Адаптивная кибермодель добычного промысла: исходные данные иусловия

Лунев Петр Сергеевич, студент

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

На конкретном примере кратко описаны исходные данные и условия, необходимые для организации работы кибермодели добычи твёрдого полезного ископаемого геотехнологическими способами.

Настоящая публикация развивает кибернетический подход к освоению месторождений твёрдых полезных ископаемых, заявленный в работах [1; 2]. Как известно, правильная постановка задачи является залогом её успешного решения. Аналогично, правильный выбор исходных данных и условий обеспечивает адекватное кибермоделирование реального процесса. Оценим, в общем случае, номенклатуру исходной информации, характерной для обеспечения адаптивной кибермодели добычного промысла на примере освоения Бакчарского железорудного месторождения Томского области СФО РФ (БЖРМ). С середины десятых годов Минприроды РФ организовывало работы на БЖРМ по геологоразведке и опытно-методическому применению скважинной добычи железной руды.

В рамках предложенного технического решения [1] номенклатура и объём информационного обеспечения безусловно относится к формату Big Data, что обусловлено необходимостью контроля процессов, протекающих в пространстве объёмом до 5*10³ куб. км в течение не менее 1,5*10² лет.

Перечень разделов исходной информации, представленный в хронологическом порядке освоения месторождения, может выглядеть для БЖРМ следующим образом:

 географические данные территории;

 климато-метеорологические условия, характеризующие дневную поверхность;

 данные геологоразведки, характеризующие земные недра, вмещающие железную руду;

 комплексные данные горно-геологических, геофизических, гидрологических исследований продуктивных областей земных недр;

 аналитические данные исследований кернового материала продуктивного пласта;

 результаты исследования валовых технологических проб железной руды, добытой геотехнологическими способами;

 технико-экономические соображения по освоению месторождения;

 технико-экономические обоснование разработки месторождения;

 энергообеспечение добычного промысла;

 транспортное обеспечение добычного промысла;

 технико-технологическое обеспечение добычного промысла;

 материальное обеспечение добычного промысла;

 требования к автоматизации, роботизации и удалённому управлению работой добычного промысла;

 экономические условия работы добычного промысла;

 экологические условия работы добычного промысла;

 оценка вероятности форс-мажора (военные, террористические, стихийные воздействия);

 проектные требования к освоению месторождения;

 требования по адаптации работы добычного промысла в динамично изменяющейся обстановке;

 выбор критериев целесообразного кибермоделирования работы добычного промысла;

 и другие факторы.

В современной быстроменяющейся обстановке, на наш взгляд, при проектировании горнодобывающих производств возникла необходимость оценки в течение срока эксплуатации добычного промысла (десятки лет) безопасности его функционирования и, в первую очередь, прогнозирования воздействия форс-мажорных факторов, ранее казавшихся достаточно редкими и, даже, экзотическими. Так, в последние годы, начиная с середины восьмидесятых, в Томской области реализовались следующие форс-мажорные факторы, которые могли бы существенно повлиять на реализацию проекта освоения БЖРМ:

 развал социально-экономической системы хозяйствования, переход от социалистического уклада экономики к капиталистическому, сопровождавшийся уничтожением заводов и научно-производственных объединений;

 взрыв Чулымского болида мощностью 20 кт ТНТ в 80-ти километрах от ядерно-технического комплекса;

 «инциденты» на радиохимическом производстве с выбросом радиоактивных загрязнений в атмосферу и на земную поверхность;

 землетрясение с магнитудой 4–5 по шкале Рихтера;

 лесные и торфяные пожары;

 падения частей космических летательных аппаратов;

 экономические санкции западных стран.

Эти факты требуют тщательной подготовки соответствующих исходных данных и их последующего проективного учёта.

Другой особенностью современного подхода к подготовке и формированию исходных данных и начальных условий для кибермоделирования должна стать необходимость учёта возможности радикальной смены основного критического критерия оптимизации за очень короткий промежуток времени. Такая обстановка может возникнут, например, из-за революционного скачка в развитии технологий, резкого изменения рыночной конъюнктуры или введения экономических санкций. Так, если в случае традиционного проектирования освоения БЖРМ критическим критерием является уровень добычи железной руды или её главного полезного компонента — железа, то в случае резкого падения потребительского спроса на железо в качестве критического критерия оптимизации могут выступить уровни добычи макропримесей бакчарской руды — ванадия и фосфора и, даже, уровни добычи микропримесей — редкоземельных и благородных металлов, пользующихся экономически более значимым, чем железо, потребительским спросом. Эта особенность требует особой проработки комплексных данных и условий, вплоть до предусмотрения формирования в выработанном горном пространстве искусственного месторождения новых полезных ископаемых, как это предложено в новой экологической геотехнологии освоения БЖРМ [1].

В заключении следует отметить, что информационному обеспечению адаптивной модели добычного промысла на БЖРМ будет способствовать наличие в административном центре региона — городе Томске — современного научно-промышленного комплекса, способного осуществить грамотное, полнообъёмное, достоверное и надёжное информационное сопровождение реализации проекта освоения месторождения мирового уровня.

Литература:

1. Заявка на выдачу патента РФ № 2018139445/20(065490) от 07 ноября 2018 г.
2. Лунев П. С. Адаптивная кибермодель добычного промысла: идея, схема, связи // Молодой ученый. — 2018. — № 51. — С. 11–12.