«Я считаю, что одним из путей развития добывающей отрасли являются разработки на стыке наук и отраслей. Например, горного дела и математики, горного дела и механики. Эти отрасли как бы прорастают друг в друга, и, работая в добыче, мы так или иначе заступаем на территорию смежных областей. Другой вопрос, что не так много специалистов, которые имеют знания и опыт работы в нескольких направлениях», — рассуждает коммерческий директор ООО «ДНА-Бласт МСК» Ольга Стагурова, с которой мы поговорили о том, как можно использовать технологии математического моделирования в горной отрасли.
— Ольга, Вы, являясь кандидатом физико-математических наук, много лет работаете в горной отрасли. Как это получилось?
— Я начала работать в горнодобывающей отрасли, ещё будучи студенткой третьего курса. Я училась в БГУ (Белорусском государственном университете) на механико-математическом факультете. И вот, как математик-прикладник, я делала расчёты устойчивости подземных горных выработок для «Беларуськалия».
Это был интересный опыт, я решила развиваться в этом направлении дальше и приехала в Москву, став аспиранткой-стажёром МГУ им. М. В. Ломоносова на кафедре волновой и газовой динамики. Я прошла стажировку и осталась работать в компании, одним из профилей которой было компьютерное моделирование месторождений. Здесь я работала с различными системами, в том числе ГГИС.
Ещё на этом этапе я поняла, насколько перспективным является направление численных расчётов для разного рода динамических процессов в горной отрасли: взрывов, горения и так далее. Правда, тогда мощности компьютеров не хватало на то, чтобы выполнить подобные расчёты в приемлемые сроки. Сейчас технологии шагнули далеко вперёд.
— А, по вашим впечатлениям, насколько популярны такие работы на стыке наук? Например, много ли ваших сокурсников пошли по этому пути?
— Это не слишком популярное явление, мои сокурсники обычно выбирали другие направления. Многие из них стали программистами.
— Какие задачи на добывающем предприятии можно решить с помощью численных расчётов?
— Например, можно смоделировать развал взрыва на карьере или даже в шахте. То есть можно просчитать, как происходит разлёт горной массы, как она перемешивается, где оказываются после взрыва те или иные куски горной массы. Это то направление, в котором я сейчас работаю.
— Чем горнякам могут помочь эти данные?
— Смотрите, до взрыва у горных предприятий, благодаря данным ГГИС, есть чёткое понимание структуры блока: сколько в нём руды, как она залегает и так далее. Дальше мы блок взрываем, и начинается хаос. Как руда перемешалась, как она легла, как сместилась — этого предприятия уже не знают, ведь каждый взрыв уникален.
Следствием этого становятся повышенные потери и разубоживание горной массы. Получается, что предприятие работает в некоторой зоне неопределённости, и иногда пустую породу везёт на фабрику, а руду с содержанием ценного компонента — в отвал. Математическое моделирование в данном случае помогает горнякам точнее ориентироваться на месторождении, и эффектом таких работ становятся дополнительные объёмы полезного ископаемого вследствие снижения потерь.
— Нужно ли оснастить блок специализированными датчиками, чтобы произвести такие расчёты?
— В том-то и дело, что нет: это чистая математика. Эффект достигается за счёт решения системы дифференциальных уравнений. При этом я сравнивала данные, полученные за счёт численных расчётов, с информацией с датчиков BMT, — корреляция очень высокая. Но не нужно никакого дополнительного оборудования, дополнительных буровых работ.
Не нужно даже физически находиться на объекте: расчёты можно делать дистанционно. Для этого нужны физико-механические данные по массиву, данные по проекту бурения, а также данные о ВВ — такой информацией предприятие располагает всегда. Специализированное ПО обрабатывает её и в короткие сроки выдаёт полную картину.
— Вы пока говорили преимущественно об объектах открытых горных работ. А можно ли делать такие расчёты для взрывов в рудниках и шахтах?
— Да, это возможно. В «подземке» другие решения, те же самые датчики BMT уже не используются, и здесь невозможно установить камеру для высокоскоростной съёмки. Сложности связаны с ограниченным пространством подземной горной выработки. А вот численное моделирование здесь как раз возможно.
— Технология математического моделирования взрыва уже находит применение на действующих добывающих объектах?
— Да, её активно используют добывающие компании в Европе, США, Латинской Америке и в Австралии. За рубежом технология также активно применяется в отрасли строительных материалов. В России она появилась несколько лет назад, и крупные предприятия уже используют это решение.
— Приведите пример из практики. Какой эффект для добывающей компании дало математическое моделирование взрыва?
— Приведу пример для золотодобывающего предприятия в России. При затратах на внедрение проекта в $200 000 долларов эффект составил 45 млн долларов в год за счёт снижения потерь и разубоживания.
— Как Вы считаете, будет ли расти популярность таких решений?
— Я в этом уверена. Сегодня все предприятия ищут пути увеличения производительности. В данном случае мы говорим о технологии, которая точно даст эффект, причём эффект очень заметный.
Беседовала Кира Истратова
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.