Разработка имитационной модели горно-выемочных работ для планирования добычи калийной руды

Введение. Показана значимость калийных удобрений, производимых ПАО «Уралкалий», Березники, Пермский край, для сельского хозяйства и экономики в целом. Описан процесс подземной добычи калийной руды от момента его отбойки до транспортировки на поверхность. Показана важность планирования добычи для функционирования горнодобывающего предприятия. Описаны различные уровни планирования от общего плана добычи до недельно-суточного плана. Проблема такого планирования в ПАО «Уралкалий» заключается в использовании только интегральных показателей производительности, что приводит к существенной погрешности. В качестве возможного решения проблемы предлагается использовать имитационное моделирование. Цель работы. Целью данной работы ставится разработка имитационной модели горных работ от процесса отбойки и транспортировки руды до конвейерно-транспортной системы и проверка её применимости для планирования добычи руды. Существующее программное обеспечение имеет ряд ограничений на использование в калийных шахтах, поэтому в качестве основы моделирования использована специализированная объектно-ориентированная библиотека, позволяющая моделировать системы массового обслуживания, многоагентные и активные системы. Описываются ограничения создаваемой модели. Материалы и методы. Модель строится как детерминированный автомат, конечной точкой для моделирования процесса добычи руды является передача руды на точку разгрузки, так как дальнейшая транспортировка руды не является ограничивающим фактором добычи. Заключение. Описаны особые состояния всех объектов системы горный комбайн - самоходный вагон - точка разгрузки и все возможные переходы между ними. Для проверки адекватности модели взяты данные из открытых источников и в разработанном программном обеспечении исследованы изменения результатов моделирования при различных входных параметрах. Результаты моделирования носят пульсирующий характер вследствие периодического выполнения отгонов и перегонов комбайна. При увеличении расстояния, которое проходит самоходный вагон, производительность комбайна снижается. Исследована возможность перехода к стохастической модели, показано ожидаемое снижение ввиду увеличения простоев комбайна. На основе полученных данных делается вывод о применимости созданной модели для улучшения качества планирования подземной добычи калийной руды.