Стратегия формирования рабочей зоны карьеров на основе управления бортовым содержанием полезных компонентов в руде

Формирование рабочей зоны карьеров по разработке рудных сложноструктурных месторождений должно основываться на стратегии изменения бортового содержания в добываемой руде в зависимости от изменения внешних экономических и геологических данных. Решения о корректировке БС должны обладать высокой степенью надежности, учитывая стохастический характер исходных данных; должны обеспечивать гибкость принимаемых проектных решений относительно границ карьеров. На основании проведенных исследований доказано, что метод формирования рабочей зоны карьеров должен включать прогноз изменения содержаний рудных блоков на нижележащих горизонтах с учетом текущей и будущей конъюнктуры рынка добываемого сырья. При принятии решений о рабочей зоне карьеров необходимо предусматривать несколько сценариев развития событий: пессимистичный, оптимистичный и прогнозный. Оптимизация бортового содержания во времени должна предусматривать среднесрочный и краткосрочный прогнозы. Для обеспечения приемлемого уровня надежности проектных решений необходимо учитывать комплексные проектные риски. Надежность принимаемых значений бортового содержания оценивается как степень отклонения фактических величин от прогнозных. Важно закладывать вероятность наступления сценария, при котором ценность рудных блоков стремится к ценности вскрышных блоков с целью снижения риска недостижения проектных показателей работы системы-карьер.

Фомин С. И., Говоров А. С. Стратегия формирования рабочей зоны карьеров на основе управления бортовым содержанием полезных компонентов в руде // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 11. – С. 165–179. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_11_0_165.

Фомин Сергей Игоревич¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: fominsi@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-0939-1189,
Говоров Алексей Сергеевич¹ — аспирант, e-mail: s215078@stud.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0001-9071-862X,
¹ Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II.

Говоров А.С., e-mail: s215078@stud.spmi.ru.

1. Ahmadi M. R., Shahabi R. S. Cutoff grade optimization in open pit mines using genetic algorithm // Resources Policy. 2018, vol. 55, pp. 184—191. DOI: 10.1016/j.resourpol.2017.11.016.

2. Логинов Е. В., Масальский С. С., Петров К. Д. Обоснование технологической схемы работы комплекса выемочно-погрузочной техники и автотранспорта на карьере // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 9-1. — С. 22—34. DOI: 10.25018/0236_1493_ 2023_91_0_22.

3. Каплан А. В. Формирование стратегии освоения месторождений полезных ископаемых в условиях финансовых ограничений // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Экономика и менеджмент. — 2020. — Т. 14. — № 3. — С. 57—65. DOI: 10.14529/ em200306.

4. Armstrong M., Lagos T., Emery X., Homem-de-Mello T., Lagos G., Sauré D. Adaptive open-pit mining planning under geological uncertainty // Resources Policy. 2021, vol. 72, article 102086. DOI: 10.1016/j.resourpol.2021.102086.

5. Blischenko А. А. Modern mine survey techniques in the process of mining operations in openpit mines (quarries) // Scientific and Practical Studies of Raw Material Issues. 2019, pp. 58—62. DOI: 10.1201/9781003017226-8.

6. Khokhlov S. V., Koteleva N., Valnev V. Automatic detection of maintenance scenarios for equipment and control systems in industry // Applied Sciences. 2023, vol. 13, article 12997. DOI: 10.3390/ app132412997.

7. Bykowa E., Raguzin I. Substantiation of estimation methods of technogenic noise impact in cadastral value determination of land plots // Land. 2024, vol. 13, no. 2, article 246. DOI: 10.3390/ land13020246.

8. Nancel-Penard P., Morales N. Optimizing pushback design considering minimum mining width for open pit strategic planning // Engineering Optimization. 2021, vol. 54, no. 9, pp. 1—15. DOI: 10.1080/0305215X.2021.1941919.

9. Логинов Е. В., Тюленева Т. А. Управление параметрами карьера в целях повышения эффективности использования гидравлических экскаваторов типа обратная лопата // Уголь. — 2021. — № 12. — С. 6—10. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-12-6-10.

10. Baloyi V. D., Meyer L. D. The development of a mining method selection model through a detailed assessment of multi-criteria decision methods // Results in Engineering. 2020, vol. 8, article 100172. DOI: 10.1016/j.rineng.2020.100172.

11. Фомин С. И., Говоров А. С. Обоснование сценарного подхода к определению границ карьеров с учетом стохастического характера исходных данных // Известия вузов. Горный журнал. — 2023. — № 5. — С. 70—78. DOI: 10.21440/0536-1028-2023-5-70-78.

