Cosa estraggono le aziende? Oro, minerale di ferro, carbone, diamanti? No!
Ogni azienda estrae denaro. Questa è l'obiettivo di ogni azienda. Se una tonnellata di oro o minerale di ferro non ti porterà profitto o, peggio ancora, le tue spese saranno superiori al guadagno dalla vendita del prodotto, quale valore ha quel minerale per l'azienda?
Ogni tonnellata di minerale deve generare il massimo profitto o comportare costi minimi in condizioni di produzione sicura e nel rispetto della tecnologia di estrazione. Cioè, la distribuzione del movimento della massa mineraria nel tempo deve portare l'azienda verso l'obiettivo. Per raggiungere tale obiettivo, è necessario creare un buon piano che modelli il processo produttivo raggiungendo al massimo i parametri volumetrici e qualitativi. Ogni piano deve essere supportato da dati corretti, precisi e aggiornati. Specialmente quando si tratta di pianificazione a breve termine o operativa.
Quali dati supportano la pianificazione dei lavori minerari? Sono informazioni topografiche e geologiche, dati di progettazione e informazioni produttivo-tecniche (ad esempio, da sistemi ERP).
Tutti questi processi contengono un'enorme quantità di informazioni grafiche, digitali e testuali, come nuvole di punti di scansione laser, database topografici, rilevazioni operative delle intersezioni, modelli geologici, dati di campionamento dei pozzi, modifiche ai contatti nella massa mineraria esplosa, indicatori produttivi e le loro variazioni, variazioni nella dinamica del funzionamento delle attrezzature, ecc. Il flusso di dati è costante e infinito. E la maggior parte delle informazioni dipende l'una dall'altra. Non bisogna dimenticare che tutti questi dati sono la fonte primaria, l'informazione da cui inizia la creazione del piano.
Quindi, per creare un piano ottimale è necessario saper ottenere dati il più precisi possibile. La correttezza delle informazioni di partenza influisce in modo esponenziale sull'obiettivo finale.
Se una delle fonti contiene dati con una precisione sottovalutata o informazioni errate, l'intera catena dei processi sarà errata e allontanerà dal traguardo. Pertanto, è necessario disporre di risorse che consentano di preparare i dati in modo qualitativo e di lavorare con essi.
Parlando di pianificazione a breve termine, è importante che questi dati siano non solo precisi, ma anche aggiornati. È necessario avere la possibilità di ricevere informazioni in qualsiasi momento, per poter reagire ai cambiamenti e modificare tempestivamente lo scenario produttivo. Pertanto, sono richiesti sistemi e attrezzature che consentano di aumentare l'efficienza dei processi di acquisizione e elaborazione delle informazioni. Gli scanner LiDAR permettono di ottenere dati con alta precisione in modo rapido, le tecnologie di campionamento del materiale minerale forniscono un quadro della posizione del corpo minerario nel massiccio, i sistemi di posizionamento tracciano la posizione e lo stato delle attrezzature in tempo reale, mentre i sistemi di progettazione e pianificazione GEOVIA Surpac e sono strumenti per la creazione di progetti e scenari di sviluppo delle attività minerarie. Per raggiungere rapidamente gli obiettivi, i sistemi devono essere connessi in un'unica catena produttiva. Immaginate: ricevete dati da vari sistemi e fonti, ma sono accessibili solo su richiesta, e questi dati vengono forniti da un esperto che può modificare il contenuto in qualsiasi momento. Questo porta non solo a una riduzione della velocità di acquisizione dei dati, ma anche a una perdita di precisione o affidabilità in uno dei passaggi della trasmissione dei dati. Pertanto, i dati devono essere centralizzati, conservati su un'unica piattaforma, in un'unica ecosistema digitale e accessibili in qualsiasi momento. Inoltre, è fondamentale garantire la cooperazione di tutti i reparti, la versioning, l'integrità e la sicurezza dei dati. Questa è la funzione della piattaforma 3DEXPEREINCE.
