某大型地下金屬礦基建進度動態控制與模擬

王 杰 薛小蒙 黃土龍

(1.中鋼集團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實驗室;3.華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司)

國內傳統地下礦山基建進度計劃編制采用橫道圖方式。該方式采用手工編制，工作量大，不易調整，缺乏直觀性，無法模擬進度過程。加拿大Minesched數字化礦山軟件，具有良好的圖形用戶界面、出眾的三維圖形特效、實用性極強的特點，能快速生成最優生產計劃，創建圖形結果、模擬進度過程、計劃調整快捷。

本文利用Minesched軟件，對某大型地下金屬礦基建進度進行動態控制與模擬，以實現進度計劃可視化。

1 開拓系統

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

主井為箕斗井，專門提升礦石，副井提升廢石、人員、材料、設備等。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。主要巷道技術參數見表1。

2 數據準備

2.1 掘進中線數據準備

中線在AutoCAD中繪制完成后導入Surpac中;同一條巷道應在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，導入Surpac后，方便區分。見圖1。

表1 主要巷道技術參數

圖1 開拓工程巷道

2.2 定義地質模型

利用已經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)，用于報告品級參數定義。見圖2。

圖2 礦巖類型賦值

2.3 確定井巷掘進斷面

根據各巷道實際情況，建立各工程斷面dwg文件并導入主井、副井、平硐、斜坡道、水倉、井底車場、風井、石門、風井等。

3 確定基建施工方案

根據礦山設計開拓工程，巷道建設周期長，決定主副井及風井采用對頭掘進。待其貫通后，再掘進上部各水平巷道，最后掘進斜坡道。根據現有設備及施工隊伍，對設備進行分配，見表2。

表2 設備分配

4 進度計劃參數設置

根據流程提示進行操作，導入巷道中線—設置巷道名稱(盡量用英文)—設置巷道開采方向并進行連接—設置巷道間的掘進順序，并可設置優先級。利用圖形的方式添加施工順序，利用巷道的優先級進一步控制巷道的施工順序。見圖3～圖5。

圖3 巷道名稱設置

當設置了設備的日生產能力之后，可以將它們分配到各條巷道中。同時可以設置每個設備的休整檢修時間。見圖6。

圖4 導入巷道并添加巷道名稱

圖5 設置巷道的開采順序和優先級

圖6 為巷道添加設備并設置生產能力

5 進度模擬成果

進度起始日期設置為2016年5月1日。運行進度計劃動畫畫布，核實實際運行進度和預期進度之間的差異，調整巷道的優先級，使巷道的掘進順序及進度滿足實際要求。

根據進度計劃運行結果，基建工程將在2021年1月5日完成。根據掘進摘要信息(表3)，可查看逐日施工的工程、工程量、采用的設備等信息;根據掘進巷道柱形圖(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 掘進摘要信息

續表3

圖7 掘進巷道柱形圖

圖8 基建進度動態過程

6 結語

通過Minesched進度計劃，可快速地形成不同的基建進度方案，為數字化采礦、機械化采礦打下基礎。技術人員、管理人員能夠更加直觀地了解基建工程進度，更好地指導生產。

Minesched除用于基建進度計劃外，還可用于編制礦山采場回采進度。當進度計劃根據實際需要進行調整時，Minesched能夠快速生成新的進度計劃。