Что добывают предприятия? Золото, железную руду, уголь, алмазы? Нет!
Каждое предприятие добывает деньги. Это и есть цель каждого предприятия. Если добытая тонна золота или железной руды не принесет вам доход или, хуже того, ваши затраты будут выше, чем прибыль от реализации продукции, какая ценность этой руды для предприятия?
Каждая тонна руды должна приносить максимальный доход или нести минимальные издержки в условиях безопасного производства и соблюдении технологии добычи. Т.е. распределение движения горной массы во времени должно приводить предприятие к цели. Для того чтобы достичь цели, необходимо создать хороший план, который будет моделировать производственный процесс с максимальным достижением объемно-качественных показателей. Каждый план необходимо обеспечивать верными, точными и актуальными данными. Особенно, если речь идет о краткосрочном или оперативном планировании.
Какие данные обеспечивают планирование горных работ? Это маркшейдерская и геологическая информация, данные проектирования и производственно-техническая информация (например, из ERP систем).
Все эти процессы несут в себе огромное количество графической, цифровой и текстовой информации, такой как облако точек лазерного сканирования, маркшейдерская база данных, оперативная съемка забоев, геологическая блочная модель, данные опробования скважин БВР, изменение контактов во взорванной горной массе, производственные показатели и их изменения, изменение динамики работы оборудования и т.д. Поток данных постоянен и бесконечен. И большая часть информации зависит друг от друга. Нужно не забывать, что все эти данные – это первоисточник, информация, с которой начинается создание плана.
Поэтому для создания оптимального плана необходимо уметь получать максимально точный данные. Корректность исходной информации в геометрической прогрессии влияет на конечную цель.
Если один из источников несет в себе данные с заниженной точностью или неверной информацией, то вся цепочка процессов будет ошибочной и отдаляющей от цели. Поэтому необходимо обладать ресурсами, которые позволяют качественно подготавливать данные и работать с ними.
Если говорить о краткосрочном планировании, то важно, чтобы эти данные были не только точными, но еще и актуальными. Необходимо иметь возможность получать информацию в любой момент времени, чтобы реагировать на изменения и оперативно редактировать сценарий производства. Соответственно, нужны такие системы и оборудование, которые позволят повысить эффективность процессов по получению и обработке информации. Лидарные сканеры позволяют оперативно получать данные с высокой точностью, технологии опробования горной массы дают картину положения рудного тела в массиве, системы позиционирования отслеживают положение и состояние оборудования в реальном времени, а системы проектирования и планирования GEOVIA Surpac и являются инструментами для создания проектов и сценариев развития горных работ. Для максимально быстрого достижения цели системы должны быть связаны в единую продуктивную цепочку. Представьте: вы получаете данные из разных систем и источников, но они доступны вам только по запросу, к тому же эти данные передает вам специалист, который в любой момент может изменить содержимое. Это ведет не только к снижению скорости получения данных, но и к потере точности или достоверности на одном из этапов передачи данных. Поэтому данные должны быть централизованными, храниться на одной платформе, в одной цифровой экосистеме и быть доступными в любой момент времени. Кроме того, важно обеспечить совместную работу всех подразделений, версионность, целостность и безопасность данных. С этой задачей справляется платформа 3DEXPEREINCE.
Информация, полученная из различных источников — электронных систем, систем ГГИС (GEOVIA Surpac), ERP-систем, систем автоматизированного планирования горных работ (), систем управления горными работами (например, ВИСТ Групп) — имеет разный формат данных.
Здесь встает вопрос об интеграции систем. Зачастую все решения в цепочке горного планирования и проектирования могут быть в большей или меньшей степени интегрированы между собой.
Но интенсивность потока данных, количество их типов, и изменчивость таковы, что человек не способен в относительно быстрое время произвести конвертацию из одной системы в другую. Будь то геолог или инженер по планированию, специалист должен тратить время не на импорт и экспорт файлов из одной системы в другую, он должен создавать ценность и двигать предприятие к цели. Поэтому процесс интеграции важно автоматизировать, настроить таким образом, чтобы количество манипуляций по обработке данных сводилось к минимуму.
Без автоматизации процесс выглядит примерно так. После проведения съемки маркшейдер подключает сканер к ПК, извлекает файл съемки, переводит данные в соответствующий формат, открывает файл в системе ГГИС, создает поверхность, производит необходимые манипуляции по подсчету объемов и формирования отчетности, сохраняет новую версию файла поверхности на сетевом ресурсе. Для обновления блочной модели он находит обновленный файл съемки, загружает его и соответствующую блочную модель, применяет файл съемки в качестве нового ограничителя, производит манипуляции по расчету объемно-качественных показателей и формированию отчетности.
