Openwork scheduling for steep-grade iron-ore deposits with the help of near-vertical layers

Abstract

Purpose is to develop efficient scheduling to excavate steep-grade iron-ore deposits using near-vertical layers relying upon production practices by an open pit of Poltava Mining-and-Processing Integrated Works (MPIW). Methods. The goal achievement involved system analysis of openwork scheduling for steep-grade iron-ore deposits by means of near-vertical layers in an open pit of Poltava MPIW; the scheduling process was structured from the viewpoint of decision-making under uncertainty. Findings. New scheduling methods to excavate steep-grade iron-ore deposits by means of near-vertical layers have been developed. The methods have been represented in the informal (descriptive) structure being mandatory for further transition to formalization of certain stages of technological decision-making during scheduling. To improve the scheduling efficiency, it is recommended to prepare initial process data using K-MINE software; Deswik software is recommended to determine economic indices as well as pit outlines. Originality. For the first time ever, a new mechanism of expedient spatiotemporal control of the specific excavation volumes while varying both “starting” time and intensity of a layer mining has been identified for the traditional openwork. The mechanism makes it possible to implement piecewise stable dynamics of annual output. Moreover, it also helps solve inverse problem, i.e. determine target values of spatiotemporal controlled parameters (i.e. “starting” time and intensity of the layer mining) for the required dynamics of ore and overburden excavation amounts. Practical implications. The proposed methods concerning scheduling steep-grade iron-ore deposit mining using nearvertical layers relying upon production practices by an open pit of Poltava MPIW have been tested successfully. Their efficiency has been proved. Currently, they are the key procedures being applied to schedule extraction using near-vertical layers in the context of the considered open pit.

Мета. Створення методики ефективного календарного планування розробки крутопадаючих залізорудних родовищ крутопохилими шарами на основі виробничого досвіду кар’єру Полтавського ГЗК. Методика. Для досягнення мети використано системний аналіз практики календарного планування відкритої розробки крутопадаючих родовищ крутопохилими шарами у кар’єрі Полтавського ГЗК і виконана структуризація процесу планування з позицій теорії прийняття рішень в умовах невизначеності. Результати. Розроблено нову методику календарного планування відкритої розробки крутопадаючих залізорудних родовищ крутопохилими шарами. Запропонована методика представлена у змістовній (описовій) формі, яка є обов’язковою (вихідною) для подальшого переходу до формалізації окремих стадій прийняття технологічних рішень в ході планування. Рекомендовано для підвищення ефективності календарного планування підготовку вихідних технологічних даних здійснювати у програмному комплексі K-MINE, а визначення економічних показників і контуру кар’єрів – у програмі Deswik. Наукова новизна. Вперше для традиційних технологій відкритої розробки встановлено новий механізм цілеспрямованого просторово-часового регулювання конкретними обсягами виймання шляхом зміни часу “запуску” та інтенсивності відпрацювання шару, що дозволяє реалізувати кусочно-стабільну динаміку річних обсягів виймання. Механізм також дозволяє вирішувати зворотне завдання – визначати необхідні значення просторово-часових регульованих параметрів (часу “запуску” та інтенсивності відпрацювання шарів) для потрібної динаміки обсягів виймання руди і розкривних порід. Практична значимість. Здійснено успішну апробацію запропонованої методики календарного планування відкритої розробки крутопадаючих залізорудних кар’єрів крутопохилими шарами при плануванні гірничих робіт у кар’єрі Полтавського ГЗК і підтверджена її ефективність. В даний час вона є основним застосовуваним методичним забезпеченням календарного планування розробки крутопохилими шарами у розглянутому кар’єрі.

Цель. Создание методики эффективного календарного планирования разработки крутопадающих железорудных месторожде-ний крутонаклонными слоями на основе производственного опыта карьера Полтавского ГОК. Методика. Для достижения цели использован системный анализ практики календарного планирования открытой разработки крутопадающих месторождений крутонаклонными слоями в карьере Полтавского ГОК и выполнена структуризация процесса планирования с позиций теории принятия решений в условиях неопределенностей. Результаты. Разработана новая методика календарного планирования открытой разработки крутопадающих железорудных месторождений крутонаклонными слоями. Предложенная методика представлена в содержательной (описательной) форме, которая является обязательной (исходной) для последующего перехода к формализации отдельных стадий принятия технологических решений в ходе планирования. Рекомендовано для повышения эффективности календарного планирования подготовку исходных технологических данных производить в программном комплексе K-MINE, а определение экономических показателей и контура карьеров – в программе Deswik. Научная новизна. Впервые для традиционных технологий открытой разработки установлен новый механизм целенаправленного пространственно-временного регулирования конкретными объемами выемки путем изменения времени “запуска” и интенсивности отработки слоя, что позволяет реализовать кусочно-стабильную динамику годовых объемов выемки. Механизм также позволяет решать обратную задачу – определять необходимые значения пространственно-временных регулируемых параметров (времени “запуска” и интенсивности отработки слоев) для необходимой динамики объемов выемки руды и вскрышных пород. Практическая значимость. Осуществлена успешная апробации предложенной методики календарного планирования открытой разработки крутопадающих железорудных карьеров крутонаклонными слоями при планировании горных работ в карьере Полтавского ГОК и подтверждена ее эффективность. В настоящее время она является основным применяемым методическим обеспечением календарного планирования разработки крутонаклонными слоями в рассматриваемом карьере.