Опыт использования ГИС K-MINE на ОАО «Южный ГОК»

А.А. Пуга, главный горняк ОАО «Южный ГОК», г. Кривой Рог
Г.И. Скакун, начальник отдела АСУ РУ ОАО «Южный ГОК», г. Кривой Рог

Начиная с 2004 года на Южном горно-обогатительном комбинате, начато внедрения автоматизированной системы управления горными работами на базе геоинформационной системы K-MINE.

До внедрения системы для автоматизации труда сотрудников использовались разрозненные программные средства САПР или простейшие программные средства собственной разработки.

Внедрение ГИС в несколько этапов позволило перейти к созданию единой автоматизированной системы управления горными работами (АСУ ГР), включающей специализированные программные модули для использования в соответствующих отделах и службах предприятия.

Использование специализированных программных модулей позволило автоматизировать многие операции при выполнении работы специалистов и в короткие сроки внедрить систему на предприятии.

Перед началом внедрения системы был выполнен анализ внутренних и внешних информационных потоков между отделами рудоуправления и комбината в процессах ведения горных работ в карьере. На основании результатов анализа была сформирована составлено техническое задание на систему, включающее разработку структуры автоматизированной системы, необходимое количество рабочих мест в производственных службах, а также определена функциональность внедряемых модулей (рис. 1).

При создании АСУ ГР работы по этапам выполнялись параллельно, что позволило сократить сроки внедрения системы.

Среди основных направлений, можно выделить:

• приобретение и установка компьютерной и офисной техники;
• приобретение лицензий на соответствующие модули геоинформационной системы K-MINE;
• анализ существующей картографической и табличной информации;
• создание пространственных трехмерных моделей поверхностей карьера и отвалов, прилежащих территорий, коммуникаций, дорог и пр.;
• создание геологической эксплуатационной модели месторождения;
• создание и наполнение баз данных, необходимых для работы геологического и маркшейдерского отделов;
• адаптация программного обеспечения под требования заказчика;
• обучение пользователей работе с системой.

При создании пространственной трехмерной модели месторождения было отсканировано более 200 м2 картографического материала, в виде планшетов, содержащих информацию о текущем положении горных работ, геологические погоризонтные планы и геологические разрезы.

Из этих планшетов более 90 м2, содержали необходимую для работы информацию и были полностью векторизированы, остальная часть планшетов векторизировалась частично (рис.2). Также, при создании геологической модели в базу данных была введена информации о более чем 300 геологических скважинах.

Для ГОКа впервые была разработана и опробована сетевая схема использования геопространственных данных K-MINE, при которой все рабочие файлы находятся на сервере, а работа с данными выполняется через специальные фильтры с учетом полномочий пользователей. Это позволило обеспечить оперативный доступ к самой актуальной информации сетевым пользователям, автоматизировать процессы администрирования базы и перейти на безбумажную технологию при внутреннем документообороте горно-технической и горно-геологической информацией.

Для обеспечения актуальности трехмерной модели месторождения, карьера, отвалов и прилежащих территорий используются модуль оперативного геолого-маркшейдерского обеспечения K-GeoMark, установленный в геологическом и маркшейдерском отделах Рудоуправления ОАО «Южный ГОК». В состав модуля входят следующие группы задач:

• обработка данных геологического опробования и геологического контроля с вынесением информации на планы и разрезы;
• ведение и пополнение базы данных эксплуатационной разведки;

Рис. 1 - Структурная схема АСУ ГР ОАО «Южный ГОК»

Рис. 2 - Трехмерная модель месторождения, созданная на основе картографического материала

• моделирование контуров простирания рудных тел и геологических разновидностей;
• быстрое построение погоризонтных планов и разрезов;
• расчет качества в блоке и произвольном контуре;
• камеральная обработка данных полевых измерений;
• решение прямых и обратных геодезических задач;
• решение позиционных геометрических задач маркшейдерской службой;
• подсчет объемов разными методами;
• блок задач для бурового комплекса;
• комплекс задач работы гидрогеолога;
• подготовка и создание отчетной документации служб.

Задачи календарного и перспективного планирования и оперативного проектирования выполняются с помощью модулей K-Project и K-Plan, установленных в техническом отделе рудоуправления. Модули применяется для решения задач проектирования элементов карьера (уступы, съезды, насыпи, участки дорог), отвалов, а также для разработки месячной и годовой программы горных работ. Использование системы позволило в сжатые сроки разработать 6 вариантов программы горных работ на 2009 год, из которых руководством был выбран оптимальный по технико-экономическим условиям, существовавшим на тот момент (рис.3).

Рис. 3 - Годовая программа горных работ

В состав АСУ входит модуль K-BVR, который используется для проектирования буровзрывных работ в карьере. Модуль позволяет решать полный комплекс задач проектирования буровзрывных работ и формирование отчетной документации на массовый взрыв. В составе модуля проектирования буровзрывных работ используется модуль K-Granules. С его помощью выполняется определение гранулометрического состава взорванной горной массы с целью контроля качества взрывания (рис. 4).

Следующим этапом развития АСУ ГР на ОАО «Южный ГОК» было внедрение системы диспетчерского управления горными работами, с помощью которой выполняется учет работы всего технологического оборудования в карьере: экскаваторов, железнодорожного и автомобильного транспорта.

Информация, внесенная в систему, поступает к руководителям и в диспетчерскую службу комбината в виде соответствующих отчетных форм в режиме реального времени, без запаздывания в 1-2 часа как это было до внедрения системы (рис. 5). При этом в системе реализован удаленный доступ к данным системы диспетчеризации посредством использования WEB интерфейса. Таким образом, все заинтересованные лица могут получать оперативный доступ к информацию о производственных процессах в карьере не выходя из своего кабинета.

Рис. 4 - Определения гранулометрического состава горной массы погруженной в думпкары

Внедрение автоматизированной системы управления горными работами на ОАО «Южный ГОК» позволило объединить всю имеющуюся горнотехническую и горно-геологическую информацию в единый информационный массив и использовать ее для решения задач горного производства. Это позволило сократить время на выполнение технологических задач и повысить точность работы специалистов предприятия. Использование в системе модуля диспетчерского управления горными работами позволило повысить актуальность и точность информации, на основании которой принимаются решения по работе карьера, что обеспечило возможность более эффективного управления предприятием. Кроме этого, за счет повышения точности расчетов и использования интерполяционных алгоритмов при расчете геологических контактов в карьере привело к стабилизации качественных показателей шихты.

Рис. 5 - Отображение информации модуля диспетчерского управления горными работами

Считаем, что внедрение автоматизированной системы управления горными работами на базе ГИС K-MINE в условиях Южного ГОКа экономически целесообразным и выгодным.