A Review of Computer Simulations in Underground and Open-Pit Mining

• Autorzy: Kęsek M. , Klaś M. , Adamczyk A.

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2018-02-01

Warianty tytułu

PL

Przegląd symulacji komputerowych w górnictwie podziemnym i odkrywkowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the role of computer simulations in present times and discusses aims and benefits of using such solutions. It was established that by conducting simulations and building virtual models it is possible to increase the efficiency of analysed processes while minimizing the costs of production, logistics, storage, etc. What is more, simulation models allow for scenario analysis of various solutions, and thus making the appropriate decisions based on the obtained results. Therefore, they become the basis for the analysis of various technological and process changes. Simulation and modelling tools are increasingly used in the mining industry. Computer models of mining processes supplied with real data are a useful tool for testing planned changes, an investment risk analysis or a quality assessment of accepted solutions. The authors cited and discussed selected simulations of mining processes made in various tools, and also proposed a method of simulation the process of coal production with a longwall complex in the 3D dimension using FlexSim Simulation Software. The simulation model was built on the basis of the ProcessFlow technology, allowing for building the logic of the system in the form of block diagrams, and thus significantly shorten the time of modelling extensive processes.

PL

W artykule zaprezentowano rolę symulacji komputerowych w dzisiejszych czasach oraz omówiono cele i korzyści płynące z wykorzystania tego typu rozwiązań. Ustalono, że dzięki zastosowaniu symulacji i wirtualnych modeli możliwe jest zwiększenie wydajności analizowanych procesów przy jednoczesnej minimalizacji kosztów: produkcji, logistyki, magazynowania itd. Co więcej, modele symulacyjne pozwalają na analizę scenariuszową różnych rozwiązań, a tym samym i podejmowanie trafnych decyzji na podstawie uzyskiwanych wyników. Dlatego też stają się one podstawą do analizy różnych zmian technologicznych i procesowych. Narzędzia do modelowania i symulacji coraz częściej wykorzystuje się również w branży górniczej. Modele komputerowe procesów górniczych zasilone rzeczywistymi danymi są użytecznym narzędziem do testowania planowanych zmian, analizy ryzyka inwestycji czy też oceny jakości przyjętych rozwiązań. Autorzy przytoczyli i omówili wybrane symulacje procesów górniczych wykonane w różnych narzędziach, a także zaproponowali metodę symulacji procesu wydobycia węgla kamiennego kompleksem ścianowym w wymiarze 3D przy wykorzystaniu oprogramowania FlexSim Simulation Software. Model symulacyjny został zbudowany w oparciu o technologię ProcessFlow, pozwalającą na budowę logiki działania systemu w postaci schematów blokowych, a tym samym i znaczne skrócenie czasu modelowania obszernych procesów.

Słowa kluczowe

EN

computer simulation; mining; FlexSim; modelling

PL

symulacja komputerowa; górnictwo; FlexSim; modelowanie

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 20, nr 2
• Strony: 7--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Kęsek M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mining and Geoengineering, 30 059 Cracow, Poland

autor

Klaś M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Management, 30-059 Cracow, Poland

autor

Adamczyk A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mining and Geoengineering, 30 059 Cracow, Poland

Bibliografia

• 1. Bąk P.: Financing of the investment activity based on the example of coal mining industry, Mineral Resources Management, Vol. 24, 2008, pages 11-17, ISSN 0860-0953.
• 2. Beaverstock M., Greenwood A., Nordgren W.: Applied Simulation: Modeling and Analysis using FlexSim. 5th Edition. FlexSim Software Products, Inc., Orem, USA, 2017.
• 3. Brzychczy E., Kesek M., Napieraj A., Magda R.: An expert system for mine planning in underground hard coal mines, Mineral Resources Management, vol. 33, No. 2, 2017, pages: 113-127, ISSN: 0860-0953.
• 4. Camargo L. F. R., Rodriguez L. H., Lacerda D. P., Piran F. S.: A method of integrated process simulation in the mining industry, European Journal of Operational Research, vol. 264, No. 3, 2018, pages 1116-1129.
• 5. Chęciński S., Witt A.: Modeling and simulation analysis of mine production in 3D environment, Mining Science 2015, vol. 22, pages 181-189.
• 6. Chęciński S., Witt A.: Simulations of open pit mine production in 3D environment, Opencast Mining, 2015, R. 56, No. 6, pages 5-10.
• 7. Ciszak O.: Computer aided modeling and simulation of production processes, Scientific Notebooks from Poznan University of Technology. Machine Construction and Production Management. No. 6, 2007, pages 39-45. ISSN: 1733-1919.
• 8. Fuksa D.: The ways of solving non-linear decision problems through application of optimal productions plans for mines, Mineral Resources Management, Vol. 23, 2007, pages: 97-108, ISSN 0860-0953.
• 9. Herezy Ł., Korzeniowski W., Ranosz R., Skrzypkowski K.: Analysis of the dependence of vertical convergence of longwall walkways on the coefficient of pressure increase determined for the mechanized support section. Unpublished work, Kraków 2014.
• 10. Herezy Ł., Waloski R., Terpák D., Wiktor-Sułkowska A.: The potential impact of automation on longwall faces efficiency improvement, Logistics, No. 4, 2015, pages: 8962-8971, ISSN 1231-5478.
• 11. Kęsek M.: Visual Basic as a Tool for Monitoring and Analyzing Machines, Journal of the Polish Mineral Engineering Society, No. 2, 2018, pages: 195–200, DOI: 10.29227/IM-2017-02-21.
• 12. Kłos S., Kuc P.: Modeling and simulation of production processes based on the Tecnomatix Plant Simulation software, Production Engineering, planning, modeling, simulation, No. 9, 2015, pages 19-30.
• 13. Korzeniowski W., Herezy Ł., Krauze K., Rak Z., Skrzypkowski K.: Rock mass monitoring based on analysis of powered support response. AGH Publisher, Kraków 2013.
• 14. Okolnishnikov V., Rudometov S., Zhuravlev S.: Simulating the Various Subsystems of a Coal Mine, Engineering, Technology & Applied Science Research, vol. 6, No. 3, 2016, pages 993-999.
• 15. Okolnishnikov V., Rudometov S., Zhuravlev S., Sinoviev V.: Simulation of longwall coal mining technologies, Proceedings of the European Modeling and Simulation Symposium, 2016.
• 16. Prusek S.: Factors influencing the formation of roof fall in longwalls with caving, Przegląd Górniczy No. 3, 2014, pages: 71-78.
• 17. Snopkowski R., Sukiennik M.: Selection Of The Longwall Face Crew With Respect To Stochastic Character Of The Production Process -Part 1-Procedural Description, Archives Of Mining Sciences, vol. 57, No. 4, 2012, pages: 1071-1088
• 18. Wesołowski M. [et al.]: Numerical simulation of dynamic impact of rock mass shock on a corridor excavation, Support Systems in Production Engineering, vol. 1(13), 2016, pages 373-386.
• 19. https://www.rpmglobal.com/softwares/haulsim/, access date: 01.09.2018.
• 20. https://www.itascacg.com/, access date: 05.09.2018.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).