譚清燕，王 偉

（江西銅業(yè)股份有限公司城門山銅礦，江西 九江 332100）

1 引言

城門山銅礦為露天銅多金屬礦，工程地質(zhì)、水文地質(zhì)復(fù)雜，礦石性質(zhì)、礦石品位變化區(qū)間大，這使得中長期計(jì)劃只具備宏觀指導(dǎo)性，月計(jì)劃、周計(jì)劃等短期計(jì)劃對現(xiàn)場指導(dǎo)性也不強(qiáng)，只有更短周期的日計(jì)劃才具備較強(qiáng)的指導(dǎo)性。采礦作業(yè)設(shè)計(jì)與流程化排產(chǎn)平臺是城門山銅礦采礦智能化項(xiàng)目的重要一環(huán)，是所有項(xiàng)目的數(shù)據(jù)源頭，但是按照研發(fā)設(shè)計(jì)，采礦作業(yè)設(shè)計(jì)與流程化排產(chǎn)平臺只能實(shí)現(xiàn)中長期及月計(jì)劃編制，無法進(jìn)行周計(jì)劃、日計(jì)劃編制。為此，礦山管理人員、技術(shù)人員思考如何在不進(jìn)行二次研發(fā)的基礎(chǔ)上，通過自身的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)排產(chǎn)平臺日計(jì)劃編制功能，并將具備指導(dǎo)意義的日計(jì)劃應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，將采礦智能化項(xiàng)目串聯(lián)起來，真正做到融合升級。

2 技術(shù)難點(diǎn)及解決方法

2.1 價值模型價值塊精細(xì)度不夠

價值模型是由地表模型、設(shè)計(jì)線、塊段模型共同約束，通過設(shè)置好的模型參數(shù)，最終生成的模型體，模型體由一個個價值塊構(gòu)成，每個價值塊都具備相同尺寸，且包含價值塊所在空間區(qū)域的廢石量、礦石量、礦石品位等數(shù)據(jù)，功能強(qiáng)大。但是由于研發(fā)設(shè)計(jì)原因，排產(chǎn)平臺原功能只能實(shí)現(xiàn)最小價值塊10m×10m×10m的模型生成，無法生成更小尺寸價值塊，而想要實(shí)現(xiàn)日計(jì)劃編制，就必須實(shí)現(xiàn)5m×5m×5m及更小規(guī)格的價值塊模型生成［1］。

圖1 10m×10m×10m規(guī)格價值模型

技術(shù)人員通過與排產(chǎn)平臺研發(fā)人員溝通，了解到要生成更小尺寸價值塊，必須從優(yōu)化塊段模型入手，塊段模型需更加精細(xì)化，模型數(shù)據(jù)不能有缺失項(xiàng)，才能確保在生成更小價值塊過程中不報錯。為此，技術(shù)人員通過調(diào)整塊段模型礦塊級數(shù)，更新完善塊段模型參數(shù)，優(yōu)化塊段模型，并嘗試用配置高、計(jì)算力強(qiáng)的臺式電腦生成小尺寸的價值塊模型，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，終于成功生成了價值塊規(guī)格為5m×5m×5m價值模型，并且后期又進(jìn)一步生成了最小規(guī)格為2.5m×2.5m×2.5m價值模型。小規(guī)格的價值塊模型，為日計(jì)劃編制提供了技術(shù)支撐。

2.2 每日采剝現(xiàn)狀更新不及時

日計(jì)劃編制需要更新相應(yīng)周期的采剝現(xiàn)狀線，否則日計(jì)劃編制的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性將無法得到保證。目前，城門山銅礦采區(qū)采剝現(xiàn)狀線更新頻次為每月1次，無法滿足日計(jì)劃編制需求，然而要求測量人員每日更新采區(qū)現(xiàn)狀線明顯不切實(shí)際。如何快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)日采剝線的更新，是技術(shù)人員迫切需要解決的一個難題。

