У цій статті ми вирішили приділити особливу увагу створенню проєктів — темі першорядної важливості. Жоден план гірничих робіт не може бути реалізований без комплексного проєкту його виконання. Жоден день роботи діючого кар’єру не може минути успішно без детального проєкту відпрацювання конкретних ділянок. Так само жодна програма ведення гірничих робіт не може бути затверджена без відповідного проєкту.
Якою б не була наша мета, проєкт — чи то детальне пророблення конкретної ділянки з описом ключових аспектів виїмки, чи глобальний дизайн, що визначає напрямки та межі розвитку гірничих робіт - є необхідним на кожному етапі.
Залежно від кінцевої мети може бути задіяний відповідний набір інструментів для досягнення оптимального результату в найкоротші терміни.
Кожен інженер-проєктувальник, який поважає себе, має знати всі методи проєктування кар’єрів та відвалів у своєму робочому середовищі. Це дає розуміння того, який метод найкраще підходить для конкретної задачі. Наше програмне рішення об’єднує численні підходи до проєктування, зокрема ручні, автоматичні та напівавтоматичні методи.
Хоча сьогодні існує безліч інструментів проєктування — від простих 2D-рішень до складнішого ПЗ — ми хочемо продемонструвати наші досягнення у побудові тривимірних цифрових проєктів, які не поступаються створеним в інших програмах. Більш того, наш підхід і гнучкість навіть перевершують можливості інших рішень.
Загалом їх можна поділити на три категорії:
- Ручний метод — спеціально призначений для задач детального планування, де важлива кожна дрібниця. Найбільш підходить для короткострокового планування, точного проєктування або деталізації невеликих ділянок гірничих робіт. Хоча його можна використовувати для великих ділянок, інші доступні інструменти значно скоротили б витрати часу.
- Напівавтоматичний метод — призначений головним чином для формування оболонок кар’єру, відвалів та інших великих самостійних елементів проєкту без початкового врахування з’їздів. Інтеграція з’їздів виконується вручну з коригуванням положень окремих ліній і точок. Цей метод добре підходить для оцінки потенційної глибини кар’єру та геометричних меж відвалів. Він також ефективний для швидкої оцінки обсягів виїмки та дозволяє оперативно перейти до детальніших етапів проєктування.
- Автоматизований метод — значно скорочує час, потрібний для проєктних задач. А як ви розпорядитеся зекономленим часом — вип’єте каву, займетеся саморозвитком чи повідомите керівництву та отримаєте ще одне завдання — вибір за вами.
Далі розглянемо кожен метод детальніше, вивчимо їхні ключові особливості, оптимальні сценарії застосування та інші аспекти.
Ручний метод
Цей метод включає численні налаштовувані користувачем інструменти, які в сукупності дозволяють створювати проєкти будь-якої складності. Хоча ця стаття не має на меті охопити весь функціонал модуля проєктування, ми прагнемо показати, які команди найкраще підходять для конкретних задач. Вважайте це свого роду посібником із проєктування.
Уявімо, що кожен об’єкт у кар’єрі складається з фундаментальних елементів: ліній верхньої та нижньої брівок уступу, з’їздів та інших компонентів. Ручний метод передбачає послідовну побудову кожного елемента крок за кроком з інтеграцією всіх частин у єдиний «організм» — проєкт.
При проєктуванні кар’єру, починаючи від його дна, підошва може бути представлена нижньою брівкою найнижчого уступу. Далі необхідно запроєктувати з’їзд, що веде до другого знизу уступу, а також верхню брівку нижнього уступу. Найефективніше це виконується командою Побудувати З’їзд. Її широкі налаштування дозволяють мінімізувати додаткові ручні коригування.
Сам процес побудови з’їзду є динамічним, дозволяючи користувачу обирати напрямок і сторону побудови відносно базової лінії.
Після кількох коригувань можна спостерігати завершену ділянку нашого проєкту. Таким чином, нижній уступ може бути побудований по суті однією командою — Побудувати З’їзд.
