ΕΝΟΤΗΤΑ 5 ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΑΠΟΘΕΜΑΤΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ Η/Υ Μενεγάκη Μαρία Λέκτορας Ε.Μ.Π.

Μοντελοποίηση κοιτάσματος με χρήση του λογισμικού Surpac

Δημιουργία Βάσης Δεδομένων Δημιουργούμε καινούρια βάση από το μενού Database  Open/New

Ορισμός πεδίων για κάθε πίνακα της Βάσης Δεδομένων Υποχρεωτικοί πίνακες είναι οι collar και survey και φυσικά ο πίνακας με τις τιμές μας (στη συγκεκριμένη περίπτωση hazardous). Τους πίνακες αυτούς τους φτιάχνουμε στο excel δημιουργώντας τις στήλες με τα αντίστοιχα πεδία.

Εισαγωγή δεδομένων Αφού ορίσουμε τα πεδία των πινάκων πάμε να εισάγουμε τα δεδομένα από το μενού Database  Import Data

Επιλογή πινάκων που θα συμπεριληφθούν στη βάση

Δημιουργία string file από τα δεδομένα της βάσης Ακολούθως, δημιουργούμε ένα string file, το οποίο παίρνει τα δεδομένα της βάσης από το μενού Database  Composite  Downhole

Καθορισμός τιμής παραμέτρου “composite length” To composite length έχει να κάνει με τα διαστήματα στα οποία θα δώσει τιμές.

Προβολή των πεδίων της βάσης Για να προβάλουμε τα πεδία της βάσης πηγαίνουμε στο μενού Database  Display database definition

Εμφάνιση πίνακα με τα πεδία της βάσης Προβολή όλων των πεδίων της βάσης

Προβολή περιεχομένων της βάσης δεδομένων Προκειμένου να προβάλουμε τα περιεχόμενα της βάσης δεδομένων, ξεχωριστά για κάθε πίνακα, πηγαίνουμε στο μενού Database  Edit  View table

Προβολή δεδομένων των γεωτρήσεων Για την γραφική προβολή των γεωτρήσεων ή άλλων δεδομένων πηγαίνουμε στο μενού Database  Display  Drillholes

Εμφάνιση γεωτρήσεων

Δημιουργία Block Model Για να δημιουργήσουμε το μοντέλο, έχοντας ανοιχτή τη βάση που φτιάξαμε, δίνουμε την εντολή Block model  New/Open

Ορισμός στοιχείων του μοντέλου Καθορίζονται τόσο το μέγεθος των blocks όσο και οι συντεταγμένες της περιοχής ενδιαφέροντος

Επιβεβαίωση στοιχείων του μοντέλου Παράθυρο όπου συνοψίζονται τα κύρια στοιχεία του μοντέλου που θα δημιουργηθεί για επιβεβαίωση από το χρήστη

Επιλογή παραμέτρου για το block model Προκειμένου να ορίσουμε τις παραμέτρους για το στοιχείο που μας ενδιαφέρει, χρησιμοποιούμε την εντολή Block model  Attributes  New

Επιλογή μεθόδου δημιουργίας block model Επιλέγουμε τη μέθοδο δημιουργίας του μοντέλου από το μενού Block model  Estimation. Στη συγκεκριμένη περίπτωση χρησιμοποιούμε το Inverse Distance

Ορίζουμε το αρχείο από το οποίο θα πάρει τα δεδομένα. Το αρχείο αυτό είναι το string file που δημιουργήσαμε στη βάση δεδομένων. Το αρχείο που χρησιμοποιήθηκε στο παράδειγμα είναι το as5.str. Επιλέγουμε την παράμετρο που θα υπολογιστεί (π.χ. as). Ορισμός αρχείου δεδομένων

Οι παράμετροι αυτές δεν είναι σταθερές. Θα πρέπει να γίνονται δοκιμές για να βρεθεί ο βέλτιστος συνδυασμός παραμέτρων. Το Minimum και maximum number of samples ορίζει το πλήθος των γειτονικών δειγμάτων, που θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για τον προσδιορισμό της τιμής ενός block. To maximum search radius ορίζει τη μέγιστη ακτίνα από την οποία θα μπορεί το μοντέλο να πάρει δεδομένα για να διαμορφώσει την τιμή ενός block. Το maximum vertical search distance ορίζει το μέγιστο βάθος από το οποίο θα μπορεί το μοντέλο να πάρει δεδομένα για να διαμορφώσει την τιμή ενός block. To anisotropy ratios ορίζεται με βάση το σχήμα του ελλειψοειδούς που θέλουμε να διαμορφώσουμε για τη δημιουργία του μοντέλου. Καθορισμός παραμέτρων για την εκτίμηση των τιμών των blocks

Καθορισμό παραμέτρων της μεθόδου Inverse distance Στη συνέχεια ορίζουμε τις παραμέτρους για την εφαρμογή της μεθόδου Inverse Distance, καθώς και το όνομα και τη μορφή του αρχείου που θα δημιουργηθεί. Εδώ επιλέγεται το τετράγωνο της απόστασης και το block να χωριστεί σε 27 (3x3x3) υπό-blocks τα οποία θα πάρουν τιμές και στη συνέχεια θα σταθμιστούν για να δώσουν την τελική τιμή στο μητρικό block.

