Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2013, № 5 (отд.)

МИР ГОРНОЙ КНИГИ

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
Горного информационноаналитического
бюллетеня

Л.Х. ГИТИС – Издательство «ГОРНАЯ КНИГА»

Главный редактор

А.Б. ЖАБИН – Тульский ГУ

А.Б. МАКАРОВ – РГГРУ

А.А. АБРАМОВ

В.Н. АМИНОВ – Петрозаводский ГУ

В.А. АТРУШКЕВИЧ

Н.А. ГОЛУБЦОВ

Е.В. ДМИТРИЕВА

И.Ю. РАССКАЗОВ – ИГД ДВО РАН

– МГГУ

– Институт усовершенствования
горных инженеров, МГГУ

– Издательство «ГОРНАЯ КНИГА»

Члены редколлегии

– Издательство «ГОРНАЯ КНИГА»

А.А. БАРЯХ – ГИ УрО РАН

В.Н. ЗАХАРОВ – ИПКОН РАН

В.Н. ОПАРИН – ИГД СО РАН

В.Л. ШКУРАТНИК – МГГУ

Д.Р. КАПЛУНОВ – ИПКОН РАН

ОТДЕЛЬНЫЙ
ВЫПУСК 5
2013

УДК 622.618
ББК 65.050.2

Коллектив
авторов, 2013

И57

И57

ISSN 0236-1493 (в пер.)

ISSN 0236-1493
Издательство «Горная книга», 2013

Издательство «Горная книга», 2013
Дизайн книги.

Информатизация и управление:
- 20
Сборник статей
13 г.
Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического

y
(
h
)
and anal tical bulletin scientific and tec nica journal .
М.: Издательство
бюллетеня (научно-технического журнала) Mining Informational

20
.
«Горная книга».
13
ОВ5.
296 с.
№

В сборнике освещены вопросы, связанные с информационными технологиями, информатизацией и автоматизацией горной промышленности
и других отраслей. Приведены материалы симпозиума “Неделя горняка”.
Сборник представляет интерес для научных и инженерно-технических
работников научных институтов, проектных организаций и горных
предприятий, а также для студентов.

УДК 622.618
ББК 65.050.2

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным
для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным
врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124-94). Санисанитарным

сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
77.99.60.953.
№
Д.01
12
4367.12.

тарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в

ИЗДАНИЕ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ
ПРИ СОДЕЙСТВИИ:

Инвестиционного фонда
поддержки горного книгоиздания,
проект ГИАБ-2687-13

Издательства Горная книга”
“

Института проблем
комплексного освоения недр
Российской Академии наук

Московского государственного
горного университета

М Г Г У
М Г Г У

© Â.È. Àëåêñàíäðîâà, 2013 
 
ÓÄÊ 553:004.94: 556.3:556.5 
 
Â.È. Àëåêñàíäðîâà 

ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ È ÃÈÑ-ÒÅÕÍÎËÎÃÈÈ 

Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ìîäåëèðîâàíèÿ ìàêðîýêîíîìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ïîòðåáëåíèÿ ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì  ÃÈÑ-òåõíîëîãèé íà 
ïðèìåðå ðîññèéñêîé òîïëèâîäîáûâàþùåé êîìïàíèè. Ñîñòàâëåíà è îïèñàíà ãåî-èíôîðìàöèîííàÿ êàðòà Ðîññèè ñ ïðèâÿçàííûìè  ê íåé ïðîñòðàíñòâåííî-àòðèáóòèâíûìè äàííûìè êîìïàíèè ÎÀÎ «ËÓÊÎÉË». Íà îñíîâàíèè 
ïðîñòðàíñòâåííî àòðèáóòèâíîé êàðòû ñîñòàâëåíà êîíöåïòóàëüíàÿ è ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü ïðîöåññîâ ïåðåðàáîòêè ìèíåðàëüíîãî ðåñóðñà è ðåàëèçàöèè ïîëó÷åííûõ ïðîäóêòîâ. Ïîñòðîåíà è ðåàëèçîâàíà èìèòàöèîííàÿ 
ìîäåëü ïðîöåññîâ ïåðåðàáîòêè ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ è ðåàëèçàöèè ïîëó÷åííûõ ïðîäóêòîâ ñ ïîìîùüþ îáúåêòíî-îðèåíòèðîâàííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. Ïîñëå ðåàëèçàöèè èìèòàöèîííîé ìîäåëè è ïðîèãðûâàíèÿ ñóùåñòâóþùèõ è íàèëó÷øèõ âàðèàíòîâ ïðîöåññà äîáû÷è è ïåðåðàáîòêè ýíåðãåòè÷åñêîãî òîïëèâà. Ñîñòàâëåíà ìèíåðàëüíà-ýêîíîìè÷åñêàÿ äèàãðàììà äîáû÷è è ïåðåðàáîòêè ýíåðãåòè÷åñêîãî ìèíåðàëüíîãî ðåñóðñà ñ òðåìÿ ñòðàòåãèÿìè. 
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ìîäåëèðîâàíèå ìàêðîýêîíîìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ãåîèíôîðìàöèîííàÿ êàðòà,  àòðèáóòèâíàÿ (îïèñàòåëüíàÿ) èíôîðìàöèÿ, ñòàòèñòè÷åñêàÿ îáðàáîòêà èíôîðìàöèè, ãðàôè÷åñêàÿ âèçóàëèçàöèÿ ïðîñòðàíñòâåííûõ äàííûõ, íåôòåïðîâîäû è ïðîäóêòîïðîâîäû,  èìèòàöèîííàÿ ìîäåëü 
ïðîöåññîâ ïåðåðàáîòêè ìèíåðàëüíîãî ðåñóðñà è ðåàëèçàöèè ïîëó÷åííûõ 
ïðîäóêòîâ, êîíöåïòóàëüíàÿ è ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü, ñèñòåìà óðàâíåíèÿ, 
îáúåêòíî-îðèåíòèðîâàííîå ìîäåëèðîâàíèå, ãëóáèíà ïåðåðàáîòêè. 
 
