Що видобувають підприємства? Золото, залізняк, вугілля, алмази? Ні!
Кожне підприємство видобуває гроші. Це і є мета кожного підприємства. Якщо добута тонна золота чи залізняку не принесе вам дохід чи, гірше того, ваші витрати будуть вищими, ніж прибуток від реалізації продукції, яка цінність цієї руди для підприємства?
Кожна тонна руди повинна приносити максимальний дохід або нести мінімальні витрати за умов безпечного виробництва та дотримання технології видобутку. Тобто. розподіл руху гірничої маси у часі має призводити підприємство до мети. Для того, щоб досягти мети, необхідно створити хороший план, який моделюватиме виробничий процес з максимальним досягненням об'ємно-якісних показників. Кожен план необхідно забезпечувати вірними, точними та актуальними даними. Особливо якщо йдеться про короткострокове або оперативне планування.
Які дані забезпечують планування гірничих робіт? Це маркшейдерська та геологічна інформація, дані проектування та виробничо-технічна інформація (наприклад, з ERP систем).
Всі ці процеси несуть у собі величезну кількість графічної, цифрової та текстової інформації, такої як хмара точок лазерного сканування, маркшейдерська база даних, оперативна зйомка вибоїв, геологічна блочна модель, дані випробування свердловин БВР, зміна контактів у підірваній гірській масі, виробничі показники та їх зміни, зміна динаміки роботи устаткування тощо. Потік даних постійний і безкінечний. І більшість інформації залежить друг від друга. Слід пам'ятати, що це дані – це першоджерело, інформація, з якої починається створення плану.
Тому для створення оптимального плану необхідно вміти отримувати максимально точні дані. Коректність вихідної інформації у геометричній прогресії впливає кінцеву мету.
Якщо одне з джерел несе в собі дані із заниженою точністю або невірною інформацією, то весь ланцюжок процесів буде помилковим і віддаляє від мети. Тому необхідно мати ресурси, які дозволяють якісно готувати дані та працювати з ними.
Якщо говорити про короткострокове планування, то важливо, щоб ці дані були не лише точними, а й актуальними. Необхідно мати можливість отримувати інформацію у будь-який момент часу, щоб реагувати на зміни та оперативно редагувати сценарій виробництва. Відповідно, потрібні такі системи та обладнання, які дозволять підвищити ефективність процесів щодо отримання та обробки інформації. Лідарні сканери дозволяють оперативно отримувати дані з високою точністю, технології випробування гірської маси дають картину положення рудного тіла в масиві, системи позиціонування відстежують положення та стан обладнання в реальному часі, а системи проектування та планування GEOVIA Surpac та є інструментами для створення проектів та сценаріїв розвитку гірничих робіт. Для максимально швидкого досягнення мети системи повинні бути пов'язані в єдиний продуктивний ланцюжок. Уявіть: ви отримуєте дані з різних систем і джерел, але вони доступні вам тільки на запит, до того ж ці дані передає вам фахівець, який у будь-який момент може змінити вміст. Це веде не тільки до зниження швидкості отримання даних, але й до втрати точності чи достовірності на одному з етапів передачі даних. Тому дані повинні бути централізованими, зберігатися на одній платформі, в одній цифровій екосистемі та бути доступними будь-якої миті часу. Крім того, важливо забезпечити спільну роботу всіх підрозділів, версійність, цілісність та безпеку даних. З цим завданням справляється платформа 3DEXPEREINCE.
Інформація, отримана з різних джерел - електронних систем, систем ГДІС (GEOVIA Surpac), ERP-систем, систем автоматизованого планування гірничих робіт.), систем управління гірничими роботами (наприклад, ВІСТ Груп) - має різний формат даних.
Тут постає питання про інтеграцію систем. Найчастіше всі рішення в ланцюжку гірського планування та проектування можуть бути більшою чи меншою мірою інтегровані між собою.
Але інтенсивність потоку даних, кількість їх типів і мінливість такі, що людина не здатна в відносно швидкий час зробити конвертацію з однієї системи в іншу. Будь то геолог або інженер з планування, фахівець повинен витрачати час не на імпорт та експорт файлів з однієї системи до іншої, він повинен створювати цінність і рухати підприємство до мети. Тому процес інтеграції важливо автоматизувати, настроїти таким чином, щоб кількість маніпуляцій з обробки даних зводилася до мінімуму.
