Автоматизация проектирования подземных горных выработок на основе типизации схем их расположения

Развитие цифровых технологий в горном деле сопровождается активным внедрением цифрового моделирования объектов и процессов горного производства, реализуемого средствами горно-геологических информационных систем (ГГИС). На сегодняшний день одной из самых востребованных функциональных возможностей ГГИС является планирование подземных горных работ, требующее наличия целого комплекса моделей горных выработок, количество которых может составлять несколько тысяч. При этом универсальных решений, автоматизирующих создание множества моделей выработок, в отечественных ГГИС не существует. Авторами на платформе ГГИС MINEFRAME были разработаны алгоритмы и программные средства, позволяющие автоматизировать операции создания большого количества моделей выработок на основе шаблонов их типовых конфигураций. Отличительной особенностью предложенного решения является реализация различных типов связей, устанавливаемых между отдельными выработками. Это позволяет оперативно адаптировать каждый шаблон или их группу под конкретные горно-геологические и горнотехнические условия рассматриваемого фрагмента шахтного поля, не меняя при этом структуру исходной схемы шаблона и не выполняя ручного трудоемкого редактирования каждой выработки. Дополнительной возможностью при работе созданных программных средств является автоматическое создание моделей выемочных единиц на основе шаблонов схем выработок для систем разработки, отрабатывающих тонкие пологопадающие пласты. Предложенное решение позволяет многократно сократить трудозатраты на операции, связанные с проектированием и моделированием выработок в цифровой модели горнодобывающего предприятия.

Лаптев В. В., Корниенко А. В. Автоматизация проектирования подземных горных выработок на основе типизации схем их расположения // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 12-1. – С. 16–28. DOI: 10.25018/0236_14 93_2022_121_0_16.

Лаптев Владимир Викторович¹ — научный сотрудник, e-mail: v.laptev@ksc.ru, ORCID ID: 0000-0002-1525-1211,
Корниенко Андрей Викторович¹ — канд. техн. наук, научный сотрудник, e-mail: a.kornienko@ksc.ru, ORCID ID: 0000-0001-7751-8164,
¹ Горный институт Кольского научного центра РАН.

Лаптев В.В., e-mail: v.laptev@ksc.ru.

1. Nagovitsyn O. V., Lukichev S. V. Temporal approach to modeling objects within a mining technology // Journal of Mining Science. 2020, vol. 6, no. 6, pp. 1046—1052. DOI: 10.1134/ S1062739120060174.

2. Наговицын О. В., Возняк М. Г. К вопросам управления роботизированным горнодобывающим предприятием // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5-1. — С. 326—335. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_51_0_326.

3. Lukichev S. V., Nagovitsyn O. V., Laptev V. V. Shortand medium term planning of underground mining operations / Proceedings of the 40th International Symposium on Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry, APCOM 2021. 2021, pp. 45—54.

4. Белогородцев О. В., Наговицын Г. О. Выбор технологии и порядка отработки подземных запасов участка Гакман Юкспорского месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5-1. — С. 19—28. DOI: 10.25018/0236_1493_ 2021_51_0_19.

5. Ren Hong-gang, Wei Zheng Application of digital optimum design technology in mining design of a large gold mine in Ethiopia // IOP Conference Series Earth and Environmental Science. 2019, vol. 304, no. 3, article 032087. DOI: 10.1088/1755-1315/304/3/032087.

6. Хомкин Е. Е. Автоматизированное планирование и проектирование подземных горных работ в ГГИС MINEFRAME / Геотехнология и обогащение полезных ископаемых: Материалы VII Конференции-школы молодых ученых. — Апатиты: КНЦ РАН, 2016. — С. 46—50.

7. Лукичев С. В., Белогородцев О. В. Решение задач проектирования подземных горных работ с использованием геоинформационных технологий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № S37. — С. 205—213. DOI: 10.25018/0236-14932019-11-37-205-213.

8. Кутовой С. Н., Катаев А. В., Васенин Д. А., Баталов И. А., Свинцов Д. И. Автоматизация решения маркшейдерских задач в рамках создания горно-геологической информационной системы ПАО «Уралкалий» // Недропользование. — 2021. — Т. 21. — № 3. — С. 131—136. DOI: 10.15593/2712-8008/2021.3.5.

9. Бузало Н. А., Царитова Н. Г., Платонова И. Д., Лысенко В. Н. Параметрическое моделирование конструкций в среде визуального программирования // Вестник евразийской науки. — 2021. — Т. 13. — № 4.

10. Барабаш М. С., Киевская Е. И. Принципы параметрического моделирования строительных объектов // Современное строительство и архитектура. — 2016. — № 1(01). — С. 16—22. DOI: 10.18454/mca.2016.01.4.

11. Пикалов В. А., Соколовский А. В., Терешина М. А. Проблемы проектирования горнодобывающих предприятий в условиях высокой изменчивости внешней среды // Уголь. — 2022. — № 8. — С. 100—105. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-8-100-105.

12. Farkaš B., Hrastov A. Multi-criteria analysis for the selection of the optimal mining design solution — A case study on quarry «Tambura» // Energies. 2021, vol. 14, article 3200. DOI: 10.3390/en14113200.

13. Nesbitt P., Sipeki L., Flamand T., Newman A. M. Optimizing underground mine design with method-dependent precedences // IISE Transactions. 2020, vol. 53, no. 6, pp. 643—656. DOI: 10.1080/24725854.2020.1823534.

14. Nesbitt P., Blake L. R., Lamas P., Goycoolea M., Pagnoncelli B. K., Newman A., Brickey A. Underground mine scheduling under uncertainty // European Journal of Operational Research. 2021, vol. 294, no. 1, pp. 340–352. DOI: 10.1016/j.ejor.2021.01.011.

15. Шек В. М., Вознесенский Ю. С., Кравченко И. А., Закиев Р. М., Литвинов А. Г. Разработка компьютерного метода выбора наилучшего варианта раскроя шахтного поля // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № S6. — С. 321—326.

16. Лукичев С. В., Наговицын О. В., Билин А. Л. и др. Научные и практические аспекты применения цифровых технологий в горной промышленности: монография. — Апатиты: Изд-во ФИЦ КНЦ РАН, 2019. — 192 с.

17. Любин А. Н., Лаптев В. В., Мамцева О. А. Обоснование выемочной мощности в очистных выработках на руднике «Карнасурт» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — СВ 37. — С. 224–232. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-37-224-232.

18. Сидоренко А. А., Дмитриев П. Н., Ярошенко В. В. Комплексное обоснование технологической структуры угольной шахты // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 8. — С. 5–22. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_8_0_5.

19. Lukichev S. V., Nagovitsyn O. V., Laptev V. V. Digital tools for underground mine planning: Cut-and-fill mining // Eurasian Mining. 2021, no. 1, pp. 75–78.

20. Белогородцев О. В., Савин Е. М. Автоматизированное планирование подземных горных работ / Вопросы осушения, геологии и геоинформатики, геомеханики, специальных горных работ и горных технологий: Материалы 12 международного симпозиума «Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях». — Белгород: ОАО «ВИОГЕМ», 2013. — С. 276—283.