CC BY
52
УДК 553.94:658.56:622.33.001.57 © Е.Г. Марченко, А.И. Богаченко, 2018
АО «Салек»:
опыт планирования горных работ с применением SD-моделирования
— DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-8-47-49 -
Планирование горных работ - важная и сложная задача, которая требует многовариантного расчета большого количества показателей, гибкого реагирования на конъюнктуру ры>/нка, оперативной корректировки плана в процессе реализации годовой программы. Если для предварительной оценки этих показателей допустимо использование ручного труда, то для полноценной рабоы необходимо применение специального программного обеспечения (ПО). Для планирования горных работ ПО достаточно широко применяется на рудниках шахтах и в карьерах. Применение такого ПО позволяет значительно повы>1сить качество принима-емы>/х проектных решений и улучшить экономические показатели горного производства. Создание баз данных и использование методов трехмерного моделирования приводят к непосредственным вы^/годам, так как это позволяет использовать и обрабаы/вать значительны>/е объемыы информации. Исключительно важной особенностью трехмерного моделирования является наглядность, которая позволяет оценить особенности строения геологической среды, форму горных вы^/работок и их пространственное положение [1, 2, 3, 4].
Ключевые слова: программное обеспечение, оперативное планирование, текущее планирование, оперативная корректировка плана, горные работы, горное производство, 3D-моделирование.
МАРЧЕНКО Евгений Геннадьевич
Начальник отдела инженерных изысканий ООО «Сибирский Институт Горного Дела» (АО ХК «СДС-Уголь»), 650066, г. Кемерово, Россия, e-mail: e.marchenko@sigd42.ru
БОГАЧЕНКО Антон Игоревич
Заместитель начальника отдела инженерных изысканий ООО «Сибирский Институт Горного Дела» (АО ХК «СДС-Уголь»), 650066, г. Кемерово, Россия, e-mail: a.bogachenko@sigd42.ru
ОБЪЕКТ ВНЕДРЕНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Объектом внедрения стал разрез «Восточный» АО «Салек» (входит структуру АО ХК «СДС-Уголь»), введенный в эксплуатацию в 2011 г. с производственной годовой мощностью 4200 тыс. т. Марка добываемого угля Дг Ю = 6000 ккал/кг). Численность персонала предприятия составляет 733 человека.
Необходимость усовершенствования методов планирования на разрезе «Восточный» была обусловлена тем, что фактическое положение горных работ не всегда соответствовало запланированному, вследствие чего происходили сбои в работе горнотранспортного оборудования.
Для внедрения трехмерного моделирования в процесс планирования горных работ на предприятии определены стадии, на которых такое внедрение имеет максимальный эффект. Стадиям текущего и оперативного планирования была отведена более значимая роль, поскольку именно такие планы являются своего рода инструментами гибкого непрерывного реагирования на возможное изменение параметров воздействия внешней среды.
ТЕКУЩЕЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
Текущее планирование разрабатывается, как правило, на один год и является детализацией среднесрочного планирования, уточняя его показатели. Таким планированием в реальных условиях является план развития горных работ.
ОПЕРАТИВНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
Оперативное планирование разрабатывается на основе годовых планов на короткие промежутки времени для организации равномерной, ритмичной взаимосогласованной работы всех производственных подразделений предприятия для достижения наилучших конечных результатов производства. В реальных условиях таким планированием является месячное планирование горных работ.
РЕАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ
Для реализации поставленных задач по внедрению трехмерного моделирования было решено использовать системы автоматизированного проектирования Microstation V8 XM и Civil 3D 2016. Впервые в процесс разработки планиро-
Рис. 1.30-модель плана развития горных работ на год
Рис. 2. Планируемый фронт работы экскаватора Hitachi EX-3600 на месяц. Цветом выделены декады месяца: зеленым - первая; красным - вторая; синим - третья
Рис. 3. Фактическое положение горных работ
вания горных работ на 2016 и 2017 гг. помимо маркшейдерской службы вовлекался технический отдел, обладающий определенными знаниями в области проектирования с использованием графических программ. Это позволило вывести годовое и месячное планирование горных работ на качественно новый уровень. С учетом данных геологической разведки были созданы триангуляционные модели поверхности кровли и почвы угольных пластов, коренных пород и земной поверхности, а на основе данных, получаемых в процессе отработки месторождения, эти модели постоянно пополнялись. Благодаря этому появилась возможность более точного подсчета объемов горной массы и определения коэффициента вскрыши в связи с уходом от подсчета объемов методом поперечных профилей.
В процессе планирования при создании трехмерной модели [5] положения горных работ учитываются требования заключения геомеханической оценки устойчивости для разных типов пород, а также требования проектной документации. Улучшенная детализация позволила свести к минимуму вероятность ошибки в процессе планирования и выдать производственным службам максимально реалистичный вариант развития горных работ.
Основной и самый трудоемкий процесс - это текущее годовое планирование, по ходу которого производится сопоставление нескольких вариантов развития горных работ с проектными решениями (рис. 1).
В процессе такого планирования разрабатывается концепция развития горных работ на каждый квартал с построением моделей, а впоследствии эти модели используются в качестве основы для месячного планирования, при этом глубокая проработка уже не требуется.
В условиях высокой интенсивности развития горных работ улучшенная детализация в ходе месячного планирования помогает осуществить взаимосвязь с буровзрывными работами. Это достигается за счет разделения графического материала на блоки с разрисовкой подекадно.
На рис. 2 представлены заходки экскаватора Hitachi EX-3600, которые планируется отрабатывать в разные периоды времени, где цветом выделены различные декады месяца, при этом полученные трехмерные модели можно отображать поэтапно.
На рис. 3 представлено фактическое положение горных работ при отработке объемов, запланированных в первой декаде.
48
АВГУСТ, 2018, "УГОЛЬ"
Таким образом работа с трехмерными моделями позволяет не только точнее считать объем полезного ископаемого и вскрыши, но и предоставлять наглядный графический материал с поэтапным развитием вскрышных, добычных и буровзрывных работ в каждой декаде.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Применение трехмерного моделирования при планировании горных работ позволяет принимать управленческие решения на основе более детальной информации и, как следствие, повысить производительность горнотранспортного оборудования. По итогам работы за 2017 г. предприятию удалось выйти на рост производительности труда на 7%, сохранить среднее расстояние транспортирования вскрыши на уровне, не превышающем 2 км, повысить культуру ведения горных работ, и как итог - увеличить чистую прибыль.
Список литературы
1. Варванович Н.Н., Ломако Л.С. Автоматизированное ведение горных работ в программном комплексе МАЙН-ФРЭЙМ // Маркшейдерский вестник, 2009, № 3. С.30-35. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=13053350 (дата обращения: 15.07 2018).
2. МАЙНФРЭЙМ - автоматизированное ведение горных работ [Электронный ресурс]. URL: http://vnedra.ru/ (дата обращения: 15.07 2018).
3. Макаренко, Ю.В. Моделирование вариантов развития горных работ на примере шахты ЧПП «Горняк-95» [Электронный ресурс]. URL: http://masters.donntu.org (дата обращения: 15.07 2018).
4. Наговицын О.В., Алисов А.Ю., Гурин, К.П. Автоматизированное планирование открытых горных работ. Вопросы осушения, геологии и геоинформатики, геомеханики, специальных горных работ и горных технологий: материалы XII Междунар. симпоз. «Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях». Белгород: ВИОГЕМ, 2013. С. 267-276.
5. Циношкин А.Г., Редькин В.А. Создание 3D-модели месторождения и подсчет объемов горных работ при календарном планировании с использованием программного обеспечения AutoCadCivil 3D на примере Апсатско-го каменноугольного месторождения // Уголь. 2017. № 3. С. 66-69. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/032017.pdf (дата обращения 15.07. 2018).
