Аннотация: Статья посвящена исследованию роли сетевых распределённых хранилищ данных и цифровых технологий в разведке, добыче и управлении проектами по добыче полезных ископаемых. На основе анализа обширного эмпирического датасета, охватывающего ключевые показатели эффективности использования цифровых решений, выявлены значимые возможности повышения точности разведки месторождений, сокращения затрат, оптимизации производственных процессов и снижения экологических рисков. Установлено, что внедрение интеллектуальных систем хранения и обработки данных позволяет повысить точность разведки до 90-95%, обеспечить рост производительности добычи на 18-27% и снизить удельные выбросы парниковых газов на 15-20%. Предложены рекомендации по масштабированию лучших практик цифровизации на различные типы месторождений и этапы их разработки с учётом отраслевой и страновой специфики.

Аннотация: В статье проведены исследования модульного осевого вентилятора диаметром 0,9 м с рабочим колесом, имеющим специальные узлы крепления лопаток, позволяющими осуществлять регулирование углов установки лопаток. Для повышения давления в вентиляционной сети возможна последовательная работа двух вентиляторов, при этом углы установки лопаток в каждом вентиляторе могут отличаться. При таком модульном режиме работы на аэродинамические характеристики совместной работы вентиляторов влияют как наличие входного направляющего аппарата, так и углы установки лопаток. Для вентилятора на основе вычислительных экспериментов определены расчётные аэродинамические характеристики при присоединенном входном направляющем аппарате и при его отсутствии, а также двух последовательно подключённых вентиляторов. Показано, что в случае разных углов установки лопаток у двух последовательно присоединённых вентиляторов большая эффективность достигается при меньших, чем расчётный, углах установки лопаток второй машины. Проведён аэродинамический расчёт переходного режима работы двух последовательно присоединённых вентиляторов и определены частоты вынуждающих аэродинамически обусловленных внешних сил. На основании проведенных исследований сделан вывод о допустимости регулирования углом установки лопаток двух последовательно присоединённых машин.

Аннотация: В статье рассматривается применение нейронных сетей для анализа вибрационных сигналов горнодобывающего оборудования с целью прогнозирования и предотвращения аварийных ситуаций. Разработана многослойная архитектура нейронной сети, обученная на данных с датчиков вибрации реального оборудования. Предложенный метод позволяет с высокой точностью (95%) классифицировать паттерны вибраций, соответствующие различным состояниям оборудования - от нормального режима работы до предаварийных состояний. На основе анализа спектральных и временных характеристик вибраций метод обеспечивает раннее (за 30-120 мин) предупреждение о развитии потенциальных неисправностей. Экспериментальные исследования на реальных данных подтверждают способность нейросетевого подхода снизить количество аварийных простоев оборудования на 40% и затраты на аварийные ремонты до 25%. Предложенный метод открывает перспективы для создания интеллектуальных систем обеспечения безопасности и эффективности работы горнодобывающей техники на основе предиктивной аналитики.

Аннотация: Цифровизация угольной промышленности на основе внедрения интеллектуальных распределенных систем хранения и анализа данных открывает новые возможности для оптимизации процессов добычи. Настоящее исследование направлено на разработку архитектуры таких систем и комплексную оценку эффектов их применения на угольных предприятиях. Предложена оригинальная методология, сочетающая анализ технологических, экономических и экологических аспектов цифровизации. На основе обширной эмпирической базы данных по российским угледобывающим компаниям за 2018-2023 гг. проведено имитационное моделирование производственных процессов и расчет ключевых показателей эффективности интеллектуальных систем. Полученные результаты свидетельствуют о значительном потенциале оптимизации добычи угля за счет роста производительности оборудования на 30-40%, снижения затрат на обслуживание до 25%, повышения безопасности труда до 95%. Предложены практические рекомендации по конфигурации систем и интеграции разнородных массивов данных. Результаты исследования могут служить основой для разработки стратегий цифровой трансформации угольной отрасли и тиражирования лучших практик.

Аннотация: Экскаватор как горная машина работает в тяжелых, характерных для каждой машины, условиях эксплуатации. При проведении работ по техническому обслуживанию и ремонту необходимо учитывать условия функционирования горной машины. В первых статьях данного цикла публикаций представлена оценка нагрузок приводов рабочего оборудования экскаватора при отработке забоя по линейно-наклонным траекториям с углами наклона 60, 70, 80°. В настоящей статье представлен анализ затрат энергии, потребляемой приводами подъема и напора в цикле экскавации при рассмотренных ранее траекториях копания, а также дана оценка нагрузок и затрат энергии при совмещенной радиальнолинейной траектории движения ковша в забое. Представлена сводная таблица характеристик величин работы приводов рабочего оборудования при линейно-наклонной и радиально-линейной траекториях. Предложен порядок оценки коэффициента расходования ресурса, применение которого позволит корректировать периодичность работ по техническому обслуживанию и ремонту экскаватора в зависимости от условий и характера его эксплуатации.