При наличии оперативных данных, например, из систем диспетчеризации, геолог выгружает данные из такой системы, производит импорт координат в ГГИС, формирует новый файл ограничителей. При наличии на сетевом ресурсе актуальных данных опробования из лаборатории, пробирается к ним через вереницу папок и подгружает их, обновляет блочную модель, создает справки, сохраняет рабочие файлы, конвертирует данные в необходимый для системы диспетчеризации формат и загружает их в эту систему. Важно не забыть про создание архивной копии всех файлов.
Автоматизированный процесс обработки и интеграции данных при маркшейдерском и геологическом обеспечении горных работ с использованием GEOVIA Surpac выглядит следующим образом. Съемка готова, маркшейдер подключает прибор к ПК, открывает GEOVIA Surpac, запускает функцию импорта и обработки данных съемки, выбирает из списка, что необходимо получить в результате.
Система формирует графические и табличные данные, обновляет на сетевом ресурсе рабочий файл и сохраняет предыдущую версию файла. Геолог запускает функции обновления блочной модели по актуальным маркшейдерским данным и/или данным систем диспетчеризации.
Все данные подгружаются с сетевого ресурса/платформы, макрокоманда конвертирует и импортирует необходимые данные, геологу необходимо только выбрать соответствующие настройки. После проверки при помощи соответствующих функций результат сохраняется и экспортируется в другие системы.
Такой процесс реализован в маркшейдерской и геологической службах на Качканарском ГОКе компании ЕВРАЗ.
ЕВРАЗ КГОК входит в пятерку крупнейших в России горнорудных предприятий. Комбинат расположен в 140 км от ЕВРАЗ НТМК, в Свердловской области. ЕВРАЗ КГОК разрабатывает Гусевогорское месторождение титаномагнетитовых железных руд, содержащих примеси ванадия. Содержание ванадия позволяет выплавлять высокопрочные легированные сорта стали. Производственная мощность комбината составляет порядка 55 млн тонн железной руды в год. Основным потребителем продукции ЕВРАЗ КГОКа является ЕВРАЗ НТМК.
В настоящее время ЕВРАЗ КГОК добывает руду из четырех карьеров с дальнейшей ее переработкой в цехах дробления, обогащения, агломерации и окускования. Конечный продукт (агломерат и окатыши) загружается в железнодорожные вагоны и отправляется потребителям, в том числе за рубеж.
В 2018 году на ЕВРАЗ КГОКе добыто более 58,5 млн тонн руды, произведено 3,5 млн тонн агломерата, 6,5 млн тонн окатышей, около 2,5 млн тонн щебня.
Добыча руды производится в четырех карьерах: Главном, Западном, Северном, а также карьере Южная залежь. С нижних горизонтов руда доставляется БелАЗами, на дробильную фабрику горная масса перевозится железнодорожным транспортом. В карьерах используются мощные 130-тонные самосвалы, современные локомотивы НП-1, экскаваторы с объемом ковша 12 кубических метров.
Среднее содержание железа в руде составляет 15,6 %, содержание ванадия — 0, 13 %.
Технология добычи железной руды на ЕВРАЗ КГОКе следующая: бурение – взрывание – экскавация – транспортировка к месту переработки и вскрыши в отвалы. ().
В 2019 году на Качканарском ГОКе была внедрена автоматизированная система диспетчеризации ВИСТ Групп. Внедрение данного решения позволило увеличить производственный контроль работы горнотранспортного оборудования, движения руды от забоев до перегрузочных пунктов, а также оперативно получать данные по объемно-качественным показателям в забоях и на перегрузочных пунктах. Была произведена двусторонняя интеграция систем АСД ВИСТ и GEOVIA Surpac, что позволило использовать получаемые данные (положение оборудования, степень отработки забоя, баланс горной массы на перегрузочных пунктов, распределение качества на перегрузочных пунктах и т.п.) для оперативного планирования и проектирования горных работ, а также контролировать производственный процесс на уровне линейного руководителя и машиниста экскаватора.
