računarski programi za projektovanje i modeliranje u rudarstvu

Pregledni rad

RAČUNARSKI PROGRAMI ZA PROJEKTOVANJE I MODELIRANJE U RUDARSTVU

Miladinović Milena1, Čebašek Vladimir2, Gojković Nebojša3

Sažetak: Informacione tehnologije (IT) su promenile način na koji živimo i radimo. Rudarstvo nije izuzetak. Primena IT u rudarstvu je zastupljena u obradi i upravljanju podacima, korišćenjem programskih paketa za 3D projektovanje, modeliranje i integraciju prostornih baza podataka sa primenom dobijenih rezultata. U savremenoj praksi značajno je zastupljena primena rudarskih računarskih programa (RRP) i može se zaključiti da je računarsko podržano projektovanje postalo uobičajeni način izrade rudarskih projekata. Razvijeni su profesionalni programski paketi za rudarstvo namenjeni opštoj primeni, specijalizovani programski paketi za optimizaciju površinske ili podzemne eksploatacije i programski paketi specifične namene za analizu problema vezanih za projektovanje kopova ili za projektovanje tehnologije eksploatacije. U radu su prikazane tradicionalne i savremene metode projektovanja u rudarstvu. Predstavljeni su računarski programi koji čine podršku projektovanju i modeliranju u rudarstvu. Prikazani su primeri računarskih modela ležišta i pojedinih rudarskih aktivnosti. Ključne reči: rudarstvo, računarski program, projektovanje, modeliranje 1. METODE ZA PROJEKTOVANJE I MODELIRANJE U RUDARSTVU Tradicionalne metode projektovanja i modeliranja površinskih kopova i rudnika sa podzemnom eksploatacijom, zasnovane su na ručnim proračunima rudarskih parametara i ručnoj grafičkoj interpretaciji situacionih i etažnih karata, kontura površinskog kopa, odlagališta, deponija. Osnovu ove metode čini duži vremenski period za obradu podataka i projektovanje optimalnog rešenja, čime se rad značajno komplikuje. IT omogućavaju brži, kvalitetniji i kreativniji rad. Primenom IT u rudarstvu, došlo je do razvoja novih metoda projektovanja površinskih kopova i rudnika sa podzemnom eksploatacijom, koje se bitno razlikuju od tradicionalnih metoda. Nazvane su savremenim metodama projektovanja i modeliranja. Osnovna pretpostavka za njihovu primenu je da mora biti formirana odgovarajuća baza geoloških i rudarskih podataka, kao i model ležišta. Metode u savremenom projektovanju i modeliranju se zasnivaju na integraciji IT sa rudarskim aktivnostima. U razvijenim zemljama metode savremenog projektovanja i modeliranja se koriste već tridesetak godina, dok se u zemljama 1 Univerzitet u Beogradu, Rudarsko-geološki fakultet, Đušina 7, 1100 Beograd, Srbija, E-mail: [email protected] 2 Univerzitet u Beogradu, Rudarsko-geološki fakultet, Đušina 7, 1100 Beograd, Srbija, E-mail: [email protected] 3 Univerzitet u Beogradu, Rudarsko-geološki fakultet, Đušina 7, 1100 Beograd, Srbija, E-mail: [email protected]

PODZEMNI RADOVI 19 (2011) 27-42 UDK 62 RUDARSKO-GEOLOŠKI FAKULTET BEOGRAD YU ISSN 03542904

28 Miladinović M., Čebašek V., Gojković N.

jugoistočne i istočne Evrope, projektovanje optimalnih kopova zasniva na tradicionalnim metodama. Osnovne razlike između tradicionalnih i metoda savremenog projektovanja su date u tabeli 1 Tabela 1 - Uporedni prikaz metoda projektovanja i modeliranja u rudarstvu

Tradicionalne metode Savremene metode − ručna obrada podataka, − dug vremenski period obrade

podataka, − polazi se od geološki okonturenog

rudnog tela ili ležišta, − geometrijska analiza, − analiza koeficijenta otkrivke, − veliki troškovi izrade projekta, − mala investiciona ulaganja, − dobijanje približnih rezultata obrade

podataka, − omogućavaju samo 2D prikaz.

− računarski podržana obrada podataka, − značajno kraći vremenski period obrade

podataka, − polazi se od izrade računarskog modela

rudnog tela (podele ležišta na blokove), − analiza blokova zasnovana na

optimalnom redosledu otkopavanja, − niski troškovi izrade projekta, ali su

potrebna veće investiciona ulaganja u računarsku opremu i računarske programe,

− dobijanje preciznih podataka obrade podataka,

− omogućavaju 2D i 3D prikaz svih objekata.