12. Кузнецов Д. В., Косолапов А. И. О критерии обоснования глубины рудного карьера и параметров комплексов горнотранспортного оборудования // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2018. — Т. 5. — № 1. — С. 83—87.

13. Виноградов Ю. И., Хохлов С. В., Зигангиров Р. Р., Мифтахов А. А., Суворов Ю. И. Оптимизация удельных энергозатрат на дробление горных пород взрывом на месторождениях со сложным геологическим строением // Записки Горного института. — 2024. — Т. 266. — C. 231—245.

14. Арсентьев А. И., Холодняков Г. А. Проектирование горных работ при открытой разработке месторождений. — М.: Недра, 1994. — 336 с.

15. Гавришев С. Е., Заляднов В. Ю. Pасширение границ открытой разработки при комплексном освоении участка недр земли // Актуальные проблемы горного дела. — 2016. — № 1. — С. 11—15.

16. Мванги А. Д., Жианхуа А., Касомо Р. М., Инносэнт М. М. Методы оптимизации предельных контуров карьеров // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2020. — № 4. — С. 94—109. DOI: 10.15372/FTPRPI20200410.

17. Rendu J. M. An introduction to cut-off grade estimation. 2nd edition. Englewood, Society form Mining, Metallurgy and Exploration, 2014, 168 p.

18. Lane K. F. The economic definition of ore: cut-off grades in theory and practice. 2nd edition. London, Mining Journal Books, 1997, 149 p.

19. Semenov A. S. Assessment of project risk in the hierarchical organization of the process of design of complex technical systems // World Applied Sciences Journal. 2014, vol. 30, no. 8, pp. 1080—1082. DOI: 10.5829/idosi.wasj.2014.30.08.14114.

20. Череповицын А. Е., Ларичкин Ф. Д., Новосельцева В. Д., Фадеев А. М., Гончарова Л. И. Методические подходы к сценарному планированию в минерально-сырьевом комплексе // Проблемы развития территории. — 2017. — № 6 (92). — С. 53—67.

21. Guo H., Nguyen H., Vu D. A., Bui X. N. Forecasting mining capital cost for open-pit mining projects based on artificial neural network approach // Resources Policy. 2019, vol. 74, article 101474. DOI: 10.1016/j.resourpol.2019.101474.

22. Дарбинян Т. П., Цымбалов А. А., Зубов В. П., Колганов А. В. Влияние трещиноватости горного массива на разубоживание медно-никелевых вкрапленных руд при их добыче на руднике «Октябрьский» // Горный журнал. — 2023. — № 6. — С. 19—25. DOI: 10.17580/gzh.2023.06.03.

23. Казанин О. И., Сидоренко А. А., Евсюкова А. А., Лю Цзылу Обоснование технологий поддержания выемочных выработок при отработке пологих угольных пластов на больших глубинах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 9-1. — С. 5—21. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_91_0_5.

24. Dimitrakopoulos R. A., James A. L. Stochastic optimization formulation for the transition from open pit to underground mining // Optimization and Engineering. 2017, vol. 18, no. 3, pp. 793—813. DOI: 10.1007/s11081-017-9361-6.

25. Baek J., Choi Y., Park H.-S. Uncertainty representation method for open-pit optimization results due to variation in mineral prices // Minerals. 2016, vol. 6, no. 1, article 17. DOI: 10.3390/min6010017.

26. Калинин Д. Ф., Егоров А. С., Большакова Н. В., Секерина Д. Д. Информационно-статистический прогноз нефтегазоносности в краевой части Корякско-Камчатской складчатой области // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. — 2023. — № 1(57). — С. 63—88. DOI: 10.31431/18165524-2023-1-57-63-88.

27. Брагин В. И., Харитонова М. Ю., Мацко Н. А. Вероятностный подход к оценке динамического бортового содержания // Записки Горного института. — 2021. — Т. 251. — С. 617—625. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.1.

28. Матрохина К. В., Трофимец В. Я., Мазаков Е. Б., Маховиков А. Б., Хайкин М. М. Развитие методологии сценарного анализа инвестиционных проектов предприятий минерально-сырьевого комплекса // Записки Горного института. — 2023. — Т. 259. — С. 112—124. DOI: 10.31897/ PMI.2023.3.

29. Коткин В. А. Баланс интересов государства и недропользователей при выборе бортового содержания полезного компонента // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. — 2006. — № 5. — С. 57—60.

30. Litvinenko V. S., Tsvetkov P. S., Molodtsov K. V. The social and market mechanism of sustainable development of public companies in the mineral resource sector // Eurasian Mining. 2020, no. 1, pp. 36—41. DOI: 10.17580/em.2020.01.07.