130
Упрощенно процесс оптимизации выглядит следующим образом: блок модель запасов
месторождения импортируется из системы Gemcom в Whittle Four-X с определенной начальной
поверхностью (материал выше которой "удален"). Блок-модель проходит через оптимизатор при
заданных технических и экономических параметрах (в основу математического аппарата положен
алгоритм Лерча-Гроссмана); в результате определяются оптимальные контуры карьера Whittle,
которые импортируются в Gemcom и используются в качестве ориентира при фактическом
проектировании карьера.
Анализируя полученные в результате оптимизации контуры карьера, можно выделить
определенные тенденции. Если контуры карьера расширяются,
коэффициент вскрыши в общем
возрастает, поток наличности увеличивается до определенной точки (где контуры соответствуют
принятой при анализе цене на металл), затем уменьшается, и затраты на единицу металла
(долл/унц.) возрастают. Естественно, чем больше карьер, тем больше общий объем выемки горной
массы, руды и извлеченного металла. На руднике Кумтор используются прогоны оптимизатора при
цене на металл, как правило, в диапазоне между 25 - 200% от текущей цены на металл, с
интервалами от 2 % (в зоне наибольшего интереса) до 10 %.
Выбор контуров карьера должен производиться с учетом множества факторов, которые не
отражены в исходном файле параметров оптимизации. Данные факторы включают срок службы
рудника, NPV (чистую текущую стоимость), объем производства металла и график горных работ. Их
учет представляет собой наиболее тонкую часть процесса оптимизации Whitlle. Разумеется, если
определяющим является срок службы карьера или объем производства металла, то очевидным
будет выбор наибольшего карьера. Тем не менее, любая компания в общем случае работает под
контролем держателей акций, которые больше заинтересованы в возврате инвестиций. Поэтому
важным является обоснование календарного графика горных работ и, как следствие, оценка NPV.
В процессе оптимизации становится видно, что различия между смежными контурами карьера
неодинаковы. Значения
коэффициента вскрыши для различных приращений находятся в основном в
приемлемом для производства диапазоне, но существуют и исключения; в выполненном примере
оптимизации для интервала цены на золото 90 % коэффициент вскрыши равен 10,48, для 100% -
24,25. Первый
коэффициент вскрыши все еще приемлем при небольших объемах работ, но 24,25 –
уже слишком высок. При этом увеличению тоннажа руды на 574 тыс.т соответствует объем пустой
породы 13,9 млн.т.
Хотя данное приращение характеризуется положительным потоком наличности, следует иметь
в виду, что физически вскрыша в этих контурах будет отрабатываться не приращениями, а в начале
проекта (по времени). Другими слонами, необходимо удалить 13,9 млн. т пустой породы в начале
проекта для того, чтобы добыть 0,6 млн. т руды в конце; это может иметь отрицательное влияние на
NPV проекта.
Следует отметить другой интересный момент, характеризующий приращения: изменения
потока наличности для смежных контуров карьера довольно низки и постоянны. Но при этом есть
несколько "пороговых" точек, для которых увеличение тоннажа материала довольно значительно;
"пороговые" точки обычно связаны с высокими коэффициентами вскрыши. Следовательно, когда
цель заключается в максимизации NPV, данные точки представляют интерес для выбора контуров
карьера.
Общих четких правил обоснования контуров карьера не существует. Графики тоннажа руды и
породы и потока наличности для различных контуров могут дать хорошее представление о том,
какие контуры целесообразно использовать, но не всегда. Форма графиков зависит от геометрии
рудного тела и используемых параметров. Так, для условий Кумтора эти графики имеют довольно
плоскую форму, и выбор контуров неочевиден.
Существенным фактором является планируемое через 3-4 года снижение себестоимости
продукции за счет сокращения числа занятых в проекте иностранных специалистов. Другой важный
фактор – необходимость обеспечения компромисса между целевой NPV для работающего в
западном стиле предприятия и использующего заемный банковский капитал, и увеличением
времени жизни рудника в интересах Кыргызстана. Учет данных факторов определяет построение в
системе Whittle своеобразного сценария. Использование двух наборов экономических параметров во
время одного прогона оптимизации невозможно, поэтому требуется определить точку, в которой
происходит их изменение.