Наступний логічний крок — створення запобіжної берми або, як варіант, визначення нижньої брівки наступного вищерозташованого уступу. Найбільш відповідна команда для цього — Змістити Лінію. Вона дозволяє виконувати різні типи побудов: зміщення лінії від базової за відстанню та висотою, за відстанню та кутом, або за висотою та кутом. Ці три варіанти суттєво допомагають інженерам на всіх стадіях проєктування.
Наприклад, обравши метод зміщення за відстанню та висотою і задавши параметр висоти рівним нулю, можна швидко побудувати берму. Побудова виконується інтерактивно, надаючи користувачу вибір напрямку відносно базової лінії. Крім того, налаштування дозволяють виконувати кілька зміщень одночасно, зміщення в обидва боки від базової лінії та налаштовувати параметри побудованої лінії, серед інших опцій.
Далі необхідно виконати ще одну побудову з’їзду для формування чергового уступу. Таким чином, крок за кроком ми нарощуємо кар’єр угору, коригуючи окремі точки за потреби.
Тепер розглянемо, що можна зробити, коли частина брівки або вся верхня брівка відсутня. У таких випадках необхідно побудувати верхню брівку за нижньою. Для цього підійдуть багато команд, але найчастіше використовується Лінія з Постійним Кутом Відкосу.
Ця команда надає налаштування для точного визначення того, що потрібно побудувати: кут відкосу (від’ємні значення — побудова вниз, додатні — вгору), цільову відмітку або відмітки прив’язки, а також можливість побудови сегмента або всієї лінії та інші параметри.
Ще одна поширена задача — побудова лінії із заданим кутом відкосу безпосередньо на існуючу поверхню або каркасну модель. Це також ефективно вирішується командою Лінія з Постійним Кутом Відкосу. Достатньо обрати цільовий каркас, вказати базову лінію та задати потрібну кількість точок — побудова виконується бездоганно.
Якщо задача полягає в точному посадженні існуючої лінії на поверхню каркасної моделі, відповідна команда — Перерахувати за Каркасом із меню Редагування. Після цього обирається, чи потрібно створювати додаткові точки, чи зберегти поточну кількість. У результаті лінія ідеально ляже на поверхню каркасу.
Щодо плавності побудов, K-MINE надає можливість плавного вписування об’єктів. Покажемо, як це працює та чому це корисно. Припустимо, необхідно запроєктувати активний вибій. Можна спочатку побудувати просту полілінію з трьох точок, дотичну до фактичної поверхні, а потім вписати об’єкт у отриманий кут. Команда Вписати Об’єкт є багатофункціональною та надає гнучкі налаштування для досягнення потрібного результату. Плавність забезпечується відповідно до заданих параметрів.
Тепер ми успішно створили якісну верхню брівку; залишилось побудувати нижню. Оскільки ми вже розглянули два методи, вивчимо ще один зручний варіант, що підходить для даного випадку. Тут навіть не потрібно вручну задавати кут відкосу — він буде розрахований автоматично. Можна скористатися командою Створити Відсутню Кромку. При правильному порядку вибору (починаючи з вихідного положення, потім проєктна лінія) та відповідних попередніх налаштуваннях побудова виконується буквально за кілька кліків.
Далі розглянемо коригування проєктних ліній відповідно до фактичних умов місцевості. Для цього проєктні та фактичні лінії брівок мають перетинатися та бути одного типу. Виділіть відповідні лінії та застосуйте команду Переформувати Лінії. Миттєво лінії брівок приведуться до нових положень із видаленням попередніх контурів.
У цьому контексті не можна оминути увагою основні елементи редагування ліній, доступні в меню Редагування. Ось основні команди, без яких не обійтися жодному інженеру-проєктувальнику:
- Розділити — розбиває лінію у вказаній точці.
- Розрізати Лінією — розділяє групу об’єктів за допомогою заданого січного об’єкта.