Επιλογές εμφάνισης των blocks Στο παράθυρο επιλογών που εμφανίζεται, επιλέγουμε να εμφανίσει τα blocks και να φαίνονται και τα εσωτερικά blocks

Εισαγωγή περιορισμών του block model Μπορούμε να προσαρμόσουμε το μοντέλο στο τοπογραφικό ανάγλυφο της περιοχής.

Προβολή του νέου block model με τους τοπογραφικούς περιορισμούς Πατώντας Apply και επιλέγοντας την εντολή Block model  Display μπορούμε αν δούμε το μοντέλο που δημιουργήσαμε. Για να σώσουμε το μοντέλο επιλέγουμε Block model  Save

Προβολή μοντέλου με χρωματική διαβάθμιση των blocks Εντολή block model  display  colour model by attribute. Επιλογή παραμέτρου, εύρους τιμών και χρωματική αντιστοίχηση.

Προβολή μοντέλου με χρωματική διαβάθμιση των blocks Απεικόνιση του block model με χρωματική διαβάθμιση. Στα αριστερά διακρίνεται το υπόμνημα

Δημιουργία αναφοράς (report) για το μοντέλο Μπορούμε να εξάγουμε αναφορά για τα στοιχεία του μοντέλου με την εντολή Block model  Report

Προβολή αρχείου αναφοράς του μοντέλου Η αναφορά για το μοντέλο του παραδείγματος επιλέγοντας την παράμετρο As. Στην αναφορά δίνονται οι όγκοι των blocks για συγκεκριμένα διαστήματα της περιεκτικότητας.

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΟΡΙΩΝ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ MINEMAX PLANNER

Εισαγωγή block model στο Minemax Επιλέγουμε το format του μοντέλου που θα εισαχθεί. Για τα αρχεία του Surpac επιλέγουμε.mdl

Προβολή του μοντέλου

Εισαγωγή παραμέτρων για το μοντέλο Εισάγουμε το ειδικό βάρος του πετρώματος (density)

Εισαγωγή παραμέτρων για το μοντέλο Επιλέγουμε αν θέλουμε να δημιουργήσει νέα διαμερισματοποίηση (reblocking) του ήδη υπάρχοντος block model.

Εισαγωγή παραμέτρων για το μοντέλο Εισάγουμε τις (οικονομικές) τιμές (revenue) για κάθε στοιχείο, το κόστος εξόρυξης (waste mining cost), το κόστος επεξεργασίας (ore processing cost) και το ποσοστό ανάκτησης κάθε στοιχείου από την επεξεργασία του μεταλλεύματος.

Καθορισμός κλίσης της σκάφης

Παράμετροι σκάφης εκσκαφής Στο μενού Subregions ορίζουμε την κλίση (Slope), π.χ. ίση με 45 μοίρες. Μπορούμε να ορίσουμε διαφορετικές κλίσεις για διαφορετικές διευθύνσεις (bearings).

Δημιουργία κανάβου σε επιπεδο

Βελτιστοποίηση ορίων εκμετάλλευσης Από το μενού Optimisation επιλέγουμε Generate Ultimate Pit.

Βελτιστοποίηση ορίων εκμετάλλευσης Το πρόγραμμα παράγει τη βέλτιστη σκάφη και προβάλει τα στατιστικά στοιχεία της.

Βελτιστοποίηση ορίων εκμετάλλευσης Μπορούμε να προβάλλουμε το μοντέλο σε τομές (π.χ. yz, xz, κλπ.) αλλά και με βάση συντεταγμένες.

Visualisation options Παράμετροι προβολής του μοντέλου

Προβολή ολόκληρου του μοντέλου (unconstrained)

Προβολή των blocks με θετική οικονομική αξία (positive value blocks)

Προβολή του κοιτάσματος που περιέχεται στα βέλτιστα όρια εκμετάλλευσης (Ultimate Pit – mined)

Προβολή του κοιτάσματος εκτός των βέλτιστων ορίων εκμετάλλευσης (Ultimate Pit – remaining)

Εξαγωγή strings από το μοντέλο

Εμφάνιση/ εξαφάνιση blocks Προβολή των strings που δημιουργήθηκαν

Αποθήκευση της επιφάνειας εκσκαφής (ultimate pit surface) Αφού σχεδιάσουμε την επιφάνεια εκσκαφής και επιλέξουμε χρώμα, μπορούμε να αποθηκεύσουμε την επιφάνεια ως αρχείο dtm.

