Co podniky těží? Zlato, železné rudy, uhlí, diamanty? Ne!
Každé podnikání těží peníze. To je cílem každého podniku. Pokud vytěžená tuna zlata nebo železné rudy nepřinese zisk, nebo ještě hůře, vaše náklady budou vyšší než zisk z prodeje výrobků, jaká je hodnota této rudy pro podnik?
Každá tuna rudy by měla přinášet maximální zisk nebo nést minimální náklady za podmínek bezpečné výroby a dodržování těžební technologie. Tzn. distribuce pohybu horninového materiálu v čase by měla vést podnik k cíli. Abychom dosáhli cíle, je nutné vytvořit dobrý plán, který bude modelovat výrobní proces s maximálním dosažením objemově-kvalitativních ukazatelů. Každý plán je třeba podpořit správnými, přesnými a aktuálními daty. Zvláště pokud jde o krátkodobé nebo operativní plánování.
Jaké údaje zajišťují plánování těžebních prací? Jsou to geodetické a geologické informace, údaje o projektování a výrobně-technické informace (například z ERP systémů).
Všechny tyto procesy obsahují obrovské množství grafických, digitálních a textových informací, jako je mrak bodů z laserového skenování, geodetická databáze, operativní snímání rubání, geologický blokový model, údaje o prozkoumání vrtů BVR, změny kontaktů ve výbušeném horninovém materiálu, výrobní ukazatele a jejich změny, změny v dynamice provozu zařízení atd. Tok údajů je konstantní a nekonečný. A většina informací na sobě závisí. Je důležité nezapomínat, že všechny tyto údaje jsou primární zdroj, informace, se kterou začíná tvorba plánu.
Proto je pro vytváření optimálního plánu nezbytné umět získávat maximálně přesná data. Správnost vstupních informací geometricky ovlivňuje konečný cíl.
Pokud jeden z zdrojů obsahuje údaje s podhodnocenou přesností nebo chybnými informacemi, cel chain procesů bude chybovat a vzdaluje se od cíle. Proto je nezbytné mít zdroje, které umožňují kvalitně připravit údaje a pracovat s nimi.
Pokud jde o krátkodobé plánování, je důležité, aby tato data byla nejen přesná, ale také aktuální. Je nutné mít možnost získat informace kdykoliv, aby bylo možné reagovat na změny a rychle upravit výrobní scénář. To vyžaduje systémy a vybavení, které umožní zvýšit efektivitu procesů získávání a zpracování informací. LIDARové skenery umožňují rychle získávat data s vysokou přesností, technologie zkoumání hornin poskytují obrázek o umístění rudního tělesa v masivu, polohovací systémy sledují polohu a stav vybavení v reálném čase, a systémy pro projektování a plánování GEOVIA Surpac a jsou nástroji pro vytváření projektů a scénářů rozvoje hornických prací. Pro maximální rychlé dosažení cíle musí být systémy spojeny do jediné produktivní řetězce. Představte si: získáváte data z různých systémů a zdrojů, ale jsou vám dostupná pouze na vyžádání, navíc tato data vám předává odborník, který může kdykoliv změnit obsah. To vede nejen ke snížení rychlosti získávání dat, ale i ke ztráte přesnosti nebo věrohodnosti v jednom z fází přenosu dat. Proto by měly být data centralizována, ukládána na jedné platformě, v jedné digitální ekosystému, a být dostupná kdykoliv. Kromě toho je důležité zajistit spolupráci všech oddělení, verzování, integritu a bezpečnost dat. S tímto úkolem si poradí platforma 3DEXPEREINCE.
Informace získaná z různých zdrojů — elektronických systémů, systémů GIS (GEOVIA Surpac), ERP systémů, systémů automatizovaného plánování hornických prací (), systémů řízení hornických prací (například VIST Group) — má různé formáty dat.
Zde nastává otázka integrace systémů. Často mohou být všechna řešení v řetězci hornického plánování a projektování v různé míře integrována mezi sebou.
Ale intenzita datového toku, množství jeho typů a variabilita jsou takové, že člověk není schopen v relativně krátkém čase provést konverzi z jednoho systému do druhého. Ať už je to geolog nebo plánovač, odborník by měl strávit čas ne importem a exportem souborů z jednoho systému do druhého, ale měl by vytvářet hodnotu a posouvat podnik ke cíli. Proto je důležité automatizovat integrační proces a nastavit ho tak, aby se minimalizovaly manipulace s daty.