Uopšteno, metode savremenog projektovanja imaju daleko veće prednosti u odnosu na tradicionalne, pa će se u budućnosti sigurno sve više primenjivati. 2. VRSTE I OSOBINE RAČUNARSKIH PROGRAMA U RUDARSTVU Nove IT su zasnovane na savremenim dostignućima u razvoju računarske opreme, računarskih programa, komunikacionih i satelitskih navigacionih tehnologija, robotike, veštačke inteligencije, merno-regulacione tehnike, fazi logike i sistemske analize. Suština primene IT u rudarstvu se ogleda u povezivanju funkcija planiranja, projektovanja, nadzora, analize, odlučivanja i povratnog upravljačkog delovanja, kroz povećanje proizvodnje, produktivnosti, pouzdanosti, sigurnosti rada i operativnosti. Ovakav koncept radne aktivnosti vodi ka informaciono-upravljačkim sistemima višestepene hijerarhijske logike, sa ugrađenim funkcijama veštačke inteligencije, visokom nadzorno-upravljačkom efikasnošću i razvoju nove generacije "inteligentnih" rudarskih mašina – robota (Vujić, 2010). Rudarski inženjeri imaju mogućnost da iz komandnog centra prate događanja u proizvodnom procesu i da povratno usmere naloge i uputstva do operativno-izvršnih mesta za izvođenje tehnoloških operacija kao što su bušenje, miniranje, utovar, transport, priprema mineralnih sirovina, odlaganje i dr. Koristi od uvođenja IT u rudarstvu su višestruke (Vujić et al. 2008). Računarski programi za određivanje i optimizaciju kontura površinskog kopa, odlagališta i planiranje proizvodnje, predstavljaju osnovu za upravljanje procesima u projektovanju površinskih kopova. Danas već postoji mnoštvo profesionalnih

Računarski programi za projektovanje i modeliranje u rudarstvu 29

programskih paketa koji obuhvataju ekonomsku ocenu površinskog kopa, geologiju rezervi, transportne komunikacije i sve druge tehnološke procese. Pored specifičnih programa za površinsku eksploataciju koristi se i niz programa za opštu namenu. Gotovo da ne postoji površinski kop gde inženjeri ne koriste neki od računarskih programa kao pomoć pri izvođenju određenih projektnih rešenja. Broj proizvođača i stručnjaka za programske pakete za primenu u rudarstvu, stalno raste (Savić, 2003). Savremeni računarski programi kao osnovu za razvoj aplikacija koriste različite metode, od kojih su najčešće primenjene Lerchsa-Grossmanova metoda (LG), Floating Cone Method - metoda „plutajuće kupe“ i dinamičko programiranje. LG metoda ima vodeću ulogu u odnosu na ostale metode projektovanja. Računarski programi koji se koriste u rudarstvu, prema nameni, mogu se podeliti u sledeće grupe: - programski paketi opšte namene: rudarski računarski programi za modeliranje

ležišta i projektovanje otkopavanja kako u površinskoj tako i u podzemnoj eksploataciji,

- specijalizovani programski paketi za optimizaciju površinske i/ili podzemne eksploatacije i analizu otkopavanja metaličnih i nemetaličnih mineralnih sirovina,

- programski paketi specifične namene, namenjeni analizi specifičnih problema vezanih za projektovanje kopova ili za projektovanje tehnologije eksploatacije, npr.: za analizu troškova otkopavanja, analizu pojedinih tehničkih problema u površinskoj eksploataciji (na primer: analiza stabilnosti kosina), projektovanje sistema eksploatacije (bušenje i miniranje, kamionski transport, utovar i transport) i dr.

3. PROIZVOĐAČI RUDARSKIH RAČUNARSKIH PROGRAMA - RRP U oblasti rudarstva danas se koriste brojni računarski programi koji su prilagođeni specifičnostima koje karakterišu rudarsku delatnost. Na sajtu www.infomine.com je postavljena baza podataka, gde su klasifikovani profesionalni RRP (http://www.infomine.com). 3.1. Gemcom Programi Gemcom se primenjuju za geološku interpretaciju i modeliranje neslojevitih ležišta i projektovanje površinskih i podzemnih rudnika metala i nemetala (http://www.gemcomsoftware.com). Računarski program Surpac je široko rasprostranjen u svetskoj rudarskoj praksi. Služi za projektovanje rešenja površinske i podzemne eksploatacije, sa prikazom istražnih radova. Za rad u programu potrebno je stvoriti bazu podataka i ažurirati je tokom odvijanja procesa eksploatacije. Ulazni podaci iz baze podataka služe za generisanje računarskih modela u 2D ili 3D okruženju (slika 1). Surpac sadrži alate za upravljanje podacima, geostatistiku, modeliranje, proračun računarskih modela, definisanje kvantiteta i kvaliteta ležišta, planiranje eksploatacije mineralnih


sirovina, primenom različitih vrsta računarskih modela, kontrolom proizvodnje i automatizacijom određenih procesa eksploatacije (http://www.gemcomsoftware.com).