Le informazioni ottenute da diverse fonti – sistemi elettronici, sistemi GIS (GEOVIA Surpac), sistemi ERP, sistemi di pianificazione automatizzata delle attività minerarie (), sistemi di gestione delle attività minerarie (ad esempio, VIST Group) – hanno formati di dati differenti.
Qui si pone la questione dell'integrazione dei sistemi. Spesso tutte le soluzioni nella catena di pianificazione e progettazione mineraria possono essere integrate in misura maggiore o minore tra loro.
Tuttavia, l'intensità del flusso di dati, la varietà dei loro tipi e la variabilità sono tali che una persona non è in grado di effettuare la conversione da un sistema all'altro in tempi relativamente brevi. Sia che si tratti di un geologo o di un ingegnere di pianificazione, uno specialista dovrebbe dedicare il proprio tempo non all'importazione e all'esportazione di file da un sistema all'altro, ma a creare valore e guidare l'azienda verso gli obiettivi. Pertanto, è fondamentale automatizzare il processo di integrazione, configurandolo in modo che il numero di operazioni di elaborazione dei dati venga ridotto al minimo.
Senza automazione, il processo appare circa così. Dopo aver effettuato il rilievo, il topografo collega lo scanner al PC, estrae il file di rilievo, converte i dati nel formato appropriato, apre il file nel sistema GIS, crea una superficie, esegue le necessarie operazioni per il calcolo dei volumi e la generazione della reportistica, e salva la nuova versione del file della superficie sulla risorsa di rete. Per aggiornare il modello a blocchi, trova il file di rilievo aggiornato, lo carica e carica il modello a blocchi corrispondente, applica il file di rilievo come nuovo delimitatore, esegue operazioni per calcolare gli indicatori volumetrici e qualitativi e generare la reportistica.
Quando sono disponibili dati operativi, ad esempio dai sistemi di dispeching, il geologo estrae i dati da tale sistema, importa le coordinate nel GIS, e forma un nuovo file di delimitatori. Quando sono disponibili dati aggiornati sui campionamenti dal laboratorio sulla risorsa di rete, naviga tra una catena di cartelle e li carica, aggiorna il modello a blocchi, crea report, salva i file di lavoro, converte i dati nel formato necessario per il sistema di dispeching e li carica in questo sistema. È importante non dimenticare di creare una copia di backup di tutti i file.
Il processo automatizzato di elaborazione e integrazione dei dati per il supporto topografico e geologico delle attività minerarie utilizzando GEOVIA Surpac appare nel modo seguente. Il rilievo è pronto, il topografo collega l'apparecchiatura al PC, apre GEOVIA Surpac, avvia la funzione di importazione e elaborazione dei dati di rilievo, e seleziona dalla lista ciò che è necessario ottenere come risultato.
Il sistema genera dati grafici e tabulari, aggiorna il file di lavoro sul sito web e salva la versione precedente del file. Il geologo avvia le funzioni di aggiornamento del modello a blocchi in base ai dati di minerazione attuali e/o ai dati dei sistemi di supervisione.
Tutti i dati vengono caricati dalla risorsa/pietra angolare, il macrocomando converte e importa i dati necessari; il geologo deve solo selezionare le impostazioni appropriate. Dopo la verifica tramite le funzioni corrispondenti, il risultato viene salvato ed esportato ad altri sistemi.
Questo processo è attuato nei servizi di minerazione e geologia presso l'impianto di Kachkanar dell'azienda EVRAZ.
EVRAZ KGOK è tra le cinque più grandi aziende minerarie in Russia. L'impianto si trova a 140 km da EVRAZ NTMK, nella regione di Sverdlovsk. EVRAZ KGOK estrae il giacimento di Gusevogorsk di minerale di ferro titanomagnetitico, che contiene impurità di vanadio. Il contenuto di vanadio consente la produzione di leghe di acciaio ad alta resistenza. La capacità produttiva dell'impianto è di circa 55 milioni di tonnellate di minerale di ferro all'anno. Il principale consumatore dei prodotti di EVRAZ KGOK è EVRAZ NTMK.