Bez automatizace proces vypadá přibližně takto. Po provedení snímání geodet připojí skener k PC, extrahuje soubor snímání, převede data do příslušného formátu, otevře soubor v systému GIS, vytvoří povrch, provede potřebné manipulace pro výpočet objemů a vytvoření zprávy, uloží novou verzi souboru povrchu na síťový zdroj. Pro aktualizaci blokového modelu najde aktualizovaný soubor snímání, nahraje ho a příslušný blokový model, použije soubor snímání jako nový omezovač, provede manipulace pro výpočet objemových a kvalitativních ukazatelů a vytvoření zprávy.
Při disponibilitě aktuálních dat, například z dispečerských systémů, geolog extrahuje data z takového systému, provede import souřadnic do GIS, vytvoří nový soubor omezovačů. V případě, že na síťovém zdroji jsou aktuální data vzorkování z laboratoře, projde k nim skrze řadu složek a podstatí je, aktualizuje blokový model, vytváří zprávy, ukládá pracovní soubory, převádí data do požadovaného formátu pro dispečerský systém a nahrává je do tohoto systému. Je důležité nezapomenout na vytvoření archivní kopie všech souborů.
Automatizovaný proces zpracování a integrace dat při geodetickém a geologickém zabezpečení těžby s využitím GEOVIA Surpac vypadá následovně. Snímání je hotové, geodet připojí přístroj k PC, otevře GEOVIA Surpac, spustí funkci importu a zpracování dat snímání a vybere ze seznamu, co potřebuje získat jako výsledek.
Systém generuje grafická a tabulková data, aktualizuje pracovní soubor na síťovém zdroji a uchovává předchozí verzi souboru. Geolog spouští funkce aktualizace blokové modelu na základě aktuálních geodetických dat a/nebo dat z dispečerských systémů.
Všechna data jsou načítána ze síťového zdroje/platformy, makro příkaz konvertuje a importuje potřebná data, geologovi stačí pouze vybrat odpovídající nastavení. Po kontrole pomocí odpovídajících funkcí se výsledek uloží a exportuje do dalších systémů.
Takový proces je realizován v geodetických a geologických službách na Kachkanarském GOKu společnosti EVRAZ.
EVRAZ KGOK patří mezi pět největších těžebních podniků v Rusku. Kombinát se nachází 140 km od EVRAZ NTMK, v Sverdlovské oblasti. EVRAZ KGOK těží titanomagnetitové železné rudy v Gusěvorském ložisku, které obsahuje příměsi vanadu. Obsah vanadu umožňuje výrobu vysoce pevných legovaných ocelí. Výrobní kapacita kombinátu činí přibližně 55 milionů tun železné rudy ročně. Hlavním spotřebitelem produktů EVRAZ KGOK je EVRAZ NTMK.
V současnosti EVRAZ KGOK těží rudu ze čtyř lomů, s následnou úpravou v provozech drcení, obohacování, aglomerace a peletizace. Konečný produkt (aglomerát a pelety) se nakládá do železničních vozů a odesílá spotřebitelům, včetně do zahraničí.
V roce 2018 bylo na EVRAZ KGOK těženo více než 58,5 milionů tun rudy, vyrobeno 3,5 milionů tun aglomerátu, 6,5 milionů tun pelet a přibližně 2,5 milionů tun štěrku.
Těžba rudy probíhá ve čtyřech lomech: Hlavním, Západním, Severním a také v lomu Jižní zásoba. Z dolních horizontů je ruda dopravována pomocí BelAZů, na drtící fabriku je horninová hmota přepravována železniční dopravou. V lomech se používají výkonné 130tunové náklaďáky, moderní lokomotivy NP-1 a rypadla s objemem lopaty 12 kubických metrů.
Průměrný obsah železa v rudě činí 15,6 %, obsah vanadu – 0,13 %.
Technologie těžby železné rudy na EVRAZ KGOK je následující: vrtání – trhání – rypadlování – doprava k místu zpracování a odkryvání na haldy.).
V roce 2019 byla na Kachkanarském GOKu zavedena automatizovaná dispečerská systém VIST Group. Zavedení tohoto řešení umožnilo zvýšit výrobní kontrolu pracovního minového a dopravního zařízení, pohyb rudy od dobývacích míst až po vykládací body, a také rychle získávat data o objemových a kvalitativních ukazatelích v dobývacích místech a na vykládacích bodech. Byla provedena obousměrná integrace systémů ASD VIST a GEOVIA Surpac, což umožnilo využít získaná data (poloha zařízení, stupně využití dobývacího místa, bilance horninové hmoty na vykládacích bodech, rozložení kvality na vykládacích bodech atd.) pro operativní plánování a projektování těžebních prací, a také kontrolovat výrobní proces na úrovni liniového manažera a operátora rypadla.