Slika 1 - Računarski 3D model površinskog kopa u programu Surpac

Računarski program GEMS se koristi za istraživanje, modeliranje, projektovanje površinskih i podzemnih rudarskih radova, dugoročno planiranje i praćenje proizvodnje (slika 2). Središnja baza podataka računarskog programa GEMS obuhvata podatke iz sledećih kategorija: bušenja i miniranja, kontrole procenjenih vrednosti pojedinih parametara, geotehnike, istraživanja, kontrole kvaliteta rude, geologije ležišta, plana eksploatacije i rudarskih merenja (http://www.gemcomsoftware.com).

Slika 2 - 3D računarski model rudnog tela u programu GEMS

Računarski program Minex namenjen je za rad sa slojevitim ležištima, najčešće uglja. Sadrži skup alata za upravljanje geološkim podacima i modelom, kategorizaciju slojevitih ležišta i podršku za složenu geološku građu ležišta. Povezuje se sa bazama podataka iz istražnih bušotina, kao i sa nizom geofizičkih, litoloških, hidroloških, strukturnih i drugih podataka, u cilju što boljeg opisa samog ležišta (slika 3). Funkcije plana eksploatacije usko su povezane sa geološkim modelom, a planiranje eksploatacije počinje definisanjem ekonomski najisplativijih delova ležišta koji se posebno označavaju, nakon čega sledi faza projektovanja. Nakon izrade samog projekta, podaci o rezervama se skladište u bazu podataka kojoj je moguće brzo pristupiti i izvršiti odgovarajuće izmene (http://www.gemcomsoftware.com). Sastavni deo računarskog programa Minex je Minex Pit Optimizer koji koristi Lerchs-Grossmanov algoritam za određivanje optimalne konture kopa, što je pogodno


za ležišta sa velikim zaleganjem. Ovde je moguće utvrditi geometriju kopa koja je ekonomski opravdana do određene optimalne dubine, a na osnovu funkcionalne zavisnosti napredovanja kopa u dubinu i širenje završne konture. Osim planiranja eksploatacije Minex sadrži alate za planiranje, praćenje produktivnosti u proizvodnji, kao i alate za proces rekultivacije i saniranja kopa nakon završetka eksploatacije.

Slika 3 - Prikaz slojevitih ležišta u programu Minex

Računarski program MineSched namenjen je isključivo za praćenje procesa i aktivnosti površinske i podzemne eksploatacije, generišući dugoročne i kratkoročne planove eksploatacije. Za praćenje procesa otkopavanja potrebno je imati već definisan blok, mrežni ili poligonski računarski model ležišta, koji predstavljaju ulazne podatke za MineSched. Nakon analize, obrade i upoređivanja podataka, rezultati se prikazuju pomoću odgovarajućih planova i izveštaja koje je moguće dopuniti grafičkim prilozima, 3D animacijama, dijagramima, grafikonima, tablicama i sl. Ovaj programski paket je moguće povezati sa Microsoft Excelom čime je omogućena izrada izveštaja i grafikona, gantograma i mrežnih dijagrama, a što omogućava pregled aktivnosti u različitim vremenskim intervalima (http://www.gemcomsoftware.com).

Slika 4 - Konačan izgled konture kopa u programu Whittle

Računarski program Whittle je prvobitno razvijen od australijske firme Whittle Programming, danas je potpuno u vlasništvu Gemcom-a. Whittle je program za ekonomsku optimizaciju ležišta metaličnih mineralnih sirovina, ekonomsku analizu i dugoročno planiranje. Predstavlja standard za optimizaciju površinskih kopova, odnosno za usklađivanje finansijske isplativosti i optimalne strategije eksploatacije na


