Enota 4 / 12

Optimizacija pri načrtovanju površinskih in podzemnih jam

Dobički:

  • Sposobnost konstruiranja problemov končne meje jame, potiska in zaporedja proizvodnje na podlagi scenarija z AI
  • Sposobnost analiziranja ravnotežja med parametri, kot so hitrost odstranjevanja, NPV in kot naklona s podporo AI
  • Sposobnost preverjanja predlaganega načrta z umetno inteligenco glede na programsko opremo za optimizacijo, geotehnične omejitve in varnostne zahteve

Ko vemo, kje in kolikšna je ruda, je čas za najtežje vprašanje: kako, v kakšnem vrstnem redu in do kakšnih meja jo bomo kopali? januarsko načrtovanje; Naloga blokovnega modela je pripraviti načrt izkopavanja, ki varno ustvari najvišjo vrednost z združevanjem stroškov, cene kovine, varnosti naklona in časovne vrednosti denarja. Pri odprtem kopu (stopenjski nadzemni izkop) so odločilni končna meja jame, odrivi (vmesne meje, ki postopoma širijo jamo) in zaporedje proizvodnje; V podzemlju so na prvem mestu izbira metode, oblika plošče/podnožja in podpora (podpora, ki drži izkopno votlino). To je problem optimizacije, kjer se primerja več možnosti. AI je močan pri ustvarjanju scenarijev in analizi parametrov; Toda končni načrt, kot naklona in varnostna odločitev pripadajo pristojnemu inženirju.

Osnovni pojmi

  • Blokovni model: Numerični model nahajališča rude, razdeljenega na majhne pravokotne bloke, z vsebnostjo, gostoto in vrsto, dodeljenimi vsakemu bloku.
  • NPV (neto sedanja vrednost): vsota prihodnjih denarnih tokov, diskontiranih na sedanjo vrednost; Osnovni kriterij, po katerem se načrti primerjajo.
  • Razmerje odstranjevanja: količina odpadne kamnine, odstranjene, da se doseže ena enota rude; določa ekonomičnost in mejo rudnika.
  • Končna meja jame: zadnja meja, kjer se kopanje ekonomično ustavi; Klasično ga najdemo z algoritmi, kot je Lerchs-Grossmann.
  • Zaporedje (razpored): kateri blok bo izkopan v katerem letu; Uravnava omejitve (zmogljivost, mešanje, naklon) z maksimiranjem NPV.

Umetna inteligenca je v pomoč pri poučevanju teh konceptov in postavljanju scenarijev; vendar sta končna jama in zaporedje izdelana s specializirano programsko opremo za optimizacijo (npr. paketi sektorskega načrtovanja) in geotehničnimi omejitvami. NPV ali število stopnje odstranjevanja, ki ga poda umetna inteligenca, je samo ocena, razen če je izračunana z vašim lastnim modelom blokov in strukturo stroškov.

Korak za korakom: umestitev umetne inteligence v potek načrtovanja

  1. Pojasnite vnose. Blokovni model, stroški (izkop, transport, predelava), cena kovine, diskontna stopnja, nagibi, zmogljivost. AI: izvleče seznam manjkajočih vnosov.
  2. Določite scenarij. Različna cena kovine, različna mejna vrednost, različna proizvodna zmogljivost. AI: gradi matriko scenarijev.
  3. Nastavite račun. Koda za vrednost bloka, stopnjo odstranjevanja, preprost izračun NPV. AI: ustvari scenarij, interpretira enoto in predpostavko.
  4. Preverite s programsko opremo za optimizacijo. Končna peč in zaporedje se izvajata v specializirani programski opremi. AI: pomaga pri interpretaciji rezultatov.
  5. Uporabite geotehnične in varnostne omejitve. Kot naklona, ​​višina stopnice, varnostne grede. AI: ustvari kontrolni seznam; Odločitev sprejme inženir geotehnike.
  6. Poročilo. Primerjalne tabele za sestanek odločanja. AI: pisec osnutkov.
Nasvet: Ne naredite, da bi AI "predlagal" poševni kot. Kot naklona je določen z geotehnično analizo (kamninska gmota, diskontinuitete, voda) in je varnostno kritičen. Tukaj uporabite AI samo za primerjavo ekonomije scenarijev.