Без автоматизації процес виглядає приблизно так. Після проведення зйомки маркшейдер підключає сканер до ПК, витягує файл зйомки, переводить дані у відповідний формат, відкриває файл у системі ГДІС, створює поверхню, здійснює необхідні маніпуляції щодо підрахунку обсягів та формування звітності, зберігає нову версію файлу поверхні на мережевому ресурсі. Для оновлення блокової моделі він знаходить оновлений файл зйомки, завантажує його та відповідну блокову модель, застосовує файл зйомки як новий обмежувач, здійснює маніпуляції з розрахунку об'ємно-якісних показників та формування звітності.
За наявності оперативних даних, наприклад, із систем диспетчеризації, геолог вивантажує дані з такої системи, виробляє імпорт координат у ГДІС, формує новий файл обмежувачів. За наявності на мережевому ресурсі актуальних даних випробування з лабораторії пробирається до них через низку папок і підвантажує їх, оновлює блокову модель, створює довідки, зберігає робочі файли, конвертує дані в необхідний для системи диспетчеризації формат і завантажує їх у цю систему. Важливо не забути про створення архівної копії всіх файлів.
Автоматизований процес обробки та інтеграції даних при маркшейдерському та геологічному забезпеченні гірничих робіт з використанням GEOVIA Surpac має такий вигляд. Зйомка готова, маркшейдер підключає пристрій до ПК, відкриває GEOVIA Surpac, запускає функцію імпорту та обробки даних зйомки, вибирає зі списку, що необхідно отримати в результаті.
Система формує графічні та табличні дані, оновлює на мережному ресурсі робочий файл та зберігає попередню версію файлу. Геолог запускає функції оновлення блокової моделі за актуальними маркшейдерськими даними та/або даними систем диспетчеризації.
Всі дані підвантажуються з мережного ресурсу/платформи, макрокоманда конвертує та імпортує необхідні дані, геологу необхідно лише вибрати відповідні налаштування. Після перевірки за допомогою відповідних функцій результат зберігається та експортується до інших систем.
Такий процес реалізовано в маркшейдерській та геологічній службах на Качканарському ГЗК компанії ЄВРАЗ.
ЄВРАЗ КГЗК входить до п'ятірки найбільших у Росії гірничорудних підприємств. Комбінат розташований за 140 км від ЄВРАЗ НТМК, у Свердловській області. ЄВРАЗ КГЗК розробляє Гусєгорське родовище титаномагнетитових залізних руд, що містять домішки ванадію. Вміст ванадію дозволяє виплавляти міцні леговані сорти сталі. Виробнича потужність комбінату складає близько 55 млн. тонн залізної руди на рік. Основним споживачем продукції ЄВРАЗ КГЗК є ЄВРАЗ НТМК.
В даний час ЄВРАЗ КГЗК видобує руду з чотирьох кар'єрів з подальшою її переробкою в цехах дроблення, збагачення, агломерації та окускування. Кінцевий продукт (агломерат та котуни) завантажується в залізничні вагони і відправляється споживачам, у тому числі за кордон.
У 2018 році на ЄВРАЗ КГЗК видобуто понад 58,5 млн тонн руди, вироблено 3,5 млн тонн агломерату, 6,5 млн тонн котунів, близько 2,5 млн тонн щебеню.
Видобуток руди виробляється у чотирьох кар'єрах: Головному, Західному, Північному, і навіть кар'єрі Південна поклад. З нижніх горизонтів руда доставляється БелАЗами, на подрібнювальну фабрику гірнича маса перевозиться залізничним транспортом. У кар'єрах використовують потужні 130-тонні самоскиди, сучасні локомотиви НП-1, екскаватори з об'ємом ковша 12 кубічних метрів.
Середній вміст заліза в руді становить 15,6%, вміст ванадію - 0%.
Технологія видобутку залізняку на ЄВРАЗ КГЗК наступна: буріння – підривання – екскавація – транспортування до місця переробки та розтину у відвали. ().
У 2019 році на Качканарському ГЗК було впроваджено автоматизовану систему диспетчеризації ВІСТ Груп. Впровадження цього рішення дозволило збільшити виробничий контроль роботи гірничотранспортного обладнання, руху руди від вибоїв до перевантажувальних пунктів, а також оперативно отримувати дані щодо об'ємно-якісних показників у вибоях та на перевантажувальних пунктах. Була проведена двостороння інтеграція систем АСД ВІСТ і GEOVIA Surpac, що дозволило використовувати отримані дані (становище обладнання, ступінь відпрацювання вибою, баланс гірничої маси на перевантажувальних пунктах, розподіл якості на перевантажувальних пунктах тощо) для оперативного планування та проектування гірничих робіт, а також контролювати виробничий процес на рівні лінійного керівника та машиніста екскаватора.
