Σχεδιασμός Εκμεταλλεύσεων με Η/Υ (ΜΟΠ 413)

Περιεχόμενο μαθήματος :

Ιστορική εξέλιξη και συμβολή των ηλεκτρονικών υπολογιστών στη μεταλλευτική βιομηχανία. Στάδια σχεδίασης υπαίθριας εκμετάλλευσης. Καταχώρηση – επεξεργασία στοιχείων γεωτρήσεων, δημιουργία σύνθετων δειγμάτων. Υπολογισμός βασικών στατιστικών μεγεθών, χωρική ανάλυση και ανάπτυξη ψηφιακών μοντέλων του κοιτάσματος με τη μέθοδο των αντιστρόφων αποστάσεων (ID) και με τη μέθοδο Krigging. Καθορισμός των ορίων μιας εκμετάλλευσης με οικονομικά κριτήρια-Μέθοδος κινητού κώνου-Μέθοδος LerchGrossman. Μακροπρόθεσμος-μεσοπρόθεσμος προγραμματισμός παραγωγής, ταμειακές ροές, παρούσα αξία, σχεδίαση βαθμίδων, εκπόνηση χρονοδιαγράμματος παραγωγής, υπολογισμός χρόνου ζωής ορυχείου.
Ψηφιακά μοντέλα για κοιτάσματα που πρόκειται να εκμεταλλευτούν με συνεχείς επιφανειακές εκμεταλλεύσεις, νέες τεχνικές (νευρωνικά δίκτυα) για την ανάπτυξη ψηφιακών μοντέλων κοιτασμάτων.

Στο μάθημα αυτό πραγματοποιούνται 5 υπολογιστικές ασκήσεις και μια γραπτή εργαστηριακή εξέταση. Οι πραγματοποιούμενες ασκήσεις είναι: Άσκηση 1: Καταχώρηση και επεξεργασία στοιχείων γεωτρήσεων μεταλλευτικής έρευνας (Τοπογραφικοί, θεματικοί χάρτες, γεωτρήσεις, γεωλογικές πληροφορίες). Άσκηση 2: Υπολογισμός, στατιστική και χωρική ανάλυση σύνθετων δειγμάτων γεωτρήσεων. Άσκηση 3: Ανάπτυξη ψηφιακού μοντέλου κοιτάσματος, μέθοδοι τοπικών εκτιμήσεων, υπολογισμός αποθεμάτων και ποιότητας. Άσκηση 4: Οικονομικό μοντέλο κοιτάσματος και καθορισμός των βέλτιστων ορίων μιας εκμετάλλευσης. Άσκηση 5: Σχεδίαση βαθμίδων, προγραμματισμός παραγωγής και υπολογισμός της καθαρής παρούσας αξίας των προκυπτόντων ταμειακών ροών.
 

Μαθησιακά Αποτελέσματα :

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

•  Περιγράφει τα στάδια σχεδίασης μιας υπαίθριας εκμετάλλευσης και τα απαιτούμενα στοιχεία (στοιχεία μεταλλευτικής έρευνας, οικονομικά στοιχεία)
•  Υπολογίζει τα αποθέματα και την ποιότητα κοιτασμάτων με χρήση γεωμετρικών, αριθμητικών και γεωστατιστικών μεθόδων
•  Σχεδιάζει (Αναλύει) τις βαθμίδες εκμετάλλευσης, το χρονοδιάγραμμα παραγωγής και τη βέλτιστη εκσκαφή
•  Χρησιμοποιεί εξειδικευμένο λογισμικό για τους παραπάνω υπολογισμούς και σχεδιάσεις
•  Επιλέγει τη βέλτιστη μέθοδο εκμετάλλευσης με βάση τα αποτελέσματα των υπολογισμών

Γενικές Ικανότητες :

Γενικές ικανότητες που ενισχύει το μάθημα :

•  Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
•  Λήψη αποφάσεων
•  Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
•  Χρήση Υπολογιστή
•  Διαχείριση αριθμητικών δεδομένων

Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές :

Οργάνωση διδασκαλίας :

Άλλα Σχόλια για την Οργάνωση της Διδασκαλίας :
1. Οδηγίες μαθήματος, ιστορική εξέλιξη της συμβολή των ηλεκτρονικών υπολογιστών στη μεταλλευτική βιομηχανία, στάδια σχεδίασης υπαίθριας εκμετάλλευσης.
2. Εισαγωγή στο λογισμικό CSMine, απαιτούμενα στοιχεία, παρουσίαση του υποδείγματος μελέτης (κοίτασμα χαλκού), καταχώρηση – επεξεργασία στοιχείων γεωτρήσεων, χάρτες, διαγράμματα.
3. Υπολογισμός σύνθετων δειγμάτων, υπολογισμός βασικών στατιστικών μεγεθών, απεικονίσεις δεδομένων, παραγωγή χαρτών και διαγραμμάτων με τη χρήση του CSMine.
4. Χωρική ανάλυση, κατασκευή πειραματικών βαριογραμμάτων και προσαρμογή θεωρητικών μοντέλων.
5. Ψηφιακά μοντέλα κοιτασμάτων, μοντέλα εκμετάλλευσης για υπαίθριες μεθόδους.
6. Δημιουργία ψηφιακών μοντέλων με τη μέθοδο των αντιστρόφων αποστάσεων (IDW).
7. Δημιουργία ψηφιακών μοντέλων με τη μέθοδο με τη μέθοδο Krigging.
8. Οικονομικά στοιχεία, υπολογισμός της οικονομικής αξίας του στοιχειωδών όγκων του ψηφιακού μοντέλου ενός κοιτάσματος.
9. Καθορισμός των ορίων μιας εκμετάλλευσης με οικονομικά κριτήρια, Μέθοδος κινητού κώνου, Μέθοδος Lerch Grossman.
10. Μακροπρόθεσμος-μεσοπρόθεσμος προγραμματισμός παραγωγής, ταμειακές ροές, παρούσα αξία
11. Σχεδίαση βαθμίδων, εκπόνηση χρονοδιαγράμματος παραγωγής, υπολογισμός χρόνου ζωής ορυχείου.
12. Ψηφιακά μοντέλα για κοιτάσματα που πρόκειται να εκμεταλλευτούν με συνεχείς επιφανειακές εκμεταλλεύσεις-κριτήρια επιλογής μεθόδου, περιγραφή εξοπλισμού συνεχούς λειτουργίας.
13. Νέες τεχνικές (νευρωνικά δίκτυα) για την ανάπτυξη ψηφιακών μοντέλων κοιτασμάτων.

Η διδασκαλία της θεωρίας και οι εργαστηριακές/φροντιστηριακές ασκήσεις πραγματοποιούνται στο εργαστήριο ηλεκτρονικών υπολογιστών της Σχολής Μηχανικών Ορυκτών Πόρων για να υπάρχει δυνατότητα άμεσης πρόσβασης στα εξειδικευμένα λογισμικά που χρησιμοποιούνται.
 

Αξιολόγηση :

Αθροιστική/Συμπερασματική (για βαθμό φοιτητή) Αξιολόγηση:

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία :

- Hartman, H.and Mutmansky J.: Introductory Mining Engineering, 2nd ed., John Wiley, 2002, 592p.
- Hustrulid, W., Kuchta, M. Open Pit Mine Planning & Design: Vol. I, II and CSMine software package, 2nd ed., Taylor and Francis/Balkema, 2006, 836p.
- Μ. Γαλετάκης, Σχεδιασμός Εκμεταλλεύσεων με Χρήση Η/Υ, Σημειώσεις του διδάσκοντα προσβάσιμες από την πλατφόρμα e-class.