Методическое обеспечение корпоративного оперативного планирования работы экскаваторно-автомобильно-конвейерного комплекса на базе имитационного моделирования

Представлено методическое обеспечение корпоративного оперативного планирования работы экскаваторно-автомобильно-конвейерного комплекса с применением методов имитационного моделирования. Основная трудность традиционных методов планирования состоит в необходимости согласования горно-геометрических и горно-геологических параметров с производственной мощностью применяемого горно-транспортного оборудования, а также отсутствие достаточной оперативности оптимизации при их изменениях. Оценка потенциала горно-транспортного комплекса должна осуществляться с применением методов, позволяющих объективно и максимально точно учитывать влияние таких факторов. Предлагаемый подход к планированию работы горно-транспортного комплекса осуществляется в рамках технологически стабильных периодов с применением методов имитационного моделирования. Это способствует повышению достоверности планирования и достижению максимальной экономической эффективности функционирования геотехнологического комплекса карьера. В процессе имитационного моделирования работы сложных горно-транспортных систем обеспечивается детальный и последовательный учет всех операций, входящих в моделируемый процесс. Пошагово фиксируется состояние каждого элемента системы, отслеживается продолжительность их работы и простоя. Помимо этого собираются данные, характеризующие функционирование системы в целом. Такой подход позволяет выявить качественное и количественное влияние отдельных элементов на конечные результаты работы комплекса и оценить эффективность выбранного варианта организации взаимодействия горно-транспортного оборудования с технологической точки зрения. Система позволит эффективно планировать горно-транспортные работы в оперативном режиме с полной загрузкой производственных мощностей, учитывать большое количество взаимосвязанных факторов, существенно влияющих на работу горно-транспортных систем карьера, а также обеспечит оперативность оценки эффективности получаемых вариантов планирования.

Бояндинова А. А., Адилханова Ж. А., Ткаченко О. Н. Методическое обеспечение корпоративного оперативного планирования работы экскаваторно-автомобильно-конвейерного комплекса на базе имитационного моделирования // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 12-2. – С. 71–83. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_122_0_71.

Бояндинова Асия Адылкановна¹ — д-р техн. наук, доцент, ученый секретарь, e-mail: A.Boyandinova@mail.ru, ORCID ID: 0009-0001-5197-4599,
Адилханова Жанна Адилхановна¹ — канд. техн. наук, зав. лабораторией, e-mail: Zhanna_mark10@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-2637-4006,
Ткаченко Оксана Николаевна¹ — канд. техн. наук, младший научный сотрудник, e-mail: oksananecolaevna@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-1372-7113,
¹ Филиал РГП «НЦ КПМС» МПС РК «Институт горного дела им. Д.А. Кунаева», Алматы, Казахстан.

Адилханова Ж.А., e-mail: Zhanna_mark10@mail.ru.

1. Boyandinova A., Adilkhanova Z. Methodological provisions for the evaluation of economic efficiency for calendar planning of technological processes taking into account flexible rationing / 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2019. 2019, vol. 19, pp. 415—422. DOI: 10.5593/sgem2019/1.3/S03.053.

2. Tomašková M., Sinay J. The use of screw conveyors in practical applications // Applied Mechanics and Materials. 2014, vol. 683, pp. 225—231.

3. Parreiras T. M., Rocha A. V., Justino J. C. G., de Cardoso Filho B. J. True unit power factor active front end for high capacity belt conveyor systems // IEEE Transactions on Industry Applications. 2016,  vol. 52, no. 3. DOI: 10.1109/TIA.2016.2533499.

4. Gavrishev S. E., Burmistrov K. V., Tomilina N. G. Increasing the work scope of conveyor transport at mining companies // Procedia Engineering. 2016, vol. 150, pp. 1317—1321. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.306.

5. Глебов А. В. Методические принципы выбора основного оборудования структур механизации циклично-поточной технологии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5-2. — С. 296—308. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_296.