Завдяки розробкам провідного геолога С.М. Некрасова та головного маркшейдера А.В. Безгрошовими, спеціалістами маркшейдерського та геологічного відділів з використанням інструментів GEOVA Surpac було автоматизовано більшість процесів з обробки даних маркшейдерської зйомки, проектування, створення друкованої документації, створення геологічних блокових моделей, оновлення геологічної та маркшейдерської інформації на мережевому ресурсі. Тепер фахівцям не потрібно виконувати повторювані процеси щодня, чи це вивантаження/завантаження зйомки з приладу/на прилад, пошук потрібних даних для повсякденної роботи у величезній кількості папок. Макрокоманди GEOVIA Surpac роблять це за них. Ці дані доступні для всіх причетних фахівців різних відділів. Наприклад, щоб відкрити останню зйомку кар'єру, оновлену блокову модель, блок БВР, комунікації тощо, фахівцю з планування не потрібно шукати це у великій кількості маркшейдерських та геологічних файлів. Все, що йому потрібне для цього – відкрити у GEOVA Surpac відповідне меню та вибрати дані, які потрібно завантажити у робоче вікно.
Інструменти автоматизації дозволили легко зробити інтеграцію GEOVIA Surpac та АСД ВІСТ Груп і зробити цей процес максимально простим та швидким.
Вибравши відповідне меню в панелі GEOVIA Surpac, геолог отримує з АСД ВІСТ оперативні дані щодо відпрацювання блоку або дані на певну дату та час. Ці дані використовуються для аналізу поточної ситуації та оновлення блокової моделі.
Після оновлення блочної моделі та контактів руди/розкриву в GEOVIA Surpac геолог натисканням однієї кнопки завантажує цю інформацію в систему АСД ВІСТ, після чого дані доступні для всіх користувачів в обох системах.
Завдяки об'єднанню можливості інструментарію позиціонування гірничотранспортного обладнання в системі АСД ВІСТ Груп та інструментів GEOVIA Surpac були налаштовані процеси контролю руху гірничої маси від вибою до перевантажувального пункту, розміщення гірничої маси в секторах перевантажувальних пунктів, контролю балансу приходу/догляду гірничої маси по секторах та ведення мобільних за період оперативного наповнення.
Для цього в GEOVIA Surpac були створені блокові моделі перевантажувальних пунктів та розроблена методика їх заповнення. За бажанням геолога, процес внесення в блокову модель (БМ) гірничої маси на віртуальний перевантажувальний пункт, як і відвантаження з нього, можна здійснювати як за минулий період, так і в оперативному режимі. Поставивши на заповнення БМ із зазначенням часу закінчення, макропрограма сама здійснює запит (через певний інтервал часу) на вилучення даних по екскаваторах, що виробляють черпання, а також витягує інформацію щодо руху та вивантаження автотранспорту на перевантажувальний пункт.
Таким чином, після закінчення роботи макропрограми формується поточна інформація щодо стану складу, наявності на даний період часу гірничої маси у тривимірному графічному вигляді та зведена таблиця результатів оперативної зміни. Це дозволило оперативно відслідковувати рух руди, баланс та розподіл гірничої маси на секторах перевантажувальних пунктів, а також представляти графічно цю інформацію в обох системах та забезпечити швидкий, вільний та безпечний доступ до інформації для всіх співробітників. Зокрема, за словами провідного геолога С.М. Некрасова такий процес дозволив підвищити точність планування відвантаження за якістю з перевантажувальних пунктів на залізничний транспорт.
Також він зазначає, що якщо раніше можна було лише припускати, що було привезено на перевантажувальні пункти та становити лише середнє значення якості по секторах, то сьогодні відомі показники на кожній окремо взятій ділянці сектора.
Для швидкого аналізу всіх секторів перевантажувальних пунктів та формування табличного звіту в GEOVIA Surpac була написана макрокоманда, яка виводить на екран та зберігає у вказаному форматі графічну інформацію. При цьому немає необхідності відкривати блокову модель кожного сектора, застосовувати обмежувачі, розфарбовувати блокову модель за атрибутами, формувати вручну табличну звітність. Все це робиться натисканням однієї кнопки.
Докладніше про процес та результати інтеграції, проведеної на Качканарському ГЗК, ви можете дізнатися із запису
Отримання необхідних актуальних даних у будь-який момент часу, легкий та швидкий доступ до актуальної інформації, володіння інструментами, які дозволяють обмінюватися та керувати цими даними у різних системах та взаємодіяти з агрегатами відкриває шлях до все більших можливостей створення цифрового двійника вашого підприємства, що дозволяє створювати більше реалістичні сценарії вашого плану гірських робіт і швидко реагувати на зміни, що виникають в ході виробництва.
Підписуйтесь на новини Dassault Systèmes та завжди будьте в курсі інновацій та сучасних технологій.
Джерело: habr.com