Вы находитесь здесь:Приступая к работе > Календарное планирование: Планировщик горных работ

Календарное планирование: Планировщик горных работ

Приложение Micromine теперь может работать с двумя типами календарных планов по проектам:

  1. Краткосрочный план. Этот инструмент планирования доступен в предварительных версиях Micromine 2016.
  2. Долгосрочный план. Новая опция, которая будет доступна в новой официальной версии 2016. Данная функция обрабатывает множество вводных данных как переменные и находит оптимальное решение из множества возможных.

Долгосрочный план

(В данных заметках описывается работа в открытом карьере. Те же самые принципы применяются к подземным выработкам.)

Рассматривая все выемочные блоки проекта карьера, функция долгосрочного планирования использует процесс оптимизации для определения блоков, необходимых к разработке в тот или иной период. Горизонт планирования для оптимизации обычно составляет 10 лет (или больше). Далее, с целью выявления наилучшего способа добычи содержащегося материала на грядущий период, применяется краткосрочный план. Как правило, период составляет один год, однако вы можете определить его сами.

Процесс оптимизации можно перезапустить в любое время. Этот процесс станет неотъемлемой частью работы в течение всего срока существования рудника.

Оптимизация производится на основании той или иной цели и зависит от условий (ограничений). Цель - максимизировать дисконтированное производство металла. Существует два типа ограничений:

  1. Ограничения зависимостей (доступность):
    1. Горизонтальные: порядок, в котором будут разрабатываться блоки на одном уступе.
    2. Вертикальные: тот или иной блок невозможно извлечь до тех пор, пока не будут извлечены блоки, находящиеся над ним.
    3. Этап: если план работ разбит на этапы, блоки, относящиеся к предыдущему этапу должны извлекаться до блоков следующего этапа, за основание берется лаг (шаг) уступа.

  2. Ограничения по мощности (за период). Примеры:
    1. Мощность добычи - максимальное количество породы, которое можно добыть за период.
    2. Мощность переработки - максимальное количество руды, которое можно переработать на фабрике за период.
    3. Среднее содержание (взвешенное среднее) с минимумом и максимумом

  3. Ограничения по содержанию:
    1. Минимальное и максимальное (средневзвешенное) содержание за период.

Кроме цели и условий необходимо также задать период и временной горизонт. Обычно период равен году, а временным горизонтом является все время разработки рудника.

Производственный календарный план оптимизируется с помощью алгоритма решений Частично-целочисленное программирование (ЦЧП). Запустив процесс оптимизации вы определите, какие блоки и в какой период необходимо извлекать, чтобы достичь цели.

По завершении, для каждой задачи заполняется атрибут Период добычи, рассчитываются начальная и конечная дата.

Примечание: Эти даты обозначают вероятную последовательность горных работ, основанную на периоде, этапе, горизонтальных и вертикальных зависимостях. Таким образом, вы можете создавать подвижные изображения задач (анимацию), чтобы иметь представление о том, как будет выглядеть рудник в тот или иной момент в будущем.

Алгоритм решения

Micromine включает встроенный алгоритм решений, который не является настолько оптимизированным, как коммерческие программы решений. Кроме этого, Micromine предлагает интерфейс хорошо известного коммерческого алгоритма решений Gurobi. Чтобы использовать эту опцию, вам необходимо иметь соответствующую лицензию, как вариант, вы можете покупать время на облачном сервисе Gurobi. Gurobi - это один из нескольких коммерческих алгоритмов решений на рынке, который активно обслуживается и совершенствуется. Несмотря на то, что теперь этот алгоритм обладает более высокой производительностью и способно решать более сложные задачи, чем алгоритм, встроенный в Micromine, решение по сути является одинаковым или очень схожим, независимо от того, какой алгоритм вы применяете.

