В условиях стремительного развития цифровых технологий и усиления требований к энергоэффективности, устойчивости и конкурентоспособности промышленных предприятий топливно-энергетический (ТЭК) и минерально-сырьевой (МСК) комплексы переживают большие изменения. Цифровая трансформация становится одним из ключевых факторов повышения эффективности, надежности и устойчивости производственных процессов, а также важным элементом стратегии технологического суверенитета и модернизации производственных систем. Современные подходы к управлению оборудованием и технологическими цепочками основаны на использовании методов машинного обучения, анализе больших данных, цифровом моделировании и создании цифровых двойников, что, в свою очередь, позволяет не только оптимизировать технологические и бизнес-процессы, но и формировать новые архитектуры управления от локальных систем до промышленных метавселенных.
В статье проблема управления качеством рудопотоков на горнодобывающих предприятиях рассмотрена с точки зрения возможности применения больших данных для повышения эффективности качества полезных ископаемых. Отмечено, что оценка возможности сбора и обработки больших данных для управления качеством рудопотоков требует оптимального размера исчисляемой весовой характеристики, определяющей дискретность сбора данных и результативность их обработки. В настоящее время такой характеристикой является партия руды (или концентрата). Предложен научно-практический подход к определению размера партий на горнодобывающих предприятиях, основанный не на условиях бизнес-процессов, а на анализе распределения качественных параметров в массиве с учетом способов последующего транспортирования минерального сырья. Проведен анализ данных каждого из технологических процессов горно-технической системы и установлены принципы расчета минимально необходимых выборок данных для каждого из этапов технологического процесса. Рассмотрена возможность применения теоремы Котельникова для определения оптимального размера исчисляемой весовой характеристики партии минерального сырья в рамках контроля качества. Для получения качественной модели необходимый размер статистики работы карьера должен варьироваться от 16 до 52 мес. работы экскаватора в забое. Разброс зависит от значения коэффициента качественного распределения полезного ископаемого на горном предприятии. Также установлено, что для построения качественной модели должен учитываться упомянутый коэффициент, чем выше его значение, тем ниже должна быть частота дискретизации при сборе данных с технологических переделов.
Продолжительная деятельность горно-добывающих предприятий вызывает необходимость обоснования стратегий управления функционированием горно-технической системы в части улучшения контроля качества рудопотоков, что определяется его изменением по мере освоения месторождений ввиду первоочередной отработки основных запасов и, как следствие, вынужденным переходом к отработке сложноструктурных блоков со снижением процента извлечения, что характерно при соответствии рудной составляющей требованиям технико-экономического обоснования по содержанию при некондиционной мощности. В этом случае выявить процент извлечения и потенциал его повышения можно путем анализа многолетней деятельности горно-промышленного предприятия, а именно аналитики данных отработки сложноструктурных блоков с последующим установлением взаимосвязи первичных сведений о горно-геологических условиях и сведений о качестве полезного ископаемого, получаемых от технологического оборудования. Поэтому целью исследования являлось обоснование необходимости улучшения стратегии управления функционированием горно-технической системы, которая заключается в том, что на базе аналитики данных отработки сложноструктурных блоков можно определить потери рудной массы и их количество и заложить в основу разработки решений по ее доизвлечению. Для этого собранные данные об отработке сложноструктурных блоков с учетом геолого-промышленного типа добываемых руд учитывали при моделировании условий и исследовании параметров технологических процессов, реализация которых обеспечивает получение дополнительной товарной продукции. Установлено, что в отвалы поступает рудная масса из некондиционных по мощности прослоев, оценены потери рудной массы в 25-40 % в год. Доказано, что определение потерь рудной массы на основе анализа данных об отработке сложноструктурных блоков, а также своевременное решение этого вопроса способны существенно повысить эффективность производства горно-технической системы. С учетом полученных результатов предложены варианты оптимизации производства горно-технической системы.
