王 杰 薛小蒙 黃土龍

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司;2.金屬礦山安全與健康國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司)

國內(nèi)傳統(tǒng)地下礦山基建進(jìn)度計(jì)劃編制采用橫道圖方式。該方式采用手工編制，工作量大，不易調(diào)整，缺乏直觀性，無法模擬進(jìn)度過程。加拿大Minesched數(shù)字化礦山軟件，具有良好的圖形用戶界面、出眾的三維圖形特效、實(shí)用性極強(qiáng)的特點(diǎn)，能快速生成最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃，創(chuàng)建圖形結(jié)果、模擬進(jìn)度過程、計(jì)劃調(diào)整快捷。

本文利用Minesched軟件，對某大型地下金屬礦基建進(jìn)度進(jìn)行動態(tài)控制與模擬，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)度計(jì)劃可視化。

1 開拓系統(tǒng)

該大型地下金屬礦山規(guī)模為500萬t/a。北區(qū)820 m以上礦體采用平硐開拓方式，礦區(qū)西北側(cè)建西風(fēng)井作回風(fēng)井;北區(qū)820 m以下礦體和南區(qū)采用豎井開拓方式，在靠近礦區(qū)下盤中部位置建主井、副井、斜坡道，礦區(qū)西北側(cè)原西風(fēng)井仍作回風(fēng)井。

主井為箕斗井，專門提升礦石，副井提升廢石、人員、材料、設(shè)備等。為減少占用土地和便于管理，確定主副井采用集中布置形式。主要巷道技術(shù)參數(shù)見表1。

2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

2.1 掘進(jìn)中線數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

中線在AutoCAD中繪制完成后導(dǎo)入Surpac中;同一條巷道應(yīng)在CAD中提前合并，減少在Surpac中工作量;相鄰巷道盡量用不同顏色，導(dǎo)入Surpac后，方便區(qū)分。見圖1。

表1 主要巷道技術(shù)參數(shù)

圖1 開拓工程巷道

2.2 定義地質(zhì)模型

利用已經(jīng)建立的金屬礦體的塊體模型及約束，劃分礦巖類型(高品位礦hg_ore、低品位礦lg_ore、廢石waaste)，用于報(bào)告品級參數(shù)定義。見圖2。

圖2 礦巖類型賦值

2.3 確定井巷掘進(jìn)斷面

根據(jù)各巷道實(shí)際情況，建立各工程斷面dwg文件并導(dǎo)入主井、副井、平硐、斜坡道、水倉、井底車場、風(fēng)井、石門、風(fēng)井等。

3 確定基建施工方案

根據(jù)礦山設(shè)計(jì)開拓工程，巷道建設(shè)周期長，決定主副井及風(fēng)井采用對頭掘進(jìn)。待其貫通后，再掘進(jìn)上部各水平巷道，最后掘進(jìn)斜坡道。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備及施工隊(duì)伍，對設(shè)備進(jìn)行分配，見表2。

表2 設(shè)備分配

4 進(jìn)度計(jì)劃參數(shù)設(shè)置

根據(jù)流程提示進(jìn)行操作，導(dǎo)入巷道中線—設(shè)置巷道名稱(盡量用英文)—設(shè)置巷道開采方向并進(jìn)行連接—設(shè)置巷道間的掘進(jìn)順序，并可設(shè)置優(yōu)先級。利用圖形的方式添加施工順序，利用巷道的優(yōu)先級進(jìn)一步控制巷道的施工順序。見圖3～圖5。

圖3 巷道名稱設(shè)置

當(dāng)設(shè)置了設(shè)備的日生產(chǎn)能力之后，可以將它們分配到各條巷道中。同時可以設(shè)置每個設(shè)備的休整檢修時間。見圖6。

圖4 導(dǎo)入巷道并添加巷道名稱

圖5 設(shè)置巷道的開采順序和優(yōu)先級

圖6 為巷道添加設(shè)備并設(shè)置生產(chǎn)能力

5 進(jìn)度模擬成果

進(jìn)度起始日期設(shè)置為2016年5月1日。運(yùn)行進(jìn)度計(jì)劃動畫畫布，核實(shí)實(shí)際運(yùn)行進(jìn)度和預(yù)期進(jìn)度之間的差異，調(diào)整巷道的優(yōu)先級，使巷道的掘進(jìn)順序及進(jìn)度滿足實(shí)際要求。

根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃運(yùn)行結(jié)果，基建工程將在2021年1月5日完成。根據(jù)掘進(jìn)摘要信息(表3)，可查看逐日施工的工程、工程量、采用的設(shè)備等信息;根據(jù)掘進(jìn)巷道柱形圖(圖7)，可查看逐月施工巷道長度及副采金屬量。根據(jù)用戶需求，用戶可自定義生成各種圖表。同時，可三維動畫演示整個基建施工過程，非常直觀。見圖8。

表3 掘進(jìn)摘要信息

續(xù)表3

圖7 掘進(jìn)巷道柱形圖

圖8 基建進(jìn)度動態(tài)過程

6 結(jié)語

通過Minesched進(jìn)度計(jì)劃，可快速地形成不同的基建進(jìn)度方案，為數(shù)字化采礦、機(jī)械化采礦打下基礎(chǔ)。技術(shù)人員、管理人員能夠更加直觀地了解基建工程進(jìn)度，更好地指導(dǎo)生產(chǎn)。

Minesched除用于基建進(jìn)度計(jì)劃外，還可用于編制礦山采場回采進(jìn)度。當(dāng)進(jìn)度計(jì)劃根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整時，Minesched能夠快速生成新的進(jìn)度計(jì)劃。