Автоматизация БВР на подземном руднике «Удачный» Удачнинского ГОКа АК Алроса (ПАО)

Буровзрывные работы — это совокупность производственных процессов по отделению скальных горных пород от массива с помощью взрыва. Термин возник, чтобы подчеркнуть неразрывность, взаимосвязь и взаимозависимость процессов бурения, заряжания взрывчатых веществ и непосредственно самого взрыва.

Буровзрывные работы — один из сложнейших и ответственных процессов в технологии горных работ, качество ведения которых определяет эффективность всех последующих процессов транспортировки и  переработки полезных ископаемых. К безопасности, экономичности и технологичности производства БВР предъявляют высокие требования, которые касаются документальной отчётности и проектирования.

На подземном руднике «Удачный» Удачнинского ГОКа АЛРОСА буровзрывным способом ведутся горнопроходческие и очистные работы. С 2019 года в структуру управления производством на руднике введён отдел буровзрывных работ, перед которым поставили задачу повышения качества и эффективности работ.

Это решение было действительно уникальным для компании, так как ни на одном комбинате специализированного инженерного отдела БВР, помимо непосредственно взрывных участков, на тот момент не существовало.

За прошедшее время новому отделу удалось создать базу детальной факторной отчётности и контроля качества БВР, что, в свою очередь, стало основой для начала активной деятельности по поиску оптимальных параметров, повышения операционной эффективности и качества ведения горных работ.

Решая задачи по поиску оптимальной современной и безопасной технологии ведения взрывных работ, отдел проводит опытно-промышленные работы по применению эмульсионных взрывчатых веществ.

Отдельным, немаловажным и актуальным направлением в текущем состоянии развития рудника становится автоматизация и цифровизация процессов БВР, где отдел также является лидирующим и прогрессивным.

В 2019 году была осуществлена автоматизация буровых работ на базе горно-геологической информационный системы Micromine. Вся проектная работа полностью переведена в трёхмерное пространство с возможностью загружать фактические данные обурённых вееров. Менее чем за год качество бурения и точность фактических данных достигли практически 100% показателей.

Процесс БВР сопровождается немалой по объёму проектной документацией. Особое внимание уделяется паспорту на производство взрывных работ. Расчёт параметров БВР, опасной и запретной зон, времени проветривания, параметров электровзрывной сети  — ответственный и трудоёмкий процесс.

В поисках решения, которое в том числе помогло бы сократить временные трудозатраты, связанные с подготовкой проектов БВР, специалисты отдела начали сотрудничество с компанией Blast Maker.

Программный продукт компании «Blast Maker» изначально предназначен для выполнения работ, связанных с  подготовкой проектно-технической документации на производство БВР на  открытых работах. АЛРОСА также использует данное решение на карьерах в  Айхальском и Мирнинско-Нюрбинском горнообогатительных комбинатах.

Не так давно разработчик представил ПО для подземных работ — САПР БВР «Blast Maker Underground». Данный проект с января 2022 года находится в активной фазе внедрения в отделе буровзрывных работ поземного рудника «Удачный».

Какие возможности даёт данная программа, и как выглядит теперь процесс проектирования БВР на руднике «Удачный»?

Процесс адаптации ПО является достаточно продолжительным по времени и выполняется в несколько этапов. Первоначально осуществляется сбор и обработка необходимых данных для предварительного определения значений настроечных коэффициентов математических моделей и вычислительных алгоритмов.

Для использования программы в  условиях рудника «Удачный» были введены данные по используемым типам взрывчатых веществ и средств инициирования. Заданы шаблоны конструкций скважинных зарядов для формирования параметров заряжания. Для корректного математического расчёта энергии взрывания произведён ввод типов пород по литологическому коду по данным блочной модели месторождения.

Что касается модели месторождения, САПР БВР Blast Maker Underground даёт уникальную возможность загружать и  использовать на стадии проектирования бурового веера данные по содержанию полезного компонента, а также геомеханические показатели, такие как плотность и трещиноватость. В том числе стало возможным загружать данные основных и второстепенных разломов рудных тел.

Несмотря на то, что блок буровых работ проектировался в Micromine, было принято решение не разъединять процессы в двух программных продуктах.

Инструментарий по проектированию буровых вееров в Blast Maker Underground ещё более расширенный и адаптивный. Среди достоинств программы можно выделить определение геометрии буровой установки, что является полезным при решении сложных задач в труднодоступных местах рудника. Программа просто не позволит позиционировать машину и подсветит буровую установку как «недопустимое положение установки» (рис 3).

При переводе буровых работ из Micromine в Blast Maker перед специалистами встала непростая задача переноса имеющихся данных. В целом, необходимо было настроить удобный процесс импорта всей триангуляционной базы из имеющейся системы. Данная задача была успешно решена, что обеспечило в дальнейшем комфортное проектирование.

После того, как машинист буровой установки выносит фактические данные на USB-накопителе, они загружаются обратно в систему. Проектировщик приступает к оценке веера и дальнейшему расчету взрывных работ.

По заданным шаблонам программа осуществляет заряжание веера. На этом этапе появляется возможность смоделировать взрыв и оценить будущий отбиваемый объём и зону влияния энергии взрыва. На рис. 4 представлено изображение распределения энергии взрыва.

В случае, если результат будущего взрыва по каким-либо причинам не подходит, проектировщик может изменить конструкцию заряда или сценарий коммутации скважин и заново смоделировать взрыв. Программа также учитывает и распространяет энергию на сопряжённые со взрывом объекты, такие как ранее отработанная горная выработка или отработанные плоскости очистного пространства. (Рис. 5)

Завершающий этап проектирования — печатный проект БВР, который полностью подготавливается на базе специально разработанных шаблонов предприятия. Процесс стал максимально удобным и быстрым. Проектировщику больше не нужно производить однотипные рутинные расчёты для каждого взрыва заново. Непосредственно из окна программы специалист завершает и проверяет шаблон, после чего отправляет проект на печать.

На этапе опытной эксплуатации системы, по мере накопления оперативной информации, уточняются корреляционные функции крепости и взрываемости горных пород; подбираются оптимальные способы фильтрации данных, получаемых с буровых станков; корректируются параметры вычислительных алгоритмов с целью максимального соответствия результатов численного моделирования с результатами фактических выполненных взрывов.

После завершения «тонкой» настройки всех модулей и компонентов системы осуществляется переход к промышленной эксплуатации в полном объёме.

САПР БВР Blast Maker Underground является мощным инструментом для подготовки взрывов, с помощью которого инженер-проектировщик в течение короткого времени может спроектировать взрыв блока, спрогнозировать результат, используя возможности имитационного моделирования; наглядно увидеть слабые стороны проекта; оперативно внести изменения и получить оптимальный проект на БВР.

Текст: А. А. Добраневская, ведущий инженер отдела БВР Подземного рудника «Удачный» Удачнинского ГОК АК «АЛРОСА» (ПАО), DobranevskayaAA@alrosa.ru М. А. Кулагина, ведущий инженер-программист Института коммуникаций и информационных технологий Кыргызско-Российского Славянского университета, kulagina@krsu.edu.kg

ОсОО «Blast Maker»

www.blastmaker.kg
E-mail: office@blastmaker.kg
Тел. +996 (312) 66-01-40
720000 Кыргызская Республика, Бишкек, ул. Киевская, 44

На правах рекламы