8 задач горнорудной промышленности, которые можно решить с помощью ИТ

TAdviser пообщался с представителями российских горнодобывающих компаний и отраслевыми экспертами и выяснил, какие задачи стоят перед отраслью и как в решении этих задач помогают информационные технологии.

Содержание

Основные проблемы горной добычи – это некорректные данные по запасам, некорректные проекты отработки, внезапные обрушения и смещения пород, травмы вспомогательного персонала при осуществлении контрольно-мониторинговых функций и некорректные расчеты геолого-маркшейдерских данных, которые приводят к ошибкам в продвижении горных работ, значительным простоям производства и финансовым потерям а иногда и к человеческим жертвам, перечислил TAdviser аналитик АКРА Максим Худалов. Для решения этих проблем горнодобывающая отрасль, разумеется, прибегает к ИТ-решениям.

Повышение точности и скорости геологоразведки

Повышение эффективности и точности геологоразведочных работ - одна из наиболее «горячих» задач и тенденций горнодобывающей отрасли. Главный исполнительный директор Polymetal International Виталий Несис в интервью «Ведомостям» отмечал, что компании должны быстро анализировать перспективы того или иного месторождения и уметь отсеивать не эффективные проекты. По его мнению, именно из-за отсутствия навыков и возможностей проводить качественную геологоразведку, компании ориентируются на данные советских времен, которые не всегда точны и в отрасли складывается ситуация, когда « бурят много, а находят мало».

Решить эту задачу помогают, например, лазерные дальномеры повышенной мощности. Они позволяют формировать маркшейдерскую картину рудника (пространственно-геометрические измерения в недрах земли и на соответствующих участках её поверхности с последующим отображением результатов измерений на планах, картах и разрезах при горных и геологоразведочных работах) и существенно уменьшить количество ошибок, в оценке фактического рельефа горных работ. Раньше этот процесс контролировался маркшейдером, от качества работы которого сильно зависело понимание текущего статуса горных работ, пояснил Худалов в разговоре с TAdviser.

Работа маркшейдера (одна из специализаций горных инженеров) необходима для того, чтобы понимать, сколько и в какие сроки на конкретном участке можно добыть, поясняет он.

План и график разработки месторождения должны быть максимально точно высчитаны. В противном случае, предприятие может оказаться неэффективным и столкнуться со штрафами со стороны контролирующих органов.

Лазерные дальномеры направлены также и на повышение безопасности и эффективности работ: нет необходимости отправлять замерщиков на края карьеров, которые являются опасным местом, а снег, взрывные работы и туман больше не являются препятствием для проведения съемки.

И по его подсчетам, экономия от использования лазерной съемки и технологий «больших данных» для обработки ее результатов сокращает расходы горнодобывающих компаний в среднем на $150 000 ежегодно. Такие подсчеты верны для больших объемов вынимаемой горной массы: даже на малых карьерах этот показатель в среднем составляет 3 млн м3 в год.

Evraz (добыча угля в 2016 г., по данным годового отчета, составила 9,9 млн т) активно внедряет ИТ-решения, направленные на повышение эффективности производственных процессов и безопасности работ. На КГОКе Evraz ввел систему планирования горных работ MineShed. Лазерное сканирование и использование 3D-моделей позволяют улучшить точность планирования и работы маркшейдеров, рассказал представитель компании TAdviser.

Evraz также рассматривает возможности венедрения автономных машин в карьерах, интеллектуального анализа информации датчиков в шахтах.

Создание актуальной модели месторождения

Создание максимально точной модели месторождения - одно из необходимых условий эффективной добычи ресурсов. Здесь горняки прибегают к технологиям больших данных и имитационного моделирования.

Технология больших данных, по мнению Максима Худалова, позволяет не только более корректно строить модель разработки месторождения - своевременно получить информацию о залегании низкокачественных руд, изломах в расположении рудных парод, вкраплениях посторонних пород, но и повысить качество ежедневной эксплуатационной разведки.

Горно-металлургическая компания «Норникель» внедрила технологию имитационного моделирования. О ней рассказал на дне инвесторов осенью 2017 г. финансовый директор компании Сергей Малышев. Технология позволяет анализировать возможности увеличения добычи в режиме реального времени. Такая модель составляется на базе трех групп исходных данных: 3D-модель рудного тела, созданная с использованием программы MicroMine, план горной выработки на базе программы MineSched, детальная информация, в том числе по оборудованию шести рудников.

Имитационная модель ситуации на конкретном руднике позволяет в режиме реального времени ответить на вопросы о корректировке режимов работы, безопасности маршрутов, необходимости пересменок, ремонтов и т.д. В результате работы ведутся под постоянным контролем, а затраты на их осуществление снижаются, отмечал Малышев.

К большим данным прибегает и крупнейший добытчик алмазов в мире (27% мирового производства) «Алроса». На рудниках компании работает система автоматизированного управления буро-взрывными работами (АСУ БВР) – BlastMaker, рассказал TAdviser представитель компании. Он пояснил, что система позволяет обеспечить оптимальное проектирование буровзрывных работ на карьерах за счет сбора, обработки и передачи данных о свойствах массива горных пород непосредственно с бурового станка в процессе бурения взрывных скважин.

