СПЕЦПРОЕКТ

Mining World Russia 2020

ПЕРЕЙТИ

От забоя до перегрузочного пункта. Интеграция GEOVIA Surpac и системы диспетчеризации ГТК

Что добывают предприятия? Золото, железную руду, уголь, алмазы? Нет! Главная цель каждого предприятия – добывать деньги. Если полученная тонна золота или железной руды не принесёт доход или, хуже того, затраты будут выше, чем прибыль от реализации продукции, какова ценность этой руды для предприятия?

Качканарский ГОК

Каждая тонна руды должна приносить максимальный доход или нести минимальные издержки в условиях безопасного производства и соблюдения технологии добычи. То есть распределение движения горной массы во времени должно приводить предприятие к цели.

Все системы — в единую цепочку

Для того, чтобы достичь цели, нужно разработать хороший план, который будет моделировать производственный процесс с максимальным достижением объёмно-качественных показателей. Каждый план следует обеспечивать верными, точными и актуальными данными. Особенно если речь идёт о краткосрочном или оперативном планировании.

Какие данные обеспечивают планирование горных работ? Это маркшейдерская и геологическая информация, данные проектирования и производственно-техническая информация (например, из ERP систем).

планирование горных работ

Все эти процессы несут в себе огромное количество графической, цифровой и текстовой информации, такой как облако точек лазерного сканирования, маркшейдерская база данных, оперативная съёмка забоев, геологическая блочная модель, данные опробования скважин БВР, изменение контактов во взорванной горной массе, производственные показатели и их изменения, изменение динамики работы оборудования и т.д.

Поток данных постоянен и бесконечен. И большая часть информации зависит друг от друга. Нужно не забывать, что все эти данные – это первоисточник, информация, с которой начинается создание плана. Поэтому для создания оптимального плана необходимо уметь получать максимально точные данные. Корректность исходной информации в геометрической прогрессии влияет на конечную цель.

план ведения горных работ

Если один из источников несёт в себе данные с заниженной точностью или неверной информацией, то вся цепочка процессов будет ошибочной и отдаляющей от цели. Поэтому необходимо обладать ресурсами, которые позволяют качественно подготавливать данные и работать с ними.

процессы на горнодобывающем предприятии

Если говорить о краткосрочном планировании, то важно, чтобы эти данные были не только точными, но ещё и актуальными. Предприятие должно иметь возможность получать информацию в любой момент времени, чтобы реагировать на изменения и оперативно редактировать сценарий производства.

Соответственно, нужны такие системы и оборудование, которые позволят повысить эффективность процессов по получению и обработке информации. Лидарные сканеры позволяют оперативно получать данные с высокой точностью, технологии опробования горной массы дают картину положения рудного тела в массиве, системы позиционирования отслеживают положение и состояние оборудования в реальном времени, а системы проектирования и планирования GEOVIA Surpac и GEOVIA MineSched являются инструментами для создания проектов и сценариев развития горных работ.

Для максимально быстрого достижения цели системы должны быть связаны в единую продуктивную цепочку. Представьте: вы получаете данные из разных систем и источников, но они доступны вам только по запросу, к тому же эти данные передаёт вам специалист, который в любой момент может изменить содержимое. Это ведёт не только к снижению скорости получения данных, но и к потере точности или достоверности на одном из этапов передачи данных.

Поэтому данные должны быть централизованными, храниться на одной платформе, в одной цифровой экосистеме и быть доступными в любой момент времени. Кроме того, важно обеспечить совместную работу всех подразделений, версионность, целостность и безопасность данных. С этой задачей справляется платформа 3DEXPEREINCE.

Информация, полученная из различных источников — электронных систем, систем ГГИС (GEOVIA Surpac), ERP-систем, систем автоматизированного планирования горных работ (GEOVIA MineSched), систем управления горными работами (например, ВИСТ Групп) — имеет разный формат данных. Здесь встаёт вопрос об интеграции систем.

Зачастую все решения в цепочке горного планирования и проектирования могут быть в большей или меньшей степени интегрированы между собой. Но интенсивность потока данных, количество их типов и изменчивость таковы, что человек не способен в относительно быстрое время произвести конвертацию из одной системы в другую.

Будь то геолог или инженер по планированию, специалист должен тратить время не на импорт и экспорт файлов из одной системы в другую. Он должен создавать ценность и двигать предприятие к цели.  Поэтому процесс интеграции важно автоматизировать, настроить таким образом, чтобы количество манипуляций по обработке данных сводилось к минимуму.

