
DIGITALIZATION OF MINING PROCESSES
Original Paper
UDC 004.42 © A.O. Rada1, K.I. Peters2, A.D. Kuznetsov, 2024
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol’ – Russian Coal Journal, 2024, № 6, pp. 87-91
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-6-87-91
Title
DESIGN OF DRILLING AND BLASTING OPERATIONS BASED ON A 3D MODEL OF THE EXCAVATION BLOCK
Authors
A.O. Rada 1, K.I. Peters 2, A.D. Kuznetsov 1.
1 Kemerovo State University, Kemerovo, 650000, Russian Federation
2 VZRYV GRUPP LLC, Kemerovo, 650000, Russian Federation e-mail: radaartem@mail.ru
Authors Information
Rada A.O. – PhD (Economic), Director of the Institute of Digits of the Kemerovo State University, Kemerovo, 650000, Russian Federation, e-mail: radaartem@mail.ru
Peters K.I. – Deputy Director for Advanced Development of DBO Technologies VZRY V GRU PP LL C, 650054, Kemerovo, Russian Federation, e-mail: k.peters@vgroup.one
Kuznetsov A.D. – Director of the Center for Aerial Photography, Geodesy and Cadastral Works of the Institute of Digits of the Kemerovo State University, 650000, Kemerovo, Russian Federation, e-mail: adkuz@inbox.ru
Abstract
The article considers the relevance of the use of digital technologies for automation of drilling and blasting operations at enterprises engaged in open-pit mining, examines existing Russian digital solutions in the field of design and monitoring of drilling and blasting operations. In order to determine the effectiveness of using high-precision coordinate data to solve DBO problems, the experience of using aerial photography materials and aerial laser scanning of a coal mining site in the territory of the Kemerovo region – Kuzbass is demonstrated. The use of special software allows you to compare the data of the surveying survey with a three-dimensional model of the exploded block, identify collisions and design errors. The use of digital solutions in the design and control of the results of drilling and blasting operations will reduce the proportion of manual labor, increase the productivity of specialists, which will affect the improvement of the quality of the explosion while reducing its cost.
Keywords
Coal industry, three-dimensional modeling, drilling and blasting operations, surveying, laser scanning, aerial photography, software, UAV, GIS.
References
1. A l-Bakri A., Hefni M. A review of some nonexplosive alternative methods to conventional rock blasting. Open Geosciences. 2021;13(1):431- 442. DOI: 10.1515/geo-2020-0245.
2. A l-Bakri A.Y., Sazid M. Application of Artificial Neural Network (ANN) for Prediction and Optimization of Blast Induced Impacts. Mining. 2021;(1):315-334. DOI: 10.3390/mining1030020.
3. Дробление горных пород взрывом в карьерах: монография / Н.Н. Казаков, С.Д. Викторов, А.В. Шляпин и др. М.: РАН, 2020. 520 с.
4. T aiwo B.O. Effect of charge load proportion and blast controllable factor design on blast fragment size distribution. [Electronic resource]. Journal of Brilliant Engineering. 2022;(3):4658. Available at: https://www.acapublishing.com/dosyalar/baski/BEN_2022_660. pdf (accessed 15.05.2024).
5. Mysin A., Kovalevskiy V. Creation and Verification of Numerical Model of Explosive Charge Blast in The Ansys Software System for the Purpose of Substantiating the Optimal Parameters of Drilling and Blasting Operations. [Electronic resource]. E3S Web of Conferences. 2020;(74). Available at: https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/abs/2020/34/e3sconf_iims2020_01046/e3sconf_iims2020_01046.html (accessed 15.05.2024).
6. Коваленко В.А. Автоматизированная подготовка производства на карьерах // Вестник Кыргызско– Российского Славянского Университета. 2009. Т. 9. № 11. С. 118-123. Kovalenko V.A. Automated production preparation at quarries. Vestnik Kyrgyzsko-Rossijskogo Slavyanskogo Universiteta. 2009;9(11): 118-123.
7. Описание функциональных характеристик программного обеспечения «Система автоматизированного проектирования буровзрывных работ в «Blastmaker». [Электронный ресурс]. 2020. URL : https://blastmaker.kg/supporting_documentation_blastmaker_software/ (дата обращения: 15.05.2024).
8. Коваленко В.А. Система автоматизированной подготовки производства на карьерах «Blast Maker» // Добывающая промышленность. 2018. T.11. № 3. C. 294-296. Kovalenko V.A. Automated production preparation system at Blast Maker quarries. Dobyvayuschaya promyshlennost. 2018;11(3): 294-296.
9. Программа «Геомикс». [Электронныйресурс]. URL : https://geomix.ru/software/geomix/ (датаобращения: 15.05.2024).
10. Морозова, Т.П. Перспективы применения систем цифрового проектирования и сопровождения горнопромышленных работ: ГИС «Геомикс» и «Mineframe» / Инновационные перспективы Донбасса: Материалы 8-й Международной научно-практической конференции, Донецк, 24-26 мая 2022 года. Т. 6. Донецк: Донецкий национальный технический университет, 2022. С. 21-25.
11. Корниенко А.В. Использование компьютерного моделирования для проектирования массовых взрывов в карьерах. [Электронный ресурс]. // Север промышленный. 2007. № 12. URL : https://helion-ltd.ru/modelburst/ (дата обращения: 15.05.2024). Kornienko A.V. The use of computer modeling for the design of mass explosions in quarries. [Electronic resource]. Sever promyshlennyj. 2007;(12). Available at: https://helion-ltd.ru/modelburst/ (accessed 15.05.2024).
12. Услуги Mine Frame. [Электронный ресурс]. URL : http://mineframe.ru/predpriyatiyam/uslugi/ (дата обращения: 15.05.2024).
13. Официальный сайт группы компаний «Цифра». [Электронный ресурс]. URL : https://www.zyfra.com/ru/ (дата обращения: 15.05.2024).
14. Кирсанов А.К. Анализ программных продуктов для проектирования буровзрывных работ при отработке месторождений подземным способом // Известия ТулГУ. НаукиоЗемле. 2023. № 2.
С. 249-259. Kirsanov A.K. Analysis of software products for the design of drilling
and blasting operations during underground mining. Izvestiya TulGU. Nauki o Zemle. 2023;(2):249-259.
15. О цифровом проектировании процессов взрывания на открытых горных работах / А.Н. Гришин, В.Л. Гаврилов, Н.А. Немова и др. // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук.
2021. Т. 8. № 2. G rishin A.N., Gavrilov V.L., Nemova N.A., Reznik A.V. On digital design of blasting processes in open-pit mining. Fundamentalnye i prikladnye voprosy gornykh nauk. 2021;8(2).
16. Бычкова Л.А. Анализ опыта цифровой трансформации геологической отрасли / Современные тенденции и инновации в науке и производстве: Материалы ХII Международной научно-практической конференции, Междуреченск, 26 апреля 2023. Междуреченск: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 2023. С. 1-116.
Acknowledgements
The research was carried out with the financial support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the framework of the agreement on the provision of grants from the federal budget in the form of subsidies dated September 30, 2022 No. 075-15-2022-1195.
For citation
Rada A.O., Peters K.I., Kuznetsov A.D. Design of drilling and blasting operations based on a 3D model of a excavation block. Ugol’. 2024;(6):87-91. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2024-6-87-91.
Paper info
Received May 6, 2024
Reviewed May 16, 2024
Accepted May 26, 2024