 
 
îìïüþòåðíîå ìîäåëèðîâàíèå ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç ýôôåêòèâíûõ ìåòîäîâ èçó÷åíèÿ ñëîæíûõ ñèñòåì. Êîìïüþòåðíûå ìîäåëè ïðîùå è óäîáíåå èññëåäîâàòü â ñèëó èõ âîçìîæíîñòè ïðîâîäèòü òàê íàçûâàåìûå  âû÷èñëèòåëüíûå ýêñïåðèìåíòû, â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ðåàëüíûå ýêñïåðèìåíòû çàòðóäíåíû èç-çà ôèíàíñîâûõ èëè ôèçè÷åñêèõ ïðåïÿòñòâèé èëè ìîãóò 
äàòü íåïðåäñêàçóåìûé ðåçóëüòàò. Ëîãè÷íîñòü è ôîðìàëèçîâàííîñòü êîìïüþòåðíûõ ìîäåëåé ïîçâîëÿåò âûÿâèòü îñíîâíûå 
ôàêòîðû, 
îïðåäåëÿþùèå 
ñâîéñòâà 
èçó÷àåìîãî 
îáúåêòàîðèãèíàëà (èëè öåëîãî êëàññà îáúåêòîâ), â ÷àñòíîñòè, èññëåäîâàòü îòêëèê ìîäåëèðóåìîé ôèçè÷åñêîé ñèñòåìû íà èçìåíåíèÿ 
åå ïàðàìåòðîâ è íà÷àëüíûõ óñëîâèé [1]. Ìåòîä ìàøèííîé èìèòàöèè ïîçâîëÿåò ðåøàòü øèðîêèé êðóã çàäà÷, âîçíèêàþùèõ ïðè 
ïðîåêòèðîâàíèè ÀÑÓ, äàåò âîçìîæíîñòü îäíîâðåìåííîãî ðàññìîòðåíèÿ è îöåíêè íåñêîëüêèõ àëüòåðíàòèâíûõ âàðèàíòîâ 
ïðîåêòíûõ ðåøåíèé, ÷òî â öåëîì ïîâûøàåò äîñòîâåðíîñòü è 
êà÷åñòâî îêîí÷àòåëüíî âûáðàííîãî âàðèàíòà. 