Díky výzkumům hlavního geologa S.M. Nekrasova a hlavního geodeta A.V. Bezdeněžných, specialisté geodetického a geologického oddělení s použitím nástrojů GEOVA Surpac automatizovali většinu procesů zpracování dat geodetického snímání, projektování, vytváření tištěné dokumentace, vytváření geologických blokových modelů, aktualizace geologických a geodetických informací na síťovém zdroji. Nyní specialisté nemusí vykonávat opakující se úkoly každý den, ať už se jedná o export/import snímání z přístroje/do přístroje, vyhledávání potřebných dat pro každodenní práci ve velkém množství složek. Makro příkazy GEOVIA Surpac to dělají za ně. Je důležité poznamenat, že tato data jsou dostupná všem zúčastněným specialistům z různých oddělení. Například, aby otevřeli poslední snímání lomu, aktualizovaný blokový model, blok BVR, komunikace atd., specialistovi na plánování nemusí hledat to v mnoha geodetických a geologických souborech. Vše, co potřebuje, je otevřít v GEOVA Surpac příslušné menu a vybrat data, která je třeba načíst do pracovního okna.
Nástroje automatizace umožnily snadnou integraci GEOVIA Surpac a ASD VIST Group a učinit tento proces co nejjednodušším a nejrychlejším.
Výběrem příslušného menu na panelu GEOVIA Surpac získává geolog z ACD VIST aktuální údaje o těžbě bloku nebo údaje k určitému datu a času. Tyto údaje se používají k analýze aktuální situace a aktualizaci blokového modelu.
Po aktualizaci blokového modelu a kontaktů rud/odpadních materiálů v GEOVIA Surpac geolog jedním tlačítkem načte tyto informace do systému ACD VIST, po čemž jsou údaje dostupné pro všechny uživatele v obou systémech.
Díky kombinaci možností nástrojů pro určování polohy hornických dopravních zařízení v systému ACD VIST Group a nástrojů GEOVIA Surpac byly nastaveny procesy monitorování pohybu hornin od rýhy až po překládací bod, umístění hornin v sektorech překládacích bodů, sledování bilance příjmu/odchodu hornin podle sektorů a vedení mobilních zůstatků během období operativního zaplnění.
V GEOVIA Surpac byly vytvořeny blokové modely překládacích bodů a vyvinuta metodika pro jejich zaplnění. Na přání geologa je možné provádět proces vkládání hornin do blokového modelu (BM) na virtuální překládací bod, stejně jako vykládku z něj, jak v celku za uplynulé období, tak v reálném čase. Pokud je BM nastavena k zaplnění s uvedením času ukončení, makroprogram sám provede dotaz (v určitých časových intervalech) na získání údajů o bagrech, které provádějí rýpání, a také získává informace o pohybu a vykládce silniční dopravy na překládací bod.
Takže po skončení práce makroprogramu se vytvoří aktuální informace o stavu skladu, přítomnosti hornin v daném časovém období ve 3D grafickém zobrazení a souhrnná tabulka výsledků operativní změny. To umožnilo operativně sledovat pohyb rudy, bilanci a rozdělení hornin v sektorech překládacích bodů, stejně jako graficky prezentovat tyto informace v obou systémech a zajistit rychlý, volný a bezpečný přístup k informacím pro všechny zaměstnance. Zejména podle slov vedoucího geologa S.N. Nekrasova tento proces umožnil zvýšit přesnost plánování vykládky podle kvality z překládacích bodů na železniční dopravu.
Také poznamenává, že zatímco dříve bylo možné pouze předpokládat, co bylo přivezeno na překladiště a představovat si průměrnou kvalitu podle sektorů, dnes jsou známy ukazatele za každý jednotlivý úsek sektoru.
Pro rychlou analýzu všech sektorů překladišť a vytvoření tabulkového reportu byla v GEOVIA Surpac napsána makrokonfigurace, která zobrazuje a ukládá grafické informace v určeném formátu. Přitom není potřeba otevírat blokový model každého sektoru, aplikovat omezovače, kolorovat blokový model podle atributů, ručně vytvářet tabulkovou zprávu. Toto vše se provádí stisknutím jednoho tlačítka.
Podrobnosti o procesu a výsledcích integrace provedené na Kachkanarském GOKu si můžete přečíst v záznamu
Získání potřebných aktuálních dat kdykoliv, snadný a rychlý přístup k aktuálním informacím, dostupnost nástrojů, které umožňují sdílet a spravovat tato data v různých systémech a interagovat s agregáty, otevírá cestu k stále větším možnostem vytváření digitálního dvojčete vašeho podniku, což umožňuje vytvářet realističtější scénáře vašeho plánu těžby a rychle reagovat na vzniklé změny během výroby.
Sledujte novinky Dassault Systèmes a buďte stále v obraze o inovacích a moderních technologiích.
Zdroj: habr.com
