В условиях возрастающей сложности разработки минерально-сырьевых ресурсов всё большее значение приобретают современные цифровые решения, обеспечивающие безопасность, эффективность и устойчивость открытых горных работ (ОГР) и буровзрывных работ (БВР). Рост масштабов добычи, необходимость рационального использования ресурсов и снижение издержек требуют применения интеллектуальных платформ, роботизации, ИИ и новых подходов к проектированию и планированию.
Платформы диспетчеризации и оптимизации управления открытыми горными и буровыми работами
Современные цифровые платформы диспетчеризации — это интегрированные системы, объединяющие в реальном времени данные с буровых станков, карьерных самосвалов, экскаваторов и вспомогательной техники. Они позволяют контролировать выполнение производственного плана, автоматически назначать маршруты для техники, отслеживать параметры работы оборудования, выявлять отклонения и оперативно корректировать действия. Благодаря аналитике и визуализации данные становятся доступными для управленческих решений.
Решения, такие как «Карьер Диспетчер» от Группы Цифра, используются на предприятиях, включая Лебединский ГОК. Система позволяет отслеживать местоположение техники в реальном времени, фиксировать простои по причинам и оптимизировать логистику перевозки руды и вскрыши. На Качканарском ГОКе система управления горнотранспортным комплексом позволила достичь снижения простоев на 12% и улучшить контроль за качеством выполнения производственного плана.
Опыт применения актуальных цифровых инструментов для календарного планирования горных работ
Календарное планирование горных работ сегодня невозможно без специализированного программного обеспечения. Такие системы учитывают множество факторов — от графиков перемещений техники до геомеханических ограничений, погодных условий и логистики размещения отвалов и складов. Моделирование вариантов выполнения плана позволяет выявлять узкие места и заранее принимать корректирующие меры.
Примером является система «Горное планирование» на предприятиях УГМК. Она интегрируется с геоинформационными системами, моделями месторождений и позволяет в режиме «живого» времени строить адаптивные графики горных работ. Сокращение отклонений по графикам более чем на 20% достигнуто благодаря автоматизации анализа сценариев и встроенным рекомендациям по корректировке планов в случае изменения условий.
Современные отечественные цифровые инструменты планирования и проектирования ОГР
Российские ИТ-компании развивают решения, позволяющие горным предприятиям снизить зависимость от зарубежного ПО и адаптировать инструменты под отечественные нормативы и особенности месторождений. Эти системы охватывают полный цикл — от предварительного проектирования до формирования календарных графиков и контроля выполнения.
Программа «Горняк» от «ГеоИнфо» предоставляет функции построения моделей карьеров, визуализации этапов разработки, автоматизированного подсчета объёмов выемки и оптимизации траекторий движения техники. В компании «Русская Платина» её используют для анализа альтернативных сценариев отработки запасов, с оценкой экономических и экологических последствий. Это позволило на 30% ускорить подготовку проектной документации и повысить обоснованность проектных решений.
Применение ИИ в проектировании буровзрывных работ. ИИ-советчик карьерного бурения
ИИ в буровзрывных работах решает задачи прогнозирования и оптимизации. Такие системы используют базы данных прошлых взрывов, параметры массива, данные геофизики, климатические условия и характеристики бурового оборудования для автоматического подбора схем зарядки, сетки скважин, глубины и типа бурения. Интеллектуальные алгоритмы обеспечивают персонализированные рекомендации под конкретные участки массива, включая динамические корректировки на основе текущих данных мониторинга.
ИИ-советчик может выполнять оперативную адаптацию параметров бурения в зависимости от состава породы и геомеханических показателей. Например, при бурении в неоднородных условиях система предлагает изменить тип бурового инструмента, количество взрывчатого вещества или схему подрыва, снижая переразмол и обеспечивая требуемую фракцию на выходе. Также ИИ способен учитывать логистику перемещения буровых станков, управлять графиком и прогнозировать вероятность отклонений.
На карьерах «Северстали» внедрена разработка компании «Техноград» — ИИ-система, рекомендующая параметры бурения и взрывов. Используемая в связке с цифровыми моделями карьера и данными с датчиков в режиме реального времени, она позволяет учитывать неоднородность массива и снижать переразмол. В результате повысилось качество дробленого материала, а затраты на передробление сократились на 10–15%.
Кроме того, в НИТУ МИСИС в сотрудничестве с несколькими угледобывающими предприятиями Сибири разрабатывается прототип интеллектуального помощника горного мастера по бурению, который будет встраиваться в мобильные приложения и работать как экспертная система в полевых условиях.
Технологические решения для снижения потерь и разубоживания при разработке сложноструктурных месторождений
Разработка месторождений со сложной геометрией требует высокой точности ведения горных работ. Решения в этой области включают применение 3D-сканеров, беспилотных летательных аппаратов, интеграцию данных геологоразведки с системой навигации экскаваторов и самосвалов. Используется контурная выемка, адаптивное позиционирование, системы оценки качества добытого сырья в реальном времени.
На предприятиях ПАО «ГМК Норильский никель» применяются комплексы лазерного и фотограмметрического сканирования, передающие информацию в цифровой двойник карьера. Внедрение системы позволило улучшить контроль за соблюдением границ рудных тел и снизить разубоживание. Результаты подтверждают: потери сократились до 2,7%, а точность учета добычи выросла.
Автоматизированные буровые станки, роботизация буровых работ
Буровые станки нового поколения оснащаются системами автономного позиционирования, датчиками контроля глубины и отклонения, видеонаблюдением и телеметрией. Программное обеспечение позволяет задавать параметры бурения заранее, а система автоматически корректирует курс, обеспечивая точность и безопасность. Такие машины могут работать в ночное время и в условиях ограниченной видимости.
Компания «АЛРОСА» использует на карьере «Удачный» роботизированные установки SmartROC D65 от Epiroc. Эти установки интегрированы с системой планирования буровзрывных работ и ГИС, что позволяет точно соблюдать схему скважин и минимизировать отходы. Повышение точности бурения улучшило качество последующего дробления, снизило энергозатраты и привело к увеличению производительности бурового оборудования на 18%.
Внедрение инновационных технологий инженерной защиты для сохранения устойчивости горных выработок
Инженерная защита бортов и уступов открытых горных выработок включает предиктивное моделирование, георадарный и спутниковый мониторинг, цифровые датчики деформаций и интеграцию с системами оповещения. Эти технологии позволяют не только фиксировать изменения в состоянии массива, но и прогнозировать развитие опасных зон, планировать превентивные мероприятия.
АО «Карельский окатыш» использует систему георадарного мониторинга с автоматической передачей данных в предиктивную платформу «ГеоРадарТек». Алгоритмы анализируют динамику отклонений, фиксируют ускорения и выдают рекомендации по укреплению или изменению схемы отработки. Благодаря этому удаётся избегать аварийных ситуаций и защищать как персонал, так и оборудование.
Заключение
Комплексная цифровизация открытых горных и буровзрывных работ становится основой повышения эффективности, безопасности и устойчивости горного производства. Применение ИИ, роботизации, интеллектуальных платформ и инновационных инженерных решений обеспечивает прорыв в управлении добычей. Эти и другие вопросы будут подробно рассмотрены на форуме Seymartec mining. Эффективность горнодобывающего производства — 2025.
Регистрация: Seymartec mining. Эффективность горнодобывающего производства — 2025