- Об’єднати Об’єкти — з’єднує кінець одного об’єкта з початком іншого.
- Замкнути Контур — замикає відкритий контур.
- Перерахунок — проєктує об’єкт на поверхню, перераховує координати та виконує інші операції перерахунку.
- Вершини — редагує кількість точок об’єкта.
- Видалити Частину Лінії — назва говорить сама за себе.
- Обрізати/Продовжити Об’єкти — теж досить очевидно.
Це лише основи, необхідні в практиці проєктування. Повний набір містить численні додаткові інструменти, що дозволяють досягати потрібних результатів при проєктуванні об’єктів будь-якої складності.
Наостанок, завершуючи приклади ручних методів проєктування, розглянемо, як можна побудувати верхню брівку динамічно, на основі заданих параметрів та з урахуванням об’ємних даних. За допомогою команди Вибрати Обсяги користувач може швидко визначити точну межу виїмки — кінцеве положення вибою — залежно від бажаного обсягу вийнятої гірничої маси. Задаючи межі виїмки, ви робите свій проєкт максимально точним. Можна також вказати цільовий обсяг, необхідну ширину робочого майданчика та багато іншого. У підсумку отримуємо чітко визначену верхню брівку, що повністю відповідає заданим критеріям.
Цей інструмент може суттєво допомогти при короткостроковому плануванні. Підбір обсягів виїмки для техніки став значно простішим. Потрібно лише заздалегідь визначити, куди саме розподілити ці обсяги, хоча для цього існують зовсім інші інструменти.
Далі можна виділити підрозділ напівавтоматичної побудови брівок кар’єру або відвалів. Відштовхуючись від однієї лінії брівки, можна легко згенерувати дві додаткові. Параметри налаштування тут прості та інтуїтивно зрозумілі.
Таким чином, уступ можна створити за лічені секунди, використовуючи мінімальний, але достатній набір налаштувань. Особлива зручність цього методу в тому, що він дозволяє будувати не лише один уступ, а й цілу групу уступів одночасно. Маючи замкнутий контур, можна швидко отримати повний проєкт кар’єру або відвалу — щоправда, без доріг, які необхідно додати вручну. Але не хвилюйтеся — у нас ще багато можливостей, і найцікавіші ми залишили наостанок.
Ще одна дуже корисна функція, що застосовна в різних аспектах роботи інженера-проєктувальника — Створити Лінії за Перерізом. За допомогою цього інструменту можна ефективно проєктувати протяжні ділянки кар’єрів, відвалів, сховищ, автодоріг, інженерних мереж та багато іншого.
Для ефективного використання цієї функції необхідно попередньо мати заданий поперечний переріз, на який інструмент посилається при генерації об’єктів. У самій задачі потрібно точно вказати, як буде побудована кожна точка перерізу — визначивши типи об’єктів та конфігурації для кожної точки. Після натискання кнопки виконання команди миттєво з’являється повний комплект креслень, що точно відповідає вашому перерізу та заданим налаштуванням. Нижче наведено наочні приклади того, що можна побудувати цим методом.
Крім того, використовуючи прив’язку та різноманітні загальні інструменти проєктування й редагування, можна створювати детальні паспорти виїмки та повні регламенти ведення гірничих робіт. Використання всіх можливостей кількох модулів в єдиному середовищі дає значні переваги.
Динамічне проєктування
З цією функцією проєктувальникам більше не потрібно турбуватися про надмірні витрати часу на проєктування великомасштабних об’єктів. Тепер — чи то кар’єр, чи відвал, у комплекті з автодорогами — проєкт можна виконати буквально за хвилини. Все, що потрібно — це одна замкнута лінія та перелік відміток уступів, створений у напівавтоматичному режимі шляхом задання основних параметрів і кількості уступів. Після налаштування відміток та вибору типу побудови (кар’єр або відвал, зверху вниз або знизу вгору) можна приступати до виконання початкового проєкту.
