Лаптев Владимир Викторович, Наговицын Григорий Олегович
Современные горнодобывающие предприятия всё чаще сталкиваются с необходимостью принимать оперативные управленческие решения в условиях высокой неопределённости: колебаний рынка, изменения геологической обстановки, технических ограничений. Для реализации требований отрасли нужны единые, гибкие и автоматизированные цифровые инструменты, способные работать на всех уровнях — от стратегии до сменного задания.
В данных условиях предприятия всё чаще делают ставку на среднесрочное планирование — тот уровень управления, который напрямую связывает стратегические цели предприятия с реальными производственными возможностями. Именно здесь закладываются объёмы добычи, распределение техники, логистика грузопотоков и экономическая устойчивость на ближайшие кварталы и годы.
Для решения этих задач на базе отечественной горно-геологической информационной системы (ГГИС) «Майнфрэйм» разрабатывается специализированный модуль среднесрочного планирования для открытых и подземных горных работ, охватывающий горизонт от квартала до 3–5 лет, однако основная бизнес-задача — формирование плана горных работ на год. Это не просто модуль расчёта объёмов — это интеллектуальная система, способная автоматически формировать, оптимизировать и визуализировать сценарии развития горных работ с учётом технологических, геологических и экономических ограничений.
Единое геоинформационное пространство — основа достоверных данных
Сердце решения — концепция единого геоинформационного пространства, реализованная в архитектуре ГГИС «Майнфрэйм». Все данные — от геологических моделей и объектов горной технологии до характеристик парка техники и транспортных сетей — хранятся в одной базе и постоянно актуализируются подразделениями предприятия. Это позволяет планировщикам работать не с разрозненным набором файлов, а с живой, согласованной моделью рудника, что радикально снижает риски ошибок и искажения исходных данных и, как следствие, повышает точность планирования.
Такой подход устраняет классическую проблему горного предприятия — путаницу с данными: дублирование и потерю информации при передаче между службами и различными информационными системами, несогласованность версий или форматов файлов. В ГГИС «Майнфрэйм» данные вводятся один раз и используются всеми: от геолога, маркшейдера, технолога до планировщика горных работ, что гарантирует достоверность и актуальность информации, на которой основаны управленческие решения.
Подход к планированию
Исходные данные: геологическая модель и объекты горной технологии с атрибутивной информацией, параметры производственных циклов и процессов горных работ, перечень и характеристики применяемой техники и ряд дополнительных ограничений подгружаются в модуль планирования напрямую из единой, централизованной БД. Настройка сценария планирования производится с помощью автоматизированных инструментов нарезки выемочных единиц, создания транспортной сети, определения правил и технологических ограничений ведения горных работ. Расчёт сценария планирования производится автоматически в два этапа:
1) определение оптимальной последовательности отработки выемочных единиц и выработок. Критерий оптимизации — минимальное отклонение от заданных целевых показателей за расчётный подпериод с учётом взаимной работы выемочно-погрузочной техники и минимизации её простоев;
2) имитационное моделирование технологических процессов, использующее полученную последовательность в качестве приоритетов направлений ведения горных работ и проверяющее её выполнимость с учётом всех этапов — подготовки к выемке, выемки и погрузки, транспортирования, складирования, отвалообразования, а также всех ограничений, влияющих на реализацию технологических процессов отработки запасов месторождения.
В расчёте используются алгоритмы оптимизации, реализованные в рамках парадигмы программирования в ограничениях, включающие предварительное сокращение пространства поиска, поиск допустимого решения и его последующее улучшение гибридным методом. Ключевым элементом является разработанный метод выявления несовместных значений переменных, который значительно снижает вычислительные затраты и требования к памяти, позволяя эффективно решать задачи с моделями, содержащими сотни тысяч и миллионы блоков. Всё это ускоряет подготовку плана, оптимизирует его, повышает качество и точность планирования. Особое внимание уделено универсальности системы, которая достигается за счёт применения объектно-ориентированной модели данных и гибкой системы учёта правил и ограничений. Система применима как для открытых, так и для подземных горных работ при многообразии применяемых систем разработки.
