Создание имитационной модели работы подземных усреднительных складов руды рудника сложноструктурных соляных месторождений

Выполнен обзор ряда факторов, осложняющих отработку сложноструктурных соляных месторождений, включающих в себя различные промышленные типы руд, которые одновременно участвуют в технологическом процессе получения товарной продукции предприятия, на примере Нивенского месторождения калийно-магниевых солей. На основании данного обзора подготовлено предложение использования алгоритма принятия решений и выполнено первичное его описание. Внедрение данного алгоритма позволит снижать и управлять экологическими рисками, связанными с освоением таких месторождений и повышать рентабельность будущего производства. Для выявления слабых мест предложенного подхода разработана имитационная модель работы подземных усреднительных складов в среде AnyLogic с описанием работы модели и ее внутреннего строения, которая интегрирована в общую концепцию алгоритма принятия решений. Приведено «проигрывание» во времени календарного плана отработки, позволяющее перспективно определить периоды работы предприятия, в которых необходимо произвести корректировку календарных планов добычи, либо внести оперативные управленческие решения. Приведена готовая концепция будущей бизнес-единицы ресурсного предприятия, осуществляющая разделение полномочий и обязанностей основных производственных подразделений с поддержанием совокупной устойчивости системы связей межу ними и описана схема управления с подходом к ведению операционной деятельности.

Ключевые слова: сложноструктурное соляное месторождение, калийные и калийномагниевые месторождения, алгоритм принятия решений, имитационная модель работы предприятия, подземный усреднительный склад, методика определения оптимального состава руды, автоматизация горных работ, автоматизированная система управления.
Как процитировать:

Липницкий Н. А., Огородников Р. Г., Устинова Я. В. Создание имитационной модели работы подземных усреднительных складов руды рудника сложноструктурных соляных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 1. – С. 142–158. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_1_0_142.

Благодарности:
Номер: 1
Год: 2023
Номера страниц: 142-158
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.272, 681.5
DOI: 10.25018/0236_1493_2023_1_0_142
Дата поступления: 05.05.2022
Дата получения рецензии: 21.10.2022
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.12.2022
Информация об авторах:

Никита Александрович Липницкий1 — заместитель генерального директора по развитию, e-mail: lipnitckii@spbgipro.ru, ORCID ID: 0000-0003-3000-8751,
Роман Геннадьевич Огородников1 — ведущий специалист, e-mail: rg.ogorodnikov@spbgipro.ru,
Устинова Яна Вадимовна — канд. техн. наук, доцент, e-mail: yana.kuskova@gmail.com, Санкт-Петербургский горный университет, ORCID ID: 0000-0002-4382-3301,
1 ООО «СПб-Гипрошахт».

 

Контактное лицо:

Устинова Я.В., e-mail: yana.kuskova@gmail.com.

Список литературы:

1. Вишняков В. В., Смычник А. Д., Панов В. Д., Вафина М. С., Рахматулина Ю. Ш. Строение и условия образования калийно-магниевых солей центральной части Нивенской впадины Калининградско-Гданьского соленосного бассейна // Отечественная геология. — 2017. — № 4. — С. 90—97.

2. Гончаренко О. П., Лашина И. Л. Условия формирования калийно-магниевых солей верхнепермского Калининградско-Гданьского участка Среднеевропейского солеродного бассейна (по результатам изучения включений в минералах) // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. — 2021. — № 24. — С. 25—30. DOI: 10.17072/chirvinsky.2021.25.

3. Тибилов Д. П., Домахина Ю. А. Развитие потенциала добычи калийных руд, производства сульфатных удобрений на территории Калининградской области и реализации сульфата калия на мировом рынке // Экономика в промышленности. — 2020. — Т. 13. — № 2. — С. 225—232. DOI: 10.17073/2072-1633-2020-2-225-232.

4. Галченко Ю. П. Обоснование методики лабораторных исследований вторичного поля напряжений при создании и применении конвергентной горной технологии подземной разработки каменной соли // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 11. — С. 35—47. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-0-35-47.

5. Захаров В. Н., Федоров Е. В., Еременко В. А., Лагутин Д. В. Геомеханическое обеспечение проектирования отработки запасов каменной соли на Илецком месторождении // Горный журнал. — 2018. — № 2. — С. 41—47. DOI: 10.17580/gzh.2018.02.06.

6. Жуков А. А., Пригара А. М., Царев Р. И., Ворошилов В. А. Решение горнотехнических задач на месторождении калийных солей методами геофизики // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5-1. — С. 82—91. DOI: 10.25018/0236_ 1493_2022_51_0_82.

7. Зубов В. П., Смычник А. Д. Снижение рисков затопления калийных рудников при прорывах в горные выработки подземных вод // Записки Горного института. — 2015. — Т. 215. — С. 29—37.

8. Lipnitsky N. A., Kuskova Ya. V. Complex approach to the development of potash, potassium-magnesium and salt deposits // E3S Web of Conferences. 2018, vol. 41, no. 1, article 01005. DOI: 10.1051/e3sconf/20184101005.

9. Пешков А. А., Мацко Н. А., Кононыхин М. А., Морев А. Н. Современные подходы к обоснованию стратегий освоения минерально-сырьевых ресурсов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2009. — № 2. — С. 275—297.

