Золотодобывающая компания «Полюс» отметилась в Книге рекордов России. Точнее, туда попал один из карьеров компании — Восточный, расположенный на севере Красноярского края. Это самая глубокая горная выработка в стране, где добывают золото открытом способом. Глубина карьера сейчас превышает 880 метров: для понимания масштаба представьте, что в него можно было бы опустить самое высокое здание в мире — Бурдж-Халифа. А на карьерном поле Восточного поместились бы 120 Красных площадей.
Впрочем, стоит ли удивляться, ведь «Полюс» является самой крупной российской золотодобывающей компанией: по объёму драгоценного металла, который предприятие извлекает из недр, оно стабильно держится на первой строчке рейтинга. Тенденции развития индустрии таковы, что для удержания лидерских позиций приходится наращивать производство, в частности объёмы выемки горной массы.
Стремясь оптимизировать все технологические процессы, предприятия «Полюса» активно внедряют самые современные и передовые разработки, и касается это в том числе этапа БВР. О реализации конкретных мероприятий и их эффектах поговорили участники второй профессиональной конференции «Люди. Золото. Технологии», которую «Полюс» организовал в Красноярске.
Отметим, что мероприятие прилучилось насыщенным: большое число участников, очень плотная программа. Два дня с утра до вечера специалисты по БВР обсуждали различные аспекты работ, обменивались мнениями и комментариями — состоялась полноценная «живая» дискуссия с десятками вопросов и ответов.
«Мы собрали на одной площадке производственников, практиков. И я уверен, что все смогут получить ценную информацию о внедрениях, технологиях, проблемах и эффектах. Специалисты возьмут эти знания на вооружение, приедут к себе на предприятие и будут его использовать. Кроме того, мы пригласили представителей наших подрядчиков, и они могут поделиться опытом работы не только в „Полюсе”, но и на других предприятиях.
Признаться, мне, как производственнику, это очень интересно: может быть, кто-то внедрил у себя что-то более эффективное, чем есть у нас. Передовой опыт добывающих компаний ценен для всех», — рассказал о целях конференции управляющий директор компании «Полюс Красноярск» Павел Ворсин.
Почему этап БВР, первый в технологической цепочке и очень далёкий от выплавки драгоценного металла, имеет такое значение?
«Полюс» в последние годы заметно нарастил объёмы выемки горной массы и намерен сохранить эту динамику. Кроме того, компания планирует увеличить объём переработки на 37%. При этом содержание золота в руде существующих активов падает. Но и в этих условиях добытчик ориентирован на рост объёмов производства золота. БВР, находясь в начале цикла, определяет эффективность последующих элементов перерабатывающего комплекса.
Каким образом? Самое очевидное — это влияние БВР на контур карьера: избыточное воздействие взрыва на горный массив приводит к снижению устойчивости уступов. Кроме того, есть прямая связь между взрывными работами и смещением горной массы: если этот процесс не контролируется, снижается качество товарной руды, к тому же растут расходы, связанные с выемкой и транспортировкой свалов. Также организация БВР влияет и на эффективность обогатительного передела через гранулометрический состав.
Поэтому сегодня «Полюс» делает акцент на внедрении современных подходов к моделированию и управлению взрывом. В фокусе внимания золотодобытчика — системы автоматизации и программно-технические комплексы. Специалисты компании сформировали целый перечень мероприятий для устранения разрывов между текущими и целевыми процессами БВР. Мы расскажем лишь о некоторых решениях, которые внедрили или внедряют на предприятиях «Полюса».
Ещё один важный вопрос, который не могли проигнорировать участники конференции, — это импортозамещение оборудования, ПО и различных вспомогательных решений для БВР. Сейчас золотодобытчик активно работает с российскими решениями. Опыт компании показывает, что перспективные разработки есть и внутри страны: это и компоненты ВВ, и системы автоматизации. Выбор последних — очень актуальный вопрос для отрасли в целом.
По словам Павла Ворсина, отечественные программные продукты пока не могут похвастаться таким обширным функционалом, как зарубежные, однако базовые задачи они закрывают уже сейчас. Кроме того, российские разработки постоянно развиваются, а специалисты компаний-производителей прокачивают свои навыки. И через год-два, уверен эксперт, мы полностью заместим все те продукты, по которым ещё недавно были полностью зависимы от импорта.