Ê

Äàííûå, íàêàïëèâàåìûå ÷åëîâå÷åñòâîì î ðåàëüíûõ îáúåêòàõ 
è ñîáûòèÿõ íàøåãî ìèðà, â òîé èëè èíîé ìåðå ñîäåðæàò òàê 
íàçûâàåìóþ «ïðîñòðàíñòâåííóþ» ñîñòàâëÿþùóþ. Ïðîñòðàíñòâåííûé àñïåêò â èíôîðìàöèè èìåþò çäàíèÿ è ñîîðóæåíèÿ 
(íåôòåïåðåðàáàòûâàþùèå è íåôòåõèìè÷åñêèå çàâîäû), çåìåëüíûå ó÷àñòêè (íåôòÿíûå ìåñòîðîæäåíèÿ), âîäíûå, ëåñíûå è äðóãèå ïðèðîäíûå ðåñóðñû, òðàíñïîðòíûå ìàãèñòðàëè (íåôòåïðîâîäû è ïðîäóêòîïðîâîäû) è èíæåíåðíûå êîììóíèêàöèè. Äâèæóùèéñÿ èëè ïîêîÿùèéñÿ íà äîðîãå àâòîìîáèëüíûé òðàíñïîðò, 
äâèæóùèéñÿ ïîåçä, ëåòÿùèé ñàìîëёò è ïëûâóùèé ïàðîõîä 
èìåþò êîîðäèíàòû íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè. Ñëåäîâàòåëüíî, è 
âñÿ èíôîðìàöèÿ ïî ýòèì è äðóãèì ðàíåå íàçâàííûì îáúåêòàì 
èìååò ïîñòîÿííûå èëè ïåðåìåííûå ïðîñòðàíñòâåííûå êîîðäèíàòû. 
Åñëè êàæäîìó èç íàñ èíòåðåñíî ðàáîòàòü ñ áóìàæíîé êàðòîé, òî ñ êîìïüþòåðíîé êàðòîé − èíòóèòèâíî ÿñíî − äîëæíî 
áûòü ðàáîòàòü íå ìåíåå èíòåðåñíî. Íî íà ñàìîì äåëå êàðòà â 
êîìïüþòåðå ïðèîáðåòàåò ïî ñðàâíåíèþ ñ êàðòîé áóìàæíîé 
ìíîãî äîïîëíèòåëüíûõ è ïîëåçíûõ ñâîéñòâ.  Ïîñêîëüêó ïî êàæäîìó îáúåêòó, îòîáðàæёííîìó íà öèôðîâîé êàðòå, â ïàìÿòè 
êîìïüþòåðà õðàíèòñÿ àòðèáóòèâíàÿ (îïèñàòåëüíàÿ) èíôîðìàöèÿ, òî åё ìîæíî îáðàáîòàòü, íàïðèìåð, ñòàòèñòè÷åñêèìè ìåòîäàìè è îòðàçèòü ðåçóëüòàòû òàêîãî àíàëèçà, íåïîñðåäñòâåííî 
«íàëîæèâ» èõ íà êàðòó.  
 ñðåäå ÃÈÑ, ðåçóëüòàòû ñòàòèñòè÷åñêîé îáðàáîòêè èíôîðìàöèè, áóäó÷è íàëîæåííûìè, íàïðèìåð, íà êàðòó íåôòÿíûõ 
ìåñòîðîæäåíèé è íà íåôòåïåðåðàáàòûâàþùèå è íåôòåõèìè÷åñêèå çàâîäû, ïðèëåæàùèå ê ìåñòîðîæäåíèÿì, ïîçâîëÿþò âûÿâèòü íåêîòîðûå âåñüìà ïîëåçíûå çàêîíîìåðíîñòè. ÃÈÑ ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ñáîðà, õðàíåíèÿ, àíàëèçà è ãðàôè÷åñêîé âèçóàëèçàöèè ïðîñòðàíñòâåííûõ äàííûõ è ñâÿçàííîé ñ íèìè èíôîðìàöèè î ïðåäñòàâëåííûõ â ÃÈÑ îáúåêòàõ. Äðóãèìè ñëîâàìè, 
ýòî èíñòðóìåíòû, ïîçâîëÿþùèå ïîëüçîâàòåëÿì èñêàòü, àíàëèçèðîâàòü è ðåäàêòèðîâàòü öèôðîâûå êàðòû, à òàêæå äîïîëíèòåëüíóþ èíôîðìàöèþ îá îáúåêòàõ 
 äàííîé ñòàòüå îïèñûâàåòñÿ ìîäåëèðîâàíèå ìàêðîýêîíîìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ïîòðåáëåíèÿ ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ ñ èñïîëüçîâàíèå  ÃÈÑ–òåõíîëîãèé íà ïðèìåðå ðîññèéñêîé òîïëèâîäîáûâàþùåé êîìïàíèè. Ýôôåêòèâíîñòü ìîäåëèðîâàíèÿ çàâèñèò îò ñòàòèñòè÷åñêîé èñõîäíîé èíôîðìàöèè. Àíàëèç íàëè