10. Вишняков А. К., Московский Г. А., Гончаренко О. П. Минеральный состав галогенных пород центральной части Нивенской впадины Калининградско-Гданьского соленосного бассейна и условия их формирования // Литосфера. — 2016. — № 4. — С. 102—113.

11. Shishlyannikov D. I. Diagnostic assessment of base components of mining machinery of potash mines by analysis of excited vibrations // Journal of Physics. Conference Series. 2021, vol. 1753, no. 1, article 012065. DOI: 10.1088/1742-6596/1753/1/012065.

12. Lipnitsky N. A., Kuskova Ya. V. Mechanical properties and mineralogical composition of potash ore as a factor in selecting the processing method // Materials Science Forum. 2021, vol. 1022, pp. 17—26. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1022.17.

13. Alekseenko A. V., Drebenstedt C., Bech J. Assessment and abatement of the eco-risk caused by mine spoils in the dry subtropical climate // Environmental Geochemistry and Health. 2022, vol. 44, pp. 1581—1603. DOI: 10.1007/s10653-021-00885-3.

14. Alekseenko V. A., Shvydkaya N. V., Alekseenko A. V., Machevariani M. M., Bech J., Pashkevich M. A., Puzanov A. V., Nastavkin A. V., Roca N. Element accumulation patterns of native plant species under the natural geochemical stress // Plants. 2021, vol. 10, no. 1, p. 33. DOI: 10.3390/plants10010033.

15. Shishlyannikov D., Zvonarev I. Investigation of the destruction process of potash ore with a single cutter using promising cross cutting pattern // Applied Sciences. 2021, vol. 11, no. 1, p. 464. DOI:10.3390/app11010464.

16. Лаптев Б. В. Историография аварий при разработке соляных месторождений // Безопасность труда в промышленности. — 2011. — № 12. — С. 41—46.

17. Зубов В. П., Ковальский Е. Р., Антонов С. В., Пачгин В. В. Повышение безопасности рудников при отработке Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 5. — С. 22—33. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-05-0-22-33.

18. Микрюков А. Ю., Каменских Я. В. Один из способов повышения эффективности эксплуатации шахтных подъемных установок калийных рудников / Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности. Сборник трудов XVII Международной научно-технической конференции. — Екатеринбург: УГГУ, 2019. — С. 180—183.

19. Макаров В. А., Малиновский Е. Г., Кацер И. И., Курчин Г. С., Ефимов А. В. Динамическая система управления качеством минерального сырья // Журнал СФУ. Техника и технологии. — 2016. — № 1. — С. 126—131.

20. Эрих О. В. Управление качеством руды при планировании горных работ // Записки Горного института. — 2002. — Т. 150. — С. 57—59.

21. Богуславский Э. И. Управление качеством руды — основа горно-технологического менеджмента // Записки Горного института. — 2006. — Т. 168. — С. 26—28.

22. Semenov A. S., Kruk M. N. Project risk analysis and management decision-making in determining the parameters of ore quarries // Journal of Industrial Pollution Control. 2017, vol. 33, no. 1, pp. 1024—1028.

23. Пронин Э. М. Оптимизация работы горно-промышленных комплексов на основе расчета материального баланса технологического процесса // Записки Горного института. — 2014. — Т. 208. — С. 172—180.

24. Hustrulid W. A., Bullock R. L. Underground Mining Methods: Engineering Fundamentals and International Case Studies. SME. 2001, 718 pp.

25. Стаценко Л. Г., Брановец Н. Е. Разработка модуля «Усреднительный склад» информационной системы стабилизации качества полезного ископаемого в карьере // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. — 2014. — № 2(46). — С. 5—10.

26. Шевелев В. А. Определение емкости буферно-усреднительного склада с учетом параметров технологического оборудования // Известия ТулГУ. Науки о Земле. — 2012. — № 2. — С. 189—194.

27. Прокопьева О. С. Анализ роли усреднительных складов при оперативном управления параметрами рудопотоков / Наземные транспортно-технологические комплексы и средства. Материалы Международной научно-технической конференции. — 2015. — С. 279—282.

28. Григалашвили А. В. Реализация модели заполнения и разгрузки усреднительного склада руды // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. — 2016. — № 1. — С. 44—48.

29. Журавлев С. С., Рудометов С. В., Окольнишников В. В., Шакиров С. Р. Применение модельно-ориентированного проектирования к созданию АСУ ТП опасных промышленных объектов // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. — 2018. — Т. 16. — № 4. — С. 56—67.

30. Стаценко Л. Г., Брановец Н. Е. Разработка модуля «усреднительный склад» информационной системы стабилизации качества полезного ископаемого в карьере // Вестник Магнитогорского государственного технического университет им. Г.И. Носова. — 2014. — № 2. —С. 5—11.

31. Стрельцова Г. А., Ткаченко А. М. Концептуальные модели управления технологией подземной поточной роботизированной добычи крепких руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № 6. — С. 506—517.

32. Zatonskiy A. V., Yazev P. A. Development of a mining simulation model for potassium ore mining planning // Bulletin of the South Ural State University. Series: Computer Technologies, Automatic Control, Radio Electronics. 2020, vol. 20, no. 4, pp. 47—54. DOI: 10.14529/ ctcr200405.

33. Поповичев Д. В. Проблемы проектирования подземных складов сильвинитовой руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № 3. — С. 177— 181.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.