površinskom kopu. Ovaj program se koristi za određivanje i planiranje eksploatacionog veka površinskog kopa, kao i za reviziju planova u toku proizvodnje sa ekonomskim analizama na računarskom blok modelu (slika 4). Objedinjuje široku paletu modula za optimizaciju površinskih kopova: strateško planiranje, detaljne analize troškova i cena, projektovanje deponija, različitih konstrukcija površinskih kopova, mešovitu i “cut-off” optimizaciju. U ovom programu je LG metoda najuspešnije primenjena (http://www.gemcomsoftware.com). 3.2. RockWare RockWare je izradila programsku podršku koja se može primeniti na sledeća područja: geologiju, inženjersko prikazivanje i vizuelizaciju podataka površinske i podzemne eksploatacije sa skupom RockWorks programa i područje geo-kartiranja sa skupom ArcGIS programa. Za izradu kontura, mreža i karata određenih površina, za projektante je posebno interesantan program Surfer (http://www.rockware.com). RockWorks obuhvata sledeće programe: RockWorks, LogPlot i RockWorks Utilities. Program RockWorks se koristi u rudarstvu, geotehnici, naftnom rudarstvu i zaštiti životne sredine. Služi za interpretaciju i vizuelizaciju podataka dobijenih iz površinske i podzemne eksploatacije. Mogu se izrađivati karte, izveštaji, preseci, mrežni dijagrami, 3D modeli i proračuni dobijeni iz prostornih baza podataka (http://www.rockware.com). Program LogPlot služi isključivo za izradu i prikaz geotehničkih, geofizičkih, rudarskih i ostalih podataka u obliku grafičkih izveštaja za pojedine bušotine. RockWorks Utilities predstavlja skup pomoćnih računarskih programa za kartiranje, modelovanje, analizu i prikazivanje koji se mogu koristiti samostalno ili uz program RockWorks. Ovim programima se mogu izraditi konture, 3D površine i modeli terena, mrežni modeli i izvršiti modeliranje tela i proračuni zapremine (http://www.rockware.com).

Slika 5 - Izveštaj kartiranja iz rudnog ležišta u programu RockWorks


3.3. ESRI Američka kompanija ESRI nudi jedno od najkompletnijih GIS rešenja u okviru ArcGIS programske kolekcije, koji se koriste za kreiranje, unos, obradu, analizu podataka i prikazivanje geografskih informacija u geoinformacionom sistemu (GIS) (http://www.esri.com/library/bestpractices/mining.pdf). ArcGIS Desktop programski paket sadrži tri različita nivoa licenci: ArcView® – osnovni alati za simbolizaciju i analizu podataka, ArcEditor™ – skup kompleksnih alata za editovanje, simbolizaciju i analizu prostornih podataka i ArcInfo® – obuhvata složenije analitičke funkcije (http://www.arcgis.com). Delovi programskog paketa ArcGIS Desktop su: ArcReader - osnovni pregledač mapa i drugih GIS proizvoda napravljenih u ESRI GIS formatu, korišćenjem ArcGIS Publisher. ArcCatalog™ - omogućava lako pristupanje i upravljanje prostornim ili geografskim podacima koji se čuvaju u fasciklama na lokalnom računarima ili serverima dostupnim na mreži. Podaci mogu biti kopirani, premeštani, brisani ili samo pregledani. ArcMap™ - omogućava formiranje različitih tipova upita i obavljanje različitih prostornih analiza kao i kreiranja karata ili mapa. ArcToolbox™ - pruža okruženje za obavljanje operacija geoprocesiranja (http://www.arcgis.com).

GIS daje pravi okvir za prikupljanje, analizu i interpretaciju kompleksnih prostornih i tabelarnih podataka kakvi se koriste u rudarstvu i geologiji. GIS međusobno povezuje slojeve koje sadrže različite informacije o položaju, što omogućava bolje razumevanje prostora. Slojeve je moguće kombinovati na različite načine zavisno od namene (slika 6). Pronalaženje najbolje lokacije za izgradnju novog površinskog kopa zahteva povezivanje slojeva (http://www.esri.com/library/brochures/pdfs/gis-sols-for-mining.pdf).