«Полюс»: активы и специфика
В нескольких словах обозначим особенности активов золотодобывающей компании «Полюс».
Породы месторождений Олимпиада и Благодатное в Красноярском крае очень неоднородны с точки зрения трещиноватости, буримости и крепости, кроме того, карьеры отличает наличие большого количества геоструктурных разломов.
И на Восточном, и на Благодатном карьерах в последние годы заметно возросли объёмы взрывания. Конечно же, эти активы примечательны своими огромными запасами: 98 млн тонн руды и 387,5 т золота на Восточном карьере, а также 137 млн тонн руды и 255,7 т золота — на Благодатном.
У магаданской бизнес-единицы свои особенности. Несколько десятилетий Наталкинское месторождение отрабатывали подземным способом, а полноценный карьер здесь появился только в 2017 году. На данный момент «Полюс» вообще добывает золото только открытым способом. Особенности залегания таковы, что на конец отработки недропользователь рассчитывает сформировать карьер около 5 км длиной и 0,4 км шириной.
Рудные тела месторождения маломощные и невыдержанные, поэтому для контроля за разубоживанием руды и сокращения потерь здесь бурят скважины небольшого диаметра и формируют невысокие уступы.
«Полюс Алдан» выделяется среди других бизнес-единиц компании, ведь на Куранахской группе месторождений добытчик разрабатывает по большей части нескальные осадочные отложения. Кроме того, речь в данном случае идёт именно о группе объектов: известно 11 месторождений рудного золота и более 10 рудопроявлений.
Горные работы идут преимущественно на трёх участках: месторождениях Канавное, Дэлбэ и Центральное. Все они имеют близкое геологическое строение, условия залегания рудных тел также сопоставимы.
Ну и, наконец, будущее «Полюса», гринфилд-месторождение Сухой Лог. Недропользователь начал опытно-промышленную разработку его карьера. Сегодня на объект уже перебазировали технику, и здесь наверняка найдут применение самые современные и эффективные технологии, ведь компания уже имеет большой опыт работы на других промплощадках.
Сухой Лог обладает одной из крупнейших МСБ среди действующих месторождений, запасы составляют 40 млн унций. Среднее содержание золота — 2,3 г/т, причём есть участки с показателем 0,3 г/т, а на нижних горизонтах зафиксировано до 5 г/т. Проект предполагает отработку месторождения двумя участками: здесь появятся Западный и Восточный карьеры, которые впоследствии соединятся в один.
Цифровые модели
Предприятия «Полюса» стремятся внедрять модели, которые охватывают все стороны БВР и в целом горных работ. И опыт разных подразделений показывает, что такие инструменты действительно дают эффекты.
На предприятиях золотодобытчик уже оценил возможности цифровых моделей взрываемости. В «Полюс Магадане» специалисты планировали параметры БВР только на основании накопленного опыта буровиков, ключевым параметром была крепость пород. Но такой подход не позволяет в полной мере учитывать исходные геотехнические, геологические и структурные данные о массиве: параметры плотности, блочности и трещиноватости.
А все эти характеристики влияют на качество взрыва. Поэтому там перешли к планированию работ с учётом BI и на основании геологической модели создали модель взрываемости. Объект разделили на четыре домена, каждому из которых присвоили свои БВР-параметры, которые сейчас заверяют.
По такому же пути идёт и «Полюс Красноярск». Ранее в компании планировали и разрабатывали сетки бурения различных участков карьеров экспертным путём, полагаясь на опыт и визуальную оценку качества взрывов. Очевидно, что при таком подходе результат зависит от опыта и квалификации персонала, ведущего БВР, точность оставляет желать лучшего, и в ряде случаев неизбежны избыточные расходы на бурение и взрыв. Сегодня предприятия переходят на новую систему — разработку сети скважин и районирование карьерного поля на основе индекса взрываемости.
Перейдя к моделированию по BI, «Полюс Красноярск» уменьшил свои затраты на БВР на 5% по итогам четырёх месяцев. Как можно оптимизировать затраты? Во-первых, за счёт сокращения расхода ВВ. Во-вторых, удаётся разредить сетку бурения. Ну а главный эффект цифровых моделей — это минимизация количества некачественных взрывов: благодаря современным системам процесс БВР становится предсказуемым.
