Нажмите, чтобы рассмотреть подробно.
Пунктирный контур отмечает камеру, которая ждёт, пока затвердеет закладка в соседней. Кольцо показывает, как заполненная камера набирает прочность.
Наведите на номер или коснитесь его, чтобы увидеть, что это.
Рудное тело, которого никто не видел
До отработки камеры рудное тело опробовано только по скважинам. Между скважинами содержание металла и другие важные свойства приходится оценивать. Геостатистическое моделирование создаёт много версий рудного тела, которые называют реализациями. Каждая реализация совпадает с данными скважин. Между скважинами они различаются, и это различие и есть геологическая неопределённость.
- низкое содержание → высокое содержание
- Пробы из скважин
- Контур рудного тела
Затем геометаллургические модели связывают эти свойства с тем, как руда поведёт себя на фабрике. Они предсказывают, с какой скоростью её можно перерабатывать, какую долю металла удастся извлечь и какими будут хвосты. Поэтому неопределённость не остаётся в недрах. Она движется вместе с рудой.
Где неопределённость поглощается
Дойдёт ли эта неопределённость до производства, зависит от пути, по которому идёт руда. Большой склад смешивает руду из многих мест и сглаживает колебания. Маленький бункер, загруженный подъём или фабрика, уже работающая на пределе, пропускают их дальше без изменений.
Содержание (%)
Руда из камер ±0.00
Руда на фабрике ±0.00
День
- Средние 80 % реализаций
- Медиана
Петля закладки
По мере истощения неглубоких месторождений рудники уходят глубже, где порода испытывает большие напряжения и её труднее удерживать. При системе с открытым очистным пространством отработанную камеру заполняют твердеющей закладкой, которая затем служит искусственным целиком. Соседнюю камеру можно отрабатывать только после того, как закладка наберёт достаточную прочность.
Закладку делают из собственных хвостов фабрики, обезвоженных и смешанных с водой и вяжущим. Так замыкается петля. Геология одной камеры меняет хвосты, хвосты меняют скорость набора прочности закладки, а закладка определяет, когда можно отрабатывать следующую камеру. На некоторых рудниках закладка к тому же одна из крупных статей операционных затрат, и задержка с её подачей задерживает добычу.
Три вопроса
Работа выясняет, как геологическая и геометаллургическая неопределённость проходит через глубокий рудник, части которого зависят друг от друга, и какую часть рудника должна описывать модель, чтобы её производственным решениям можно было доверять. Она состоит из трёх частей.
1. Какие неопределённости доходят до производства?
Реализации рудного тела прогоняют через модель всего рудника во времени. Часть колебаний поглощается по пути. Другие меняют недовыполнение плана, количество извлечённого металла или сроки добычи. Изменяя ёмкость складов, пропускную способность транспорта и фабрики, можно увидеть, когда происходит одно, а когда другое.
2. Сколько деталей нужно для надёжного решения?
Каждую часть рудника, которая оказывается важной, моделируют дважды, подробно и упрощённо. Для закладки подробная модель связывает прочность с рецептурой и с хвостами, а упрощённая использует фиксированное время твердения. Производственные политики оптимизируют по каждой модели, а затем без изменений проверяют на реализациях и моделях, которые не использовались при их выборе. Упрощение допустимо, если оно меняет прогноз, но не меняет решение.
3. Чего стоит согласование решений?
Порядок отработки, подземный транспорт, режим работы фабрики, распределение хвостов и рецептуру закладки можно определять вместе или по отдельности. Оба подхода проверяют на новых реализациях, чтобы понять, когда совместные решения улучшают добычу и операционную отдачу и сохраняется ли это улучшение в условиях, для которых оно не разрабатывалось.
От моделирования к действующему руднику
Первая версия модели уже существует. Она связывает в одной модели геологические реализации, потоки материала, закладку и последующую добычу. Статья о моделировании связанных систем рудника, обогащения, хвостов и закладки принята на APCOM 2027, международный симпозиум по применению компьютеров и исследования операций в горной промышленности, который пройдёт в Монреале в мае 2027 года.
Данные и условия эксплуатации поступают из проектов Mitacs по закладке и по управлению подземным парком машин, а также от сотрудничества с операторами глубоких рудников. План рассчитан на четыре года. Первые два года посвящены тому, как распространяется неопределённость и сколько деталей нужно модели. На третий год результаты объединяются в согласованные производственные политики, которые сначала проверяют на исторических данных рудника, а затем сравнивают с решениями, которые реально принимают операторы. На третий и четвёртый год, где это возможно, отдельные графики и политики внедряют вместе с промышленными партнёрами и сравнивают с текущей практикой.