РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ГОРНО-ВЫЕМОЧНЫХ РАБОТ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ДОБЫЧИ КАЛИЙНОЙ РУДЫ

Андрей Владимирович Затонский, Павел Александрович Язев

Аннотация


Показана значимость калийных удобрений, производимых ПАО «Уралкалий», Березники, Пермский край, для сельского хозяйства и экономики в целом. Описан процесс подземной добычи калийной руды от момента его отбойки до транспортировки на поверхность. Показана важность планирования добычи для функционирования горнодобывающего предприятия. Описаны различные уровни планирования от общего плана добычи до недельно-суточного плана. Проблема такого планирования в ПАО «Уралкалий» заключается в использовании только интегральных показателей производительности, что приводит к существенной погрешности. В качестве возможного решения проблемы предлагается использовать имитационное моделирование. Цель работы. Целью данной работы ставится разработка имитационной модели горных работ от процесса отбойки и транспортировки руды до конвейерно-транспортной системы и проверка её применимости для планирования добычи руды. Существующее программное обеспечение имеет ряд ограничений на использование в калийных шахтах, поэтому в качестве основы моделирования использована специализированная объектно-ориентированная библиотека, позволяющая моделировать системы массового обслуживания, многоагентные и активные системы. Описываются ограничения создаваемой модели. Материалы и методы. Модель строится как детерминированный автомат, конечной точкой для моделирования процесса добычи руды является передача руды на точку разгрузки, так как дальнейшая транспортировка руды не является ограничивающим фактором добычи. Заключение. Описаны особые состояния всех объектов системы горный комбайн – самоходный вагон – точка разгрузки и все возможные переходы между ними. Для проверки адекватности модели взяты данные из открытых источников и в разработанном программном обеспечении исследованы изменения результатов моделирования при различных входных параметрах. Результаты моделирования носят пульсирующий характер вследствие периодического выполнения отгонов и перегонов комбайна. При увеличении расстояния, которое проходит самоходный вагон, производительность комбайна снижается. Исследована возможность перехода к стохастической модели, показано ожидаемое снижение ввиду увеличения простоев комбайна. На основе полученных данных делается вывод о применимости созданной модели для улучшения качества планирования подземной добычи калийной руды.

Ключевые слова


калийная руда, горно-выемочная машина, моделирование, планирование, объектно-ориентированная библиотека, исследование адекватности, детерминированная модель, сто-хастическая модель

Полный текст:

PDF

Литература


Kaputin Ju.E. Informacionnye tehnologii planirovanija gornyh rabot (dlja gornyh inzhenerov) [Mining planning information technologies (for mining engineers)]. St. Pe-tersburg, Nedra, 2004. 424 p.

Hustrulid W., Kuchta M. Open Pit Mine Planning and Design. London, Taylor & Francis/ Balkema, 1995.

Morales N., Seguel S., Cáceres A., Jélvez E., Alarcón M. Incorporation of Geometallurgical Attributes and Geological Uncertainty into Long-Term Open-Pit Mine Plan-ning. Minerals, 2019, no. 9 (2), p. 108.

Matamoro M.E.V., Dimitrakopoulos R. Stochastic Short-Term Mine Production Sched-ule Accounting for Fleet Allocation, Operational Considerations and Blending Re-strictions. European Journal of Operational Research, 2016, vol. 255, pp. 911–921.

Salama A., Greberg J., Schunnesson H. The Use of Discrete Event Simulation for Un-derground Haulage Mining Equipment Selection. International Journal of Mining and Mineral Engineering, 2014, vol. 5, no. 3, pp. 256–271.

Pop-Andonov G., Mirakovski D., Despotov Z. Simulation Modeling and Analyzing in Underground Haulage Systems with Arena Simulation Software. International Virtual Journal for Science, Technics and Innovations for the IndustryMachines, Technologies, Materials, 2012, no. 6, pp. 48–50.

Solov'ev V.A., Sekuncov A.I. Razrabotka kalijnyh mestorozhdenij: Praktikum [Devel-opment of potash deposits: Practicum]. Perm, PNRSTU Publ., 2013. 265 p.

O’Sullivan D., Newman A. Extraction and backfill scheduling in a complex under-ground mine. Interfaces, 2014, vol. 44 (2), pp. 204–221.

Lukichev S., Nagovitsyn O., Belogorodtsev O. Asystemic Approach to Solving the Mining Technology Tasks Based on Modeling its Objects and Processes. Application of Computers and Ope¬rations Research in the Mineral Industry Proceedings of the 38th International Symposium, 2017, pp. 29–34.

Chudinov G.V. Opyt razrabotki sistemy imitacionnogo modelirovanija gruzopotoka v kalijnyh rudnikah – PK “Rudopotok” [Experience of Developing a System for Simula-tion of Cargo Traffic in Potash Mines – PC “Ore Flow”]. Imitacionnoe modelirovanie. Teorija i praktika: Sbornik dokladov pjatoj jubilejnoj vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii IMMOD-2011. St. Petersburg, CTSS publ., 2011, vol. 2, pp. 311–315. (in Russ.)

Zatonskiy A.V., Ufimtseva V.N. [Development of Object Tools for Simulation and Multi-Agent Modeling of Production Processes]. Vestnik Astrahanskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. Serija: Upravlenie, vychislitel'naja tehnika i informatika, 2018, no. 4, pp. 56–62. (in Russ.)

Sobol' A.V., Pinskij V.L. Mehanizacija transportirovanija kalijnyh rud [Mechanization of Transportation of Potash Ores]. Leningrad, Himija Publ., 1973. 160 p.

Brusilovskij D.V., Sobol' A.V. Mehanizacija provedenija gornyh vyrabotok na kalijnyh rudnikah [Mechanization of Mine Workings in Potash Mines]. Leningrad, Himija Publ., 1973. 156 p.

Zatonskiy A.V., Varlamova S.A., Malysheva A.V., Mjasnikov A.A. [Use of Video-Graphic Information to Refine the Dynamic Stochastic Model of the Potassium ore Flotation Process]. Internet-zhurnal “Naukovedenie”, 2017, vol. 9, no 2, p. 87. (in Russ.)

Zatonskiy A.V. Verification of Kolmogorov Equation Usability for Reproduction and Death Processes. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Computer Technologies, Automatic Control, Radio Electronics, 2019, vol. 19, no. 3, pp. 60–67. DOI: 10.14529/ctcr190306




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/ctcr200405

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.