Это необязательно означает, что результаты по решению "период за периодом" будут одинаковыми. Как правило, находится множество одинаково верных решений той или иной задачи. Вы можете проверить это - взгляните на общее накопительное дисконтированной цели. Это то, что будет максимизироваться алгоритмом решений. На рисунке ниже показаны решения алгоритма Gurobi (G) и встроенного алгоритма (BI) для одной и той же задачи. Несмотря на то, что результат по опции "год за годом" отличается (обозначая различные последовательности выемочных блоков), накопительное дисконтированное значение металла, в конце последнего периода, является одинаковым.

В контексте сравнения данных алгоритмов решений все зависит от самой "задачи". Однако независимые испытания, в которых использовались разнообразные задачи, выявили, что алгоритм решений Gurobi работает быстрее встроенного алгоритма в 5 - 100 раз. Как видите, разница весьма значительна, но если вы используете облачный сервер Gurobi, разницу можно предугадать с меньшей вероятностью, поскольку встроенный алгоритм решений вы запускаете на своем ПК, а алгоритм Gurobi вы запускаете на файловом сервере Amazon. Другими словами производительность встроенного алгоритма решений соотносится с "мощностью" вашего компьютера. При этом, возможности вашего компьютера никак не влияют на облачный сервер Gurobi.

Раздвижное окно

Встроенный алгоритм решений содержит опцию по определению раздвижного окна. С помощью этого задача разбивается на части - накладывающиеся друг на друга временные горизонты для снижения количества времени, требующееся на решение.

Например:

Если временной горизонт составляет 14 лет, а вы выбираете раздвижное окно на 8 лет с наложением в 5 лет, вы разделите данную задачу на 3 меньшие части. При первой "проходке" процесса будут учитываться все выемочные блоки при временном горизонте в 8 лет. Это решение определит блоки, которые будут разрабатываться в первые 3 года (размер окна - наложение).

При второй "проходке" процесса эти блоки будут исключены из задачи, а решение определит блоки, которые будут разрабатываться в годы с 4-го по 6-й.

При последней "проходке" процесса будут заданы работы на период с 7-го по 14-й годы.

На практике данное решение, полученное с помощью чувствительных значений раздвижного окна, не будет сильно отличаться для решения по всем выемочным блокам для всего временного горизонта. Тем не менее, разница в показателях роста производительности может быть значительной. Учитывая пример, приведенный выше, здравый смысл подсказывает, что знание того, какие блоки будут разрабатываться в годы с 9-го по 14-й, не будет значительно влиять на блоки, планирующиеся к разработке в годы с 1-го по 3-й.

Подготовка

При условии долгосрочного планирования необходимо, чтобы блоки имели индексы по предварительно заданным строкам, колонкам и уступам 3D сетки. Чтобы сделать это, вы можете использовать новую функцию Создать выемочные блоки. Вводные данные - это солид карьера. Параметры определяют размер сетки, ориентацию и горизонты уступов. После запуска функция создаст индексированные солиды выемочных блоков (каркасы).

Чтобы присвоить бины содержания материала каждому блоку, была обновлена функция Отчет по содержанию и тоннажу, которая позволяет записывать множественные категории содержаний в каркас. Функция, выполняющая данное действие, называется набором материала.

Обзор рабочего процесса

Начните работу с солидом карьера и блочной моделью.

  1. Преобразуйте солид карьера в выемочные блоки с помощью функции Создать выемочные блоки.
  2. Запустите функцию Отчет по содержаниям и тоннажу, чтобы назначить значения содержаний из блочной модели каждому выемочному блоку.
  3. Создайте Долгосрочный календарный план.
  4. Определите соответствующие атрибуты (например ИНДЕКС, СОДЕРЖАНИЕ, ОБЪЕМ, ТОННАЖ, ПЕРИОД) и свяжите их с Типом Задачи, который представляет выемочные блоки в Планировщике.
  5. Импортируйте выемочные блоки и их атрибуты в Долгосрочный календарный план.
  6. Задайте зависимости для задач.
  7. Задайте ограничения производительности (мощности) и цель.
  8. Запустите алгоритм решений.
  9. Отобразите результат с помощью анимации и используйте эти данные как опорные для краткосрочного планирования.

Смотрите также:

Создать выемочные блоки: Обзор

Наборы материала

© MICROMINE Pty Ltd 2016