Применение модуля «Шихтование» в горнообогатительном производстве
Ключевые слова: оптимизация подачи руды, шихтование, усреднительные склады, золотодобывающее производство, обогатительное производство, ГИС, цифровизация, увеличение извлечения.
П.Л. Макашов — заместитель директора по ИТ компании «КОНСОМ ГРУПП».
Основной задачей разработки программного решения для предприятий горнодобывающей промышленности является формирование качества руды в транспортных потоках обогатительного производства для повышения степени извлечения полезного ископаемого, уменьшения расхода реагентов, что обеспечивает устойчивую стабильность элементного состава сырья. Решение данной задачи напрямую влияет на повышение рентабельности горно-обогатительного производства.
Одним из наиболее эффективных способов усреднения элементного состава добытого полезного ископаемого является наличие усреднительных складов, но мы предлагаем оптимизировать затраты и повысить рентабельность с помощью применения программных алгоритмов, реализованных в программном приложении модуля «Шихтование».
Модуль «Шихтование», разработанный специалистами «КОНСОМ ГРУПП», предназначен для оптимизации рудных потоков горнодобывающих предприятий Модуль позволяет решить следующие задачи:
- обеспечение обогатительной фабрики рудой, усредненной по компонентному составу при прямой подаче с карьера в календарном горизонте (5–10 дней);
- снижение затрат на транспортировку;
- выдача заданий на транспортировку руды в систему диспетчеризации горного транспорта.
Рис. 1. Структурная схема модуля «Шихтования»
Условные обозначения: 1 — Графическое отображение карты склада, контуров добычи, отчеты и т.д; 2 — Контроллеры CRUD; 3 — бизнес-логика, логика взаимодействия с клиентской частью; 4 — исходные данные: данные по карьерам, контурам добычи, самосвалам, экскаваторам; 5 — Цифровое пространство, в котором математическая модель с помощью решения систем линейных уравнений ищет оптимизированные маршруты с горы на фабрику.
Функциональная схема работы модуля «Шихтование» представлена на рисунках 2–4.
Рис. 2. Алгоритм работы модуля «Шихтование»
Алгоритм работы модуля «Шихтование»
Пояснения к схеме на рисунке 2:
- подготовить исходные данные — для расчета графика работ экскаваторов и транспортировки руды самосвалами необходимо подготовить исходные данные по доступности экскаваторов и самосвалов, направлению экскаваторов, целевой химии;
- запустить расчет графика — запуск оптимизатора для поиска оптимизированных маршрутов с горы на фабрику или склад;
- отобразить результаты расчета — отображение результатов расчета графика в случае найденных вариантов маршрутов, иначе пользователю отображается только текст ошибки;
- передать данные в исполнительную систему/систему диспетчеризации — интеграция с системами, и в которые передаются результаты расчета графика.
Рис. 3. Алгоритм работы модуля «Шихтование». Подготовка исходных данных
Подготовка исходных данных
Пояснения к схеме на рисунке 3:
- пользователем вручную (или интеграция при наличии данных в смежных системах) задаются исходные данные для расчета графика работ экскаваторов и транспортировки руды самосвалами.
- получить данные от систем по 3D-модели рудных тел — данные по геомоделям должны быть обязательно получены путем интеграции или импортом.
- пользователем вручную в системе задаются направления движения экскаваторов при выборке с указанием добычи породы или вскрыши на картах, полученных из смежных систем.
Рис. 4. Алгоритм работы модуля «Шихтование». Передача данных в исполнительную систему
Передача данных в исполнительную систему
Пояснения к схеме на рисунке 4.
При положительном результате расчета графика, информация в виде сменно-суточных заданий и отчетов передается в смежные системы. При любом исходе интеграции смежная система должна вернуть ответ по результатам получения данных.
Рис. 5. Формирование регламентов работ экскаваторов и самосвалов
Рис. 6. Разметка контуров блоков добычи
Рис. 7. Отображение размещения руды на буферных складах
Модуль «Шихтование» обладает следующим функционалом:
- загрузка геоданных по блокам добычи из ГИС системы;
- загрузка данных о доступности руды на буферных складах;
- формирование регламентов работ экскаваторов и самосвалов (рис. 5);
- разметка контуров блоков добычи (рис. 6);
- отображение размещения руды на буферных складах (рис. 7);
- отображение информации по выработке контуров и доставке руды за определенный период (горизонт планирования);
- работа с нормативно-справочной информацией (заполнение, редактирование справочников);
- автоматизированное формирование плана добычи и транспортировки руды;
- автоматизированная подготовка информации и просмотр отчетов по согласованной форме (рис. 8).
Рис. 8. Расчетные планы работ
Формирование рудопотока с заданными качественными характеристиками — это всегда синергия систем контроля и управления. Использование и внедрение системы требует разработки комплекса регламентов, что в совокупности позволит вести производственный процесс более эффективно, повышая коэффициент извлекаемости полезных ископаемых, сокращая операционные расходы на транспортировку и снижая потери полезных ископаемых в процессе обогащения.
Рис. 9. Информация по источнику погрузки (экскаватор или склад) в разрезе даты и партии
Важно отметить, что строительство усреднительных складов требует вложения значительных средств, а также занимает большую территорию. Таким образом, предприятие сможет получить прямую выгоду, внедрив систему, которая стоит в сотни раз меньше, а также повышает эффективность работы обогатительного предприятия.
Мы постоянно стремимся совершенствовать программное приложение и его алгоритмы, проводим эксперименты на разных промышленных площадках. Каждое предприятие, обратившись в «КОНСОМ ГРУПП», получит оптимальное современное решение по управлению производством, которое можно будет обновлять и адаптировать в соответствии с развитием технологий и бизнеса.
Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 3 (53)/сентябрь 2021 г.