Подготовка кадров

По мнению Максима Худалова, несмотря на то, что отрасль постепенно двигается в сторону создания «рудника без людей», где перевозки осуществляются самосвалами беспилотниками, а добычу ведет управляемый из центрального офиса экскаватор, важную роль играет подготовка горняков, работающих непосредственно на промышленном объекте.

Мониторинг транспортного оборудования

Одна из ключевых программ ИТ-стратегии Evraz - автоматизация процессов в горной добыче. Например, на разрезе «Распадский» внедрена система мониторинга горнотранспортного оборудования: датчики, установленные на самосвалах и экскаваторах, позволяют контролировать объемы добычи, передвижение транспорта, уровень расхода топлива и другие параметры. Аэрофотосъемка с дронов дает возможность точно вести учет объемов вынутой горной массы, рассказал TAdviser представитель Evraz .

С ноября 2017 г. идет внедрение системы мобильной диспетчеризации автотранспорта, позволяющей в автоматическом режиме оптимально распределять потоки транспорта в зависимости от разных факторов: затаривание угольных складов, возникновение очередей на пунктах погрузки/разгрузки, оперативное замещение транспортных средств в случае выхода их из строя, рассказал собеседник TAdviser в горно-металлургической компании.

Система базируется на мобильных телефонах, по аналогии с решениями такси, и применяется в случаях, когда невозможно установить стационарные типовые системы, пояснил он.

Осенью 2017 г. «Алроса» оснастила системой ГЛОНАСС/GPS мониторинга 1300 единиц автотранспорта общего назначения на производственных площадках. С помощью новой системы компания рассчитывает снизить реальный пробег автотранспорта на 10-15% и обеспечить значительную экономию топлива, сообщил TAdviser представитель компании.

Кроме того, на активах алмазодобытчика действует «Система мониторинга добычных комплексов», предназначенная для мониторинга работы комбайнов и буровых машин, задействованных на подземных рудниках.

Контроль безопасности

Вопросы безопасности являются приоритетными для всех добывающих компаний. Распадская угольная компании Evraz в этой области активно внедряет мобильные решения.

Система позиционирования горнорабочих и транспорта (СПГТ- 41), работающая на промышленных объектах «Алросы» предназначена для обеспечения наблюдения за положением персонала и внутришахтного транспорта, находящихся в подземных выработках.

Управление производством

Глобальная цель промышленных компаний во всех отраслях экономики – сокращения операционных затрат. Горно-металлургические компании работают над повышением эффективности и оптимизацией производственных процессов на всех уровнях. В числе систем, которые компании внедряют для этого, - ERP (Enterprise Resource Planning) и MES (Manufacturing Execution System).

Стратегия «Норникеля» предполагает ежегодное снижение операционных расходов на $200 - $300 млн с 2020 г. В основе этой программы лежат, помимо прочего, внедрение систем ERP, автоматизация систем управления и внедрение систем промышленной автоматизации. Об этом заявил на дне инвесторов осенью 2017 г. финансовый директор компании Сергей Малышев. По его словам, модернизация ИТ-инфраструктуры является платформой для повышения операционной эффективности.

Компания успешно реализовала пилотный проект SAP ERP, в промышленную эксплуатацию он уже запущен на Читинской площадке, в 2018 г. будет реализован на Заполярном филиале компании. Совместно сHoneywell, Schneider Electric, Micromine и Geovia «Норникель» реализует программы модернизации производственных систем - MES-слой. По состоянию на начало 2018 г. уже запущен пилот системы диспетчеризации в Норильске, завершено 3D-проектирование шахт для одного рудник и программа развертывается на другие промышленные активы, на Талнахской обогатительной фабрике реализован пилотный проект баланса металлов.

На Айхальском ГОКе «Алросы» по состоянию на начало 2018 г. завершается пилотный проект по внедрению автоматизированной информационной системы управления производственными процессами класса MES. Затраты на внедрение системы составили около 90 млн руб.

Сокращение ремонтных простоев

Одной из ключевых задач, которые «Норникель» планирует решить с помощью ИТ-проектов, является повышение эффективности ремонтной деятельности, отметил Сергей Малышев.

Борьба с подменой продукции

В России горнодобывающие компании с осторожностью смотрят на технологию блокчейна, в том числе и из-за ее неопределенного юридического статуса, но потенциально она может компаниям помочь решить такие проблемы как контроль за данными о поставках, о движении товаров, а также упростить систему контроля за контрактами, уверен старший аналитик Центра экономического прогнозирования «Газпромбанка» Евгений Гранкин.

Уже есть примеры зарубежных компаний в отрасли, которые тестируют применение этой технологии.

В будущем по мере развития технологии и совершенствования отраслевого законодательства горнодобывающие компании будут все больше внедрять блокчейн в свою операционную деятельность, уверен он.