1. 引言
日前,澳大利亚矿业咨询公司Whittle Consulting宣布,它的创始人、采矿先驱Jeffrey Whittle于2024年2月5日星期一平静地离开了这个世界,享年93岁。Whittle对采矿工业的发展作出了巨大贡献。
2. 奉献和创新的一生
Whittle最初在英国曼彻斯特大学(University of Manchester)接受实验物理学家培训,并获得了物理学荣誉学位。1961年,他和他的家庭从英国移 民到澳大利亚,并于1962年在墨尔本的国防标准实验室工作开始计算机编程工作。Whittle于1979年开始涉足采矿业,首先加入Newmont,后来加入Newcrest。
(1) Newmont
博丁顿金矿边坡稳定性(Rockfall)初步调查
纽蒙特Peñasquito矿的采矿方法和尾矿库建设
(2) Newcrest
Cadia尾矿坝溃坝原因分析
水力压裂技术在崩落采矿中的最新应用(Hydraulic Fracturing)
崩落地质力学(Caving Geomechanics)---基于公众 号文章的回顾
1965 年,两位工作在加拿大IBM的工程师 Lerchs 和 Grossmann 发表了一篇论文,论文题目为“露天矿的优化设计(Optimum Design of Open Pit Mines)”,提出了后来称作Lerchs-Grossmann的著名算法,这个算法基础是图论,从矿石分布、采矿成本和边坡要求的块体模型中最大化矿山的现金流。令人惊奇和不解的是,两位工作在IBM的计算机工程师为啥会对采矿工程感兴趣,是什么原因驱动他们写这样的跨界论文。
依靠着坚实的计算机软件背景,当时在Newmont工作的Whittle看到这篇论文后异常兴奋,提议为Newmont编写一个基于 Lerchs-Grossmann 算法的程序,然而Newmont认为这个项目太冒险,拒绝为其提供资金,因此Whittle决定利用自己的业余时间编写这个算法。
1983 年,Whittle完成了Lerchs-Grossmann算法的第一个商用程序“Three-D”,他通过设计块体依赖的倒置模型提高了计算效率,大大降低了整个数据结构的存储需求,这使得真实采矿所需的结构能够容纳在小于 1Mb的内存中,Whittle和他的妻子将其作为Fortran源代码授权给需要的矿业公司。
1984 年,他和他的妻子成立了 Whittle Programming公司,基于“Three-D”专门开发采矿优化软件包,主要产品之一称作Whittle。大约在同一时间,Whittle开始研究多采坑矿山调度优化软件,他对该软件的持续开发导致了 Whittle Consulting 今天使用的 Prober 系列优化工具。在接下来的 16 年里,他们成功地将这些产品推销并出售给世界各地的矿业公司和咨询公司。2000 年,他们将Whittle出售给加拿大的 Gemcom公司,2012年,达索系统收购了Gemcom,发展成为现在的GEOVIA Whittle。
3. GEOVIA Whittle 2022
GEOVIA的三个主要采矿软件是MineSched, Surpac[GEOVIA Surpac 2020]和Whittle。先前的GEOVIA Whittle是32位程序,不能处理和显示大的块体模型,Whittle 2022使用64位编译,因此极大地改进了程序的功能。
Whittle 2022的主要改进如下:
(1) 64位的用户界面使用了Java的AdoptOpenJDK 64-bit,从而可以显示大的块体模型;
(2) 通过导入PNU(Profile Number)文件, 在边坡组节点(slope set node)中设置单元数(zone number);
(3) 对于大的块体模型,当输出所有块体时,块体值计算(Block Value Calculation)节点现在运行速度显著加快;
(4) 由于64位的改进,现在可以从pit-shell节点显示大的块体模型,同时输出到dxf文件,显示或输出的块体模型仅受计算机内存的影响;
(5) 修复了Underground processing method的路径问题。
Whittle 2022的核心模块包括:
(1) Geovia Blend Optimizer
基于时间表和现有库存的优化混合,以确保在整个操作的净现值(NPV)最大化的总体目标驱动下同时得到优化。
(2) Geovia Multi-Mine Optimizer
对复杂的矿区集 合进行单一优化,同时保持每个矿区的单独工作约束。在一个优化框架内,从不同地区产生一个更现实的整体时间表。
(3) Geovia Pushback Optimizer
与Milawa的矿山调度方法相联系,创建战略矿山计划,重点是净现值(NPV)或材料平衡。
(4) Geovia Pit Optimizer
利用经济、物理、岩土和操作方面的综合约束条件,找到最佳的采矿策略。
(5) Geovia Simultaneous Optimizer
同时混合处理优化时间表、品位控制点、库存和作业生命。与传统方法相比,能够找到更好的结果,为操作带来更高的净现值(NPV)。
GEOVIA Whittle 2022的安装程序共480M(GEOVIA Whittle 2022.msi),在本模块中,我们将看到如何在GEOVIA Whittle中建立一个项目,进行矿坑优化步骤和基本输出分析。这是本系列课程中的第一个入门课程,其目的是介绍露天矿的策略规划和调度的基本概念。学习本课程需要具备以下条件:(1) 对地质学和矿山规划软件包的基本了解; (2) 采矿工程术语的基本知识;(3) 块体模型的基本概念。