Специалисты месторождения Сухой Лог также двигаются в сторону проектирования параметров БВР по BI. Определённая статистика уже наработана, но предприятие это новое, данных по всем горизонтам ещё нет, и в компании продолжают сбор информации для калибровки модели, уделяют внимание анализу фактического гранулометрического состава ВГМ.
Поскольку в рамках опытно-промышленной разработки руду Сухого Лога перерабатывают на Вернинской ЗИФ, то ориентируются на средний размер фракции 150 мм и максимальный 600 мм (под ячейку дробилки). Получив данные и заверив параметры, там смогут откалибровать модели по индексу взрываемости и оптимизировать удельный расход взрывчатых веществ.
Ещё одно направление работы компании — внедрение цифровых моделей энергоёмкости. Так, «Полюс Красноярск» выбрал участки для ОПИ на том же Восточном карьере. На основании полученных данных специалистам удаётся скорректировать параметры бурения, в частности высоту недозаряда.
В «Полюс Магадан» для внедрения модели энергоёмкости уже реализовали первый этап работ и сформировали базу данных телеметрии, подобрали калибровочный коэффициент и разработали алгоритм расчёта прочностных свойств пород. В ближайшее время специалисты намерены укомплектовать датчиками новые станки. Их также включат в систему телеметрии, после чего горняки планируют построить блочную модель и проводить опытно-промышленные взрывы.
Цифровые модели энергоёмкости внедряет и «Полюс Алдан». Сформированная модель используется при проектировании массового взрыва, что позволяет корректировать параметры БВР: учитывать различную прочность взрываемого массива и сезонное промерзание пород. Таким образом удаётся оптимизировать расход ВВ, а также повысить качество взорванной горной массы. Инженеры по БВР используют данные о показателях энергоёмкости: ориентируясь на распределение крепких участков, они принимают решение о конструкции зарядов, воздушных промежутках и т. д.
Системы инициирования
Одним из современных отраслевых трендов можно назвать переход на электронные системы инициирования взрыва. В рамках работ по контролю сейсмического воздействия в карьерах «Полюс-Красноярска» наряду с другими разработана и модель сейсмической восприимчивости. Там проводили взрывание, анализировали влияние различных параметров на сейсмику и увидели, что ЭСИ снижает сейсмическую восприимчивость на 50% по сравнению с НСИ.
В том же направлении двигается и «Полюс-Магадан», который проводит опытно-промышленные взрывы для сравнения ЭСИ и НСИ. В планах предприятия — испытать средства инициирования на проблемных участках западного и восточного бортов и оценить их влияние на сейсмику и фрагментацию темпа отбойки.
Необычный пример влияния систем инициирования на качество взрыва привели специалисты «Полюс Алдана», отметив, что для эффективного ведения БВР на разнопрочном массиве Куранахского месторождения необходимо постоянно отслеживать новые решения, которые появляются на рынке. На своих карьерах они столкнулись со сложностями: после взрыва формировались «шапки» — набросы горной массы на отдельные рудные контуры, и этот процесс оборачивался разубоживанием; с другой стороны, появлялись выбросы (воронки) полезного компонента.
Специалисты нашли причину или, по крайней мере, одну из причин: использование НСИ с большим отклонением от номинального значения. Поэтому вместо привычных «Искра-С» сотрудники компании начали использовать НСИ с электронным замедлителем «Искра-Т». За счёт этого удалось повысить точность срабатывания устройства в 20-50 раз, к тому же эти решения показывают себя как более безопасные.
Контроль смещения ВГМ
Специалисты «Полюса» уделяют внимание и вопросам смещения горной массы. Для «Полюс Магадана» эта задача становится особенно актуальной при работе с узкими рудными телами. В ближайшем будущем добытчик намерен внедрить в технологический процесс новые для себя датчики «Маяк».
Среднее смещение горной массы на Наталке в 2024 г. — 1,77 м, оно неоднородно по глубине скважины и по площади, поэтому там планируют внедрить развальную блочную модель, чтобы иметь возможность планировать элементарную выемочную единицу с учётом перемешивания горнорудной массы при взрыве. Таким образом рассчитывают повысить качество добываемого полезного ископаемого и снизить его потери.