SURFACE MINING
UDC 553.94:658.56:622.33.001.57 © E.G. Marchenko, A.I. Bogachenko, 2018
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2018, № 8, pp. 47-49
Title
"SALEK" JSC: 3D SIMULATION IN MINING PLANNING DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-8-47-49 Authors
Marchenko E.G.1, Bogachenko A.I.1
' "Mining Engineering Institute of Siberia", LLC, Kemerovo, 650066, Russian Federation
Authors' Information
Marchenko E.G., Engineering Survey Department Manager, e-mail: e.marchenko@sigd42.ru
Bogachenko A.I., Engineering Survey Department Deputy Manager, e-mail: a.bogachenko@sigd42.ru
Abstract
Mining planning is an important and complicated task, which requires multiple option calculation of a large array of parameters, flexible response to market conditions, instant plan adjustment during annual program implementation. Though manual indicators evaluation is acceptable during preliminary stage, full scale work requires special software. Software is widely applied for mining planning in mines and open pits. Such software application enables significant design solutions quality upgrade and mining economic parameters improvement. Data bases construction and 3D simulation techniques application lead to instant benefits, as it enables application and processing of large information arrays. Another exclusive 3D simulation advantage is its visualization, assisting in assessment of specific geologic environment structure, mine working geometry and spatial location.
Keywords
Software, Instant planning, Current planning, Effective plan adjustment, Mining works, Mining production, 3D-simulation.
References
1. Varvanovich N.N. & Lomako L.S. Avtomatizirovannoe vedenie gornyh rabot v programmnom komplekse MAYNFREYM [Computer-aided mining sup-
port in MINEFRAME software complex]. Marksheyderskiy vestnik - Surveying Newsletter, 2009, No. 3, pp.30-35. Available at: https://elibrary.ru/item. asp?id=13053350 (accessed 15.07 2018).
2. MAYNFREIM avtomatizirovannoe vedenie gornyh rabot [MINEFRAME - computer-aided mining]. [Web-resource]. Available at: http://vnedra.ru/ (accessed 15.07 2018).
3. Makarenko Yu.V. Modelirovanie variantov razvitiya gornyh rabotna primere shahty CHPP Gornyak 95 [Mining works development options simulation based on Private Production Enterprise"Gornyak-95" mine operations]. [Web-resource]. Available at: http://masters.donntu.org (accessed 15.07 2018).
4. Nagovitsin O.V., Alisov A.Yu. & Gurin K.P. Avtomatizirovannoe planirovanie ot-krytyh gornyh rabot Voprosyosusheniya geologiiigeoinformatikigeomekhaniki spetsialnyh gornyh rabot i gornyh tekhnologiy materialy XII Mezhdunarodniy Simpozium "Osvoenie mestorozhdeniy mineralnyh resursov i podzemnoe stroitel-stvo v slozhnyh gidrogeologicheskih usloviyah" [Computer-aided surface mining planning. Dewatering, geology, geoinformation, geomechanics, special mining and mining technologies: materials of XII International Academic Conference "Mineral resources deposits and subsurface construction in complicated geological conditions"). Belgorod, VIOGEM Publ., 2013, pp. 267-276.
5. Tcinoshkin A.G. & Redkin V.A. Sozdanie 3D-modeli mestorozhdeniya i pod-schet ob»emov gornykh rabot pri kalendarnom planirovanii s ispol'zovaniem programmnogo obespecheniya AutoCadCivil 3D na primere Apsatskogo kamennougol'nogo mestorozhdeniya [AutoCadCivil 3D software application for deposit 3D modelling and mining work scope accounting during schedule development with reference to Apsatsky coal deposit]. Ugol' - Russian Coal Journal, 2017, No. 3, pp. 66-69. Available at: http://www.ugolinfo.ru/ Free/032017.pdf (accessed 15.07.2018).
