Från krossning till överbelastningspunkt. Exempel på integration av GEOVIA Surpac och automatiserat dispatch-system GТK

Vad utvinner företagen? Guld, järnmalm, kol, diamanter? Nej!

Varje företag utvinner pengar. Det är företagets mål. Om en ton guld eller järnmalm inte ger dig inkomst eller, värre, dina kostnader överstiger vinsten från försäljningen av produkten, vilken värde har då denna malm för företaget?
Varje ton malm måste ge maximal inkomst eller ha minimala kostnader under förutsättning av säker produktion och följa utvinningsprocessen. Det vill säga, fördelningen av materialflödet över tid måste leda företaget mot målet. För att nå målet måste en bra plan skapas som modellerar produktionsprocessen med maximal uppnåelse av kvantitativa och kvalitativa indikatorer. Varje plan måste försörjas med korrekta, exakta och aktuella data. Särskilt när det handlar om kortsiktig eller operativ planering.

Vilka data säkerställer planeringen av gruvor? Det är mät- och geologisk information, designinformation och produktions- och teknikinformation (till exempel från ERP-system).

Alla dessa processer bär med sig en stor mängd grafisk, digital och textuell information, såsom punktmoln från laserskanning, mätdata, operativa mätningar av brytningar, geologiska blockmodeller, data för borrprover, förändringar av kontakter i den sprängda massan, produktionsindikatorer och deras förändringar, förändringar i dynamiken av utrustningens arbete osv. Dataflödet är konstant och oändligt. Och en stor del av informationen är beroende av varandra. Man får inte glömma att alla dessa data – det är primär källinformation, informationen som planeringen börjar med.
Därför, för att skapa en optimal plan är det nödvändigt att kunna få de mest exakta uppgifterna. Korrektheten av den ursprungliga informationen påverkar slutmålet i geometrisk progression.

Om en av källorna bär på data med undervärderad noggrannhet eller felaktig information, kommer hela kedjan av processer att vara felaktig och avlägsna från målet. Därför är det nödvändigt att ha resurser som gör det möjligt att kvalitativt förbereda data och arbeta med dem.


När det gäller kortsiktig planering är det viktigt att dessa data inte bara är exakta utan också aktuella. Det är nödvändigt att kunna få information när som helst för att kunna reagera på förändringar och snabbt redigera produktionsscenariet. Därför behövs system och utrustning som möjliggör ökad effektivitet i processerna för att samla in och bearbeta information. Lidar-skannerar gör det möjligt att snabbt få data med hög precision, teknologier för provtagning av bergmassa ger en bild av mineralförekomstens läge i massan, positioneringssystem spårar utrustningens läge och status i realtid, och design- och planeringssystemen GEOVIA Surpac och GEOVIA MineSched är verktyg för att skapa projekt och utvecklingsscenarier för gruvdrift. För att snabbt nå målen måste systemen kopplas ihop i en produktiv kedja. Tänk dig: du får data från olika system och källor, men de är endast tillgängliga på begäran, dessutom vidarebefordras dessa data av en specialist som när som helst kan ändra innehållet. Detta leder inte bara till en minskad hastighet i datainsamlingen, utan också till en förlust av precision eller korrekthet vid något av datatransmissionsstegen. Därför måste uppgifterna vara centraliserade, lagras på en plattform, i ett digitalt ekosystem och vara tillgängliga när som helst. Dessutom är det viktigt att säkerställa samarbete mellan alla avdelningar, versionering, integritet och datasäkerhet. Denna uppgift hanteras av plattformen 3DEXPEREINCE.

Information som hämtas från olika källor — elektroniska system, GIS-system (GEOVIA Surpac), ERP-system, system för automatiserad gruvplanering (GEOVIA MineSched), system för hantering av gruvdrift (t.ex. VIST Grupp) — har olika dataformat.

Här uppstår frågan om systemintegration. Ofta kan alla lösningar i kedjan för gruvplanering och design vara mer eller mindre integrerade med varandra.

Men intensiteten av datastreamen, antallet datatyper og variasjonen er slike at en person ikke er i stand til å konvertere fra ett system til et annet på relativt kort tid. Enten det er en geolog eller en planlegger, bør spesialisten bruke tid på å skape verdi og drive virksomheten mot sine mål, ikke på å importere og eksportere filer mellom systemer. Derfor er det viktig å automatisere integrasjonsprosessen og konfigurere den slik at antallet manipulasjoner som kreves for databehandling reduseres til et minimum.

Uten automatisering ser prosessen omtrent slik ut. Etter at oppmålingen er utført, kobler landmåleren skanneren til PC-en, henter oppmålingsfilen, konverterer dataene til riktig format, åpner filen i GIS-systemet, oppretter overflaten, utfører nødvendige manipulasjoner for å beregne volum og produsere rapporter, og lagrer den nye versjonen av overflaten på nettverket. For å oppdatere blokkmodellen finner han den oppdaterte oppmålingsfilen, laster den opp med den relevante blokkmodellen, bruker oppmålingsfilen som en ny avgrensning, utfører beregninger av volum- og kvalitetsindikatorer og lager rapporter.

