«Розумна» шахта
Учені Дніпропетровського національного гірничого університету переконані, що в небезпечних виробництвах людський фактор повинен і може бути максимально виключений із технологічного процесу. А управлінські функції стануть прерогативою автоматики й робототехніки.
Увімкни комп’ютер!
В умовах жорсткої конкуренції та загальної кризи в ГМК лідерами стають лише ті підприємства, які широко використовують інновації. Ідеться не тільки про сучасне гірничо-шахтне обладнання, а й про масштабне застосування інформаційних технологій. Обробка даних геології, маркшейдерії, технічної та проектної документації гірничорудних підприємств усе більше залежить від якості програмного забезпечення. Учені кафедри підземного розроблення родовищ НГУ впевнені: системи автоматизованого проектування (САПР) очисних робіт підземних гірничорудних підприємств треба створювати з урахуванням гірничо-геологічних і технологічних особливостей конкретного об’єкта.
— Сучасні можливості програмних продуктів дозволяють створювати імітаційні моделі технології ведення очисних робіт і розробляти САПР гірничих підприємств, — говорить завідувач кафедри, професор, доктор технічних наук Володимир Бондаренко. — Такі комплексні IT-рішення вже успішно працюють у Польщі (шахта «Богданка», ГМХК «Польська мідь»), Фінляндії (рудник Pyhasalmi й шахта Kemi Mine гірничо-металургійного концерну Outukumpu), у Швеції, ПАР, Канаді.
Для українських виробничників фахівці НДІ гірничих проблем Академії інженерних наук України й НДУ розробили програмне забезпечення Singleblast. Воно призначене для проектування буропідривних робіт в умовах ЗАТ «Запорізький залізорудний комбінат», який добуває багаті залізні руди на Південно-Білозерському родовищі. Ініціатори створення та впровадження системи на сучасному гірничому підприємстві — професор Володимир Бондаренко, доцент кафедри ПРМ Владислав Русскіх, технічний директор ЗАТ «ЗРЗК» Андрій Зубко та гірничий інженер-прохідник Сергій Зубко.
— Розробка велася з 2000 року, — розповідає Владислав Русскіх. — Вона дозволяє вирішувати багато завдань. Серед них — поточне й перспективне планування гірничих та очисних робіт (для виїмкової дільниці й для всього шахтного поля); ведення бази даних геологічної інформації та графічної документації; обробка маркшейдерських даних, побудова імітаційної моделі гірничих виробок за даними теодолітних зйомок як на планах і розрізах, так і в 3D-вигляді. Крім того, завдяки новому ПЗ можна одержувати тривимірне відображення гірничих виробок, рудного тіла й технологічних контурів, проектувати буріння свердловин за різних гірничо-геологічних і технологічних параметрів ГШО, розраховувати витрату вибухових матеріалів, обсяги відбитої рудної маси й небезпечних зон тощо.
Підсумувати все це можна коротко: проектування очисних робіт із використанням IT-системи Singleblast дозволяє створювати математичні моделі шахтного поля або його частини, а за заданими параметрами проектувати гірничі виробки будь-якої складності.
Особливості національної IT-моделі
Наскільки результативно в рамках нової програми зможуть взаємодіяти служби гірничого підприємства?
— І результативно, і злагоджено, — говорить технічний директор комбінату Андрій Зубко. — Подивіться, який виникає ланцюжок уже на стадії проектування робіт. Геологічний відділ надає контури рудного покладу з якістю корисної копалини й міцністю порід. Проектувальники створюють папку з назвою горизонта й за цією інформа цією наносять проект не трасування виробок на електронній моделі шахти. Потім, за аналогією із планами шахтного поля, геологічний і маркшейдерський відділи підприємства створюють вертикальні розрізи шахтного поля. На кожному робиться прив’язка координат, визначаються висот ні оцінки, характеристика падіння рудного покладу, а також видно перерізи раніше спроектованих гірничих виробок.
Технічні служби шахт «Експлуатаційна» та «Прохідницька» мають постійний доступ до програмного комп’ютерного забезпечення (ПКЗ) для подання пропозицій. Пріоритет внесення змін у проект залишається за тією службою, що наносила цей шар зображення. Після закінчення прохідницьких робіт рудний контур уточнюється геологічним відділом і передається в маркшейдерський — для конт ро лю та нанесення фактичного розташування прохідки гірничих виробок.
У проектно-конструкторському відділі (ПКВ) створюється документ із назвою камери й виконується проект її буріння. Узгоджений і затверджений, він передається для подальшої роботи в маркшейдерський відділ і виконавцеві робіт. Фактичні ж дані з довжин свердловин і рудного контуру після буріння віял визначаються відповідно маркшейдерським відділом і геофізичною службою геологічного відділу. Після внесення змін дані надходять у ПКВ для складання проектів масових вибухів.
За отриманими планами підповерхів та їхніми розрізами програма формує імітаційну модель шахтного поля, яку можна не тільки спостерігати під будь-яким кутом зору, а й одержувати конкретні розрізи, які необхідні проектній службі для складання паспортів буропідривних робіт.
У режимі он-лайн
Практика вже довела: завдяки новій САПР удалося знач но знизити трудомісткість робіт і час проектування техдокументації на Запорізькому залізорудному комбінаті. Крім того, електронна база даних гірничотехнічної, геологічної та маркшейдерської документації дозволяє працювати зі створеними раніше технічними матеріалами, маючи оперативний доступ до інформації з робочих місць.
— Українська IT-модель Singleblast, — говорить Володимир Бондаренко, — дозволяє не тільки проектувати імітаційні моделі очисних камер, а й відображати динаміку гірничих робіт (від нарізних до закладних) у планах і розрізах шахтного поля. Це центральний інформаційний ресурс для топ-менеджменту та інженерно-технічних працівників комбінату: оперативна робота з гірничотехнічною документацією забезпечує більш тісний зв’язок між всіма підрозділами підприємства.
Іншими словами, тепер видобутком руди можна керувати майже в режимі он-лайн.
Пряма мова
Андрій Зубко
Технічний директор ЗАТ «Запорізький залізорудний комбінат»
— Автоматизація підготовки науково-технічної документації ведення гірничих робіт дає нові можливості проектування та аналізу. Інженери гірничого підприємства тепер можуть ухвалювати більш ефективні та оптимальні технологічні рішення з огляду на найрізноманітніші нюанси конкретної ситуації.
Довідка «УТГ»
ЗАТ «ЗЗРК» працює на базі ПівденноБілозерського родовища. Залізорудна сировина добувається за допомогою камерної системи розробки з подальшим заповненням виробленого простору твердіючою закладкою.
Основний спосіб відбійки запасів руди в очисних камерах — буропідривний. Потужність рудного покладу змінюється в межах від 10 до 120 м. Породи представлені залізистими кварцитами, сланцями та пісковиками.
На ЗЗРК видобувається агломераційна, мартенівська, доменна руда із вмістом заліза 58—66%. Близько 60% продукції експортується в Чехію, Словаччину, Польщу й Австрію, решта поставляється на МК «Запоріжсталь».