В «Полюс Красноярске» тестируют российские решения — датчики смещения взорванной горной массы «Маяк» от «Инвитро Вижн».
Задача контроля смещения горной массы актуальна и для «Полюс Алдана». Здесь, опять же, используют оборудование и ПО «Инвитро Вижн». Специалисты предприятия сопоставили результаты замеров смещения с использованием труб и датчиков, и последние показали себя как более эффективное решение. Статистика нахождения труб составляет 15%, а датчиков — 60%, и «Полюс Алдан» сделал выбор в пользу последних как более беспроблемных.
Напомним, что «Полюс Алдан» работает в особых условиях: это разнопрочные массивы и маломощные рудные тела. И для контроля качественных показателей взрыва здесь используют технологию имитационного моделирования. Цифровые модели фактического развала горной массы позволяют исключить метод проб и ошибок и подбирать наиболее оптимальные параметры уже на стадии проекта.
Конечная цель данной работы — это формирование сортовых планов с учётом изменения качественных характеристик массива на стадии проектирования БВР. Основные фактические параметры, которые нужно отслеживать, — это грансостав и смещение рудных контуров после взрыва.
Управление качеством взрывных работ
В «Полюсе» сформировалась чёткая схема распределения задач по БВР. ВВ изготавливают компании-ауторсеры, и практически на всех объектах они же оказывают добытчику услуги по зарядке скважин. А вот все остальные технологические процессы: бурение, контроль заряжания, проведение массового взрыва — «Полюс» реализует самостоятельно.
«Мы не отдаём БВР на аутсорсинг полностью. Компания не идёт на такой шаг, поскольку здесь очень много направлений для развития и повышения эффективности. Мы передали узкими специалистам те задачи, которыми нам нет смысла заниматься: изготовление ВВ — процесс специфический.
А вот направления, где можно развить инженерную мысль, „Полюс” оставил за собой. И взрывы мы производим сами, задействуя как раз возможности современного ПО, работая над конструкцией заряда, системами контроля смещения ВГМ и так далее», — объяснил Павел Ворсин.
Например, на Олимпиадинском месторождении задачу производства ЭВВ и зарядку скважин полностью взяли на себя компании-аутсорсеры. При этом в ежедневном режиме организован контроль качества эмульсии, причём как на эмульсионном заводе, так и на блоке: специалисты оценивают вязкость, плотность, температуру ВВ и качество самого процесса зарядки. Если взрывчатое вещество не соответствует ТО, работу просто останавливают, чтобы внести корректировки.
Интересный момент: поскольку активы «Полюса» находятся в северных регионах, специалисты компании используют некоторый «лайфхак» для определения плотности ВВ в зимний период. Пробу они берут с выгружного рукава, замеряют плотность, после чего сосуд с ВВ 15-30 минут находится в тёплом помещении — хотя бы в машине СЗМ. После этого работники проводят повторный замер.
Кроме того, «Полюс Красноярск» экспериментирует с аммиачной селитрой: специалисты предприятия сравнили гладкую (ГАС) и пористую селитру (ПАС) в сухой фазе. Опыт показал, что оба материала дают сопоставимые результаты, так что взрывники компании перешли на гладкую селитру по экономическим соображениям: ГАС дешевле ПАС на 10-15% в зависимости от региона и стоимости доставки.
Также все подразделения «Полюса» сегодня внедряют АСУ-СЗМ. Во-первых, это позволит снизить удельный расход ЭВВ. Система даёт возможность автоматически пересчитывать массу зарядов на основе фактической глубины скважины. Корректировка массы заряда приведёт к сокращению расхода ЭВВ. Ну а учёт фактических параметров заряжания, опять же, произойдёт в автоматическом режиме.
Ну а во-вторых, АСУ-СЗМ — это технология для повышения производительности машины. Сформированный взрывником наряд будет приходить автоматически, по этим данным будет построена высокоточная навигация на блоке. Кроме того, система сохранит всю информацию о процессе заряжания, и на основании статистики удастся точно оценить количество требуемого оборудования.
Текст: Анна Кучумова
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.