ИПМК «Календарное планирование горно-транспортных работ» в автоматизированную систему управления геотехнологическим комплексом на карьерах

Информационного программно-методический комплекс «Календарное планирование горно-транспортных работ» взаимодействует с программными модулями автоматизированной корпоративной системой управления геотехнологическим комплексом на открытых разработках «Джетыгара».

В Институте горного дела им. Д. А. Кунаева РГП «НЦ КПМС РК» в рамках автоматизированной корпоративной системы управления геотехнологическим комплексом «Джетыгара» (АКСУ ГК «Джетыгара») был разработан и успешно функционирует информационный программно-методический комплекс «Календарное планирование горно-транспортных работ» (ИПМК «Календарное планирование ГТР»). Принципы и порядок функционирования ИПМК подробно изложены в работе. Структура информационного обеспечения данного комплекса в рамках АКСУ ГК «Джетыгара» представлена на рисунке 10. Планирование осуществляется на основе выделения технологически стабильных периодов (ТСП) [36], на которые делится весь планируемый период с учетом взрывных работ. Программный комплекс осуществляет планирование горно-транспортных работ (ГТР) с использованием данных о местоположении основного технологического оборудования в карьерном пространстве, полученных с помощью автоматизированной системы диспетчеризации горно-транспортных работ «АДИС», и результатов имитационного моделирования технологических процессов. Он позволяет на основе точных горно-геологических и горнотехнических данных смоделировать большое количество вариантов работы горно-транспортного комплекса (ГТК) карьера и выбрать лучший вариант его работы. Для этого используются информационно-программные комплексы имитационного моделирования работы экскаваторно-автомобильной системы карьера «CEBADANAUTO» (ИПК «CEBADAN-AUTO») и экскаваторно-железнодорожной системы карьера «CEBADAN-RT» (ИПК «CEBADAN-RT»).

Рисунок 10. Структура информационного обеспечения ИПМК «Календарное планирование ГТР» в рамках АКСУ ГК «Джетыгара».

Для моделирования работы ГТК в ИПК «CEBADAN-AUTO» по каждому ТСП экспортируются основные технологические показатели: производительность ГТК, продолжительность ТСП, количество экскаваторов, находящихся в работе, а также объемы работ по каждому из них, выполняемые в текущем периоде. Далее с учетом указанных показателей, а также содержания полезного компонента в руде и расстановки горного оборудования в карьерном пространстве осуществляется подбор необходимого количества автосамосвалов, достаточного для обеспечения вывоза запланированной производительности ГТК. Таким образом, по результатам моделирования из общего количества полученных вариантов выбирается оптимальный вариант работы комплекса с минимальными простоями, максимальной производительностью оборудования и минимальными экономическими затратами.

Аналогичная процедура проводится и при использовании железнодорожного транспорта. Только в этом случае вся информация экспортируется в ИПК «CEBADANRT», и там производится моделирование работы ГТК.

При использовании на карьере комбинированного автомобильно-железнодорожного транспорта моделирование осуществляется в два этапа. На первом этапе по вышеописанному алгоритму моделируются данные в ИПК «CEBADANAUTO». Затем информация по пунктам погрузки на железнодорожные забои, а также данные по перегрузочным складам экспортируются в ИПК «CEBADAN-RT». Здесь производится моделирование работы ГТК и находится оптимальный вариант.

После выбора оптимального варианта полученные данные импортируются в ИПМК «Календарное планирование ГТР» и строится календарный план ГТР (рисунок 11). На плане дается информация как по каждому экскаватору в отдельности, так и кумулятивные кривые по руде, вскрыше и горной массе. Для каждого отдельного экскаватора дается его местонахождение и состояние (в работе, на ремонте, в каких-либо простоях) в каждую смену.

Приоритетным принципом при взаимодействии программных комплексов календарного планирования и имитационного моделирования работы горно-транспортных систем карьеров является соответствие моделей друг другу, то есть горизонты и расстановка экскаваторов на имитационной модели ГТК должны совпадать с данными планируемого периода.

Другим важным принципом при осуществлении взаимодействия модулей системы является сопоставимость по структуре, формату и содержанию информационных потоков, циркулирующих в процессах календарного планирования и имитационного моделирования работы горно-транспортного комплекса. Информация, переносимая из модуля в модуль, должна быть сопоставима в плане наименования, размерности и т. д.

Рисунок 11 — Календарный план горно-транспортных работ на месяц Программно-методический комплекс также обладает встроенным модулем, предназначенным для расчета экономического эффекта работы экскаваторно-автомобильного комплекса (рисунок 12). Каждый полученный вариант календарного плана экономически оценивается по следующим показателям: условный экономический эффект, относительный экономический эффект, объемно-ориентированный условный экономический эффект. Сравнительная экономическая оценка вариантов планирования ГТР может в автоматизированном режиме выводиться графически. Оцениваться могут варианты любого этапа планирования — оперативного, недельно-декадного, месячного, квартального, годового и перспективного. При этом обеспечивается высокая степень чувствительности показателей экономической эффективности к изменению параметров учитываемых технологических, технических и организационных факторов.

Рисунок 12. Основные показатели эффективности экскаваторно-автомобильного комплекса.

Таким образом, ИПМК «Календарное планирование ГТР», функционирующий в рамках АКСУ ГК «Джетыгара», с применением метода имитационного моделирования и всего набора модулей для оперативного анализа вариантов и оптимизации параметров работы ГТК, обеспечивает высокую степень точности календарного планирования ГТР и позволяет в существенной степени повышать эффективность функционирования реального технологического комплекса. Принципиальной новизной является то, что благодаря взаимодействию программно-методических комплексов рациональное соотношение, оптимальные технологические, технические, организационные и экономические параметры функционирования горного и транспортного оборудования можно определить уже на этапе календарного планирования.