Attualmente, EVRAZ KGOK estrae minerale da quattro cave, che viene poi lavorato nei reparti di frantumazione, arricchimento, agglomerazione e pelletizzazione. Il prodotto finale (agglomerato e pellet) viene caricato nei vagoni ferroviari e inviato ai consumatori, anche all'estero.
Nel 2018, EVRAZ KGOK ha estratto oltre 58,5 milioni di tonnellate di minerale, prodotto 3,5 milioni di tonnellate di agglomerato, 6,5 milioni di tonnellate di pellet e circa 2,5 milioni di tonnellate di ghiaia.
L'estrazione del minerale avviene in quattro cave: Principale, Occidentale, Settentrionale e nella cava Sud. Dai livelli inferiori, il minerale viene trasportato con camion BelAZ, mentre il materiale minerario viene trasportato alla fabbrica di frantumazione tramite trasporto ferroviario. Nelle cave vengono utilizzati potenti camion a ribaltamento da 130 tonnellate, moderni locomotori NP-1 e escavatori con una capacità del secchio di 12 metri cubi.
Il contenuto medio di ferro nel minerale è del 15,6%, mentre il contenuto di vanadio è dello 0,13%.
La tecnologia di estrazione del minerale di ferro presso EVRAZ KGOK è la seguente: perforazione - esplosione - escavazione - trasporto al sito di lavorazione e ribaltamento nei cumuli.).
Nel 2019, presso il Kachkanar GOK, è stato implementato un sistema di gestione automatizzato VIST Group. L'implementazione di questa soluzione ha consentito di aumentare il controllo produttivo del funzionamento delle attrezzature minerarie, del movimento del minerale dalle estrazioni ai punti di carico, oltre a fornire dati operativi sui parametri quantitativi e qualitativi nelle aree di estrazione e nei punti di carico. È stata effettuata un'integrazione bidirezionale tra i sistemi ASD VIST e GEOVIA Surpac, il che ha permesso di utilizzare i dati ottenuti (posizione delle attrezzature, grado di lavorazione dell'area di estrazione, bilancio della massa mineraria nei punti di carico, distribuzione della qualità nei punti di carico, ecc.) per la pianificazione operativa e la progettazione dei lavori minerari, nonché di monitorare il processo produttivo a livello di supervisore e operatore di escavatore.
Grazie ai lavori del principale geologo S.M. Nekrasov e del capo topografo A.V. Bezdenezhnykh, gli esperti del dipartimento di topografia e di geologia, utilizzando gli strumenti di GEOVIA Surpac, hanno automatizzato la maggior parte dei processi di elaborazione dei dati delle rilevazioni topografiche, progettazione, creazione di documentazione cartacea, creazione di modelli geologici a blocchi, aggiornamento delle informazioni geologiche e topografiche sul portale web. Ora gli specialisti non devono più eseguire processi ripetitivi ogni giorno, che si tratti di scaricare/caricare le rilevazioni da/per lo strumento o di cercare dati necessari per il lavoro quotidiano in un'enorme quantità di cartelle. I macrocomandi di GEOVIA Surpac lo fanno per loro. È importante notare che questi dati sono accessibili a tutti gli esperti coinvolti di diversi dipartimenti. Ad esempio, per aprire l'ultima rilevazione della cava, aggiornata, il modello a blocchi, il blocco BVR, le comunicazioni, ecc., uno specialista della pianificazione non deve cercare questo tra numerosi file topografici e geologici. Tutto ciò che deve fare è aprire il menu corrispondente in GEOVIA Surpac e selezionare i dati da caricare nella finestra di lavoro.
Gli strumenti di automazione hanno reso semplice effettuare l'integrazione tra GEOVIA Surpac e ASD VIST Group, rendendo questo processo il più semplice e veloce possibile.