Аннотация: Рассмотрена логистическая система подземного рудника для перемещения закладочных материалов глубоких подземных рудников, которая представляет собой альтернативное инновационное решение, базирующееся на применении технологии формирования монолитного закладочного массива на основе консолидации солеотходов с дозированием в состав закладочной смеси ограниченного количества рассолов в границах влагоотдачи. Предложены методы решения экологических и технологических проблем, возникающих при разработке глубокозалегающих месторождений солей в сложных горно-геологических и геомеханических условиях. Обоснованы принципы организации перемещения закладочных материалов и логистическая схема доставки закладочной смеси, учитывающая специфические требования к транспортировке на большие глубины. Представлен вариант технологической схемы закладочного комплекса Гремячинского ГОКа. Реализация представленной логистической системы позволит создать эффективную организацию закладочных процессов в глубокозалегающих подземных рудниках при добыче калиево-магниевых солей. Основанная на логистических принципах координации и интегрированности модулей, она одновременно обеспечивает рост энергоэффективности технологических процессов и придание закладочным массивам требуемых прочностных, деформационных и реологических свойств для обеспечения устойчивого, экологически сбалансированного функционирования горнотехнической системы с полной утилизацией формируемых солеотходов в выработанном пространстве очистных камер.

Аннотация: Широкое применение открытого способа разработки месторождений полезных ископаемых обусловливает необходимость повышения эффективности технологий и совершенствования оборудования для снижения уровня грунтовых вод. Неблагоприятные гидрогеологические условия определяют уменьшение производительности выемочно-погрузочных и транспортирующих машин карьеров и разрезов. Одним из способов управления уровнем грунтовых вод является устройство водопонижающих скважин, оборудованных погружными установками электроцентробежных насосов. Существенное содержание механических примесей в откачиваемой скважинной жидкости - гидроабразивной смеси - обусловливает необходимость использования погружных насосов в износостойком исполнении, оснащенных входными фильтрами. Кольматация фильтров вследствие образования механических отложений на фильтрующих поверхностях приводит к отказу погружных насосных установок и необходимости выполнения спускоподъемных операций для регенерации и восстановления проницаемости фильтроэлементов. В статье приведены основные сведения об устройстве водопонижающих скважин. Описаны особенности процесса гидроабразивного износа рабочих ступеней погружных электроцентробежных насосов. Обоснованы технические решения конструкции самоочищающегося фильтра и удлинителя колонны насосно-компрессорных труб скважинной насосной установки. Показано, что за счет возвратно-поступательного перемещения погружного насосного оборудования в водопонижающей скважине возможно реализовать упругую деформацию фильтроэлемента входного фильтра установки. При деформации фильтроэлемента и изменении размеров щелей, пропускающих жидкость, осуществляется разрушение механических отложений на поверхности фильтроэлемента, что позволяет восстановить его проницаемость и работоспособность. Предлагаемые в статье технические решения также могут быть использованы для горных предприятий, осуществляющих добычу полезных ископаемых подземным способом (калийные руды, апатит-нефелиновые руды, руды черных и цветных металлов и т.д.), при строительстве и реконструкции объектов их поверхностного комплекса, расположенных на участках, для которых характерен повышенный уровень грунтовых вод. Кроме того, данные технические решения могут быть актуальны для насосного оборудования, применяемого при скважинном методе добычи полезных ископаемых.

Аннотация: Интеграция распределенных облачных вычислений (РОВ) открывает новые возможности для повышения эффективности и безопасности угольной добычи. Цель исследования - разработка архитектуры РОВ для мониторинга горных процессов и оптимизации добычных операций. Методология включает анализ больших данных, математическое моделирование и машинное обучение. Эмпирическую базу составили показатели с 15 угольных шахт России за 2018-2023 гг. (4,5 млн записей). Внедрение РОВ обеспечивает рост производительности труда на 25-40%, сокращение простоев оборудования на 30-50% и снижение аварийности на 95%. Достигается уменьшение затрат на добычу на 20-30%, углеродного следа - на 15-25%. Уровень автоматизации процессов повышается до 70-85%. Разработаны рекомендации по масштабированию РОВ в угольной отрасли. Полученные результаты значимы для цифровой трансформации горнодобывающей промышленности.