Slika 6 - Slojevi formiranja karte površinskog kopa u ArcView Gis


3.4. Bentley MicroStation je paket softverskih CAD programa za izradu 2D i 3D grafičke dokumentacije. Najnovija verzija programa MicroStation V8i, je namenjena isključivo za Microsoft Windows operativni sistem i uključuje potpuno revidirani Direct3D - baziran grafički podsistem, PDF literaturu, upravljanje zadacima i prečice na tastaturi. Poboljšane su mogućnosti vizuelizacije za foto-realistično renderovanje* i animaciju (http://www.bentley.com). MicroStation V8 ima mogućnost da učitava PDF formate u radnu datoteku i da ih dinamički prilagodi potrebama korisnika. MicroStation pruža mogućnost pripremanja grafičkih priloga i animacija u Adobe PDF formatu. Korisnici mogu svoje modele objaviti direktno na Google Earth-u, gde se ti modeli mogu videti i istražiti u interaktivnom slikovitom geografskom okruženju koje pruža Google Earth program (http://www.bentley.com). 3.5. Maptek Računarski program Vulcan predstavlja skup alata za analizu geološke građe ležišta, izradu blok modela, proračun rezervi, projektovanje plana i praćenja eksploatacije, kao i za upravljanje tim procesima. Programski paket se može proširiti dodatnim modulima za izradu baze podataka geodetskih merenja, za izradu rudničkih puteva, projektovanje bušačko–minerskih radova, određivanje troškova transporta na osnovu blok modela, geomehaničko modeliranje i dr. Moguće ga je povezati sa ArcGIS programskim paketom (http://www.maptek.com).

Slika 7 - Modeliranje podzemnih prostorija u programu Vulcan

Računarski program MineSuite predstavlja alat za upravljanje i praćenje rudarskih procesa u površinskoj i podzemnoj eksploataciji: praćenje opreme - GPS, DGPS i RF Tag System, upravljanje i usklađivanje opreme, upravljanje transportom i proizvodnjom, nadzor nad cikličkim transportnim sistemima i produktivnošću, upravljanje gorivom za opremu i dr. Omogućava prilagođavanje baza podataka u SQL- * Rendering je proces konvertovanja modela u sliku, simulirajući prenos svetla kako bi se dobila foto-realistična slika.


u, Oracle-u i povezivanje sa spoljnim bazama. Analizom podataka moguće je generisati različite tipove izveštaja (http://www.maptek.com). I-Site tehnologija koristi se za istraživanje, snimanje, kartiranje i proračune zapremina. 3D laserskim skenerom obavlja se snimanje, odnosno prikupljanje podataka koji se obrađuju i vizuelizuju u računarskom programu I-Site studio. Stvaraju se računarski modeli koje je moguće pratiti paralelno sa odvijanjem rudarskih radova. Program I-Site VoidWorks se koristi za proračun zapremina na osnovu podataka prikupljenih pri podzemnoj eksploataciji (http://www.maptek.com).

3.6. Mintec MineSight 3D koristi interaktivni interfejs za obradu i prikaz podataka iz istražnih i minskih bušotina, kompozitnih modela, 3D blok modela, stratigrafskih i modela površine terena, podataka merenja površinskih i podzemnih radova i dr. Sadrži alate za interpretaciju geoloških podataka, određivanje topografskih kontura, mrežnih i trianguliranih površina. Omogućava potpuno 3D projektovanje podzemnih rudarskih radova, CAD uređivanje poli-linija i tela, preseke i 3D prostorne objekte, triangulacijske funkcije i vizuelizaciju svih slojeva rudarskih i geoloških objekata (http://www.minesight.com). MineSight Compass je moguće povezati sa programom MineSight 3D, a može i samostalno raditi. Služi za realiziranje operacija za uvoz, izvoz, kompoziciju, interpolaciju, obradu i prikaz podataka iz istražnih i minskih bušotina, kao i različitih modela (http://www.minesight.com).

3.7. Datamine Datamine predstavlja sistem računarske podrške namenjene površinskoj i podzemnoj eksploataciji mineralnih sirovina, kao i industriji za preradu sirovina. Razvijen je sistem za upravljanje geološkim podacima (Geological Data Management System – GDMS) i sistem za upravljanje rezervama mineralnih sirovina, razvoj plana eksploatacije, projektovanje rudarskih objekata, upravljanje rudarskim radovima i praćenje proizvodnje (http://www.infomine.com/index/suppliers/).

