Оптимизатор выемочных единиц

Во вкладке Горные работы, в группе Оптимизация ресурсов: используйте опцию Оптимизатор выемочных единиц, чтобы настроить и запустить этот модуль.

Оптимизатор выемочных единиц и Оптимизатор карьера позволяет вам определить наиболее выгодную конфигурацию выемочной единицы или последовательность вложенных выемочных единиц, используя интегрированные математические алгоритмы решений вместе с анализом дисконтированных денежных потоков. Функции оптимизатора включают в себя:

  • Встроенную модель грузопотока горной массы с поддержкой бинов материала, определяемых простыми фильтрами или сложными выражениями.

  • Оптимизацию выемочных единиц: создавайте выемочные единицы, комбинируя (i) целые блоки в подходящих местах, либо используя (ii) метод срезов по опорной сетке.

  • Оптимизацию на основе предварительно определенных значений блоков или значений, полученных из встроенной модели грузопотока горной массы.
  • Поддержку субблокированных моделей.
  • Зоны включения/исключения, заданные полигонами/каркасами.
  • Поддержку множественных областей с разными параметрами выемочных единиц, к которым относятся размеры, ориентации и плоскости, ЦМП или стринги осевых линий, с которыми связаны выемочные единицы.
  • Возможность обработки множественных элементов из различных типов пород разными методами.
  • Поддержку разубоживания и извлечения.
  • Возможность работать с ценами элементов, с издержками на добычу, переработку, рекультивацию, продажу, с общими и административными расходами, капитальными затратами и ставками дисконта.
  • Возможность создавать каркасы выемочной единицы и/или координаты блоков, содержащие оптимальное решение.
  • Подробный набор отчетов, которые можно настраивать, сводить и применять в них преобразования единиц измерения с использованием нового Генератора отчетов.
  • Возможность анализировать сценарии с помощью графиков.

За исключением проектных параметров, которые отличаются для выемочных единиц и карьеров, пользователь с легкостью сможет работать с Оптимизатором выемочных единиц, поскольку его функции схожи с опциями Оптимизатора карьера - если вы работали в этом модуле, вы сможете работать и в другом.

Вариант 1 – выемочные единицы из объединений целых блоков в оптимальном положении

Как и в случае с инструментами оптимизации карьера, которые используют теорию трехмерного графа Лерча-Гроссмана или алгоритмы псевдопотока, оптимизатор выемочных единиц для целых блоков, который был впервые выпущен в 2020 году, требует трехмерной фиксированной блочной модели месторождения, в которой каждому блоку было присвоено значение, представляющее ожидаемую экономическую отдачу от блока после того, как содержащийся в нем материал был извлечен, переработан.

Как и оптимизаторы карьера, оптимизатор выемочных единиц определяет оптимальные комбинации целых блоков, которые должны быть добыты, чтобы максимизировать общую ценность извлеченных блоков при условии удовлетворения проектных требований. В то время как проектное требование для оптимизатора карьера заключается в том, что указанные минимальные углы уклона не должны превышаться, проектное требование к оптимизации выемочных единиц состоит в том, что каждый извлеченный блок должен образовывать часть выемочной единицы минимального размера и формы.

В каждом случае окончательные оптимальные формы и размеры формируются из комбинаций целых блоков. Ни один из оптимизаторов не может обрабатывать субблокированные модели напрямую, потому что алгоритмы полагают, что все блоки имеют одинаковый размер. Если предоставляются субблокированные модели, модели автоматически «упорядочиваются» до размера родительских блоков перед оптимизацией.

Этот подход работает с разрешением родительских блоков в блочной модели, чтобы определить оптимальные места для выемочных блоков заданного минимального размера и формы. Для работы предоставляются различные опции, в том числе зоны исключения, контрольные стринги и высотные отметки, чтобы контролировать расположение выемочных единиц.

Рисунок 1 – пример результатов по массивному рудному телу из оптимизатора целых блоков

Вариант 2 – выемочные единицы, полученные методом срезов из опорной сетки

В соответствии с некоторыми методами добычи, при рассмотрении в поперечном разрезе относительно направления отработки, требуется, чтобы выемочные единицы создавались в пределах, заданных регулярной схемой сети. Новый "метод срезов", реализованный в версии 2021.5, выполняет эту задачу, подходя к проблеме с другой точки зрения.

В Варианте 1 определяются оптимальные места для выемочных единиц заданного минимального размера и формы. Этот альтернативный подход позволяет вам указать требования к поперечному разрезу относительно двумерной сетки, а также положение и ориентацию этой сетки относительно целевого рудного тела. После чего из ячеек сетки в рудное тело проецируются "цилиндры", они разрезаются на тонкие срезы, для которых определяются расчетные экономические показатели.

Количество и начальные местоположения цилиндров задаются сеткой. Сетка может быть ориентирована с относительно целевой блочной модели, что обеспечит создание выемочных единиц в соответствующем направлении, которое будет ортогональным к плоскости сетки и расценивается как "простирание" выемочных единиц. (Такое простирание может отличаться от геологического простирания рудного тела.) Поперечные разрезы выемочных единиц предварительно определены расстоянием и наклоном линий в сетке.

Используя минимальную и максимальную длину выемочной единицы, разделение, а также длину ближней и дальней зоны разубоживания, математическое программирование рекомбинирует срезы для формирования выемочных единиц, которые оптимально соответствуют заданным значениям или требованиям по содержаниям.

