Problème :
La planification à moyen-terme et opérationnelle dans l’industrie minière est un domaine où la simulation est devenue, de fait, la référence. La simulation est particulièrement adaptée à la planification des opérations minières : avec leurs centaines de machines qui interagissent, les activités de maintenance qui se chevauchent, les configurations complexes des mines et la capacité limitée des convoyeurs et des trémies.
Dès que vous créez une simulation qui prend en compte des milliers de paramètres et divers types d’équipement, vous avez besoin d’un grand nombre de données provenant de sources variées afin de faire tourner le modèle. Entrer, maintenir et mettre à jour toutes ces données est un défi. La configuration d'une mine change tous les jours, dès que vous avancez dans les chambres, et mettre à jour les données et appliquer la simulation dans des opérations de routine devient alors quelque chose de trop complexe pour les planificateurs miniers. C’est pourquoi les principales entreprises minières au monde demandent fréquemment des outils basés sur la simulation et intégrés, avec des interfaces intuitives, pour soutenir la planification quotidienne et à moyen-terme de leurs opérations. C’est la voie que suivait le deuxième producteur de nickel mondial.
Le processus des travaux dans les chambres est cyclique : forage, extraction par explosifs, puis enfin triage, puis à nouveau forage. La principale contrainte à laquelle ils sont confrontés est que toutes les explosions sont effectuées au même moment dans toute la mine, deux fois par jour. Cela est dû au fait que le déclenchement d’une explosion nécessite l’évacuation de toute la mine, pour des raisons de sécurité évidentes. Si les équipes chargées du forage et du triage n’ont pas terminé, l’explosion est reportée au lendemain et la capacité de production est perdue.
Un bon exemple de ces problèmes quotidiens est le choix de la profondeur optimale pour les trous de mine. Des trous de mine plus profonds offrent l’avantage de pouvoir utiliser plus efficacement les jumbos de forage, mais des trous de mine moins profonds réduisent les risques de report de l’explosion.
Il n’existe pas de solution globale en ce qui concerne le compromis pour la profondeur des trous de mine, car :
- Le calendrier des cycles peut varier.
- Un appareil de forage peut être partagé entre plusieurs chambres.
- La vitesse de triage dépend de la longueur du transport et de la position des cheminées.
- Les performances de forage peuvent varier d’une chambre à l’autre pour des raisons d’ordre géologique.
Des expériences de simulation doivent être menées au moins toutes les semaines dans le cadre du processus minier. C’est pourquoi un outil spécialisé, qui simplifie l’expérience de simulation, est nécessaire.
Solution :
Amalgama a développé une solution de simulation spécialisée, destinée à une utilisation régulière par les planificateurs miniers. Cet outil est une application, qui dispose des fonctionnalités suivantes :
- Préférences régionales
- Importation de données en provenance de systèmes ERP, EAM et GIS spécialisés.
- Une interface utilisateur spécifique pour la saisie des données avec une carte interactive de la mine.
- Simulation dynamique interactive.
- Rapports permettant d’afficher les résultats de la simulation dans des graphiques et des tableaux.
- Exportation des résultats de modélisation dans des systèmes informatiques externes.
Techniquement, cet outil crée un modèle de simulation AnyLogic en utilisant une interface utilisateur qui répond aux besoins du directeur de la mine : Commercialement, cet usage relève typiquement d’une application OEM, où le moteur AnyLogic est utilisé au sein d'une autre application verticale.
Les tableaux de bord de l’outil minier montrent la façon dont la capacité de production dépend de la profondeur des explosions pour chaque chambre, dans chaque situation.
La profondeur des trous de mine n’est évidemment pas le seul problème dans le cadre duquel l’outil de simulation minière est utilisé. Il sert également à faciliter la planification hebdomadaire et à repérer les goulets d’étranglement dans le système de transport souterrain. Cette simulation montre que la reprogrammation des activités et le reroutage du transport souterrain permet d’améliorer la production de la mine et garantit l’acheminement d’un flux stable de minerai vers l’usine de traitement.
Conclusions :
Une mine souterraine est un système complexe, qui comporte de nombreuses contraintes et interdépendances. La simulation est particulièrement adaptée à la complexité. Le modèle AnyLogic reproduit les interactions entre des unités d’équipement mobiles, ainsi que le fonctionnement des convoyeurs transportant des flux continus de minerai.
Les modèles miniers nécessitent un grand nombre de données, que les planificateurs miniers ont des difficultés à entretenir. Pour simplifier l’utilisation régulière de la simulation, ce nouvel outil a été créé. Il se compose d’une interface utilisateur graphique spécialisée et destinée aux planificateurs miniers, ainsi qu’au modèle de simulation de mine AnyLogic.
Cet outil ouvre la voie à une utilisation efficace de la simulation dans les opérations minières, afin de venir appuyer une palette variée de décisions, qui vont de la programmation des opérations quotidiennes au calcul des retours sur investissement.
Présentation du projet par Andrey Malykhanov, d’Amalgama
