Assessment of the Hunter Valley Coal Export Supply Chain

We develop a decision support tool that assesses the throughput of a coal export supply chain for a given level of demand. The tool can be used to rapidly evaluate a number of infrastructures for several future demand scenarios in order to identify a few that should be investigated more thoroughly using a detailed simulation model. To make the natural model computationally tractable, we exploit problem structure to reduce the model size, and we employ aggregation as well as disaggregation to strengthen the structure of model. We use the tool in a computational study in which we analyze system performance for different levels of demand to identify potential bottlenecks

A multi-product mathematical model for iron ore stockyard planning problem / Um modelo matemático multiprodutos para o problema de planejamento de meios de ferro

Stockyards in port areas are essential in supply chain management, due to the aggregation of logistical costs. Its objective is to carry out the ships' loading according to their capacity and specification of the iron ore characteristic. For solid bulks, product stockpiles are allocated along with the stockyards, together with the receiving and handling system, in addition to blending and recovering stockpiles for supplying ships. In the optimization of this system, some factors point to a variety of flows and products (types of iron ore) demanded, increasing the system's complexity. This paper aims to present a multi-product mathematical model from mixed-integer linear programming for allocating stockpiles with different mining resources, facilities, and equipment.  Numerical results show a comparison of the computational efficiency of simulated instances with different numbers of equipment, minas, and ships using the commercial solution CPLEX. 

Applied scientific and systemic problems of the related ore-dressing plants interaction in the event of decommissioning the massif that separates their quarries

Purpose. Determining the possible and substantiating expedient alternate design and engineering decisions regarding the stage of spacial union of the adjacent quarries belonging to various owners by mining the rock pillar between the No. 3 quarry of PJSC “ArcelorMittal Kryvyi Rih” and the quarry of PJSC “Southern Mining Factory” with involvement into mining the reserves, extraction of which is possible within the existing mining and land allotments. Methods. It was used an integrated methodological approach, including mining and geological analysis of the rock massif between two adjacent quarries, which is subject to decommissioning; technical-economical analysis of the operational efficiency of the ore-dressing plant when decreasing the ore mine productivity as a result of cleaning-up the deposit; theoretical substabtiation of design and engineering decisions regarding the quarry objects parameters in the specified conditions and with the efficient development of a rock pillar that separates quarries. Findings. The state of the projects and plans for the development of mining operations in the No. 3 quarry of PJSC “ArcelorMittal Kryvyi Rih” and the quarry of PJSC “Southern Mining Factory” has been analyzed, which, in the coming years, indicates their spacial union. It has been revealed that the decommissioning of the rock pillar between the quarries is complicated both spacely and technologically, especially as a result of seismic restrictions, but the proposed solutions and measures simplify and make safe this stage as much as possible. The problem has been defined of reduce in the loading at the dressing plants proportionally to the decline in ore output. The technical-economical calculations substantiate that the corresponding sequential decommissioning the enrichment sections of the ore-dressing plants is expedient at one of the two cooperating ore mining and processing plants. Originality. An integrated approach has been improved regarding the evolution of mining and processing enterprises at the stage when their quarries approach to the maximum depths and final contours by taking into account adjacent ore mines as a single complex dynamic system. The analytical substantiation of drilling and blasting technology of the rocks destruction has been adapted to the specific conditions of decommissioning the pillar adjacent to both quarries. Practical implications. It is distinguished their high level of suitability for implementation and use in the designing of mining operations development in the quarries of PJSC “ArcelorMittal Kryvyi Rih” and PJSC “Southern Mining Factory”.Мета. Визначення можливих і обґрунтування доцільних варіантів проектно-технологічних рішень щодо етапу просторового з’єднання суміжних кар’єрів різних власників на прикладі розробки породного цілика між кар’єром №3 ПрАТ “АрселорМіттал Кривий Ріг” і кар’єром ПрАТ “Південний гірничо-збагачувальний комбінат” з включенням до відпрацювання запасів, виїмка яких є можливою в межах існуючих гірничого та земельного відводів. Методика. Використано комплексний методичний підхід, що включає гірничо-геологічний аналіз породного масиву між двома суміжними кар’єрами, який підлягає ліквідації; техніко-економічний аналіз ефективності експлуатації рудозбагачувальної фабрики при зниженні продуктивності рудника внаслідок доробки родовища; теоретичне обґрунтування проектних і технологічних рішень щодо параметрів об’єктів кар’єру за даних умов та продуктивної розробки розділяючого кар’єри породного цілика. Результати. Проаналізовано стан проектів і планів розвитку гірничих робіт кар’єру №3 ПрАТ “АрселорМіттал Кривий Ріг” і кар’єру ПрАТ “Південний гірничо-збагачувальний комбінат”, що свідчить про їх просторове з’єднання в найближчі роки. Виявлено, що ліквідація породного цілика між кар’єрами ускладнюється як просторово, так і технологічно, особливо внаслідок сейсмічних обмежень, але запропоновані рішення і заходи максимально спрощують й убезпечують даний етап. Встановлена проблема зниження завантаження збагачувальних фабрик пропорційна падінню видобутку руд. Техніко-економічні розрахунки доводять, що відповідне зазначеному послідовне виведення збагачувальних секцій рудозбагачувальних фабрик є доцільним на одному зі взаємодіючих ГЗК. Наукова новизна. Вдосконалено комплексний підхід щодо еволюції гірничо-збагачувальних комбінатів на стадії наближення їх кар’єрів до граничних глибин та кінцевих контурів за рахунок врахування суміжних рудників як єдиної складної динамічної системи. Адаптовано аналітичні обґрунтування технології буро-підривного руйнування скельних порід до конкретних умов ліквідації міжкар’єрного цілика. Практична значимість визначається високим рівнем придатності їх до впровадження та використання в проектуванні розвитку гірничих робіт кар’єрів ПрАТ “АрселорМіттал Кривий Ріг” і ПрАТ “Південний гірничо-збагачувальний комбінат”.Цель. Определение возможных и обоснование целесообразных вариантов проектно-технологических решений относительно этапа пространственного соединения смежных карьеров различных собственников на примере разработки породного целика между карьером №3 ЧАО “АрселорМиттал Кривой Рог” и карьером ЧАО “Южный горно-обогатительный комбинат” с включением в отработку запасов, выемка которых возможна в рамках существующих горного и земельного отводов. Методика. Использован комплексный методический подход, включающий горно-геологический анализ породного массива между двумя смежными карьерами, который подлежит ликвидации; технико-экономический анализ эффективности эксплуатации рудообогатительной фабрики при снижении производительности рудника в результате доработки месторождения; теоретическое обоснование проектных и технологических решений относительно параметров объектов карьера при данных условиях и продуктивной разработки разделяющего карьеры породного целика. Результаты. Проанализировано состояние проектов и планов развития горных работ карьера №3 ЧАО “АрселорМиттал Кривой Рог” и карьера ЧАО “Южный горно-обогатительный комбинат”, что свидетельствует об их пространственном соединении в ближайшие годы. Выявлено, что ликвидация породного целика между карьерами осложняется как пространственно, так и технологически, особенно в результате сейсмических ограничений, но предложенные решения и меры максимально упрощают и защищают данный этап. Установленная проблема снижения загрузки обогатительных фабрик пропорциональна падению добычи руд. Технико-экономические расчеты доказывают, что соответствующее указанному последовательное выведение обогатительных секций рудообогатительных фабрик является целесообразным на одном из взаимодействующих ГОК. Научная новизна. Усовершенствован комплексный подход к эволюции горно-обогатительных комбинатов на стадии приближения их карьеров до предельных глубин и конечных контуров за счет учета смежных рудников как единой сложной динамической системы. Адаптировано аналитические обоснования технологии буровзрывного разрушения скальных пород к конкретным условиям ликвидации междукарьерного целика. Практическая значимость определяется высоким уровнем пригодности их к внедрению и использованию в проектировании развития горных работ карьеров ЧАО “АрселорМиттал Кривой Рог” и ЧАО “Южный горно-обогатительный комбинат”.The authors express their deep gratitude to the Head of the Research and Development Laboratory for quality control of iron ore raw materials, Professor A.A. Azaryan, as well as the staff of the Department of Open Pit Mining at Kryvyi Rih National University for their assistance when implementing the scientific developments and their introduction into production