在熟練掌握排產(chǎn)平臺計(jì)劃編制原理的基礎(chǔ)上，礦山技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)短期計(jì)劃編制并不需要采區(qū)所有區(qū)域的最新現(xiàn)狀線，只需要計(jì)劃范圍內(nèi)的部分現(xiàn)狀線即可。而且日計(jì)劃需要涉及的范圍則更小，只需要5個左右線數(shù)據(jù)即可。為此，在技術(shù)人員的建議下，礦山引進(jìn)了更高精度的手持式GPS設(shè)備，該設(shè)備可在采區(qū)范圍內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)的定位，從而及時獲取線數(shù)據(jù)，而且將線數(shù)據(jù)上傳至排產(chǎn)平臺的過程也較為簡單［2］。

將最新的采剝現(xiàn)狀線的線數(shù)據(jù)上傳至排產(chǎn)平臺中，依托最新的采剝現(xiàn)狀線進(jìn)行日計(jì)劃編制，日計(jì)劃的可執(zhí)行性大大提升。

2.3 排產(chǎn)平臺與其他采礦智能化項(xiàng)目未實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流通

在日計(jì)劃編制完成后，要實(shí)現(xiàn)日計(jì)劃快速指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，還需要解決如何將排產(chǎn)平臺日計(jì)劃數(shù)據(jù)快速傳輸至其他采礦智能化項(xiàng)目中、其他智能化項(xiàng)目如何解析日計(jì)劃數(shù)據(jù)的難題。日計(jì)劃數(shù)據(jù)主要由臺階、方位、采剝量、礦石品位等數(shù)據(jù)構(gòu)成，可識別性及可解析性均較強(qiáng)，但是排產(chǎn)平臺和其他智能化項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)均不一樣，要形成數(shù)據(jù)流通較為困難。為此技術(shù)人員通過研究發(fā)現(xiàn)，可將日計(jì)劃數(shù)據(jù)上傳至礦山智能化數(shù)據(jù)中心，通過數(shù)據(jù)中心這一重要樞紐，實(shí)現(xiàn)日計(jì)劃數(shù)據(jù)的流通［3］。

于是在排產(chǎn)平臺、數(shù)據(jù)中心、卡車調(diào)度系統(tǒng)研發(fā)人員的協(xié)助下，礦山技術(shù)人員打通了各智能化項(xiàng)目與數(shù)據(jù)中心之間的TCP/IP通信協(xié)議端口，實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃數(shù)據(jù)與執(zhí)行數(shù)據(jù)的上傳下達(dá)，為計(jì)劃數(shù)據(jù)的流通開通了綠色通道。

3 日計(jì)劃編制流程

3.1 價值模型的生成

依據(jù)三維激光掃描儀生成的地表模型、采礦設(shè)計(jì)形成的三維設(shè)計(jì)線、地質(zhì)技術(shù)員更新的塊段模型，通過參數(shù)設(shè)置，自動生成計(jì)劃編制所需的價值模型。價值模型與地表接觸區(qū)域可根據(jù)地表模型地貌形狀，自動調(diào)節(jié)接觸區(qū)域價值塊高度，使得地表模型具備地貌特征，價值塊規(guī)格越小，地貌特征越明顯，這有利于在計(jì)劃編制中進(jìn)行區(qū)域辨識。

圖2 約束條件

3.2 現(xiàn)狀線的更新

技術(shù)人員利用高精度手持GPS設(shè)備在現(xiàn)場采集采剝線數(shù)據(jù)，每個采剝點(diǎn)只需取4個左右點(diǎn)數(shù)據(jù)即可，由點(diǎn)數(shù)據(jù)可構(gòu)成線數(shù)據(jù)，可以滿足日計(jì)劃編制要求。數(shù)據(jù)采集完成后，可將采集的線數(shù)據(jù)導(dǎo)出為csv格式表格，通過公式轉(zhuǎn)化成CAD或者排產(chǎn)平臺能夠識別的線數(shù)據(jù)［4］。

3.3 日計(jì)劃的編制

在形成了價值模型及采剝線數(shù)據(jù)后，可利用排產(chǎn)平臺計(jì)劃編制功能，著手日計(jì)劃的編制，因?yàn)槿沼?jì)劃應(yīng)具備較強(qiáng)的現(xiàn)場指導(dǎo)性，故在計(jì)劃編制過程中需要著重注意以下幾個關(guān)鍵問題。

