Цифровизация в горной промышленности –

эффективные решения на основе актуальных данных


XXI век — это век информационных технологий. Сегодня требуется работать максимально эффективно и быстро принимать взвешенные решения на основе актуальных данных. Для горной промышленности это особенно важно, поскольку крупные инвестиционные проекты, связанные с этой отраслью, должны основываться на достоверной информации с возможностью быстрого просмотра и оценки различных вариантов развития горных работ. Эта задача может быть решена с использованием 3D цифровых моделей, на основе которых можно выполнять анализ и принимать решения. Для создания моделей используется в первую очередь геолого-маркшейдерская информация, а также технические характеристики горного оборудования, график его работы, данные о сети карьерных дорог.

При внедрении информационных технологий в рабочие процессы предприятия ключевым является вопрос о выборе программных средств. Необходимо избегать так называемой лоскутной автоматизации, когда в разных подразделениях используются программные средства для решения локальных задач, но отсутствует единая информационная среда. Такой подход не позволит заметно повысить общую эффективность работы предприятия. При выборе ПО необходимо учитывать тот факт, что практически во всех подразделениях горного предприятия выпускается большой объем графической документации, поэтому важно определиться с базовым графическим редактором и, конечно, при решении глобальных задач нельзя забывать об автоматизации текущих, каждодневных. Ведь из кирпичиков складывается дом. Таким образом, программные средства, предназначенные для создания и использования информационных моделей, должны решать задачи специалистов различного профиля и предоставлять возможность ведущим специалистам и руководителям предприятия инструменты для быстрой и независимой оценки ситуации и принятия эффективного решения.

Для горной промышленности, в первую очередь угольной, лидером по охвату решаемых задач и одновременно простоте использования является программное обеспечение американской компании Carlson Software. Основанные на передовых компьютерных технологиях и в то же время ориентированные на специфические задачи угольной промышленности, программы Carlson Software используются в сотнях компаний, от небольших проектных организаций, до крупных угольных разрезов и шахт.

Это программное обеспечение имеет модульную структуру, что удобно, так как для автоматизации определенного вида работ используется модуль, функционал которого ориентирован на решение соответствующих задач. При этом все специалисты работают в единой информационной среде, и в результате создается актуальная цифровая модель, которая используется для генерации отчетов в текстовом и графическом форматах, а также для планирования горных работ. Важным моментом является то, что в качестве базового графического редактора используется AutoCAD/IntelliCAD, и специалисты решают свои специфические задачи, работая в привычной графической среде. Такой подход значительно облегчает внедрение информационных технологий.

Рассмотрим, какие возможности дает программное обеспечение Carlson SW для автоматизации рабочих процессов по обработке геолого-маркшейдерской информации и планированию горных работ.


Модуль Carlson Survey — автоматизация маркшейдерских работ

 

Скриншоты к статье здесь>>>

 

Этот модуль используется на достаточно большом количестве горнодобывающих предприятий и, смело можно сказать, является «рабочей лошадкой» для маркшейдеров. Основные функции модуля:

  •  Ввод и обработка данных съемки;
  •  Формирование 2D-плана горных работ;
  •  Построение 3D-моделей карьера;
  •  Вычисление объемов складов, выемочных блоков;
  •  Построение профилей;
  •  Проектирование канав, отвалов, водоемов.

В принципе, то же самое выполняют и другие маркшейдерские программы, но Carlson Survey отличает простота использования и наличие целого ряда команд, позволяющих маркшейдерам работать более эффективно. Все объекты создаются в 3D и используются далее в других рабочих процессах, в первую очередь при планировании горных работ, расчете объемов полезного ископаемого и вскрыши, а также для построения геологических разрезов.

Для обработки данных аэрофотосъемки или лазерного сканирования предназначены программа Carlson Point Cloud для AutoCAD/IntelliCAD, которая позволяет выделять из облака точек типовые объекты, структурные линии, а также Precision 3D TOPO — быстрый движок для обработки облаков точек, фильтрации данных, построения поверхностей и вычисления объемов.


Модуль Carlson Geology — 3D геологическая модель пластового месторождения

Модель строится в модуле Carlson Geology по разведочным скважинам, данным эксплуатационной разведки, фактическим отметкам на разработанных участках, линиям нарушения и линиям ограничения. Модель представляет собой либо набор сеток почв пластов и качественных характеристик, либо блочную модель, построенную по набору характеристик.

Модель предназначена в первую очередь для анализа месторождения и подсчета объемов полезного ископаемого и вскрышных пород. Дополнительно можно получить отчеты в графической форме — разрезы в 2D и 3D, изогипсы по качественным характеристикам, блок-диаграммы.


Модуль Carlson Surface Mining — проектирование и планирование разработки

Все полученные данные используются далее горными инженерами для проектирования и планирования открытых горных работ. На рисунке представлена схема планирования добычи:

Технолог чертит полилинии заходок, задает направление разработки и целевые значения объемов/тоннажа. Программа, используя данные 3D-поверхности разреза и 3D-геологической модели, определяет границы добычи, а далее проектируется продвижение уступов для достижения плановых заданий. Таким образом можно выполнять как краткосрочное, так и долгосрочное планирование.

Перед началом планирования разработки определяется состав оборудования, которое будет использоваться, его технические характеристики и график работы с учетом количества смен, выходных и праздничных дней, времени, которое требуется для профилактических и капитальных ремонтов, а также коэффициенты сложности работы, например в зимнее время.

Для краткосрочного планирования длинные заходки разбиваются на блоки. Затем для каждого уступа назначается единица техники и задается последовательность отработки блоков на уступах в графическом режиме, что позволяет наглядно представить процесс разработки с одновременным подсчетом объемов по вскрыше и углю.

В результате можно получить различные отчеты в текстовой форме, построить диаграмму Ганта, а в чертеж вывести границы разработки по периодам и расставить оборудование.

Возможности модуля несколько шире, чем описанная выше схема планирования. Дополнительно он включает команды для проектирования карьеров, отвалов, последовательности драглайна, а также анализа различных маршрутов транспортировки.

Практика показывает, что само по себе программное обеспечение не дает заметного повышения эффективности работ. Необходимо его внедрение в рабочие процессы и организация совместной работы. Очень часто внедрение ограничивается обучением работе с программами, а специалисты, загруженные повседневной рутиной, или совсем не используют то, чему были обучены, или используют не в полной мере. Только там, где проводятся специальные мероприятия по внедрению, достигаются ожидаемые от использования информационных технологий результаты. В конечном итоге внедрение информационных технологий — это результат усилий работников самой организации при грамотной технической поддержке поставщика. Компания «НИП-Информатика» является партнером Carlson Software, авторизованным для работы с предприятиями горной отрасли по поставке ПО, обучению, выполнению пилотных проектов, разработке методик для решения различных задач.

Ольга Лиферова

ООО «НИП-Информатика»
Internet: www.nipinfor.ru, www.carlsonsw.ru
e-mail: olga.liferova@nipinfor.ru


Аргус 2020 горизонталь