УДК 622.271
DOI: 10.18503/1995-2732-2020-18-1-4-15
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы): для повышения конкурентоспособности горным предприятиям следует увеличивать эффективность труда и уровень безопасности работ. Основным технологическим звеном при добыче полезных ископаемых является горнотранспортный комплекс, поэтому разработка роботизирован-ных систем является важной задачей развития горной промышленности России. Цель работы: анализ направлений, проблем и целесообразности использования роботизированных технологий разработки месторождений. Оценка технико-экономической эффективности применения автоматизированных систем для добычи полезных ископаемых. Используемые методы: применялись методы системного анализа, математиче-ской статистики, научного обобщения показателей работы роботизированных горных машин и оборудования. Результат: проанализировано современное состояние, перспективы и общие направления развития роботизированного горного оборудования. Рассмотрены передовые виды зарубежной и российской автоматизированной техники, а также основные концепции и программы развития Российской Федерации в сфере роботизации. Показано, что автономные транспортные средства будут применяться все в более широких масштабах, что может в корне изменить наше представление о добыче и транспортировке горной массы. Эти машины могут работать в суровых, динамичных и неопределенных условиях, таких как арктический холод или зной пустыни, в глубоких подземных шахтах, где может быть очень жарко и влажно или высоко в горах. На сегодняшний день области применения робототехники в горнодобывающей промышленности включают автоматизированное дозирование, выемку грунта и транспортировку, картирование и геодезию, бурение и обработку взрывчатых веществ. Применение робототехники в горнодобывающей промышленности предъявляет особые требования к ее надежности и качеству, порождает многочисленные проблемы и нерешенные вопросы, которые должны быть совместно определены и решены как научными кругами, так и промышленностью. Практическая значимость: роботы являются ключевыми инструментами для повышения производительности, поскольку они выполняют широкий спектр ручных задач более эффективно и последовательно, чем люди. Горнодобывающая промышленность имеет большой потенциал для автоматизации, с применением которой появляется возможность для оптимизации, поскольку становится доступно больше информации, а действия могут многократно повторяться с высокой точностью. Важнейшим достоинством роботизированных систем является повышение уровня безопасности за счет вывода человека из зоны ведения горных работ. Широкое применение роботизированной техники на открытых и подземных горных работах может привести к существенным изменениям при проектировании карьеров, шахт и правил безопасности, а также способствовать разработке новых видов горных машин и оборудования, что обеспечит значительное повышение эффективности добычи полезных ископаемых.
Ключевые слова
Горное дело, роботизированная техника, автоматизированные системы, карьерные машины, безопасность производства, система управления, эффективность.
Для цитирования
Хазин М.Л. Роботизированная техника для добычи полезных ископаемых // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2020. Т.18. №1. С. 4–15. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2020-18-1-4-15
1. Atkinson R. D., 2019, Robotics and the Future of Production and Work. – Information Technology and Innovation Foundation.
2. 2. Dadhich S., Bodin U., Andersson U., 2016, Key challenges in au-tomation of earth-moving machines, Automation in Construction. 68, 212–222. doi.org/10.1016/j.autcon.2016.05.009
3. Marshall J. A., Bonchis A., Nebot E., Scheding S. Robotics in mining //Springer handbook of robotics. Springer, Cham, 2016; 1549–1576. doi.org/10.1007/978-3-319-32552-1_59
4. Kachuri L., Villeneuve P. J., Parent M.-Е., Johnson K. C., 2016. Workplace exposure to diesel and gaso-line engine exhausts and the risk of colorectal cancer in Canadian men. Environmental Health, 15, 1, 4–16. doi.org/10.1186/s12940-016-0088-1
5. Taxell P., Santonen T., 2017. Diesel engine exhaust: basis for occupational exposure limit value. Toxi-cological Sciences, 158, 2, 243–251. doi.org/10.1093/toxsci/kfx110
6. Трубецкой К. Н., Рыльникова М. В., Владимиров Д. Я. От системы «карьер» к новому интеллектуальному укладу открытых горных работ// Проблемы недропользования. 2019. № 3(22). С. 39–48. DOI: 10.25635/2313-1586.2019.03.039
7. Гучек Е. М., Клебанов Д. А. График 24/7 и без нервов // Уголь Кузбасса. 2018. № 1. С. 20–23.
8. 8. Бигель Н. В. Преимущества и возможности роботизированного карьерного самосвала грузоподъемно-стью 130 тонн // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2017. № S38. С. 53–57. doi: 10.25018/0236-1493-2017-12-38-53-57
9. Хакулов В. А., Хакулов В. В. Экскаваторы роботизированных открытых разработок будущего // Горное дело. 2016. №3(9). С. 35–42.
10. Burgard W., Franke U., Enzweiler M., Trivedi M. The mobile revo-lution-machine intelligence for autonomous vehicles (Dagstuhl Seminar 15462) // Dagstuhl Reports. – Schloss Dagstuhl-Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2016. Vol. 5. No. 11. doi: 10.4230/DagRep.5.11.62
11. Gölbaşı O., Dagdelen K. Equipment Replacement Analysis of Manual Trucks with Autonomous Truck Technology in Open Pit Mines, Conference Paper (PDF Available), August 2017.
12. Schoettle B., Sivak M. Potential Improvements in Safety and Efficiency with Autonomous Trucking. 2017, no. SWT-2017-19.
13. Владимиров Д. Я. Интеллектуальный карьер: Эволюция или революция? //Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. №. S1-1. С.77–82.
14. Кучумова А. Без человека в кабине // Добывающая промышленность. 2019. №2 (14). C. 92–96.
15. Хазин М. Л., Штыков С. О. Карьерный электрифицированный транспорт // Вестник Магнитогорского госу-дарственного технического университета им. Г.И. Носова. 2018. Т.16. №1. С. 11–18. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2018-16-1-11-18
16. Шевкун Е. Б., Казаков Е. А. Роботизированные системы автомобильного транспорта на открытых горных работах // Ученые заметки ТОГУ. Электронное научное издание. 2017. Т. 8. № 4. С. 460–472.
17. Маргарян С.А. Автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления горнотранспортным комплексом «Иртыш» // Горная промышленность. 2017. №4 (134). С. 72–74.