（1）采剝點(diǎn)必須精準(zhǔn)。通過采剝線的更新，可以確定最新的采剝點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場觀測情況，確定可選取的價值區(qū)域。

（2）采剝量必須精準(zhǔn)。在確定了準(zhǔn)確的采剝區(qū)域后，剝離點(diǎn)只需要選取足夠廢石區(qū)域價值塊即可滿足剝離量的需求，出礦區(qū)域則需要依據(jù)每日礦石出礦量、礦石綜合品位等參數(shù)要求選取價值塊，最終達(dá)到日計(jì)劃相關(guān)指標(biāo)要求［5］。

（3）空間與時間上的邏輯關(guān)系必須合理。在選取價值塊的過程中，要考慮邏輯關(guān)系的合理性，避免計(jì)劃出礦的礦石區(qū)域被廢石擋住，中班出的礦石被晚班出的礦石擋住等邏輯問題。

圖3 計(jì)劃編制圖

在解決以上三個關(guān)鍵問題后，則可進(jìn)行日計(jì)劃的編制，通過選取合適的價值塊，形成日計(jì)劃價值模型體，之后價值模型體可提取邊界線，邊界線為點(diǎn)數(shù)據(jù)構(gòu)成，可提取坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場放點(diǎn)，將計(jì)劃數(shù)據(jù)反饋至生產(chǎn)現(xiàn)場，增強(qiáng)日計(jì)劃的指導(dǎo)性。

3.4 日計(jì)劃數(shù)據(jù)的實(shí)時流通

在完成日計(jì)劃的編制后，將日計(jì)劃的計(jì)劃數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心，在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行集成，數(shù)據(jù)中心在每日下午15:00將計(jì)劃數(shù)據(jù)推送至卡車調(diào)度系統(tǒng)中，如果錯過了推送時間，則可選擇采用手動推送的方式?？ㄜ囌{(diào)度系統(tǒng)在接收到日計(jì)劃數(shù)據(jù)后，經(jīng)過值班調(diào)度長的確認(rèn)，將按照日計(jì)劃數(shù)據(jù)指派人員、設(shè)備作業(yè)。同時，卡調(diào)系統(tǒng)將每班的生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心日計(jì)劃報表中，將計(jì)劃數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，確定計(jì)劃執(zhí)行情況，為次日編制日計(jì)劃提供數(shù)據(jù)參考［6］。

圖4 數(shù)據(jù)中心集成日計(jì)劃數(shù)據(jù)

4 應(yīng)用效果

通過DIMINE排產(chǎn)平臺日計(jì)劃編制功能開發(fā)完善及深入應(yīng)用，取得了以下幾點(diǎn)成效。

（1）通過日計(jì)劃功能的深入應(yīng)用，將礦山相關(guān)采礦智能化項(xiàng)目真正串聯(lián)了起來，并成功落地，應(yīng)用到了生產(chǎn)實(shí)際中，提升了礦山智能化水平。

（2）日計(jì)劃數(shù)據(jù)更加精確，計(jì)劃的可執(zhí)行性及執(zhí)行率大大提升，這使得生產(chǎn)流程更加順暢，同時，精確的數(shù)據(jù)控制使得入選礦石品位控制也更加精準(zhǔn)，入選礦石合格率逐年提升。

（3）通過日計(jì)劃編制功能的完善， 為中長期計(jì)劃編制提供了思路，解決了中長期計(jì)劃存在的一些盲點(diǎn)問題，比如中長期計(jì)劃普遍存在的礦量圈定不準(zhǔn)確，邏輯關(guān)系混亂等問題。

5 結(jié)論

日計(jì)劃對于礦山生產(chǎn)實(shí)際具有重要的指導(dǎo)意義，采用DIMINE排產(chǎn)平臺編制日計(jì)劃，并實(shí)現(xiàn)日計(jì)劃數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確的流通，指導(dǎo)每日生產(chǎn)作業(yè)。此種模式在目前國內(nèi)外智能化礦山建設(shè)中仍處于較為領(lǐng)先的地位，可在同行業(yè)露天礦山中進(jìn)行推廣。