Пока запасы полезных ископаемых близкого залегания истощаются, горнодобывающие компании активно разрабатывают глубокие месторождения. Это требует внедрения сложных комплексов горных и транспортных машин и увеличивает затраты на транспортировку продукции: для глубоких карьеров – около 60-75% себестоимости сырья.
Компания-разработчик карьера «Медвежий ручей» и рудника «Заполярный» решила оптимизировать логистические системы месторождений:
- проверить пропускную способность их транспортных сетей;
- определить нужное количество единиц техники и виды грузовиков для перевозки горной породы;
- оценить, получится ли с этим оборудованием достичь нужной производственной мощности.
Для решения этих задач заказчик нанял консультантов из «СПб-Гипрошахт» – компанию, которая специализируется на оптимизации горнодобывающих процессов с помощью имитационного моделирования.
Модель открытого карьера
В модели карьера консультанты отразили все особенности транспортной сети и детально смоделировали маршруты следования технологического транспорта: учли рельеф местности, расположение отбитой горной массы, отходов и объектов инфраструктуры. В модели можно было настраивать место разгрузки руды, количество и грузоподъёмность используемой техники, скорость движения на маршрутах, а также следить за перевозкой горной породы по маршрутной карте.
Такое детальное моделирование позволило точнее рассчитать количество необходимой техники, массу отбытой горной породы и добытой руды посменно и за весь период моделирования.
Модель также позволила оценить влияния отдельных параметров на работу всей моделируемой системы. Пользователь выбирает их и задаёт число автоматических запусков модели с варьирующимися значениями выбранных параметров. Такой эксперимент помогает узнать, например, как количество самосвалов зависит от объёма отходов, и спрогнозировать нужное количество единиц техники.
Модель подземного рудника
Специфика рудника «Заполярный» – множество горных выработок на пути самосвалов; эти выработки влияют на транспортную сеть и препятствуют прохождению грузовиков. Также по мере разработки месторождения меняются места добычи породы. Поэтому на разных стадиях разработки грузовики загружаются в разных местах, а количество маршрутов увеличивается.
Разработчики отразили в модели эти особенности с помощью профильной производственной библиотеки AnyLogic, а также стандартных инструментов для моделирования процессов. На транспортной сети в модели они расположили точки загрузки и разгрузки автосамосвалов, а маршруты для них строились динамически в зависимости от работающих в данный момент участков. При этом вероятные аварии отслеживались и устранялись автоматически благодаря алгоритмам AnyLogic.
Моделирование на разных горизонтах планирования позволило рассчитать нужное количество техники для достижения проектной производительности в разные годы.
Другие проекты по моделированию в горнодобывающей отрасли:
- Планирование горнопроходческих и подземных строительных работ с помощью моделирования
- Моделирование логистики вывоза готовой продукции в горнодобывающей отрасли
- Специализированный инструмент имитационного моделирования для второго по величине производителя никеля в мире
- Крупнейший европейский производитель калия моделирует процессы подземной добычи