Slika 8 - Model podzemnih prostorija u programu Datamine studio 3


Datamine studio 3 je program za geološko modeliranje, projektovanje rudarskih objekata i upravljanje rezervama mineralnih sirovina. Pruža alate za rukovanje podacima iz istražnih bušotina i uzoraka, karata, laserski snimljenih 3D modela i dr. Služi za geostatističke i geomehaničke analize i izradu mrežnih i blok računarskih modela. Podržava koncept virtualne stvarnosti pri čemu se na geološkom i rudarskom modelu rudarskog objekta, npr. površinskom kopu, može virtualno pregledati objekat iz perspektive operatera koji će upravljati opremom, npr. kamionom, bagerom i slično (slika 8). Ovim konceptom mogu se izvesti određene analize i poboljšanja sigurnosti rudarskog objekta. Geološki i rudarski podaci mogu se arhivirati i skladištiti u jednu datoteku od koje je uvek iznova moguće početi razvijati novu varijantu rešenja (http://www.infomine.com/index/suppliers/). Mine2-4D Underground je automatizovan računarski program za planiranje eksploatacije i upravljanje u podzemnoj eksploataciji mineralnih sirovina, koji donosi razna poboljšanja kroz usklađivanje sa profesionalnim rudarskim računarskim programima kao što su npr. Datamine, Vulcan, Surpac, Micromine i CAD programima AutoCAD, MicroStation i dr., povezujući se direktno na baze podataka iz kojih se podaci automatski ažuriraju. Mogu se izraditi kratkoročni i dugoročni planovi eksploatacije, upravljački gantogrami povezani sa 3D modelima, animacijama i dr. (http://www.infomine.com/index/suppliers/). Mine2-4D Open Pit program je namenjen površinskoj eksploataciji mineralnih sirovina, odnosno za projektovanje površinskih kopova, planiranje završnih kontura i procesa eksploatacije mineralnih sirovina u kontrolisanom prirodnom okruženju. Optimizacija blok modela obavlja se u programima Datamine NPV Scheduler ili Whittle. Sadrži alate za projektovanje parametara površinskog kopa, rad sa optimizovanim računarskim blok modelima, kao i procesima koji prate rudarske radove, kao što su planiranje pristupnih i transportnih puteva i sl. Moduli za praćenje napredovanja i širenja površinskog kopa omogućavaju 3D animaciju rudarskog objekta pri čemu je moguće pratiti promene kroz vreme (http://www.infomine.com/index/suppliers/). 3.8. Micromine U računarski program Micromine integrisano je devet modula: Core, Exploration, Wireframing, Resource Estimation, Pit Optimisation, Mining, Scheduling, Surveying i Plotting (http://www.micromine.com). Modul Core namenjen je unosu, proveri, vizuelizaciji i interpretaciji podataka sa površine terena, iz bušotina i iz podzemnih objekata u 3D programskom okruženju. Modul Exploration sadrži skup alata za statističke proračune, detaljan rad sa podacima iz bušotina i DTM (Digital Terrain Models) površinama i mrežama. Wireframing modul služi za izradu i analizu trianguliranim 3D površinama i telima. Modul Resource Estimation objedinjuje alate za klasifikaciju, kategorizaciju i proračun rezervi. Pit Optimisation modul koristi se za određivanje optimalnih završnih kontura kopa koristeći Lerchs-Grossmanov algoritam. Sa Mining modulom se razvija plan i parametri miniranja za koje se pretpostavlja da će pokazati najbolje rezultate. Modul Scheduling služi za upravljanje i praćenje napredovanja rudarskih radova. Pomoću


modula Surveying unose se i obrađuju podaci geodetskih merenja, a modul Plotting služi za pripremu za štampu i samo štampanje dokumentacije (slika 9).

Slika 9 - Računarski model u programu Micromine

Field Marshal služi za direktan unos i analizu prikupljenih podataka iz istražnih geoloških radova i rudarskih objekata u posmatranom eksploatacionom polju (http://www.micromine.com). Pitram i Dome predstavljaju računarsku podršku u rudarstvu za kontrolu i upravljanje rudarskim radovima kroz dnevno, nedeljno, kratkoročno i dugoročno planiranje, sakupljanje relevantnih podataka i upravljanje u realnom vremenu, analize i izveštavanje (http://www.micromine.com). GBIS predstavlja sistem za upravljanje podacima i bazama podataka, koji je utemeljen na sledećim modulima: Core, Professional, Coal i Sample Tracker. Core modul služi za izgradnju robustnog sistema za upravljanje podacima koji je prilagodljiv potrebama preduzeća. Professional modul predstavlja dopunu Core modula, a obuhvata alate za rad sa podacima istražnih geoloških i rudarskih radova. Coal modul namenjen je za rad sa složenim podacima ležišta uglja, a sa Sample Tracker modulom moguće je upravljati prikupljenim, pripremljenim i analiziranim uzorcima (http://www.micromine.com). 3.9. Geosoft Računarski program Oasis Montaj služi za analizu, obradu, 2D i 3D interpretaciju geofizičkih, geohemijskih i geoloških podataka. Integracijom podataka sa površine terena i podataka iz bušotina, kao i geofizičkih modela olakšana je stručna interpretacija. U program mogu biti uneti različiti tipovi podataka npr. podaci u određenim tačkama, mreže i slike, vektorski i 3D podaci, podaci iz mernih instrumenata, GIS podaci, mrežni i blok modeli i dr. (http://www.geosoft.com).