Εδώ διακρίνεται η Ultimate Pit Surface μαζί με τα shell strings και to ultimate pit (remaining).

Επιλογή βαθμού διαφάνειας (transparency) της επιφάνειας

View report Εξαγωγή αποτελεσμάτων βελτιστοποίησης Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την εντολή View  Report και να εξάγουμε τα αποτελέσματα της βελτιστοποίησης όσον αφορά τη μάζα εδάφους, τις περιεκτικότητες και τα οικονομικά στοιχεία.

Στην δεύτερη στήλη: Total: η μάζα (τόνους) ολόκληρου του κοιτάσματος Ore: η μάζα (τόνους) του μεταλλεύματος, δηλαδή οτιδήποτε έχει περιεκτικότητα σε χρήσιμα συστατικά πάνω από 0. As, Cd, κλπ: η μέση περιεκτικότητα των στοιχείων Value: η καθαρή οικονομική αξία Mining Cost: το συνολικό κόστος εξόρυξης Processing Cost: το συνολικό κόστος επεξεργασίας To Total (στην πρώτη στήλη) αναφέρεται σε ολόκληρο το κοίτασμα και το 1 (τα αποτελέσματα με μπλε χρώμα) σε αυτό που περιέχεται εντός των βέλτιστων ορίων εκμετάλλευσης.

Αποθήκευση του report ως αρχείο csv

Προβολή του αρχείου csv μέσω του Excel

Βελτιστοποίηση των ορίων της εκμετάλλευσης σε στάδια

Υπάρχει η δυνατότητα να γίνει βελτιστοποίηση των ορίων της εκμετάλλευσης σε στάδια (stages) ή να πραγματοποιηθεί ανάλυση ευαισθησίας ως προς την τιμή των στοιχείων. Τα στάδια αυτά μπορούν να εισαχθούν στο Minemax Scheduler για περαιτέρω χρονικό σχεδιασμό της εκμετάλλευσης. Συμπληρώνουμε τον αριθμό των σταδίων (number of stages), π.χ. 10, την μεταβολή της τιμής σε κάθε στάδιο (Revenue Adjustment Factor Inc), π.χ. 0.1, και τον τελικό στόχο (revenue adjustment factor) π.χ. 1. Όταν το revenue adjustment factor ορίζεται ίσο με 1, τότε η συνολική μάζα, το συνολικό κόστος και η συνολική καθαρή οικονομική αξία των σκαφών ταυτίζεται με την βέλτιστη σκάφη εκμετάλλευσης που παράχθηκε σε ένα στάδιο. Όταν το revenue adjustment factor είναι διαφορετικό της μονάδας, τότε διαφοροποιούνται τα αποτελέσματα, καθώς πραγματοποιείται παράλληλα ανάλυση ευαισθησίας ως προς την τιμή. Για παράδειγμα, όταν το revenue adjustment factor ορίζεται ίσο με 0.9, τότε πραγματοποιείται βελτιστοποίηση των ορίων εκμετάλλευσης, για μείωση της τιμής των στοιχείων που ορίστηκε αρχικά κατά 10%.

Στο μενού Optimization δίνουμε την εντολή Generate stages και παράγονται δέκα διαδοχικά pits.

Προβολή 1 ου σταδίου

Προβολή 3 ου σταδίου

Προβολή 6 ου σταδίου

Προβολή 10 ου σταδίου

Προβολή διαγραμμάτων για κάθε στάδιο

Υπάρχει η δυνατότητα μέσω του μενού Graph, και των εντολών cash flow, total tonnes, ore/waste και grade να εμφανιστούν τα αντίστοιχα διαγράμματα για κάθε pit. Μέσω των εντολών αυτών εμφανίζονται στο κάτω μέρος της οθόνης τα διαγράμματα της ταμειακής ροής (καθαρής οικονομικής αξίας), της συνολικής μάζας εδάφους, της μάζας μεταλλεύματος και στείρων και της μέσης περιεκτικότητας των στοιχείων αντίστοιχα. Μέσω του μενού view options → Colours δίνονται διάφορες δυνατότητες χρωματισμού των blocks. Pit shell: διαφορετικό χρώμα για κάθε στάδιο stage της εκμετάλλευσης. Economic value: χρωματισμός ανάλογα με την οικονομική αξία: από μπλε (στείρα) σε πράσινο, κίτρινο και τέλος κόκκινο όσα έχουν την υψηλότερη αξία. Rock Type: αν έχουν οριστεί διαφορετικά πετρώματα.

Προβολή Pit shell με διαφορετικό χρωματισμό για κάθε στάδιο

Προβολή Economic value

Επιλέγοντας την εντολή Turn query mode on από το μενού Visualization options-> Statisics, μπορούμε να προβάλουμε τα στοιχεία οποιουδήποτε block: συντεταγμένες, τονάζ, αξία, και μέσες περιεκτικότητες.