмика, корректировка выработок.

Автоматизированное рабочее место технолога возможно в 2-х вариантах: МАЙНФРЭЙМ ОТКРЫТЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ и МАЙНФРЭЙМ ПОДЗЕМНЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ.

Система МАЙНФРЭЙМ ОТКРЫТЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ обеспечивает:

• построение (проектирование и размещение) борта карьера с вписыванием системы транспортных коммуникаций с учетом проектных решений (заданной ширины площадки, дороги); возможность построения съездов, вписывание траншей в зависимости от поверхности, построение взрывных блоков;
• подсчет объема и содержания полезного ископаемого в прирезках, блоках и по горизонтам; проектирование отвалов;
• выполнение специализированных задач по проектированию массовых взрывов;
• формирование конструкций зарядов;
• автоматизированное размещение взрывных скважин в границах взрывного блока с моделированием разрушения массива горных пород; формирование (на основе шаблона) проекта на бурение;
• корректировка моделей взрывных скважин по данным фактического бурения, автоматизированное формирование схемы коммутации и получение зарядной карты.

В системе осуществляется подготовка технологической документации, проекта массового взрыва и ведение ее архива.

Система МАЙНФРЭЙМ ПОДЗЕМНЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ обеспечивает оперативное решение технологических задач при ведении подземных горных работ. Среди выполняемых функций:

• подсчет объема и содержания полезного ископаемого в прирезках, блоках и по горизонтам;
• параметрическое проектирование подземных горных выработок с сечениями заданной формы;
• моделирование выемочных единиц с расчетом их объемных и качественных показателей;
• инструменты автоматизированного инженерного обеспечения закладочных работ;
• текущее и оперативное планирование с визуализацией результатов планирования;
• построение моделей взрывных блоков;
• автоматизированное размещение вееров скважин и их редактирование;
• автоматизированная нумерация скважин и вееров скважин;
• формирование шаблонов конструкций зарядов по длинам или номерам скважин;
• формирование проекта на бурение;
• создание моделей взрывных скважин по данным фактического бурения;
• подготовка технологической документации проекта массового взрыва.

Преимущества внедрения комплекса на предприятии

Внедрение интегрированного пакета МАЙНФРЭЙМ в технологию работ горнодобывающего предприятия позволит значительно увеличить его производительность. Это достигается благодаря работе различных специалистов в едином информационном пространстве за счет исключения потерь времени на подготовку и передачу информации в цифровом виде между подразделениями. При этом снижается вероятность искажения данных, обеспечивается их целостность и сохранность, что в конечном счете обеспечивает более эффективное использование информации.

Введение общих процедур, протоколов и методологии во всех отделах и подразделениях предприятия существенно уменьшает риски. Возможность быстрого доступа к информации позволяет сократить время на принятие решений и время ответной реакции на изменение ситуации. Работая в едином информационном пространстве и имея доступ к базам данных предприятия, специалист может проанализировать предыдущие операции и уточнить параметры добычи за счет легкого доступа к информации о ранее принятых технологических решениях.

В итоге при принятии обоснованных и оптимальных решений при проектировании и планировании горных работ значительно сокращаются затраты на их ведение.

Максимальный эффект от внедрения системы достигается при комплексной автоматизации решений геологических, маркшейдерских и технологических задач в едином информационном пространстве горнодобывающего предприятия.

---

КД-ИНЖИНИРИНГ
Екатеринбург, ул. Народной Воли, д. 19а, оф. 613.
Тел. +7 (343) 288-37-07.
E-mail: info@kd-ural.ru
www.kd-ural.ru

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 2 (56)/сентябрь 2022 г.