Очевидно, что если произвести прогон оптимизации при текущих, а затем при сниженных
затратах для той же самой блочной модели и начальной поверхности, то различие между
131
результатами двух прогонов не будет аналогично результатам оптимизации, выполненной после
первой стадии отработки для оставшейся части месторождения. Выемка блоков, расположенных в
зоне между контурами, будет связана с меньшими затратами, следовательно, ценность их для
сценария со сниженными затратами возрастет, и контуры карьера второй стадии могут быть
расширены. Поэтому весьма важным для обоснования общего срока службы рудника является
выбор контуров первоначальной рабочей зоны. В данном случае должны быть выбраны контуры
карьера, позволяющие обеспечить возврат долгов финансирующим проект банкам в течение 3-4 лет
при текущих затратах. Естественно, если долг будет выплачен быстрее, NPV проекта возрастет. При
выборе для первоначальной стадии меньших контуров контуры карьера второй стадии расширяются
и, следовательно, возрастает срок службы рудника.
Поскольку кривая потока наличности, полученная в результате оптимизации, имеет довольно
плоскую форму, можно выбрать контуры карьера, которые обеспечивают добычу руды в течение 3-4
лет. По окончании данного периода долг предприятия банкам будет выплачен, привлечение
иностранных специалистов сократится, и отработка оставшейся части месторождения будет
продолжена при сниженных затратах. На данной стадии может быть выбран для отработки
наибольший возможный карьер, чтобы увеличить срок службы рудника и максимизировать прибыль
для кыргызской стороны.
Для обоснования предварительного графика развития горных работ с обеспечением
постоянства подачи руды на фабрику и максимизации NPV (на обеих стадиях) в системе Whittle
используется алгоритм Milawa (см. главу 4). При этом, внутри двух отмеченных выше стадий также
выделяются, насколько это возможно, промежуточные контуры карьера, и полученный в результате
ориентировочный график развития горных работ
анализируется с позиций практической
приемлемости.
Первоначальный прогон оптимизации был выполнен с целью определения границ рабочей
зоны (этапа или pushback) № 4 (зоны № 1 и 2 были отработаны ранее, зона № 3 отрабатывалась в
момент данной работы). При этом на входе использовались текущие и прогнозируемые (на 2 года)
технико-экономические параметры и соответствующее бортовое содержание полезного компонента
в руле 1,70 г/т.
Цель второго прогона оптимизации заключалась в том, чтобы определить конечные границы
карьера – рабочей зоны № 5. Материал в контурах карьера предыдущего прогона (первоначальной
стадии) был удален и произведена оптимизация с использованием технико-экономических
параметров, характеризующих последующий период времени. (при бортовом содержании 1,49 г/т).
Результаты данной оптимизации были прибавлены к результатам, характеризующим контуры
карьера первоначальной оптимизации, и были выбраны контуры, наиболее близко соответствующие
производственным ограничениям по коэффициенту вскрыши.
Как отмечалось выше, импортированные из системы Whittle в общий пакет горных программ
Gemcom контуры предельных карьеров используются в качестве ориентира на заключительном
этапе разработки фактического проекта карьера. При этом следует подчеркнуть, что в реальности
последнее слово всегда остается за инженером-проектировщиком, так как компьютерная система не
может принять во внимание все факторы. Это касается построения вскрывающих выработок,
обеспечивающих доступ в карьер, внутрикарьерных съездов, придания карьеру и различным его
участкам практически приемлемой формы и размеров для обеспечения эффективной и безопасной
работы персонала и оборудования и т. д. Поэтому, имея отстроенные компьютером контуры
карьера, руководствоваться в первую очередь следует своим опытом и здравым смыслом.
После того, как проектный карьер отстроен, производится сравнение его параметров с
целевыми значениями, характеризующими оптимальные контуры Whittle. В идеале разница в общем
объеме горной массы, тоннаже руды, коэффициенте вскрыши, содержании полезного компонента,
количестве металла должна быть минимальной; в реальности приемлемым считается расхождение
до 5%. Для описываемого проекта (как и для других наших аналогичных разработок) параметры
карьера отличались от целевых значений на 1-3 %.
Представляет интерес сравнение данного проекта карьера с предыдущим, в отличие от
которого была использована новая блочная модель месторождения и сниженная
расчетная цена на
золото. Анализируя поперечные разрезы, можно отметить, что описанный выше проектный карьер
оказался на 12-30 м глубже (на отдельных разрезах – даже на 66 м), для ряда разрезов оба борта
карьера расширены. На продольном разрезе в центральной части данный проектный карьер до 66 м
глубже, отметка дна карьера (3800 м) на 36 м ниже, чем для предыдущего проекта; северо-