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蟹 蚕 翟 露 天 采 矿 技 术 2 0 1 3 年 第 6 期 8 7 矿 山规划面临的 5大挑战 比尔 威 尔金 森 ( A B B集 团 V e n t y x公 司， 美国) 摘要： 介绍 了当前 国际上矿业企业在矿 山规划方面所面临的主要挑战和应对办法。 关键词： 矿山规划； 地质建模 ； 矿 山设计 ； 采矿调度 中图分类号： T D2 1 2 文献标识码： B 文章编号： 1 6 7 19 8 1 6( 2 0 1 3 ) 0 60 0 8 70 2 如今 ，矿业企业在增加现有矿井产量并快速推 出新项 目方面正面临着与 日俱增 的压力 。对长期经 营最基本 的操作是地质建模和矿 山规划。为最大限 度地提高矿井盈利能力 ，规划人员和调度人员必须 制定 出最符合现场的准确计划。 无疑 ， 这是一个艰巨 的任务 ，并且 出现差错将会导致不可预见 的惨痛代 价和损失巨大 收入的机会。 地质学家 和采 矿工程师必须考虑一 系列 的变 量一来自矿井的地质样本和数据、现有设备和机械 以及可用人力资源的生产力 、 客户需求和商品价格 、 产 品成本估计 以及工作人员的健康和安全 。 传统上 ， 根据所需要 的时间和资源不断收集 的这些数据很难 与现实中矿井生产现场保持同步 。 此外 ， 矿山计划发 展 的过程中肯能会利用不同的系统 ，这将会导致发 展过程中的低效率和更多出错 的机会 。 另外 ， 效率低 下也可能是所采用的技术引起 的，尤其是在地质条 件复杂和大量数据建模的区域。 关于矿 山规划面临的 5 大挑战： 1 ) 掌握矿藏的真实复杂性 ； 2 ) 根据现场最新数据更新矿井计划 ； 3 ) 生产和预算预测的精确生成 ； 4 ) 善用快速变化的市场和运行条件 ； 5 ) 精简地质建模 ， 矿 区规划 ， 矿山调度进程之间 的信息流。 收 稿 日期 ： 2 0 1 3 0 3 2 5 作者简介： 比尔 威尔金森( 1 9 6 1 一 ) ， 男， 在采矿领域有超过 2 7年经验的专业经验，曾美国宾夕法尼亚州煤炭公司工作了 l 1 年。在矿山许可、 矿山工程、 轨道运输设计、 坡道设计、 流迁 移设计、 土场设计、 长、 中、 短期矿山开采规划、 复垦规划、 现场 监督、 地质建模、 技术支持、 咨询、 销售和市场营销、 业务发展及 管理软件产品等方面有着丰富的经验，现任 A B B集团V e n t y x 公 司 Mi n e S ca p e 产品技 术总监。 1 掌握矿藏真实复杂性 初步的可行性研究生成的地质模型一般不够精 细 ，不能提供精确合适 的矿山图纸来制定详 细的生 产计划一并且可行性研究 中创建模型所用的软件不 一 定适用于生产环境 。在对复杂的煤层和金属矿床 进行可行性研究时 ，地质模型特别是断层模型的建 立可以被简化。因此 ， 当企业发现新 的煤层区域时 ， 矿山规划 中的煤炭生产预测不能及时跟上 ，致使很 难进行预测和计划生产。 为了解决计划和实际生产之 间的变化规律， 矿井企业需要平衡建立精确建立匹配 现场的矿井模型与在生产操作之前规划好的矛盾。 Min e S ca p e的地质建模功能集成 了地质数据库 以简化建模过程 。 通常 ， 由一个内置 的自动处理模块 可以支持促进正断层 ，垂直和逆断层甚至是复杂地 质体的快速建模 。可视化工具允许用户快速简洁地 验证和显示地质的复杂性 ， 以确保结果的准确。 这种复杂性体现在 ， 矿井生产时通常有两个煤层 进行建模和开采 ， 但是勘探钻井显露出的有 8 个煤分 层和复杂砂体的区域会带来巨大的地面控制风险。 由 于这种复杂性 ， 这个地区只能绕过开采。由于安装了 M in e S ca p e ， 采煤时就可以对地质复杂的区域进行建模 ， 开发多种开采方案并且也把煤炭储量作为矿山规划 的一部分， 来增加矿井的可用储量和矿山服务年限。 2 根据现场最新数据更新矿井计划 矿 山规划和调度历来是一个耗时费力 的过程 ， 这致使新计划的制定和实施不能跟上矿井数据更新 的速度 。人员 的流动和缺乏熟练的矿山规划师和地 质学家来执行计划使这种境况更加严峻。 