MineTwin: от поддержки стратегических решений до проверки квартальных и годовых планов

Задача

Подземный флюоритовый рудник столкнулся со значительными трудностями из-за непредсказуемой геологии и сложной схемы откатки. Чтобы поддержать рост добычи, компании требовалось получить ответы на два ключевых вопроса:

• Обеспечит ли запланированное увеличение пропускной способности ствола достаточный объём добычи и откатки?
• Сколько дополнительных самосвалов и погрузчиков потребуется для достижения целевых объёмов производства?

После того как MineTwin предоставил надёжные ответы, заказчик продолжил использовать модель для проверки квартальных и годовых планов, раннего выявления узких мест и принятия решений о закупке техники.

Заказчик

Клиент управляет одним из крупнейших подземных флюоритовых рудников в Северной и Южной Америке.

Из-за особенностей проекта название компании не раскрывается, а все представленные данные полностью обезличены, чтобы исключить любую конфиденциальную информацию. Приведённые изображения служат иллюстрацией и взяты из похожего, но другого рудника.

Решение

Мы разработали имитационную модель MineTwin, основанную на:

• полной планировке рудника, включая выработки по двум различным методам отработки, забои, камеры для погрузки, рудоспуски и скиповые подъёмники;
• моделировании взаимодействия техники при погрузке, бурении и откатке;
• учёте геологической неопределённости через распределения случайных величин: длительностей бурения, степени дробления и объёмов взорванной руды.

Мы импортировали проектные данные из Vulcan и провели валидацию логики модели.

Результаты

Моделирование ответило на все поставленные вопросы и позволило:

• Повысить точность годового планирования на 10%
• Подтвердить, что увеличение пропускной способности ствола может дать 3% прироста производительности рудника
• Определить необходимое количество погрузчиков и самосвалов для перспективной схемы работы рудника.

Предпосылки

Клиент эксплуатирует крупный подземный флюоритовый рудник, для которого характерны сложные производственные процессы, непредсказуемая геология и совместное использование ключевой техники —  погрузчиков и шахтных автосамосвалов(ШАС). На руднике применяется несколько методов добычи, имеются различные точки перегрузки и два скиповых подъёмника, что делает систему откатки высоко взаимозависимой и чувствительной к возникновению узких мест.

Поскольку производственные показатели нелинейно зависят от распределения техники и перемещения фронтов добычи, руднику был необходим более надёжный способ оценки операционных ограничений и планирования увеличения добычи в будущем, чем базовые расчеты.

Цели проекта

Проект был направлен на внедрение имитационного инструмента поддержки решений, способного проверять среднесрочные планы (на 1–12 месяцев) и давать ответы на ключевые вопросы, связанные с ростом добычи, включая:

• сможет ли увеличение доступности одного из стволов обеспечить достаточную пропускную способность откатки для первого этапа роста производительности;
• сколько дополнительных самосвалов потребуется для достижения плановых показателей добычи;
• как изменения в графиках работы персонала повлияют на общую производительность;
• может ли строительство дополнительного скипового ствола сократить парк самосвалов за счёт уменьшения расстояний откатки.

Долгосрочной целью было создание центра внутренних компетенций, который позволил бы компании регулярно использовать модель в стратегическом и среднесрочном планировании.

Почему MineTwin?

MineTwin был выбран, потому что обеспечивает высокоточное моделирование подземных горных работ, включая взаимодействие техники, маршруты откатки, задержки и изменчивую природу рудника.

В отличие от Excel и стандартных инструментов планирования, MineTwin предоставляет более гибкую настройку, высокую точность, широкие возможности интеграции и высокую скорость моделирования, что позволяет учитывать уникальные условия и ограничения данного рудника.

Оценка эффекта от дополнительной инфраструктуры и техники

С помощью модели в MineTwin была изучено приведёт ли повышение доступности ствола — с 80% до 95% — к увеличению пропускной способности рудника. Модель показала, что при более высокой доступности ствола добыча может вырасти до 2,7%, что подтверждает обоснованность запланированного увеличения его пропускной способности.

Модель также оценила влияние добавления дополнительных самосвалов. Были протестированы сценарии  с разным количеством ШАС, и определен оптимальный размер автопарка, необходимый для достижения целевых объёмов добычи без лишних капитальных затрат.

Поддержка планирования и принятия решений на постоянной основе

Получив чёткие, основанные на данных ответы на стратегические вопросы, клиент расширил использование MineTwin и сделал его ключевым инструментом для постоянного планирования.

Теперь имитационная модель позволяет:

• проверять квартальные и годовые производственные планы;
• заранее выявлять узкие места в добыче, откатке и подъёме;
• оптимизировать парк техники как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе;
• повышать надежность принятых решений и точность прогнозирования на всех уровнях управления.

Проект был завершён за четыре месяца и привёл к созданию внутреннего центра компетенций, что позволило компании самостоятельно использовать MineTwin для поддержки принятия решений на постоянной основе.