Med operative data, for eksempel fra dispatch-systemer, laster geologen ut data fra et slikt system, importerer koordinater til GIS, og oppretter en ny avgrensningsfil. Når det finnes oppdaterte prøvedata fra laboratoriet på nettverksressursen, går han gjennom rekken av mapper for å hente dem, oppdaterer blokkmodellen, lager referanser, lagrer arbeidsfiler, konverterer dataene til det nødvendige formatet for dispatch-systemet og laster dem opp dit. Det er viktig å ikke glemme å lage en sikkerhetskopi av alle filer.

Den automatiserte prosessen med behandling og integrering av data ved landmåling og geologisk støtte for gruvearbeid med bruk av GEOVIA Surpac ser ut som følger. Oppmålingen er klar, landmåleren kobler instrumentet til PC-en, åpner GEOVIA Surpac, starter import- og behandlingsfunksjonen for oppmålingsdataene, og velger fra listen hva han ønsker å oppnå som resultat.

Systemet genererar grafiska och tabellbaserade data, uppdaterar arbetsfilen på nätresursen och sparar den tidigare versionen av filen. Geologen startar uppdateringsfunktioner för blockmodellen baserat på aktuella mätningsdata och/eller data från dispatchingsystem.
Alla data laddas ner från nätresursen/plattformen, makrokoden konverterar och importerar de nödvändiga uppgifterna, geologen behöver bara välja lämpliga inställningar. Efter att ha verifierat med hjälp av relevanta funktioner sparas och exporteras resultatet till andra system.

Denna process har implementerats i mät- och geologiska tjänster vid Kachkanar GOK inom företaget EVRAZ.

EVRAZ KGOK är en av de fem största gruvföretagen i Ryssland. Anläggningen ligger 140 km från EVRAZ NTMK, i Sverdlovsk-regionen. EVRAZ KGOK bryter titanmagnetitiska järnmalmer från Gusievogorskfältet, som innehåller vanadiumföroreningar. Vanadiumhalten möjliggör produktion av höghållfast legerad stål. Anläggningens produktionskapacitet uppgår till cirka 55 miljoner ton järnmalm per år. Huvudkunden för EVRAZ KGOK:s produkter är EVRAZ NTMK.

För närvarande bryter EVRAZ KGOK malm från fyra dagbrott som därefter bearbetas i kross-, beriknings-, agglomererings- och pelletsverk. Den slutliga produkten (agglomerat och pellets) lastas på järnvägsvagnar och skickas till kunder, inklusive utomlands.

Under 2018 brytte EVRAZ KGOK mer än 58,5 miljoner ton malm, producerade 3,5 miljoner ton agglomerat, 6,5 miljoner ton pellets och cirka 2,5 miljoner ton krossmaterial.

Malmbrytning sker i fyra dagbrott: Huvud-, Västra, Norra samt i dagbrottet Södra lagret. Från de lägre horisonterna transporteras malmen med BelAZ-lastbilar, medan det krossade materialet transporteras via järnväg. I dagbrotten används kraftfulla dumprar med en kapacitet på 130 ton, moderna NP-1-lokomotiv och grävmaskiner med en skopa på 12 kubikmeter.

Det genomsnittliga järninnehållet i malmen är 15,6 %, medan vanadiuminnehållet är 0,13 %.

Tekniken för järnmalmbrytning vid EVRAZ KGOK är följande: borrning – sprängning – grävning – transport till bearbetningsplatsen och överburande till avfall.Källa).

År 2019 implementerades ett automatiserat distributionssystem av VIST Gruppen på Kachkanar GOK. Implementeringen av denna lösning gjorde det möjligt att öka produktionskontrollen av det gruvtransportutrustning, rörelsen av malm från brytpunkter till omlastningspunkter, samt att snabbt få data om volym- och kvalitetsindikatorer vid brytpunkter och omlastningspunkter. En tvåvägsintegration av systemen ASD VIST och GEOVIA Surpac genomfördes, vilket möjliggjorde användningen av de erhållna data (utrustningens position, utvinningsgraden från brytpunkten, balansen av bergmassa vid omlastningspunkterna, kvalitetsfördelning vid omlastningspunkterna etc.) för operativ planering och projektering av gruvarbete, samt att kontrollera produktionsprocessen på linjens ledarnivå och grävmaskinisten.