Min e S ca p e系统可通过 自动化模块简化流程加 速地质建模、矿山规划和调度 ，使计划能在地面状 况 、 劳动力、 厂房或设备的可用性等不断变化 的条件 8 8 露天采矿技术 2 0 1 3 年 第6 期 下持续更新 。 因此 ， 矿山规划的更新可以从数天缩短 到数小时。工程技术人员通过 Min e S ca p e的数据发布 平台， 使客户可以很快地把 由调查获取、 激光扫描或 钻孔获得的最新数据合并到地质模型中。这样工程 师就可以获得最新最准确的信息来制定开采计划 。 带有地质建模功能的综合规划工具可以提供即 时访 问制定矿 山设计的地质表面和煤分层。把矿井 地面控制和斜坡参数合并可以使用户制定精确的三 维矿井设计作为精确采矿区块和采矿容量的基础。 在美国西部一个先进的露天煤矿 ，在矿山规划 和调度 中用单独的高度集成的 Min e S ca p e系统取代 了它多个 软件系统和规 划调度 中基 于 E x ce l 的方 案。该矿成功的增加了矿井计划的变化频率和准确 性以使矿井现状与最新输人数据保持一致 ，确保根 据最新信息制定矿井计划。这使得生产成本差异最 小化 ， 在某些时候甚至完全消失。 3 生产和预算预测的准确生成 管理矿体的 自然差异是极其困难的 ，经常会根 据以往的经验进行猜测和“ 捏造” 因素。流程效率低 下和技术的不足会推迟或阻止最新矿井数据输入地 质模型 ，并且影响矿山规划的及时制定而使得规划 走在生产的前面。地质模型为矿 山规划提供假设和 基础 矿山规划应该纳入最新的可用信息以增加地 质模型的精确度。精确的地质模型为准确的矿山规 划和调度提供依据。精确的矿区规划和调度可减少 计划与实际生产的差异 ， 从而增加了生产的可预测性。 根据现场最新数据不断更新计划 ，可以消除不 精确的猜测 。Min e S ca p e系统的 自动简化流程技术 ， 可以使多种矿山规划方案 同时运行 以选择最优规 划。 提高生产预测的准确性将消除意外 ， 使成员有信 心实现矿山规划、达到销售 目标和提高预算的准确 度。 矿山规划的执行是在设计预算 内实现销售 目标 ， 从而可保证设计利润 目标的实现。 可以促 进那些重复性 和可审计 的矿 山规 划进程 。 Min e S ca p e内置 的 自动化工 具 已被证实 可 以缩短 7 5 的建模时间。 自动化程序和报告另一个好处是 占用技术人 员 ， 地质学家和工程师更少的时间， 留出更多可用的 时间来查找使经营更高效的方式 ，比如说优化勘探 钻探计划 ，研究在复杂地质条件下矿井 的解决方案 以增加煤炭储量 ，应用地质学家和专家的技能确保 现场运营的最终方案高效执行。 最终 ，利用 Min e S ca p e系统提搞矿 山规划进程 的整体效率，使企业能够受益于现有工作人员 的时 间效率方案， 可以提高运营的性能。 5 精简地质建模， 矿区规划， 矿山调度进程之间的 信息流 如果矿山规划和调度不是在一个单独的综合系 统下运行 ， 地质、 矿山规划和调度数据必须转移并重 新载人， 这就增加了引入错误的可能性并会缩短矿山 规划的周转时间。 Mn ie S ca p e 作为个完全集成的平台， 消除了这些转移产生的错误， 提升了地质建模和矿山 规划周转时间并使工作人员去关注优化其他业务。 通过使用覆盖了原始数据获取 ， 地质建模 ， 和更 新短 中长期调度 时间表 的单一、集成化 Min e S ca p e 平台，客户们报告指出他们用在更新长期矿山规划 上的时间降低了 4 0 6 0 。 6 关 于 Min e S ca p e V e n t y x M in e S ca p e是一个屡获殊荣 的集成解决 方案， 它通过使从业者存储、 可视和查询存贮在统一 数据中心的勘探数据、地质模型和矿山规划来加速 制定精确矿山规划的过程。这是 V e n t y x公司智能矿 业解决方案 ( I MS ) 的套件 ， 它提供了业界最全 面的 采矿技术解决方案，覆盖了采矿过程从勘探到最终 产品销售的整个范围。 4 善用快速变化的市场和运行条件 7 结论 由于执行地质建模和矿山规划任务需要一定的 时间， 规划的频率可能跟不上矿井变化的频率。 矿井 的规划和调度很难与公 司资源条件 的改变相适应 ， 比如人力 ， 场地 ， 或者设备等条件的改变。地质学家 和工程技术人员更加致力于制定矿山规划的技术上 而不是矿井的运营环境 。因此 ， 流程就不够 自动化。 Min