В отличие от Варианта 1, для которого степень детализации выемочной единицы определяется размерами блоков в регуляризованной модели, новый инструмент работает с каркасами, секущими блоками в соответствии с цилиндрами, границами рудного тела и всеми зонами исключения. В результате степень детализации выемочной единицы представляет собой мощность одного среза, которую вы можете указать. Этот инструмент удобен при детальном проектировании.

Рисунок 2 – пример результатов из Варианта 1 для пластообразного рудного тела

Требования к информации

Чтобы упростить переход от оптимизации карьера к оптимизации выемочных единиц, в обоих механизмах используется одинаковый процесс экономической оценки и схожие параметры. Кроме этого, используется один и тот же интегрированный алгоритм решений - ни один из них не требует дополнительных вложений (отдельной лицензии). Из-за различий в подходах, применяемых этими двумя модулями, для каждого характеры свои "за" и "против".

Вариант 1, в результате применения которого формируются выемочные единицы из комбинации целых блоков, требует минимальных (предварительных) знаний о выгодных местоположениях и ориентации рудного тела или метода отработки. Именно поэтому этот вариант подходит для проектов, которые только запускаются в работу (с нуля) и технико-экономических обоснований - тех же типов проектов, для которых будут проводиться предварительные работы по оптимизации карьеров. Этот вариант также подходит для определения внешних экономических границ массивных рудных тел.

Для сравнения, Вариант 2 требует более глубокого знания структуры рудного тела и предлагаемого метода отработки, что делает его более подходящим для уже эксплуатируемых месторождений и для детального проектирования рудника. Вариант 2 также, вероятно, даст более эффективные результаты для пластообразного рудного тела, чем Вариант 1, для которого соответствующие контуры выемочных единиц, скорее всего, будут намного грубее.

Несмотря на то, что мы преследуем схожие цели, существуют фундаментальные различия между методами, используемыми в альтернативных реализациях. Эти различия кратко описаны в таблице ниже:

Критерий

Целые блоки

Метод срезов

Цель оптимизации

Оптимальное расположение выемочных единиц указанного минимального размера и формы.

Оптимальные размеры и формы выемочных единиц в указанном расположении.

Субблоки

Регуляризируются по размеру родительского блока с повторной агрегацией значений по мере необходимости во время пост-обработки.

Поддерживают все размеры, указанные в блочной модели.

Моделирование выемочных единиц

Объединяет соседние целые блоки по мере необходимости, чтобы сформировать заданный минимальный размер и фигуру выемочной единицы в том или ином расположении.

Программа выводит цилиндры с заданными формами и размерами поперечного разреза по блочной модели и объединяет срезы этих цилиндров, чтобы сформировать выемочные единицы.

Разделение блоков

Не поддерживается.

Поддерживается.

Приложения

Используя параметры проектирования в сочетании с подходящими экономическими параметрами, Оптимизатор выемочной единицы можно применять для анализа различных сценариев и методов добычи, включая:

  • Выявление областей, в пределах площади ресурсов, которые можно извлекать, используя широкий диапазон видов работ и получая прибыль;
  • Оптимальное определение размеров и этапов подземных горных работ с применением стандартной методологии оптимизации карьера и анализа дисконтированных денежных потоков;
  • Определение оптимальной внешней оболочки для прибыльной добычи при условии минимального объема добычи;
  • Планирование мест расположения подземных подъездных путей;
  • Определение оболочек руды и породы для использования при проектировании вееров.

Модель грузопотока

Пользовательский интерфейс для Оптимизатора выемочных единиц основан на грузопотоке горных работ. Материал добывается из одного рудника, классифицируется на бины и либо складируется, перерабатывается и продается, либо отправляется в отвал.

Возможность указать стоимость добычи, переработки, складирования и продажи.

Оптимизатор выемочных единиц не делает никаких предположений относительно продолжительности периода. При этом, вся производительность (производительность добычи, переработки, продаж, ставки дисконта и т.д.) указывается относительно периода (длительности) времени, это значит, что при работе с Оптимизатором выемочных единиц все виды производительности можно соотнести с одним (одинаковым) периодом времени. Если производительность добычи указывается как масса на месяц, ставки дисконта тоже необходимо задать на месяц.

Модель грузопотока, используемая Оптимизатор выемочных единиц поддерживает следующие объекты:

  • Один рудник

    • Весь материал поступает из рудника, который представлен блочной моделью.

  • Один отвал породы

    • Пустая порода отправляется в отвалы, которые создаются автоматически для приема неограниченного количества материала любого типа. Свойства отвалов менять нельзя.

  • Множественные бины материала

    • Извлеченный материал классифицируется с помощью фильтров или выражений в бины материала, которые можно использовать для контроля переработки и складов.

  • Множественные элементы из бинов материала

    • Целью горных работ является производство одного или нескольких элементов для продажи потребителям.

  • Множественные предприятия переработки

    • Элементы извлекаются из бинов материала в по время переработки.

  • Множественные типы пород

    • Поправочный коэффициент затрат на добычу и затраты на рекультивацию можно указать для разных типов породы.

  • Множественные рудные склады

    • Материал, который не может быть обработан сразу после извлечения, можно отправить на склад для последующего хранения.

  • Множественные потребители – 1 элемент для каждого потребителя

    • Покупатели приобретают элементы, извлеченные при переработке. Каждый потребитель может купить неограниченное количество одного элемента и каждый элемент может быть продан одному потребителю.

Рудник

ПГР