Бум в горнодобывающей отрасли: мыльные пузыри вдохновили алгоритм, который улучшит добычу

Алгоритм мыльных пузырей повысит добычу в горнодобывающей отрасли — COR

Программное обеспечение Bubble Pit, разработанное исследователями из Мельбурнского университета, использует алгоритмы, основанные на физических свойствах мыльных пузырей, для оптимизации проектирования карьеров.

Алгоритм, вдохновлённый мыльными пузырями

Используя уникальные математические модели, вдохновлённые формой и поведением мыльных пузырей, исследователи из Мельбурнского университета создали программное обеспечение для решения проблем при проектировании горных выработок. Это решение направлено на повышение рентабельности добычи полезных ископаемых и оптимизацию работы карьеров.

Разработка программного обеспечения стала результатом сотрудничества математиков и горных инженеров. Профессор Хайам Рубинштейн, преподаватель Школы математики и статистики Мельбурнского университета, и доктор Хуан Луис Ярмуч, горный инженер, объединили свои усилия в стартапе Thinking Mine Design для создания программы, которая решит давнюю задачу проектирования карьеров, повышая эффективность добычи.

Проблемы при добыче открытым способом

Добыча полезных ископаемых открытым способом — это метод, при котором разрабатываются карьеры с помощью серии вложенных друг в друга выработок, образующих легко узнаваемые террасы. Этот метод часто используется для добычи руды, расположенной близко к поверхности.

По словам профессора Рубинштейна, горнодобывающая отрасль сталкивается с множеством сложных проблем, связанных с проектированием карьеров. Эти проблемы особенно актуальны при создании "отбойных барьеров", которые ограничивают форму карьера и влияют на добычу.

"Добыча открытым способом — наиболее распространённый метод разработки месторождений руды. Включение эксплуатационных ограничений, связанных с формой карьеров, в процесс проектирования — это проблема, которую отрасль пытается решить на протяжении десятилетий", — пояснил профессор Рубинштейн.

Использование геометрических свойств мыльных пузырей для проектирования

Программное обеспечение Bubble Pit решает эту задачу с помощью проверенной математической модели, которая использует геометрические свойства мыльных пузырей. Эти пузырьки, благодаря своей уникальной форме, могут быть использованы для нахождения оптимальной формы для вложенных углублений в карьерах.

"Наше программное обеспечение использует пузырьковую модель для проектирования карьеров. Это позволяет оптимизировать рабочие зоны, обеспечив минимальную ширину и повышая эффективность добычи", — добавил профессор Рубинштейн.

Тестирование и успешные партнёрства

После получения гранта от AMIRA Global в 2021 году, разработка программы Bubble Pit была завершена, и её начали тестировать в крупнейших горнодобывающих компаниях. Одним из партнёров стал австралийский гигант Newcrest Mining, а также крупнейшая мировая золотодобывающая компания Newmont. Оба партнёра согласились продолжить спонсорство разработки программы, что позволило команде исследователей и инженеров усовершенствовать продукт.

Программное обеспечение продолжает развиваться, и в настоящее время команда исследует, как модель мыльных пузырей может быть использована для улучшения планирования и транспортировки материалов в горнодобывающей отрасли.

Влияние на планирование и грузоперевозки

Проблемы планирования и транспортировки материалов являются важной частью горнодобывающей промышленности. Когда речь идёт о создании крупных шахт, инвестирования в проект может быть огромным, и важно максимально повысить эффективность процессов транспортировки и планирования.

"Горнодобывающая отрасль сталкивается с проблемой роста затрат из-за снижения содержания полезных ископаемых в руде и усложнения условий добычи, поэтому повышение эффективности является ключом к успеху", — отметил профессор Рубинштейн.

Перспективы развития и коммерциализация

Bubble Pit был разработан с использованием интеллектуальной собственности, принадлежащей Мельбурнскому университету. Компания Thinking Mine Design заключила эксклюзивное соглашение с университетом для коммерциализации этой интеллектуальной собственности.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: Предположение, что мыльные пузыри не могут иметь применения в инженерных и горнодобывающих отраслях.
Последствие: Ожидание, что традиционные методы проектирования карьеров всегда будут более эффективными.
Альтернатива: Использование алгоритмов, вдохновлённых физическими свойствами мыльных пузырей, для создания более оптимальных решений в проектировании.
Ошибка: Пренебрежение возможностью использования инновационных алгоритмов в сложных отраслях, таких как горнодобывающая промышленность.
Последствие: Потеря потенциальных преимуществ в производительности и сокращение затрат.
Альтернатива: Применение новых моделей и технологий, таких как Bubble Pit, для оптимизации всех этапов горнодобывающего процесса.

FAQ

Что такое алгоритм Bubble Pit?
Это программное обеспечение, использующее физику мыльных пузырей для оптимизации проектирования карьеров и улучшения добычи полезных ископаемых.
Какое влияние алгоритм Bubble Pit может оказать на горнодобывающую промышленность?
Использование этого алгоритма может повысить эффективность добычи, улучшить планирование и транспортировку материалов, а также снизить затраты.
Когда будет доступно программное обеспечение Bubble Pit?
Программное обеспечение будет представлено мировой горнодобывающей отрасли в конце 2022 года.

Мифы и правда о программном обеспечении

Миф: Мыльные пузыри не могут быть использованы для оптимизации горнодобывающих процессов.
Правда: Алгоритм, основанный на свойствах мыльных пузырей, помогает улучшить проектирование карьеров, повышая эффективность добычи.

Миф: Все решения в горнодобывающей отрасли уже оптимизированы, и новые технологии не могут принести прорыва.
Правда: Внедрение инновационных решений, таких как Bubble Pit, может значительно повысить рентабельность и безопасность добычи.

Интересные факты

Программное обеспечение Bubble Pit основано на математических моделях, вдохновлённых поведением мыльных пузырей.
Программное обеспечение проходит тестирование в крупнейших горнодобывающих компаниях, таких как Newcrest Mining и Newmont.
Этот алгоритм — один из первых примеров применения алгоритмов, вдохновлённых природными процессами, в инженерной сфере.

Исторический контекст

Идея использования природных форм и процессов для инженерных решений давно привлекала внимание учёных. Например, формы мыльных пузырей и другие геометрические особенности природы использовались в различных областях, от архитектуры до робототехники.

Источник: Computers & Operations Research (COR).