Модуль планирования «Майнфрэйм» обеспечивает:
• автоматизированное формирование сценариев отработки месторождения;
• гибкую настройку технологических правил и ограничений на основе выбранной системы разработки и локальных принципов отработки конкретного месторождения;
• корректный учёт перечня и продолжительности технологических операций в каждом забое благодаря гибкой настройке методик, заложенных в модуль;
• динамический учёт плеч доставки и расчёт транспортной задачи;
• оптимизацию расчёта плана по ключевым показателям: объёмы добычи, соотношение руда/вскрыша, минимизация простоев и перегонов техники;
• имитационное моделирование — проверка выполнимости плана с учётом реальных ограничений: простоев техники, пропускной способности дорог, графиков ТОиР и т. п.;
• интерактивную 3D-визуализацию динамики отработки и формирование настраиваемой отчётности.
Практическое применение. Коллаборация с производством —потребность в современных реалиях
Разработка модуля планирования ведётся в тесном партнёрстве с ПАО «АК АЛРОСА», одним из лидеров мировой алмазодобывающей отрасли. Сотрудники предприятия активно участвовали в создании модуля на всех этапах — от первоначального проектирования до опытной эксплуатации бета-версии, которая уже применяется для составления пробных планов развития горных работ как при подземном, так и при открытом способе добычи полезных ископаемых. Такое сотрудничество обеспечивает разработку решения, полностью соответствующего практическим потребностям и глубокой предметной экспертизе отраслевых профессионалов.
Создаваемые модули — это не локальное решение под конкретное предприятие, они проектируются как универсальный индустриальный продукт, применимый к различным системам разработки, комплексам механизации и горно-геологическим условиям.
Что дальше?
К концу первого квартала 2026 года запланирован релиз пилотных версий коммерческого продукта «Среднесрочное планирование МАЙНФРЭЙМ» для ОГР и ПГР. Для ОГР решение будет применимо для сплошных, углубочных и смешанных систем разработки. Для ПГР — на системах с подэтажным обрушением и торцевым выпуском, камерной системе с закладкой выработанного пространства, а также слоевой системе разработки. В дальнейшем данный продукт будет развиваться и функционально совершенствоваться, в том числе расширяя горизонты применяемых систем разработки.
Первая коммерческая версия — это не просто пилот, это полноценный инструмент, который уже помогает специалистам автоматизированно создавать планы развития горных работ, сравнивать возможные сценарии, оценивать риски и принимать обоснованные решения на основе достоверных цифровых данных.
Создаваемое решение станет основой для будущих инструментов оперативного планирования, обеспечивая сквозную связанность от стратегии до сменного задания.
Решения ГГИС «Майнфрэйм» сегодня используются на десятках горнодобывающих предприятий, в проектных институтах и ведущих горных вузах страны. Это не эксперимент, а зрелая, работающая экосистема, в которой ежедневно сопровождается разработка месторождений, обучается новое поколение горных инженеров и принимаются современные управленческие решения.
Начальник управления планирования производства АК «АЛРОСА» ПАО Александр Степанович Хабытов:
— В современных условиях растущих рисков мы в АЛРОСА рассматриваем внедрение отечественной интеллектуальной системы среднесрочного планирования на платформе ГГИС «Майнфрэйм» как стратегическую необходимость. Для нас ключевое значение имеет работа в едином цифровом пространстве, обеспечивающая достоверность данных, а также возможность автоматизированного построения и оптимизации сценариев с учётом всего комплекса ограничений.
Особую практическую ценность мы видим в корректном учёте критически важных производственных параметров: динамических плеч транспортировки, реальной производительности оборудования, оптимального распределения техники и моделирования периодических простоев.
Уже в конце 2025 года бета-версия модуля позволит нам создавать планы для подземных и открытых горных работ в условиях, близких к реальным. Мы уверены, что этот инструмент станет основой для принятия взвешенных решений и повышения эффективности нашего производства.
Реклама ООО «Лаборатория Майнфрэйм» ИНН: 5118004062 , erid: 2SDnjeVauMh
+7 (815) 221-62-52, info@mineframe.ru