÷èÿ äàííûõ ïî Ðîññèéñêîé òîïëèâîäîáûâàþùåé ïðîìûøëåííîñòè, ïîêàçàë, ÷òî â íàèáîëåå ðåãóëÿðèçîâàííîì è ñòðóêòóðèðîâàííîì  âèäå îíà ïðåäñòàâëåíà ó íåôòåãàçîâîé êîìïàíèè – ÎÀÎ «ËÓÊÎÉË». Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíà ãåîèíôîðìàöèîííàÿ êàðòà Ðîññèè, íà êîòîðîé îòìå÷åíû âñå 
îñíîâíûå ìåñòîðîæäåíèÿì ãðóïïû ËÓÊÎÉË, åå íåôòåïðîâîäû è ïðîäóêòîïðîâîäû, ÍÏÇ è ÍÕÇ, à òàêæå òðàíñïîðò, 
íà êîòîðîì îñóùåñòâëÿåòñÿ ïåðåìåùåíèå ìèíåðàëüíîãî ðåñóðñà. Èç êàðòû âèäíî, ÷òî îñíîâíûõ ìåñòîðîæäåíèé ó êîìïàíèè - 4 (Ïîâîëæüå, Ïðåäóðàëüå, Òèìàíî-Ïå÷îðà, Çàïàäíàÿ 
Ñèáèðü), íåôòåïåðåðàáàòûâàþùèõ çàâîäîâ – 4 (Óõòèíñêèé 
ÍÏÇ, Íèæåãîðîäñêèé ÍÏÇ, Ïåðìñêèé ÍÏÇ, Âîëãîãðàäñêèé 
ÍÏÇ), íåôòåõèìè÷åñêèõ çàâîäîâ – 2 (Ñòàâðîëåí, Ñàðàòîâîðãñèíòåç). Ïîìèìî âñåãî êàæäîå ìåñòîðîæäåíèå è çàâîä 
îáëàäàþò ñâîèìè õàðàêòåðèñòèêàìè è ìîùíîñòÿìè. Íà êàðòå 
ïðåäñòàâëåíà öåíòðàëüíàÿ ñèñòåìà íåôòåïðîâîäîâ/ïðîäóêòîïðîâîäîâ è òðàíñïîðòíàÿ ñèñòåìà, ïî êîòîðîé îñóùåñòâëÿåòñÿ ïåðåìåùåíèå ìèíåðàëüíîãî ðåñóðñà. Âñå ïðîñòðàíñòâåííî-àòðèáóòèâíûõ äàííûå, ïðèâÿçàííûå ê êàðòå, áûëè èñïîëüçîâàíû ïðè ìîäåëèðîâàíèè èìèòàöèîííîé ìîäåëè ïðîöåññîâ ïåðåðàáîòêè ìèíåðàëüíîãî ðåñóðñà è ðåàëèçàöèè ïîëó÷åííûõ ïðîäóêòîâ. 
Íà îñíîâàíèè ïðîñòðàíñòâåííî àòðèáóòèâíîé êàðòû áûë 
ñîñòàâëåíà êîíöåïòóàëüíàÿ ìîäåëü ïðîöåññîâ ïåðåðàáîòêè 
ìèíåðàëüíîãî ðåñóðñà è ðåàëèçàöèè ïîëó÷åííûõ ïðîäóêòîâ 
(ðèñ. 2). 
Êîíöåïòóàëüíàÿ ìîäåëü ïðîöåññîâ ïåðåðàáîòêè ìèíåðàëüíûõ ðåñóðñîâ è ðåàëèçàöèè ïîëó÷åííûõ ïðîäóêòîâ 
âêëþ÷àåò â ñåáÿ 5 ïðîèçâîäñòâåííûõ áëîêîâ:  
1. Äîáû÷à. Äàííûé áëîê âêëþ÷àåò â ñåáÿ îáùåå ÷èñëî ìåñòîðîæäåíèé Mq íà êîòîðûõ îñóùåñòâëÿåòñÿ äîáû÷à ÌÐ. Êàæäîå ìåñòîðîæäåíèå ïîêàçûâàåò îáúåì äîáû÷è ÌÐ çà åäèíèöó 
âðåìåíè (òîíí â ãîä);  
2. Ïðîìûñëîâàÿ ïîäãîòîâêà – âêëþ÷àåò â ñåáÿ ÷èñëî ïóíêòîâ Ïn  íà êîòîðûõ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðîìûñëîâàÿ ïîäãîòîâêà. 
Êàæäûé ïðîìûñëîâûé ïîäãîòîâèòåëüíûé ïóíêò ïîêàçûâàåò 
îáúåì î÷èùåííîãî ÌÐ çà åäèíèöó âðåìåíè (òîíí â ãîä);  
3. Íåôòåïåðåðàáîòêà – âêëþ÷àåò â ñåáÿ âñå íåôòåïåðåðàáàòûâàþùèå çàâîäû Fk. Êàæäûé ÍÏÇ ïîêàçûâàåò âûïóñê íåôòåïðîäóêòîâ çà åäèíèöó âðåìåíè (òîíí â ãîä);  

Ðèñ. 1.  Ïðîñòðàíñòâåííî àòðèáóòèâíàÿ êàðòà íåôòåãàçîâîé êîìïàíèè – ÎÀÎ «ËÓÊÎÉË»