Tack vare arbetet från den ledande geologen S.M. Nekrasov och den huvudskissande A.V. Bezdenezhnykh har specialister från de skissande och geologiska avdelningarna med hjälp av GEOVA Surpac:s verktyg automatiserat de flesta processerna för behandling av data från skissning, projektering, skapande av tryckdokumentation, skapande av geologiska blockmodeller samt uppdatering av geologisk och skissande information på nätresursen. Nu behöver specialister inte utföra repetitiva processer dagligen, oavsett om det handlar om att exportera/ladda upp skissning från instrumentet/till instrumentet, eller att leta efter nödvändig information för det dagliga arbetet i ett stort antal mappar. Makrokoderna i GEOVIA Surpac gör detta åt dem. Det är viktigt att notera att dessa data är tillgängliga för alla berörda specialister från olika avdelningar. Till exempel, för att öppna den senaste skissningen av gruvfälten, den uppdaterade blockmodellen, block BVR, kommunikationer etc., behöver planeringsspecialisten inte leta efter detta i det stora antalet skissande och geologiska filer. Allt som krävs för detta är att öppna det relevanta menyn i GEOVA Surpac och välja den data som ska laddas in i arbetsfönstret.

Automatiseringsverktygen har gjort det enkelt att integrera GEOVIA Surpac med ASD VIST Gruppen och göra denna process så enkel och snabb som möjligt.

Genom att välja rätt meny i GEOVIA Surpac får geologen tillgång till operationella data om blockbrytningen eller data vid en viss tidpunkt från ASD VIST. Dessa data används för att analysera den aktuella situationen och uppdatera blockmodellen.

Efter att blockmodellen och kontakterna mellan malm/överburden har uppdaterats i GEOVIA Surpac, kan geologen med ett enda klick ladda upp denna information till ASD VIST-systemet, varefter data blir tillgängliga för alla användare i båda systemen.

Genom att kombinera verktygen för positionering av gruvtransportsystem i ASD VIST Group med verktygen i GEOVIA Surpac har processerna för att kontrollera rörelsen av bergmassa från brytningsstället till lastpunkten, placeringen av berg massan i sektorer vid lastpunkterna, samt kontrollen av balansen av tillförsel/utflöde av bergmassa per sektor och upprätthållandet av mobila lagren under den operativa fyllningen, kunnat ställas in.

För detta ändamål har blockmodeller för lastpunkterna skapats i GEOVIA Surpac, och en metod utvecklades för deras fyllning. Enligt geologens önskemål kan processen för att föra in bergmassan i blockmodellen (BM) på en virtuell lastpunkt, liksom avlastningen från den, genomföras antingen för hela den gångna perioden eller i realtid. När man anger tidpunkten för slutförandet av BM-fyllningen, utför makroprogrammet automatiskt en begäran (efter ett visst tidsintervall) för att hämta data om grävmaskinerna som utför schaktning samt hämta information om rörelsen och avlastningen av lastbilar vid lastpunkten.

Således genereras aktuell information om lagrets tillstånd, samt förekomsten av bergmassa i 3D-grafisk form och en sammanställning av resultaten av operationella förändringar, när makroprogrammet har slutfört sitt arbete. Detta har gjort det möjligt att snabbt spåra rörelsen av malm, balansen och fördelningen av bergmassa vid lastpunkterna, samt att grafiskt presentera denna information i båda systemen och säkerställa snabb, fri och säker tillgång till information för alla anställda. Enligt ledande geolog S.N. Nekrasov har en sådan process möjliggjort en ökad noggrannhet i planeringen av kvalitetslastning från lastpunkter till järnvägstransport.
Han påpekar också att medan man tidigare endast kunde anta vad som transporterades till omlastningspunkterna och bara föreställa sig det genomsnittliga kvalitetsvärdet för sektorer, så finns det idag kända siffror för varje enskild del av sektorn.

För en snabb analys av alla sektorer av omlastningspunkterna och för att skapa en tabellrapport har en makrokommando skrivits i GEOVIA Surpac, som visar och sparar grafisk information i det angivna formatet. Det finns inget behov av att öppna blockmodellen för varje sektor, använda begränsningar, färglägga blockmodellen utifrån attribut, eller manuellt skapa tabellrapportering. Allt detta görs med ett knapptryck.

Mer information om processen och resultaten av integrationen som genomfördes vid Kachkanar-gruvan kan du få från inspelningen av webbseminariet "Ny metod för automatisering av planering, hantering av sprängarbeten och kvalitetskontroll inom företaget" via länken

Att få nödvändig aktuell information när som helst, lätt och snabbt få tillgång till relevant information, samt ha verktyg som möjliggör utbyte och hantering av dessa data i olika system och interaktion med aggregat öppnar vägen för allt fler möjligheter att skapa en digital tvilling av ditt företag, vilket gör det möjligt att skapa mer realistiska scenarier för din gruvplan och snabbt reagera på förändringar under produktionen.

Prenumerera på nyheter från Dassault Systèmes och håll dig alltid uppdaterad om innovationer och modern teknik.

Dassault Systèmes officiella sida

Facebook
Vkontakte
Linkedin
3DS Blog WordPress
3DS Blog on Render
3DS Blog on Habr

Källa: habr.com