«Умный полигон» в добыче урана: online скважины, 3D-моделирование, искусственный интеллект

Урановый холдинг «АРМЗ» начинает тиражирование проекта «Умный полигон». Опытная эксплуатация технологии началась в декабре 2018 года на Источном месторождении урана Хиагдинского рудного поля. За полгода обкатки проекта разработчики выявили и устранили недочеты. Теперь интеллектуальную технологию добычи урана методом скважинного подземного выщелачивания будут применять и на других площадках холдинга.

29 июля 2019

Умный полигон

На экранах мониторов — разноцветные 3D-схемы работающих насосов, периодически в окнах всплывают графики и цифры — оператор на Источном месторождении урана за диспетчерским пультом в режиме реального времени следит, как работают откачные и закачные скважины, как движутся растворы, исправны ли насосы. Все данные фиксирует система видеонаблюдения и датчики, установленные на каждой скважине, а компьютерная программа собирает и анализирует информацию. Если что-то пойдет не так, программа даст сигнал диспетчеру. Программные комплексы «Умного полигона» позволяют достоверно оценивать горно-геологическую обстановку отрабатываемых участков месторождений, моделировать варианты отработки, проводить точный анализ выполненных работ, оперативно принимать решения при анализе освоения месторождения и геологическом моделировании.

Предупреждать проблемы

«Умный полигон» 10 лет разрабатывали специалисты горнорудного дивизиона «Росатома» и ученые Северского технологического института НИЯУ «МИФИ». Сегодня это один из блоков большого проекта по созданию Единой цифровой стратегии «Росатома».

Опытную эксплуатацию «Умного полигона» в Баунтовском эвенкийском районе Бурятии «Хиагда» начала в декабре 2018 года. За несколько месяцев стало ясно, что новая технология очень выгодна: значительно выросла производительность труда, повысилась эффективность добычи урана. «Предприятие оптимизировало схемы вскрытия рудных тел, сократило расходы на добычу и эксплуатацию полигона. Мы доводим обработку геологических и геотехнологических данных до полной автоматизации. Обеспечив оперативный доступ к любой геотехнологической информации, мы сможем рассчитывать оптимальные режимы отработки эксплуатационных блоков», — говорит генеральный директор «Хиагды» Андрей Гладышев.

«Во время опытной эксплуатации мы получили много данных о работе оборудования, увидели проблемы, о существовании которых и не подозревали, — рассказывает научный руководитель проекта «Умный полигон», профессор СТИ НИЯУ «МИФИ» Михаил Носков. — У предприятия много насосного оборудования, периодически оно выходит из строя и его нужно чинить или заменять. Сейчас появилась возможность еще до поломки увидеть, когда что-то не так, и провести предупредительные работы. Это повышает срок службы оборудования и экономит средства на обслуживание добычного комплекса. Вскрылись и другие проблемы. Например, мы увидели, что насосы, потребляющие одинаковое количество электроэнергии, работают по-разному: один выдает пять кубов металлосодержащего продуктивного раствора, а другой — всего два. Раньше такие данные получить было неоткуда, а они очень важны для снижения расхода электроэнергии. Теперь диспетчер может избежать потерь, отправив на проблемный участок бригаду ремонтников».

Скважины онлайн

Программа также рассчитывает оптимальный способ добычи металла и наиболее эффективную подачу химических реагентов. 3D-моделирование добычных процессов позволило оптимизировать схемы вскрытия рудных тел.

«Подачу и откачку растворов система моделирует таким образом, чтобы это было оптимально с точки зрения технологического цикла и, как следствие, с точки зрения затрат, — объясняет руководитель направления дирекции по информационным технологиям АРМЗ Роман Рудин. — Сегодня мы внедряем инновации, которые в ближайшем будущем позволят говорить о новой модели добычного производства. Онлайн-доступ к удаленному оборудованию, мгновенная обработка информации и другие новые функции позволят оперативно принимать решения. Наша задача — перевести на цифру все этапы добычного цикла подземного скважинного выщелачи­вания».

За время работы в сложных климатических условиях оборудование экспериментальной площадки не подводило, работало бесперебойно. По итогам эксперимента принято решение о тиражировании технологий «Умного полигона» и на другие объекты Хиагдинского рудного поля. С 2019 года все новые месторождения будут оборудовать интеллектуальными сис­темами.

«Урановый холдинг «АРМЗ» — один из первых в мире, кто внедряет умные технологии на всех этапах технологических процессов — от разведки, добычи урана до ликвидации рудников скважинного подземного выщелачивания. Наша задача — с помощью современных ИТ-инструментов усовершенствовать производство, повысить его конкурентоспособность, а главное — сделать безопасным для окружающей среды», — подчеркивает директор по информационным технологиям АРМЗ Вячеслав Галактионов.

Компьютер вместо человека

Михаил Носков уверен, что благодаря тиражированию проекта технология будет совершенствоваться и дальше и впоследствии система управления рудниками станет такой же умной, как высококвалифицированные инженеры и геотехнологи. «Надо использовать все возможности предсказательной аналитики, вводить элементы искусственного интеллекта, чтобы системы не только собирали данные, но и проводили интеллектуальную диагностику, управляли режимами работы оборудования, — говорит Михаил Носков. — Раньше человек должен был идти на полигон, вручную там брать пробы, регулировать насосы. Управление было полностью ручным. Сейчас на пилотной площадке полигоном управляет оператор из диспетчерской, он принимает решения, опираясь на данные информационных систем. А на финальной стадии движением растворов и работой скважин будет управлять компьютер, без участия человека, он сам будет решать возникшие проблемы, например, исправлять сбои в работе оборудования, а в идеале их предугадывать. Участие человека понадобится только для устранения каких-то форс-мажоров: разрыва трубопровода, пожара, последствий землетрясения. В остальном же безлюдное интеллектуальное производство — то, к чему мы стремимся. Это случится в ближайшие пять лет».

Если «Умный полигон» внедрять еще на этапе проектирования разработки месторождения, то работать будет еще удобнее, отмечает Михаил Носков. Инструменты умной системы позволят быстрее выявлять ресурсы залежей, планировать их отработку, рассчитывать, как снизить количество технологических скважин, расход реагентов и электроэнергии. Интегрированный комплекс программ, разработанный учеными МИФИ и специалистами «Росатома», в ближайшем будущем станет платформой для работы не только отечественных предприятий, добывающих уран методом скважинного подземного выщелачивания, но, возможно, и иностранных. Проектом «Умный полигон» уже интересуются зарубежные компании.

Начать обсуждение


UP-PRO в сетях