6. Lucio J. C., Senra C. T., Souza A. Paving the future — A case study replacing truck-and-shovels by shovel-and-conveyor continuous mining at Carajas open pit mines / Iron Ore 2009 Conference. Perth, WA, 2009, pp. 269—276.

7. Rocha A. V., de Paula H., dos Santos M. E., de Cardoso Filho B. J. Increasing long belt-conveyors availability by using fault-resilient medium voltage AC drives. Part II. Reliability and maintenance assessment // 2012 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting. 2012, pp. 1—8. DOI: 10.1109/IAS.2012.6374079.

8. Vera-Burau A., Alvárez-Ramírez D., Sanmiquel-Pera L., Bascompta M. A Comparison of the fuel consumption and truck models in different production scenarios // Applied Sciences. 2023, vol. 13, no. 9, article 5769. DOI: 10.3390/app13095769.

9. Li Z. A methodology for the optimum control of shovel and truck operations in open-pit mining // Mining Science and Technology. 1990, vol. 10, no. 3, pp. 337—340. DOI: 10.1016/0167-9031(90)90543-2 

10. Adams K. K., Bansah K. J. Review of operational delays in shovel — Truck system of surface mining operations / 4th UMaT Biennial International Mining and Mineral Conference. 2016, pp. 60—65.

11. Nieto A., Medina J. F. Development of a socio-economic strategic risk index as an aid for the feasibility assessment of mining projects and operations // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2020, vol. 120, no. 7, pp. 433—450. DOI: 10.17159/2411-9717/711/2020.

12. Mariz J. L. V., Peroni R., de Abreu Silva R. M., Badiozamani M. M., Askari-Nasab H. A multi-objective constraint programming approach to address clustering problems in mine planning // Engineering Computations. 2024, vol. 41, no. 3, pp. 2682—2706. DOI: 10.1108/EC-01-2024-0046.

13. Sobczyk E. J., Galica D., Kopacz M., Sobczyk W. Selecting the optimal exploitation option using a digital deposit model and the AHP // Resources Policy. 2022, vol. 78, article 102952.

14. Aquino E. D. R., Girao Sotomayor J. M., Navarro-Torres V. F. Qualification of geotechnical parameters with 3D geotechnical modelling to improve mine planning reliability // Mining Technology Transactions of the Institutions of Mining and Metallurgy. 2024, vol. 133, no. 1, pp. 74—85.

15. Tyurin A., Kuvataev I. Improving the efficiency of a mining enterprise by coordinating production processes // E3S Web of Conference. 2020, vol. 174, article 01059. DOI: 10.1051/e3sconf/202017401059.

16. Зырянов И. В., Корняков М. В., Непомнящих К. А., Труфанов А. И., Храмовских В. А., Шевченко А. Н. Сетевая платформа автоматизации прогнозирования отказов карьерных самосвалов // Горная промышленность. — 2024. — № 3. — С. 56—63. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-3-56-63.

17. Захаров В. Н., Кубрин С. С. Цифровая трансформация и интеллектуализация горнотехнических систем // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5-2. — С. 31—47. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_52_0_31.

18. Adilkhanova Zh., Boyandinova A. Concept of management system of technological processes at open pits / Proceedings of the 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2018. Albena, Bulgaria, 2018, pp. 191—196. DOI: 10.5593/sgem2018/1.3/S03.025.

19. Boyandinova A. A., Adilkhanova Z. A. An information support for management system of technological processes at open pits / Proceedings of the 20th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2020. 2020, pp. 441—448. DOI: 10.5593/sgem2020/2.1/s08.057

20. Čech J., Sofranko M. Economic projection and evaluation of mining venture // E+M Ekonomie a Management. 2018, vol. 21, no. 2, pp. 38—52.

21. Topal E., Ramazan S. Mining truck scheduling with stochastic maintenance cost // Journal of Coal Science and Engineering (China). 2012, vol. 18, no. 3. DOI: 10.1007/s12404-012-0316-4.

22. Журавлев А. Г. Вопросы оптимизации параметров транспортных систем карьеров // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 583—601. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-583-601.