Без автоматизации процесс выглядит примерно так. После проведения съёмки маркшейдер подключает сканер к ПК, извлекает файл съёмки, переводит данные в соответствующий формат, открывает файл в системе ГГИС, создаёт поверхность, производит необходимые манипуляции по подсчёту объёмов и формирования отчётности, сохраняет новую версию файла поверхности на сетевом ресурсе.

Для обновления блочной модели он находит обновлённый файл съёмки, загружает его и соответствующую блочную модель, применяет файл съёмки в качестве нового ограничителя, производит манипуляции по расчёту объёмно-качественных показателей и формированию отчётности.

При наличии оперативных данных, например, из систем диспетчеризации, геолог выгружает данные из такой системы, производит импорт координат в ГГИС, формирует новый файл ограничителей. При наличии на сетевом ресурсе актуальных данных опробования из лаборатории пробирается к ним через вереницу папок и подгружает их, обновляет блочную модель, создаёт справки, сохраняет рабочие файлы, конвертирует данные в необходимый для системы диспетчеризации формат и загружает их в эту систему. Важно не забыть и про создание архивной копии всех файлов.

Автоматизированный процесс обработки и интеграции данных при маркшейдерском и геологическом обеспечении горных работ с использованием GEOVIA Surpac выглядит следующим образом. Съёмка готова, маркшейдер подключает прибор к ПК, открывает GEOVIA Surpac, запускает функцию импорта и обработки данных съёмки, выбирает из списка, что необходимо получить в результате. Система формирует графические и табличные данные, обновляет на сетевом ресурсе рабочий файл и сохраняет предыдущую версию файла.

GEOVIA Surpac

Геолог запускает функции обновления блочной модели по актуальным маркшейдерским данным и/или данным систем диспетчеризации. Все данные подгружаются с сетевого ресурса/платформы, макрокоманда конвертирует и импортирует необходимые данные. Геологу необходимо только выбрать соответствующие настройки. После проверки при помощи соответствующих функций результат сохраняется и экспортируется в другие системы.

Интеграция систем на Качканарском ГОКе

Именно такой процесс реализован в маркшейдерской и геологической службах на Качканарском ГОКе компании ЕВРАЗ. 

ЕВРАЗ КГОК входит в пятёрку крупнейших в России горнорудных предприятий. Комбинат разрабатывает Гусевогорское месторождение титаномагнетитовых железных руд, содержащих примеси ванадия. Содержание ванадия позволяет выплавлять высокопрочные легированные сорта стали. Производственная мощность комбината составляет порядка 55 млн т железной руды в год. Основным потребителем продукции ЕВРАЗ КГОКа является ЕВРАЗ НТМК. 

Сегодня ЕВРАЗ КГОК добывает руду из четырёх карьеров Главный, Западный, Северный, Южная залежь). С нижних горизонтов руда доставляется БелАЗами. В карьерах используются мощные 130-тонные самосвалы, современные локомотивы НП-1, экскаваторы с объёмом ковша 12 м3. Полученную руду с КГОКа отправляют ж/д транспортом на переработку в цехи дробления, обогащения, агломерации и окускования.

Конечный продукт (агломерат и окатыши) загружают в железнодорожные вагоны и отправляют потребителям, в том числе за рубеж. В 2018 году на Качканарском ГОКе добыли более 58,5 млн т руды, произвели 3,5 млн т агломерата, 6,5 млн т окатышей, около 2,5 млн т щебня. Среднее содержание железа в руде составляет 15,6%, содержание ванадия — 0,13%.

Технология добычи железной руды на ЕВРАЗ КГОКе следующая: бурение – взрывание – экскавация – транспортировка к месту переработки и вскрыши в отвалы.

В 2019 году на Качканарском ГОКе внедрили автоматизированную систему диспетчеризации ВИСТ Групп. С её помощью предприятие смогло увеличить производственный контроль работы горнотранспортного оборудования, движения руды от забоев до перегрузочных пунктов, а также оперативно получать данные по объёмно-качественным показателям в забоях и на перегрузочных пунктах.

За счёт двусторонней интеграции систем АСД ВИСТ и GEOVIA Surpac, комбинат теперь может использовать получаемые данные (положение оборудования, степень отработки забоя, баланс горной массы на перегрузочных пунктах и т. д.) для оперативного планирования и проектирования горных работ, а также контролировать производственный процесс на уровне линейного руководителя и машиниста экскаватора.

системы АСД ВИСТ и GEOVIA Surpac

Благодаря разработкам ведущего геолога С. М. Некрасова и главного маркшейдера А. В. Безденежных, специалистами маркшейдерского и геологического отделов с использованием инструментов GEOVA Surpac было автоматизировано большинство процессов по обработке данных маркшейдерской съёмки, проектирования, создания печатной документации, создания геологических блочных моделей, обновления геологической и маркшейдерской информации на сетевом ресурсе.