An introduction to the new Productivity Information Management System (PIMS)

The productivity information management system (PIMS), is described. The main objective of this computerized system is to enable management scientists to interactively explore data concerning DSN operations, maintenance and repairs, to develop and verify models for management planning. The PIMS will provide a powerful set of tools for iteratively manipulating data sets in a wide variety of ways. The initial version of PIMS will be a small scale pilot system. The following topics are discussed: (1) the motivation for developing PIMS; (2) various data sets which will be integrated by PIMS; (3) overall design of PIMS; and (4) how PIMS will be used. A survey of relevant databases concerning DSN operations at Goldstone is also included

Sustainable seabed mining: guidelines and a new concept for Atlantis II Deep

The feasibility of exploiting seabed resources is subject to the engineering solutions, and economic prospects. Due to rising metal prices, predicted mineral scarcities and unequal allocations of resources in the world, vast research programmes on the exploration and exploitation of seabed minerals are presented in 1970s. Very few studies have been published after the 1980s, when predictions were not fulfilled. The attention grew back in the last decade with marine mineral mining being in research and commercial focus again and the first seabed mining license for massive sulphides being granted in Papua New Guinea’s Exclusive Economic Zone.Research on seabed exploitation and seabed mining is a complex transdisciplinary field that demands for further attention and development. Since the field links engineering, economics, environmental, legal and supply chain research, it demands for research from a systems point of view. This implies the application of a holistic sustainability framework of to analyse the feasibility of engineering systems. The research at hand aims to close this gap by developing such a framework and providing a review of seabed resources. Based on this review it identifies a significant potential for massive sulphides in inactive hydrothermal vents and sediments to solve global resource scarcities. The research aims to provide background on seabed exploitation and to apply a holistic systems engineering approach to develop general guidelines for sustainable seabed mining of polymetallic sulphides and a new concept and solutions for the Atlantis II Deep deposit in the Red Sea.The research methodology will start with acquiring a broader academic and industrial view on sustainable seabed mining through an online survey and expert interviews on seabed mining. In addition, the Nautilus Minerals case is reviewed for lessons learned and identification of challenges. Thereafter, a new concept for Atlantis II Deep is developed that based on a site specific assessment.The research undertaken in this study provides a new perspective regarding sustainable seabed mining. The main contributions of this research are the development of extensive guidelines for key issues in sustainable seabed mining as well as a new concept for seabed mining involving engineering systems, environmental risk mitigation, economic feasibility, logistics and legal aspects