В данной статье рассматривается пример применения инструмента имитационного моделирования MineTwin для определения требуемого количества горной техники для одного из крупнейших железорудных карьеров России.
В рассматриваемом карьере применяется открытый способ добычи. В настоящее время руда из карьера транспортируется самосвалами до места перегруза на железную дорогу, где руда экскаваторами вновь грузится в вагоны, а затем железнодорожным транспортом доставляется на обогатительную фабрику. На карьере планируется переход от железнодорожной транспортировки руды к цикло-поточной технологии (ЦПТ), при которой руда транспортируется самосвалами сразу к дробилкам, а затем поступает на непрерывно действующие конвейеры.
При переходе на ЦПТ увеличится плечо доставки руды самосвалами, а значит, потребуется большее их количество. Также уменьшится размер буфера из-за разгрузки самосвалов непосредственно в дробилки. Это приведёт к усложнению процесса шихтования. Поэтому возникла потребность ответить на следующие вопросы:
- Сколько будет необходимо самосвалов при переходе на ЦПТ?
- Как изменится качество шихтовки (среднеквадратичное отклонение (СКО) качества кварцитов)?
При этом нужно учитывать все зависимости и ограничения карьера, такие как конфигурация транспортных путей, реальный КТГ оборудования и т.д.
Проект выполнялся в 4 этапа, общая длительность проекта составила 8 недель.
- На первом этапе были собраны данные, необходимые для моделирования
- На втором этапе была построена имитационная модель на платформе MineTwin
- На третьем этапе была выполнена верификация построенной модели, то есть проверка соответствия числовых показателей модели соответствующим реальным показателям работы карьера, например, темпам добычи, скоростям транспортировки, КТГ оборудования
- На четвёртом этапе был построен сценарий «Как будет» с планируемой конфигурацией транспортных путей и проведён сценарный анализ, по результатам которого был сформирован отчёт с ответами на поставленные вопросы.
Результаты моделирования и сценарного анализа
Был проведён статистический эксперимент по подбору количества самосвалов. Моделирование показало, что текущее количество самосвалов не позволит достичь плановых показателей добычи руды после перехода на ЦПТ. В частности, недостаток самосвалов приведёт к невозможности вывоза объёмов вскрыши, требуемых для выполнения плана добычи руды.
Модель позволила определить, что для надёжного выполнения плана с сохранением качества шихтования, несмотря на сокращение буфера руды между карьером и фабрикой, нужно минимум 37 самосвалов.
Результаты проекта
- Оценена производительность карьера. При переходе на ЦПТ с действующим транспортным парком объёмы добычи руды снизятся на 15%, объёмы вскрышных работ – на 41%
- Определено, что для обеспечения необходимого качества и объёма руды при переходе на ЦПТ необходимо не менее 37 самосвалов используемой модели. Таким образом, необходимо увеличить парк с 32 до 37 самосвалов существующего типа
- Дополнительно с помощью имитационной модели установлено, что при замене всего автопарка на самосвалы грузоподъёмностью 220 тонн для выполнения плановых показателей при переходе на ЦПТ необходимо не менее 25 самосвалов.
Таким образом, созданная на платформе MineTwin имитационная модель позволила обоснованно ответить на конкретные вопросы, стоявшие перед заказчиком.