Благодаря разработкам ведущего геолога С.М. Некрасова и главного маркшейдера А.В. Безденежных, специалистами маркшейдерского и геологического отделов с использованием инструментов GEOVA Surpac было автоматизировано большинство процессов по обработке данных маркшейдерской съемки, проектирования, создания печатной документации, создания геологических блочных моделей, обновления геологической и маркшейдерской информации на сетевом ресурсе. Теперь специалистам не нужно выполнять повторяющиеся процессы ежедневно, будь то выгрузка/загрузка съемки с прибора/на прибор, поиск нужных данных для повседневной работы в огромном множестве папок. Макрокоманды GEOVIA Surpac делают это за них. Важно отметить, что эти данные доступны для всех причастных специалистов разных отделов. Например, чтобы открыть последнюю съемку карьера, обновленную блочную модель, блок БВР, коммуникации и т.п., специалисту по планированию не нужно искать это в большом числе маркшейдерских и геологических файлов. Все, что ему требуется для этого — открыть в GEOVA Surpac соответствующее меню и выбрать данные, которые нужно загрузить в рабочее окно.
Инструменты автоматизации позволили легко произвести интеграцию GEOVIA Surpac и АСД ВИСТ Групп и сделать этот процесс максимально простым и быстрым.
Выбрав соответствующее меню в панели GEOVIA Surpac, геолог получает из АСД ВИСТ оперативные данные по отработке блока или данные на определенную дату и время. Эти данные используются для анализа текущей ситуации и обновления блочной модели.
После обновления блочной модели и контактов руда/вскрыша в GEOVIA Surpac геолог нажатием одной кнопки загружает эту информацию в систему АСД ВИСТ, после чего данные доступны для всех пользователей в обеих системах.
Благодаря объединению возможности инструментария позиционирования горнотранспортного оборудования в системе АСД ВИСТ Групп и инструментов GEOVIA Surpac были настроены процессы контроля движения горной массы от забоя до перегрузочного пункта, размещения горной массы в секторах перегрузочных пунктов, контроля баланса прихода/ухода горной массы по секторам и ведения мобильных остатков за период оперативного заполнения.
Для этого в GEOVIA Surpac были созданы блочные модели перегрузочных пунктов и разработана методика по их заполнению. По желанию геолога, процесс внесения в блочную модель (БМ) горной массы на виртуальный перегрузочный пункт, как и отгрузку с него, можно осуществлять как целиком за прошедший период, так и в оперативном режиме. Поставив на заполнение БМ с указанием времени окончания, макропрограмма сама производит запрос (через определенный интервал времени) на извлечение данных по экскаваторам, производящих черпание, а также извлекает информацию по движению и выгрузке автотранспорта на перегрузочный пункт.
Таким образом, по окончании работы макропрограммы формируется текущая информация по состоянию склада, наличию на данный период времени горной массы в трехмерном графическом виде и сводная таблица результатов оперативного изменения. Это позволило оперативно отслеживать движение руды, баланс и распределение горной массы на секторах перегрузочных пунктов, а также представлять графически эту информацию в обеих системах и обеспечить быстрый, свободный и безопасный доступ к информации для всех сотрудников. В частности, по словам ведущего геолога С.Н. Некрасова, такой процесс позволил повысить точность планирования отгрузки по качеству с перегрузочных пунктов на железнодорожный транспорт.
Также он отмечает, что если раньше можно было лишь предполагать, что было привезено на перегрузочные пункты и представлять только среднее значение качества по секторам, то сегодня известны показатели на каждом отдельно взятом участке сектора.
Для быстрого анализа всех секторов перегрузочных пунктов и формирования табличного отчета в GEOVIA Surpac была написана макрокоманда, которая выводит на экран и сохраняет в указанном формате графическую информацию. При этом нет необходимости открывать блочную модель каждого сектора, применять ограничители, раскрашивать блочную модель по атрибутам, вручную формировать табличную отчетность. Все это делается нажатием одной кнопки.
Подробнее о процессе и результатах интеграции, проведенной на Качканарском ГОКе, вы можете узнать из записи
Получение необходимых актуальных данных в любой момент времени, легкий и быстрый доступ к актуальной информации, владение инструментами, которые позволяют обмениваться и управлять этими данными в различных системах и взаимодействовать с агрегатами открывает путь к все большим возможностям создания цифрового двойника вашего предприятия, что позволяет создавать более реалистичные сценарии вашего плана горных работ и быстро реагировать на возникающие изменение в ходе производства.
Подписывайтесь на новости Dassault Systèmes и всегда будьте в курсе инноваций и современных технологий.
Источник: habr.com