U programu je integrisana podrška za povezivanje sa spoljnim serverima baza podataka, kao i podrška za kreiranje, pregledanje i deljenje datoteka s korisnicima programa ArcGIS. Oasis Montaj se koristi u istraživanju ležišta mineralnih sirovina, geološkim istraživanjima i kartiranju, istraživanju ležišta nafte i gasa, zaštiti životne sredine, obrazovanju i dr. Računarski program Target namenjen je prvenstveno za izradu i vizuelizaciju struktura ispod površine terena koristeći podatke iz istražnih bušotina. Sadrži alate za obradu mreža istražnih bušotina i geofizičkih modela predstavljenih 2D mrežama, Surpac STR, DTM ili Datamine mrežnim modelima (slika 10). Podatke o istražnim bušotinama moguće je unositi iz različitih izvora podataka, a vizuelizacija tih podataka se može ostvariti izradom izveštaja o kartiranju bušotina i mrežnih dijagrama. Povezivanjem podataka sa površine terena i iz istražnih bušotina mogu se izraditi detaljne i integrisane karte za potreba površinske i podzemne eksploatacije (http://www.geosoft.com).

Slika 10 - Kreiranje mreže površina i kontura u programu Geosoft Target

3.10. AutoDESK Firma AutoDESK je osnivač industrijskog standarda za 2D i 3D tehničko projektovanje i modeliranje. AutoCAD je računarski program koji pripada grupi CAD programa i ne pripada profesionalnim rudarskim programima, ali se koristi u rudarstvu za izradu tehničke dokumentacije. Osim u rudarstvu AutoCAD se koristi u građevinarstvu, arhitekturi, mašinstvu, elektrotehnici i drugim oblastima, sa posebno prilagođenim verzijama programa za svako područje. Za izradu tehničke dokumentacije u programu AutoCAD koriste se alati za organizovanje i upravljanje formatima i razmerama crteža, automatizovanje blokova naredbi za procese koji se ponavljaju, crtanje sa zadavanjem parametara i dr. Za rad u 3D programskom okruženju podržani su alati za modeliranje 3D objekata, vizuelizaciju, navigaciju i unos laserski skeniranih objekata u 3D okruženje (http://usa.autodesk.com). 4. RAČUNARSKI MODELI LEŽIŠTA I RUDARSKIH OBJEKATA U fazi izrade računarskog modela ležišta ili grupe ležišta i rudarskih objekata moguća je primena pet tipova modela. Ovi modeli uglavnom koriste iste ulazne


podatke ali imaju različite izlazne forme. Svaki od tipova modela koji su u primeni, ima svoje mesto i ulogu zavisno od namene modela. 4.1. Triangulacijski model Triangulacija je početni korak za izradu mrežnog i konturnog modela u najvećem broju RRP. Ovaj model sačinjava niz trouglova formiranih na bazi referentnih tačaka (bušotina). Triangulacijom se predstavljaju površine terena, krovine ili podine sloja, rudnog tela, površinskog kopa i sl. (slika 11).

Slika 11 - Triangulacijski model ležišta u programu AutoCAD

4.2. Mrežni - digitalni model Mrežni model predstavlja grupu linija ili stringova kojima se uglavnom ograničavaju površine, slično kao kod triangulacije. Može se izvoditi kao površinski (npr. u smeru x i z osa) ili prostorni model (u smeru sve tri ose). Elementi mreže mogu biti pravougaonik (kvadrat) ili neki drugi prikaz, primer mrežnog modela topografije terena (slika 12).

Slika 12 - Prikaz mrežnog modela ležišta


4.3. Konturni model Konturnim modelom se mogu predstavljati različite vrste i vrednosti parametara. U procesu izrade računarskog modela najčešće se koristi u kombinaciji sa mrežnim modelom ili sam za sebe, sa 2D ili 3D prikazima. Konturni model je posebno pogodan za prikazivanje planova koji se rade u dve dimenzije, a takođe kao i za mrežni model kvaliteta izlaza koji zavisi od gustine same mreže (slika 13).