Selezionando il menu appropriato nel pannello GEOVIA Surpac, il geologo riceve dal sistema ASD VIST dati operativi sull'estrazione del blocco o dati per una data e un'ora specifiche. Questi dati vengono utilizzati per analizzare la situazione attuale e aggiornare il modello del blocco.
Dopo l'aggiornamento del modello del blocco e dei contatti minerali/sovrastrutture in GEOVIA Surpac, il geologo carica queste informazioni nel sistema ASD VIST con un solo clic, rendendo così i dati disponibili per tutti gli utenti in entrambi i sistemi.
Grazie alla fusione delle capacità degli strumenti di posizionamento delle attrezzature per il trasporto minerario nel sistema ASD VIST Group e degli strumenti GEOVIA Surpac, sono stati configurati i processi di monitoraggio del movimento del materiale minerario dal fronte di miniera al punto di carico, della collocazione del materiale minerario nei settori dei punti di carico, del controllo del bilancio degli arrivi/uscite del materiale minerario per settori e della gestione delle scorte mobili durante il periodo di riempimento operativo.
A questo scopo, in GEOVIA Surpac sono stati creati modelli di blocchi per i punti di carico e sviluppata una metodologia per il loro riempimento. Su richiesta del geologo, il processo di inserimento del materiale minerario nel modello di blocco (BM) in un punto di carico virtuale, così come il caricamento da esso, può essere effettuato sia per l'intero periodo trascorso sia in tempo reale. Impostando il riempimento del BM con l'indicazione del tempo di conclusione, il macroprogramma stesso invia richieste (attraverso determinati intervalli di tempo) per estrarre i dati delle escavatori, che effettuano l'escavazione, e per estrarre le informazioni sul movimento e sullo scarico dei mezzi di trasporto al punto di carico.
Pertanto, al termine del lavoro del macroprogramma, viene generata un'informazione attuale sullo stato del magazzino, sulla disponibilità di materiale minerario in quel periodo di tempo in forma grafica tridimensionale e una tabella riassuntiva dei risultati delle modifiche operative. Questo ha consentito di monitorare rapidamente il movimento del minerale, il bilancio e la distribuzione del materiale minerario nei settori dei punti di carico, nonché di presentare graficamente queste informazioni in entrambi i sistemi, assicurando accesso rapido, libero e sicuro alle informazioni per tutti i dipendenti. In particolare, secondo quanto affermato dal capo geologo S.N. Nekrasov, tale processo ha permesso di aumentare la precisione nella pianificazione del carico in base alla qualità dai punti di carico al trasporto ferroviario.
Inoltre, sottolinea che se prima si poteva solo supporre cosa fosse stato portato ai punti di trasbordo e rappresentare solo il valore medio di qualità per i settori, oggi sono noti i parametri per ciascuna sezione specifica del settore.
Per un'analisi rapida di tutti i settori dei punti di trasbordo e per la creazione di un rapporto tabellare, è stato scritto un macro comando in GEOVIA Surpac che visualizza e salva le informazioni grafiche nel formato specificato. Non è necessario aprire il modello blocco di ciascun settore, applicare i limitatori, colorare il modello blocco in base agli attributi o creare manualmente la reportistica tabellare. Tutto questo viene fatto premendo un solo pulsante.
Puoi saperne di più sul processo e sui risultati dell'integrazione effettuata presso l'impianto minerario di Kachkanar nella registrazione
Avere accesso ai dati attuali in qualsiasi momento, facile e rapido accesso alle informazioni aggiornate, disporre di strumenti che consentono di scambiare e gestire questi dati in vari sistemi e interagire con gli aggregati apre la strada a sempre maggiori possibilità di creare un gemello digitale della tua azienda, che consente di elaborare scenari più realistici del tuo piano di lavoro minerario e rispondere rapidamente ai cambiamenti che si verificano durante la produzione.
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Fonte: habr.com