GEOVIA Surpac

Теперь специалистам не нужно выполнять повторяющиеся процессы ежедневно, будь то выгрузка/загрузка съёмки с прибора/на прибор, поиск нужных данных для повседневной работы в огромном множестве папок. Макрокоманды GEOVIA Surpac делают это за них. Важно отметить, что эти данные доступны для всех причастных специалистов разных отделов.

Например, чтобы открыть последнюю съёмку карьера, обновлённую блочную модель, блок БВР, коммуникации и т.п., специалисту по планированию не нужно искать это в большом числе маркшейдерских и геологических файлов. Всё, что ему требуется для этого — открыть в GEOVA Surpac соответствующее меню и выбрать данные, которые нужно загрузить в рабочее окно.

Инструменты автоматизации позволили легко произвести интеграцию GEOVIA Surpac и АСД ВИСТ Групп и сделать этот процесс максимально простым и быстрым. Выбрав соответствующее меню в панели GEOVIA Surpac, геолог получает из АСД ВИСТ оперативные данные по отработке блока или данные на определённую дату и время. Эти данные используются для анализа текущей ситуации и обновления блочной модели.

GEOVIA Surpac

После обновления блочной модели и контактов руда/вскрыша в GEOVIA Surpac геолог нажатием одной кнопки загружает эту информацию в систему АСД ВИСТ, после чего данные доступны для всех пользователей в обеих системах.

интеграция систем

Благодаря объединению возможности инструментария позиционирования горнотранспортного оборудования в системе АСД ВИСТ Групп и инструментов GEOVIA Surpac были настроены процессы контроля движения горной массы от забоя до перегрузочного пункта, размещения горной массы в секторах перегрузочных пунктов, контроля баланса прихода/ухода горной массы по секторам и ведения мобильных остатков за период оперативного заполнения. Для этого в GEOVIA Surpac были созданы блочные модели перегрузочных пунктов и разработана методика по их заполнению.

По желанию геолога процесс внесения в блочную модель (БМ) горной массы на виртуальный перегрузочный пункт, как и отгрузку с него, можно осуществлять и целиком за прошедший период, и в оперативном режиме.

Поставив на заполнение БМ с указанием времени окончания, макропрограмма сама производит запрос (через определённый интервал времени) на извлечение данных по экскаваторам, производящих черпание, а также извлекает информацию по движению и выгрузке автотранспорта на перегрузочный пункт.

Таким образом, по окончании работы макропрограммы формируется текущая информация по состоянию склада, наличию на данный период времени горной массы в трёхмерном графическом виде и сводная таблица результатов оперативного изменения.

Это позволило оперативно отслеживать движение руды, баланс и распределение горной массы на секторах перегрузочных пунктов, а также представлять графически эту информацию в обеих системах и обеспечивать быстрый, свободный и безопасный доступ к информации для всех сотрудников.

В частности, по словам ведущего геолога С. Н. Некрасова, такой процесс позволил повысить точность планирования отгрузки по качеству с перегрузочных пунктов на железнодорожный транспорт. Также он отмечает, что если раньше можно было лишь предполагать, что было привезено на перегрузочные пункты и представлять только среднее значение качества по секторам, то сегодня известны показатели на каждом отдельно взятом участке сектора.

GEOVIA Surpac
GEOVIA Surpac

Для быстрого анализа всех секторов перегрузочных пунктов и формирования табличного отчёта в GEOVIA Surpac была написана макрокоманда, которая выводит на экран и сохраняет в указанном формате графическую информацию. При этом нет необходимости открывать блочную модель каждого сектора, применять ограничители, раскрашивать блочную модель по атрибутам, вручную формировать табличную отчётность. Всё это делается нажатием одной кнопки.

GEOVIA Surpac

Подробнее о процессе и результатах интеграции, проведённой на Качканарском ГОКе, вы можете узнать из записи веб-семинара «Новый подход к автоматизации планирования, ведения буровзрывных работ и управлению качеством на предприятии».

Получение необходимых актуальных данных в любой момент времени, лёгкий и быстрый доступ к актуальной информации, владение инструментами, которые позволяют обмениваться и управлять этими данными в различных системах и взаимодействовать с агрегатами, открывает путь к всё большим возможностям создания цифрового двойника предприятия. И позволяет создавать более реалистичные сценарии плана ведения горных работ и быстро реагировать на возникающие изменения в ходе производства.

Оцените преимущества тактического планирования открытых и подземных горных работ!
Запросите бесплатную демонстрацию решения у специалистов Dassault Systèmes прямо сейчас!


Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.