Razlika podzemnega načrtovanja

V podzemlju je problem predvsem izbira metode (prekatna komora, dolga stena, jamarstvo spodnje/zgornje etaže itd.), stabilnost odprtine, podpora in prezračevanje. Tukaj je varnost še bolj dominantna: stabilnost stropa/stene, nevarnost zrušitve, plin in prezračevanje. Metoda AI lahko ustvari primerjalno tabelo in stroškovni scenarij; Toda odločitev o metodi in podpori je v rokah inženirja geotehnike in rudarstva. Sklep AI, kot je "visoka noga je primerna za to posteljo", je zgolj hipoteza, ki sproži razpravo.

trije mini kovčki

Primer 1 – Scenarij hitrosti odstranjevanja. V odprtem rudniku premoga želi ekipa videti, kako se spreminja končna meja pri treh različnih ravneh cene premoga. Umetna inteligenca ima nameščen skript, ki izračuna vrednost bloka in stopnjo strganja; Vodijo ga na lastnih podatkih. Ko cena pade za 20 %, vidijo, da se ekonomska meja zoži in se skupne zaloge, ki jih je mogoče izkopati, zmanjšajo s 4,1 Mt na 3,3 Mt AI je pospešil izračun; Končna meja in odločitev sta bili sprejeti s programsko opremo za načrtovanje in inženirji.

Primer 2 – Napačna predpostavka NPV. Pripravnik vpraša AI ​​"ali je ta rudnik donosen"; AI daje primer NPV. Pripravnik to predstavi v predstavitvi. Vendar AI ni poznal diskontne stopnje, dejanskih stroškov in proizvodnega profila; Številka, ki jo navaja, je popolnoma lažna. Pravilen pristop je izračun NPV z lastnim izkazom denarnih tokov. Lekcija: AI ni treba vprašati, ali je donosna? AI ​​se vpraša, kako nastaviti račun denarnega toka, številke prihajajo od vas.

Primer 3 – Omejitev mešanja. V kovačnici rastlina potrebuje krmo pod določeno mejo SiO2. Ekipa pove AI ​​naj napiše skript, ki izračuna primerjalne scenarije iz različnih virov blokov; Vidijo, da bo meja držala, če se katere regije v katerem mesecu pomešajo. Inženir načrtovanja preveri rezultat v programski opremi in temu primerno prilagodi zaporedje proizvodnje. AI je pospešil aritmetiko omejenega scenarija; Omejitev in odločitev sta bili inženirjevi.

Kopirane predloge pozivov

POMANJKANJE PREVERJANJA VNOSOV "Vloga: Ste pomočnik pri načrtovanju odprtega kopa. Katere vložke potrebujem za končno mejo kopa in zaporedje proizvodnje? Ustvarite popoln kontrolni seznam: območja modelov blokov, postavke stroškov, ekonomske parametre, geotehnične omejitve, zmogljivosti. V enem stavku napišite, zakaj je vsaka postavka potrebna."

SKELET ZA IZRAČUN NPV "Nastavite preprost letni denarni tok in izračun NPV v Pythonu. Vhodni podatki: letna tonaža rude, kakovost, cena kovine, donos, stroški na enoto, diskontna stopnja. Vnaprej razložite VSE predpostavke. NE izmišljujte si številke; jaz bom zagotovil vnose. Nazadnje naredite tabelo denarnega toka in NPV vsako leto. Dodajte možnost, ki spremeni ceno za ±20 % za občutljivost."

PRIMERJAVA SCENARIJ"Nastavite tabelo s primerjavo rezultatov za naslednje scenarije: [scenarij1: cena

PREVERJANJE GEOTEHNIČNIH/VARNOSTNIH OMEJITEV "Izdelajte geotehnični in varnostni kontrolni seznam za osnutek načrta odprtega kopa: preverjanje kota naklona, višina stopnice, varnostni drog, naklon rampe, drenaža, spremljanje. Dodajte opombo "kdo sprejema to odločitev / kakšna analiza je potrebna" za vsako postavko. Poudarite, da o tem seznamu ne more ODLOČATI AI, potrebna je odobritev geotehničnega inženirja."

