УДК 622.272:004 Д.Ю. Зибарев, А.М. Кашаубаев (MICROMINE Pty Ltd) ОПТИМИЗАТОР КАРЬЕРА MICROMINE
advertisement
УДК 622.272:004 Д.Ю. Зибарев, А.М. Кашаубаев (MICROMINE Pty Ltd) ОПТИМИЗАТОР КАРЬЕРА MICROMINE В 60-х годах были начаты важнейшие исследования в области компьютерных приложений для горной промышленности. Одно из них – геостатистика, опубликованная в 1962 года Матероном, другое – подход к вычислению оптимального расположения карьера, представленный в 1965 году Лерч-Гросманом. Эти параллельные исследования не случайны, так как они тесно связаны. Моделирование залежей является необходимым условием для какого-либо анализа с использованием компьютера. С другой стороны, только исследования для уменьшения затрат и уточнения информации могут оправдать усилия приложенные для создания модели залежей. Важность геостатического моделирования залежей основывается на том факте, что это математически точный и геологически обоснованный алгоритм. Это увеличивает признание горными инженерами полученных моделей, а, следовательно, и результатов и выводов, подученных из этих моделей. Практические приложения и анализ моделей залежей получили еще большее развитие с появлением графических сред, в которых эти модели представляются и обрабатываются. Даже в настоящее время интерактивное планирование в такой графической среде - самый частый способ использовать модели залежей. Это означает, что горный инженер определяет расположение операций на базе своего опыта и знаний. Задача компьютера просто вычислять объемные и количественные характеристики для этого плана на основе модели залежей. Другими словами умственная работа проделывается инженером, а вся рутинная работа ложится на компьютер. С начала компьютеризации прилагались усилия для улучшения этой процедуры проб и ошибок с помощью более интеллектуальных подходов и предоставления инженерам лучшей поддержки. Результат геостатистических вычислений в виде блочной модели как нельзя лучше подходит для последующей обработки. Упомянутый выше подход Лерч-Гросмана – это типичный и все еще важный в наши дни пример такого усовершенствованного инструмента анализа. Он позволяет сопоставить экономические выгоды с фактическим расположением залежей, и более способен к обработке очень сложных качественных распределений в трехмерном пространстве, чем человеческий мозг. Micromine является одной из таких горно-геологических информационных систем, где с использованием графической трехмерной среды можно создавать модели залежей и работать с ними. ГГИС MICROMINE позволяет решать широкий круг повседневных и специфических проблем производства: визуализации и интерпретации различных геологоразведочных данных в 3D среде, проведения статистического и геостатистического анализов, построения трехмерных блочных моделей, классификации и количественной оценки ресурсов и запасов, проектирования горных работ, представления результатов. В Micromine существуют все необходимые инструменты для создания модели залежей, так же есть инструменты для дизайна карьеров с возможностью задания переменных величин - высоты уступов, углов откоса, ширины бермы и дороги и инструменты для создания каркасных моделей карьеров, однако нет собственного встроенного оптимизатора карьеров. До последнего времени существовали лишь интерфейсы с другими программами, имеющими оптимизатор (такими как Whittle и MineMax), позволяющие подготовить и экспортировать в них модели для оптимизации и импортировать результаты обратно. И вот теперь, наконец, в Micromine появился новый модуль - Micromine Pit Optimiser, оптимизатор карьера (рисунок). Рисунок – Интерфейс оптимизатора Новый оптимизатор обладает интуитивным и удобным пользовательским интерфейсом. Людям, уже работавшим с другими оптимизаторами, будет очень легко привыкнуть к оптимизатору Micromine. Интерфейс пользователя вобрал в себя лучшие, на наш взгляд, решения от экспорта из Micromine и от интерфейса MineMax. Поэтому пользователям MainMax будет легко обучиться работе в нашей программе. Наш оптимизатор поддерживает субблочные модели. Наша программа так же обладает возможностью работать с множеством регионов с различными геотехническими условиями, налагаемыми на карьер. Регионы имеют параллелепипедную форму, внутри регионов можно задавать различные углы наклонов бортов карьера по различным направлениям, в промежутках между этими направлениями углы интерполируются. Так же поддерживается оптимизация с множеством элементов, где каждый элемент имеет свою собственную цену и бортовое содержание. Возможно моделирование множества методов обработки, где стоимость каждого процесса зависит от типа породы. Выбор руды и извлечение элементов задается, в зависимости от максимального и минимального бортового содержания элементов или по конечному доходу, полученному от извлечения и обработки руды. Кроме того, способ задания и сохранения параметров оптимизации позволяет пользователям легко создавать и хранить библиотеки этих параметров, для повторного использования с различными моделями. Используя эти библиотеки и макросы, в оптимизаторе Micromine можно строить последовательность вложенных карьеров с различными входными параметрами оптимизации для одной блочной модели. Таким образом можно изучить чувствительность формы карьера к различным изменениям параметров оптимизации. В Micromine у пользователей есть возможность задавать углы карьера прямо внутри блочной модели, получая при этом регионы произвольной формы. В дальнейшем планируется использовать эту возможность в оптимизаторе. Также, в перспективе, планируется разработка на основе оптимизатора Micromine планировщика, который будет способен генерировать различные сценарии разработки месторождений и поможет горным инженерам расписать весь процесс добычи от его начала и до завершения. Оптимизатор карьеров Micromine работает на основе алгоритма ЛерчГроссмана и позволяет по заданным входным данным построить карьер максимальной стоимости. По предварительным тестам оптимизатор Micromine, при таких же входных данных, дает одинаковые результаты с уже существующими программами для оптимизации карьеров, признанными уже промышленным стандартом. Время оптимизации так же сравнимо с уже существующими программами (Whittle, MineMax). Легко понять важность таких программ как Micromine для горнодобывающей промышленности. Такие системы являются мощным инструментом в руках горных инженеров. От людей требуется применять только свои профессиональные навыки и чутье, которых нет у машины, в то время как вся рутинная и сложная для человеческого мозга работа ложится на компьютер. Оптимизатор карьеров также является важной и необходимой частью таких систем. Можно с уверенностью сказать, что Micromine Pit Optimiser будет востребованным и со временем сможет ответить всем требованиям пользователей. На данный момент оптимизатор карьеров Micromine показывает неплохие результаты, он удобен в использовании и отвечает стандартам уже существующих программ.
