Новости и публикации

24 января 2024

Больше руды: как моделирование взрывов сократило потери и разубоживание в два раза

О том, как золоторудное предприятие смогло сократить потери и разубоживание благодаря внедрению модуля «Развал» рассказывает технический директор компании «Геомикс» Андрей Герасимов.

 
Решением какой проблемы «Геомикс» заинтересовал компанию «Полюс Проект»
Компания «ГЕОМИКС» — разработчик комплексной горно-геологической информационной системы с более 30-летним опытом работы на российском рынке. В настоящее время «ГЕОМИКС» входит в периметр государственной корпорации «Ростех».
В числе продуктов компании — модуль «ГЕОМИКС Развал». Заложенная в его основу физико-математическая модель позволяет спрогнозировать разрушение горной породы при взрывных работах и показать распределение полезного компонента во взорванной горной массе.
 
Преимущества модуля «ГЕОМИКС Развал»:
повышает рентабельность добычи руды
помогает избежать инцидентов при проведении буровзрывных работ
позволяет разрабатывать инженерные приемы управления шириной развала и дальностью разлета отдельных фрагментов
 
На сегодняшний день это уникальный для российского рынка продукт. Наша компания гарантирует, что сходимость результатов моделирования и результатов реального взрыва будет не меньше 80%.
Изначально модуль «ГЕОМИКС Развал» был ориентирован на компании, специализирующиеся на добыче железной руды. В этом сегменте наш модуль хорошо себя зарекомендовал и стабильно показывает высокие результаты. В 2015 году интерес к модулю проявила проектная компания «Полюс Проект», осуществляющая взрывные работы на золоторудных месторождениях.
Для золотодобывающих компаний потери полезного компонента при взрывных работах особенно чувствительны: в десятках тонн горной массы содержатся граммы золота. При взрыве эта масса не только перемещается, но и перемешивается. Содержание золота может снизиться настолько, что его станет экономически нецелесообразно извлекать — это относят к потерям. Если же содержание уменьшилось не до критических значений, и на фабрику для извлечения горная масса доставлена будет — это разубоживание. Применяя наше решение, «Полюс» рассчитывал повысить рентабельность собственного производства, уменьшить потери ценной руды и снизить процент разубоживания. Модуль «ГЕОМИКС Развал» должен был смоделировать, где и с каким содержанием во взорванной горной массе находится золото.
Для «ГЕОМИКС» это был первый опыт применения модуля на золоторудных месторождениях, и задача для нас, как разработчиков, оказалась весьма амбициозной и интересной.
Для начала мы определили принципиальные отличия между железорудными и золоторудными месторождениями.
 
Как мы внедряли модуль «ГЕОМИКС Развал» в производство
Я (Андрей Герасимов, технический директор компании «Геомикс» — прим.ред.) руководил внедрением модуля на Олимпиадинском ГОКе – контролировал сроки выполнения и результаты работы, а также отвечал за понимание применимости этой технологии для золоторудных месторождений.
 
Интеграция «ГЕОМИКС Развал»
Для получения точной модели взрывов важно учитывать результаты работы других служб предприятия: геологической, маркшейдерской и т.д., поэтому необходимо интегрировать наш модуль с общим программным обеспечением. К тому же это в разы снижает время и трудозатраты по обмену данных. На этом этапе пригодился наш многолетний опыт работы, и интеграцию мы провели в сжатые сроки.
Настройка физико-математической модели
Следующий этап — настройка модели. На результат моделирования влияют самые разные геолого-структурные факторы: условия залегания пород, предельные напряжения на сжатие, растяжение (сдвиг если есть), плотность, модуль упругости Юнга, коэффициент Пуассона, скорость упругих волн в массиве, средний размер отдельности в массиве. Так как одинаковые месторождения в природе не встречаются, настройку приходится делать всегда. Это значительно повышает сходимость, то есть соответствие результатов моделирования результатам буровзрывных работ на реальном месторождении.
В процессе настройки, в пробуренные с интервалом в один метр скважины закладывались маркеры. Далее, после взрыва в опытном блоке, мы оценивали положения маркеров и координировали их позицию с помощью тахеометров. По результатам анализа фактических позиций маркеров с их позициями, полученными в модели, при выявлении расхождений, модель калибровалась для повышения точности. Выполнение этого этапа требовало полной экскавации, что требовало значительных временных ресурсов, до 2 месяцев.
Мы оптимизировали этот этап и вместо маркеров перешли на электронные датчики. Их позиция определяется автоматически, сразу после взрыва, что сильно упрощает и ускоряет настройку модели. Если раньше на настройку модели уходило два месяца, сейчас — максимум 1–2 недели.
 
Модель настроена, что после?
Как правило, после настройки модели, можно приступать к работе. Но бывают случаи, когда необходима корректировка. Даже на этапе опытной промышленной эксплуатации мы стараемся удостовериться, что результат моделирования устраивает заказчика и отвечает его требованиям.
После выполнения вышеперечисленных процессов, предприятие получает настроенную модель, с высокой степенью сходимости. Сотруднику остается нажать на кнопку, и программа сама смоделирует развал. Важно, что на каждом этапе выполнения работ непрерывно происходит обучение сотрудников компании.
После того, как модель настроена, начинается опытная промышленная эксплуатация: на основе модели проводятся уже реальные взрывы.

Результаты внедрения модуля «ГЕОМИКС Развал»: величина потерь и разубоживания уменьшилась в два раза

Для 15 опытных буровзрывных блоков с общей горной массой 2,8 млн т потери и разубоживание уменьшились в 2 раза (со 135 кг до 70 кг) золота или с 2,4% до 1,2% от балансовых запасов.
Сходимость результатов моделирования с результатами реального взрыва превысила 90%.
Специалисты из компании «Полюс Проект» провели в программе более 200 численных экспериментов и определили оптимальный темп отбойки, ширину сетки скважин и конструкции заряда, результат — уменьшение ширины развала взорванной горной массы, оптимизация затрат на взрывчатые вещества и существенное снижение потерь и разубоживания.
Полученный опыт оказался востребованным всеми золоторудными недропользователями.

Что нам дал опыт работы с «Полюсом»
Эффективность решений «ГЕОМИКС» подтверждается постоянным применением в производственном процессе и достижении конечных целей.
Полученный опыт позволил нам предложить отрасли инновационный подход к управлению будущим. В случае с «Полюсом» удалось заметно сократить время, необходимое на моделирование. Если первый блок мы моделировали 24 часа, сейчас на это уходит 15 минут. И это еще не предел.
Отрасль консервативна, риски внедрения новых продуктов, влияющих на производственный процесс, оцениваются наиболее полно. Не знакомые с нашим продуктом специалисты скептически оценивают возможность моделирования с такой точностью. Лучший аргумент для скептиков — юридическая фиксация наших обязательств по обеспечению необходимой сходимости результатов моделирования в договоре.
Если вас заинтересовал модуль «ГЕОМИКС Развал», и вы хотели бы внедрить его на своем предприятии, пишите нам. «ГЕОМИКС» всегда открыт для сотрудничества.