Slika 13 - Konturni model ležišta prikazan u programu Surfer

4.4. Žični model Žični model definiše prostorni oblik objekta koji se modelira (slika 14). Zasnovan je na primeni interaktivnih parametara i njihove veze u modelu. Ovim modelom se predstavljaju rudna tela, rasedi, prostorije u rudnicima sa podzemnom eksploatacijom itd. Može biti analiziran u izometriji, ali i u kombinaciji s drugim modelima. Može biti konvertovan u blok model. Za unos podataka potrebno je poznavati cilj izrade žičnog modela, pa se na osnovu toga određuju ulazni parametri (veličina ležišta, dužina hodnika i slično).

Slika 14 - Žični model podzemnih prostorija u programu GEMS


4.5. Blok model Blok modelom se definiše model ležišta ili površinskog kopa sa 3D podelom na blokove i podblokove (slika 15). Ovim modelom se može predstaviti geološka struktura ležišta, raspored zona mineralizacije itd. Blok model se predstavlja metodama interpolacije, statističkim ili geostatističkim metodama, krigovanjem i metodom najbližih susednih tačaka, a predstavlja se u ravni, preseku ili 3D obliku. Blok model pruža najveće mogućnosti od svih tipova modela i zato ima najširu primenu u modeliranju ležišta i površinskih kopova. Može se koristiti za sve tipove ležišta, tako što se prilagođavaju dimenzije blokova.

Slika 15 - Blok model ležišta prikazan pomoću programa Surpac

5. ZAKLJUČAK Informacione tehnologije u rudarstvu se primenjuju za projektovanje i modeliranje u površinskoj i podzemnoj eksploataciji u cilju smanjivanja troškova proizvodnje i vremena pripreme a povećanja produktivnost. Uz pomoć računarskih programa, koji se zasnivaju na 3D grafičkom interfejsu, omogućava se efikasno upravljanje procesima optimizacije površinske i podzemne eksploatacije pomoću procesa digitalizacije, vektorskog renderinga i vizuelizacije uz prikaz u realnom vremenu. Osnova su 3D alati za izradu strukturnog modela. Računarski programski paketi pružaju mogućnost određivanja i dobijanja podataka o mineralnim sirovinama koji su od najveće važnosti za optimizaciju i homogenizaciju procesa proizvodnje u rudarstvu. Grafički prikazi u računarskim programima su doprineli efikasnijem i kvalitetnijem pristupu planiranju, modeliranju i optimizaciji proizvodnje i prerade mineralnih sirovina. Računarski programi za modeliranje rudnika sa površinskom i/ili podzemnom eksploatacijom, kao i za planiranje proizvodnje, predstavljaju osnovu za upravljanje procesima i alat za projektovanje rudarskih aktivnosti.


LITERATURA [1] Savić, M., (2003): Softverska podrška projektovanju površinskih kopova,

Transport i logistika, 5, pp113-134. [2] Vujić, S., Miljanović, I., Petrovski, A., (2008): Rudnički računarski podržani

informaciono-upravljački sistemi sa primerima iz prakse (CD publikacija), Rudarsko-geološki fakultet, Beograd.

[3] Vujić, S., (2010): Četrdeset godina računarstva u srpskom rudarstvu, Rudarsko-geološki fakultet, Srpska akademija nauka i umetnosti, Akademija inženjerskih nauka Srbije, Beograd.

[4] 3D Engineering Design & Architecture CAD Software Solutions -Bentley Products, http://www.bentley.com/en-US/Products/

[5] Autodesk 2D and 3D Design and Engineering Software, http://usa.autodesk.com/

[6] Complete Mining Software Solutions, http://www.minesight.com/ [7] Datamine Software Ltd., Software Mine Modeling, Other Software,

http://www.infomine.com/index/suppliers/Datamine_Software_Ltd.html [8] Earth Science and GIS Software,

http://www.rockware.com/product/overview.php?id=164 [9] Exploring for Mineral Resources, http://www.geosoft.com/products [10] GIS Best Practices, http://www.esri.com/library/bestpractices/mining.pdf [11] GIS Software that Gives You the Geographic advantage,

http://www.arcgis.com/home/ [12] Gold Mining Techniques, http://www.mine-engineer.com/mining/mine3.htm [13] InfoMine - Mining Intelligence and Technology, http://www.infomine.com/ [14] Micromine, innovative software solutions and services to the mining,

http://www.micromine.com/products-downloads-1 [15] Mining Software Solutions,

http://www.gemcomsoftware.com/sites/default/files/products/ [16] The Geographic Advantage, GIS Solutions for Mining,

http://www.esri.com/library/brochures/pdfs/gis-sols-for-mining.pdf [17] Tools for Mine Planning and Geology Surveying and Modelling,

http://www.maptek.com/products/

računarski programi za projektovanje i modeliranje u rudarstvu

Documents