У більшості практичних ситуацій кар’єр не є ідеально однорідним — як правило, він має різні кути відкосів бортів у різних зонах, зумовлені тектонікою, літологією та гідрогеологією родовища. Саме для врахування таких особливостей реалізовано функцію задання індивідуальних параметрів для кожної окремої зони за допомогою окремих поліліній. Ця можливість доступна на вкладці Зони. Наприклад, можна задати пологіший кут відкосу для верхніх уступів, тоді як неактивні ділянки кар’єру можуть мати власні параметри.
Жоден кар’єр не може існувати без автодоріг, тому процес динамічного коригування розташування доріг зроблено максимально інтуїтивним та зручним. Після задання основних параметрів дороги достатньо обрати початкову точку. Дорога автоматично генерується за найкоротшим можливим маршрутом від дна кар’єру до поверхні.
Напрямок дороги можна скоригувати як із початкової точки, так і в будь-якому обраному місці вздовж її траси, яке буде розглядатися як серпантин. Ширину розворотних майданчиків також можна збільшити для забезпечення безпечного радіусу повороту великовантажних самоскидів.
Для забезпечення зв’язку між графічними елементами та таблицями розроблено численні допоміжні візуалізації та індикатори. Пропустити щось практично неможливо, хіба що робити це навмисно — підказки надаються на кожному кроці.
При збільшенні складності проєкту можуть вводитися додаткові дороги, що іноді призводить до неминучих перетинів. У таких випадках користувачу надається кілька варіантів ефективного керування перетинами. Можна зупинити одну дорогу та продовжити серпантином з іншого боку, зупинити обидві дороги, що перетинаються, та розпочати третій сегмент, або додати два окремі серпантини.
Крім того, коли кілька серпантинів розташовані на значній відстані один від одного, можна автоматично згенерувати з’єднувальний сегмент дороги між ними. Це легко керується прапорцем З’єднання. Користувачу достатньо активувати його в потрібному місці, забезпечивши з’єднання дороги на одній і тій самій відмітці. Ця функція не обмежується лише серпантинами — вона також застосовна до перерваних сегментів доріг або їх комбінацій.
Завдяки розвиненим можливостям редагування користувач завжди може втрутитися в автоматичний процес створення кар’єру та внести необхідні коригування, які миттєво враховуються в наступних побудовах і поширюються по всьому проєкту.
У головному вікні є команди для візуалізації різних елементів, що спрямовують користувача в потрібний момент.
Хоча згенерований проєкт вражає, він не буде досконалим доти, доки не буде ефективно ув’язаний із місцевим рельєфом або фактичними гірничими роботами в кар’єрі. Частини проєктного кар’єру, розташовані вище фактичної поверхні рельєфу, візуально відображаються штриховими лініями.
Після спільної активації топографічної поверхні та проєкту кар’єру важливо перевірити, наскільки ефективно відпрацьовується родовище. Це ідеальний момент для оцінки обсягів у поточному проєкті. Перейдіть на вкладку Оцінка, підключіть блокову модель, задайте параметри та перевірте результати. До речі, можна також розрахувати обсяги за горизонтами або навіть виділити та розрахувати окремі зони незалежно.
Коли ми повністю задоволені проєктом і розраховані обсяги в порядку, можна виконати фінальну побудову — об’єднання проєктних поверхонь із фактичними умовами за допомогою команди Створити Підсумковий Каркас. Завершальний штрих — генерація проєктних ліній за заданими параметрами. Варто зазначити, що всі результуючі лінії можуть автоматично розподілятися по окремих підшарах відповідно до їхніх відміток.
Цей огляд забезпечує достатню глибину викладу функціоналу як для початківців, так і для досвідчених інженерів-проєктувальників. Простота налаштування, гнучкість та різноманітність можливостей вразять навіть найвимогливішого фахівця.
Обирайте власний стиль роботи, створюйте користувацькі меню, призначайте команди на гарячі клавіші, визначайте зручний робочий процес — та насолоджуйтеся результатом!
