譚清燕,覃士濤,王興興,羅來林
(1.江西銅業(yè)股份有限公司城門山銅礦,江西 九江市 332000;2.長沙迪邁數碼科技股份有限公司,湖南 長沙 410083)
一直以來城門山銅礦的配礦工作是一項重中之重的工作,直接影響采礦場資源利用率及選礦廠選別指標。配礦工作經過長期實踐形成了較為成熟的“5+1 配礦模式”,經過驗證效果明顯。本著精益求精、追求卓越的工作理念,2019 年下半年,城門山銅礦主動將配礦工作與智能化礦山建設對接,利用三維激光掃描儀構建每周的現狀模型,利用迪邁排產平臺構建采區(qū)供配礦價值模型,通過靈活運用這些智能化礦山建設成果,進一步提升了配礦工作技術水平及管理水平,在配礦計劃精準性、計劃執(zhí)行準確率及現場管理精細化方面初顯成效,礦山配礦模式實現了新突破。
迪邁排產平臺是城門山銅礦智能化一期建設項目,全稱為采礦作業(yè)設計與流程化排產平臺,依據城門山銅礦實際情況,基于數字采礦軟件深度定制的排產系統(tǒng)。迪邁排產平臺的主要功能是生產作業(yè)計劃的編制,但隨著項目的建設完成及深入應用,城門山銅礦管理人員及技術人員集思廣益,深度挖掘各智能化礦山項目潛力,利用排產平臺作為配礦計劃編制系統(tǒng),數據中心作為計劃及生產數據上傳下達樞紐,卡調系統(tǒng)作為執(zhí)行端的構想,搭建城門山特色的新型配礦系統(tǒng)。
價值模型是在DIMINE 軟件塊段模型的基礎上,通過設計線、范圍線、現狀模型,利用一鍵報量功能建立的,價值模型的每一個價值塊都具備坐標、巖性、品位、礦石量、廢石量等地質要素,可用于生產作業(yè)計劃編制。目前排產平臺可生成2.5 m×2.5 m×12 m 級數的價值塊,此級數的價值塊已經可以滿足配礦計劃的編制,如圖1、圖2 所示。
圖1 導入地表模型、設計線、范圍線
圖2 價值模型
城門山銅礦是露天銅多金屬礦復雜礦床,礦石性質復雜,礦石品位變化區(qū)間大,部分區(qū)域每隔5 m的礦石品位相差幾倍甚至十幾倍,所以想制定精準的配礦計劃,每日采剝線的更新必不可少,采剝現狀線更新及導入價值模型如圖3、圖4 所示。
圖3 利用手持GNSS 設備更新每日采剝現狀線
圖4 將采剝現狀線導入排產平臺價值模型中
在當日價值模型、采剝現狀線更新完畢后,可著手進行配礦計劃編制,利用排產平臺人工編制生產作業(yè)計劃的功能編制配礦計劃。通過實際使用,利用排產平臺編制配礦計劃,如圖5 所示。其便捷性和數據精準性相比原先傳統(tǒng)CAD 圈定法提升不少。
圖5 利用排產平臺編制配礦計劃
在配礦計劃編制完畢后,可通過排產平臺數據的上傳功能,將當日配礦計劃上傳至城門山銅礦數據中心,在上傳至數據中心前,還可對配礦計劃進行手動調整。
數據中心將當日配礦計劃定時向卡車調度系統(tǒng)推送,卡調系統(tǒng)接收到配礦計劃后,調度人員會對配礦計劃進行審核,確定無誤后即點擊確認執(zhí)行。
在配礦計劃執(zhí)行后,卡調系統(tǒng)每天會將前一天生產數據上傳至數據中心,將配礦計劃與生產實際數據進行對比,為接下來的配礦計劃編制提供參考數據,形成配礦流程上的閉環(huán)。
截至目前,基于迪邁排產平臺的新型配礦系統(tǒng)基礎框架已經搭建完畢并投入使用,在此過程中,主要解決了以下3 個難題。
(1)排產平臺無法編制配礦計劃問題。由于排產平臺按設計只能編制周以上的計劃,無法編制日計劃,項目小組成員在熟悉DIMINE 軟件自帶功能及排產平臺基礎功能后,積極思考,主動嘗試,提出將價值塊尺寸縮小至2.5 m×2.5 m,結合人工圈定價值塊功能編制配礦計劃,通過此方法編制出來的配礦計劃精準性、快捷性均有大的提升。
(2)排產平臺與數據中心、卡調系統(tǒng)如何實現數據互通問題。各系統(tǒng)數據互通存在時間節(jié)點設置,需上傳下達解決關鍵數據選取、生產數據應用等問題,項目組經過多次嘗試,逐一解決了這些問題。
(3)每日現狀線如何實現快速更新問題。每日現狀的更新是確保配礦計劃準確的重要保障,安排測量人員每日更新現狀圖工作量很大,不符合智能化礦山建設要求,提出通過每日作業(yè)量統(tǒng)計推算剩余礦量、手持GNSS 終端取點兩種方式解決此問題,經測試已較好地解決了此問題。
(1)新型配礦系統(tǒng)與現場實際融合仍存在問題。新型配礦系統(tǒng)對于拌礦、倒礦、翻礦等工作還無法很好體現出來,這會導致配礦計劃的可執(zhí)行性降低。
(2)卡調系統(tǒng)生產數據應用程度不夠??ㄕ{系統(tǒng)生產數據的反饋對于排產平臺編制計劃有重要指導作用,目前已經應用起來的僅有每日供配礦量的數據,類似品位、氧化率、油耗等數據未充分利用起來。
自2020 年3 月份起排產平臺在配礦中的應用落地以來,經過5 個月的測試及生產實際應用,新型的配礦模式效果顯著,主要體現在以下幾個方面。
(1)配礦計劃精準性顯著提高?;诘线~排產平臺生成的價值模型編制的配礦計劃,礦量、品位、氧化率等數據通過價值塊固有屬性自動計算,其計劃數據的的精準性相比傳統(tǒng)的CAD 手動圈定有了顯著提高,大大提升了配礦計劃的可執(zhí)行性。
(2)配礦計劃編制的便捷性及直觀性。相比于傳統(tǒng)的CAD 圈定編制配礦計劃,迪邁排產平臺配礦計劃編制省去了人工計算的過程,計劃編制效率大大提升。同時迪邁排產平臺作為基于三維軟件開發(fā)的平臺,其運用過程中的直觀性相比CAD 大大提升。
(3)配礦計劃傳達的快捷性及計劃執(zhí)行的準確性。配礦計劃通過數據中心下達至卡車調度系統(tǒng),卡車調度系統(tǒng)按配礦計劃指導挖機、鉸卡作業(yè),真正做到了流程化配礦作業(yè),其便捷性及準確性十分顯著。
迪邁排產平臺作為采礦智能化的重要一環(huán),其在配礦中的應用落地,將城門山銅礦采礦智能化建設項目真正落到實處,取得了初步成效,提升了城門山銅礦智能化礦山建設及應用水平。