Šibek poziv/močan poziv

ŠIBEK POZIV: "Daj mi najboljši načrt jame za ta rudnik."

MOČEN POZIV: »Vloga: Vi ste pomočnik pri načrtovanju. Delal bom s svojim modelom blokov, stroški in geotehničnimi koti naklona. Dajte mi (1) seznam manjkajočih vnosov, (2) okostje kode za stopnjo odstranjevanja in izračun vrednosti bloka, (3) tabelarično strukturo, ki primerja tri cenovne scenarije. VI določite končno mejo jame; upoštevajte, da bo to ustvarila programska oprema za optimizacijo in geotehnična omejitev."

Primerjalna tabela: odločitev in vloga AI

odločitev

odločilen

vloga AI

preverjanje

Končna meja jame

Ekonomija + geotehnika

Scenarij/račun

programska oprema za načrtovanje

kot naklona

Geotehnične analize

Samo kontrolni seznam

inženir geotehnike

Zaporedje proizvodnje

Zmogljivost + NPV

aritmetični pomočnik

Programska oprema + inženir

mešanje

Omejitev objekta

Račun scenarija

Metalurgija + načrtovanje

podzemna metoda

Dizajn + varnost

primerjalna tabela

rudarski projektant

Pogoste napake

  • Umetna inteligenca vprašati, ali je donosno/kateri je najboljši načrt? AI ne pozna vaših podatkov o stroških in popustih; Izračunajte NPV s svojo tabelo.
  • AI naj predlaga kot naklona. Varnostno kritičen; določena izključno z geotehnično analizo.
  • Osredotočanje na en sam scenarij. Cena in stroški so negotova; Nujna je analiza občutljivosti.
  • Žrtvovanje geotehničnih omejitev gospodarstvu. Strmejši naklon pomeni manj rje, vendar se o varnostni rezervi ni mogoče pogajati.
  • Slepo sprejemanje rezultatov optimizacije. Programska oprema je dobra le toliko, kolikor je dobra kakovost vašega vnosa; ročno logično preverjanje rezultatov.
Pozor: Ko si pri načrtovanju gospodarnost in varnost nasprotujeta, zmaga varnost. Tudi če umetna inteligenca predlaga strm naklon, ki se zdi ekonomsko boljši, geotehnična varnostna meja ne bo padla pod.

Če povzamem

januarsko načrtovanje; Bločni model je optimizacijsko delo, ki združuje ekonomičnost, varnost in čas. Nadzor vnosa z umetno inteligenco, stopnja odstranjevanja in okostje izračuna NPV so močan pripomoček pri primerjavi scenarijev in aritmetiki mešanja. Vendar pa končno mejo jame določi programska oprema za optimizacijo, kot naklona in podzemno metodo pa geotehnični inženir/projektant. Ne sprašujte AI, "ali je donosna" ali "kateri je najboljši načrt"; Ustvarite številke iz lastnih podatkov in nikoli ne žrtvujte varnosti zaradi gospodarstva.

Aplikacijska naloga

Nastavite letni izračun denarnega toka in NPV z uporabo predloge "Okvir za izračun NPV" z lastnim (ali vzorčnim) blok modelom in podatki o stroških; Spremenite ceno za ±20 % in si oglejte občutljivost. Nato narišite tri scenarije s predlogo »Primerjava scenarijev«. Nazadnje ustvarite varnostni kontrolni seznam za svoj osnutek načrta s predlogo »Preverjanje geotehničnih/varnostnih omejitev« in zabeležite, kdo se je odločil za vsako postavko.

kontrolni seznam

  • [] Nisem vprašal AI za NPV, izračunal sem ga z lastnim izkazom denarnih tokov.
  • [ ] Kot naklona sem določil z geotehnično analizo, AI mi ga ni predlagal.
  • [ ] Primerjal sem vsaj tri scenarije (cena/mejna vrednost/zmogljivost).
  • [ ] Geotehnične/varnostne omejitve postavljam pred ekonomijo.
  • [ ] Izdelal sem končno mejo peči s programsko opremo za načrtovanje in jo podal skozi logično preverjanje.
  • [ ] Končno odobritev načrta sem prepustil pristojnemu inženirju.