Наш доклад на форуме геотехников
ТОО «RG Gold» успешно провело Форум геотехников «Актуальные вопросы геотехники на промышленных предприятиях и пути их решения», который прошел 13 и 14 октября 2023 года в г. Щучинск. Мы приняли в нем участие и хотим поделиться своей презентацией.
Первым делом хотелось бы рассказать что такое оптимизация бортов карьеров в нашем понимании. Борта карьеров могут быть круче и, благодаря этому, экономика горной добычи запасов может быть рентабельнее. Реже встречаются случаи, когда ситуация обратная и надо выполаживать борта для обеспечения устойчивости. Наиболее часто оптимизация выполняется выборочно, для отдельных бортов и участков бортов карьера.
Оптимизация бортов карьера требует комплексного подхода к решению задачи.
Важны и сбор большого и надёжного объёма данных, их структурирование и анализ. Правильная структура данных упрощает процесс анализа, позволяет хорошо понимать надёжность данных, ожидаемые интервалы значений, делать на основе анализа обоснованные выводы.
Основными методами сбора данных являются геотехническое бурение и картирование обнажений. Эти методы позволяют нам получать детальную информацию о структуре породы и ее свойствах.
В арсенале наших инструментов особое место занимает JointExplorer. Этот передовой электронный трещиномер (горный компас), сочетающий в себе функции компаса и гироскопа, благодаря немагнитным компонентам, гарантирует высокую точность измерений. Дополнительно, мы разработали удобное приложение для смартфона, позволяющее оперативно анализировать данные в полевых условиях.
Для сбора данных на больших площадях мы используем БПЛА. С помощью данных полученных с дрона, мы создаём трёхмерные фотограмметрические модели месторождений. Это позволяет нам выявлять направления трещин, их протяженность и определять размеры элементарных блоков в больших объемах. Также для этого используется мобильная лидарная съёмка, которая позволяет получить некоторые дополнительные данные.
Magicore – это наш уникальный сервис для структурного анализа керна, использующий фотографии.
Он служит отличным инструментом контроля за качеством работы документаторов керна.
К тому же, благодаря Magicore, у нас есть возможность анализировать в большие объёмы архивных фотографий ящиков с керном, что расширяет наши возможности в создании детализированных геомеханических моделей.
Основные результаты, которые мы получаем с помощью этого сервиса, включают определение геомеханических интервалов, расчет FFm, RQD для них, а также угла alpha для каждой обнаруженной трещины. Сравнение результатов съёмки Magicore и данных с соседних скважин для одного из месторождений Восточной Сибири показало хорошие результаты.
Геомеханическая модель представляет собой базу данных о геомеханических условиях месторождения с их пространственной привязкой.
Мы акцентируем внимание на пяти ключевых компонентах модели.
Эти элементы взаимосвязаны и вместе дают нам полное представление о геомеханических условиях месторождения.
Особое внимание стоит уделить доменно-структурной модели. В ней месторождение делится на структурные домены с особенностями систем трещин. Для каждой системы мы определяем параметры направления трещин и их разброс. Эти системы далее анализируются между доменами, что позволяет нам создать реестр систем трещин, который будет основой для дальнейших анализов и оптимизаций.
Одним из ключевых инструментов в нашей работе является программа Digger Slope.
Digger Slope позволяет нам автоматизировать проведение кинематического анализа для каждого структурного домена месторождения. Программа принимает в качестве вводных данных домены, параметры трещиноватости в них, параметры уступов в них. После ввода параметров системы трещин и направлений уступов, программа рассчитывает вероятность обрушений и коэффициент запаса устойчивости для различных комбинаций этих параметров. Это позволяет нам определить максимально допустимый угол уступа и принимать решения, основанные на заданных критериях безопасности.
Также программа позволяет построить кинематическую карту карьера, показанную на слайде ниже. Данная карта отражает допустимые углы уступов, полученные коэффициенты запаса, вероятности обрушений и пр. на проектном контуре.
Также одним из основных этапов в работе над обеспечением безопасности карьера является расчет устойчивости всего бортов. Для этого мы используем различные методы и инструменты.
Самым простым методом которым мы пользуемся, является метод предельного равновесия.
Кроме того, мы активно используем современные методы, такие как моделирование методом конечных элементов. Этот подход позволяет нам моделировать реакцию горного массива на различные воздействия, что дает возможность определить потенциальные участки обрушений с высокой точностью.
Также хочется отметить применение нашего собственного программного обеспечения Prorock, основанного на методе конечно-дискретных элементов. Этот инструмент позволяет нам проводить детальный анализ динамики поведения массива и прогнозировать деформационные процессы с разрушениями с большой точностью.
Переходя к практической стороне вопроса, хочется поделиться результатами, достигнутыми на одном из месторождений в Центральной Азии. Благодаря применению описанных нами методов, удалось добиться снижения объема вскрышных работ на целых 6%. Это позволит сэкономить руднику 2.7 миллиардов рублей. Но это ещё не всё. Угол борта карьера был увеличен на 5 градусов, что в свою очередь позволит увеличить объем отрабатываемых карьером запасов. Эти показатели являются ярким примером того, как используемый нами комплексный подход может привести к впечатляющим практическим результатам
Благодаря использованию программного обеспечения Prorock, нам удалось предложить такой дизайн борта для месторождения в Красноярском крае, который не позволяет сделать борт круче несмотря на его расположение в зоне влияния подземных горных работ.
С презентаций в формате *.pptx вы можете ознакомиться по этой ссылке