Влияние интеллектуальных систем управления на рентабельность открытых горных работ

Оригинальная статья

УДК 622.684 c А.Ю. Воронов, В.В. Аксенов, Г.Д. Буялич, Л.Е. Маметьев, Д.А. Пашков, 2025

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь №12-2025 /1200/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2025-12-97-103

Авторы

Воронов А.Ю. канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры ЭА, ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: voronovayu@kuzstu.ru

Аксенов В.В. доктор техн. наук, главный научный сотрудник научного центра «Цифровые технологии», ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: 55vva42@mail.ru

Буялич Г.Д. доктор техн. наук, профессор, профессор кафедры ГМиК, ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: gdb@kuzstu.ru

Маметьев Л.Е. доктор техн. наук, профессор, профессор кафедры ГМиК, ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: mle.gmk@kuzstu.ru

Пашков Д.А. канд. техн. наук, старший научный сотрудник научного центра «Цифровые технологии», ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: pashkovda@kuzstu.ru

Аннотации

Определено влияние интеллектуальных систем управления на рентабельность открытых горных работ. Проанализированы цепочка поставок и цепочка создания стоимости в горнодобывающей промышленности для оценки влияния технологических достижений на системы управления и прибыль. Диаграмма цепочки создания стоимости служит наглядным обоснованием внедрения интеллектуальных систем для акционеров и управленцев и выявляет направления исследований. Представлена обобщенная методология изучения возможности внедрения интеллектуальных систем управления добычей полезных ископаемых.

Ключевые слова

Открытые горные работы, система управления, искусственный интеллект, цепочка поставок, цепочка создания стоимости.

Список литературы

1. Разработка структуры системы управления беспилотным карьерным самосвалом / Д.М. Дубинкин, В.Ю. Садовец, И.С. Сыркин и др. // Горное оборудование и электромеханика. 2020. № 6(152). С. 25-30. DOI: 10.26730/1816-4528-2020-6-25-30. Dubinkin D.M., Sadovets V.Yu., Syrkin I.S., Chicherin I.V. Development of the structure of the control system for an unmanned mining dumptruck. Mining equipment and electromechanics. 2020;6(152):25-30. (In Russ.).
2. Мониторинг динамического состояния автономных тяжелых платформ на карьерных маршрутах горнорудных предприятий / С.Г. Костюк, И.В. Чичерин, Б.А. Федосенков и др. // Устойчивое развитие горных территорий. 2020. Т. 12. № 4. С. 600-608. DOI: 10.21177/1998-4502-2020-12-4-600-608. Kostyuk S.G., Chicherin I.V., Fedosenkov B.A., Dubinkin D.M. Monitoring the dynamic state of autonomous heavy platforms on mining routes of mining enterprises. Sustainable development of mountainous territories. 2020;12(4):600-608. (In Russ.).
3. Современное состояние техники и технологий в области карьерных самосвалов с накопителями энергии / Д.М. Дубинкин, А.Б. Карташов, Г.А. Арутюнян и др. // Горное оборудование и электромеханика. 2020. № 6(152). С. 31-42. DOI: 10.26730/1816-4528-2020-6-31-42. Dubinkin D.M., Kartashov A.B., Аrutyunyan G.A., Buzunov N.V., Sorokin K.P., Yalyshev A.V. The current state of technology and technologies in the field of dump trucks with energy storage. Mining equipment and electromechanics. 2020;6(152):31-42. (In Russ.).
4. Дубинкин Д.М., Аксенов В.В., Пашков Д.А. Тенденции развития беспилотных карьерных самосвалов // Уголь. 2023. № 6. С. 72-79. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-6-72-79. Dubinkin D.M., Aksenov V.V., Pashkov D.A. Trends in the development of unmanned mining dump trucks. Ugol’. 2023;(6):72-79. (In Russ.).
5. Воронов А.Ю., Сыркин И.С., Пашков Д.А. Интеллектуальные системы управления на открытых горных работах: состояние и перспективы // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2025. № 4(170). С. 169-183. DOI: 10.26730/1999-4125-2025-4-169-183. Voronov A.Yu., Syrkin I.S., Pashkov D.A. Intelligent fleet management systems in open-pit mining: status and prospects. Bulletin of the Kuzbass State Technical University. 2025;4(170):169-183. (In Russ.).
6. Syrkin I., Sadovets V., Korshunova E. et al. Developing environmentally adapted simulators for autonomous mining dump trucks: a Multi-criteria approach to enhance sustainability and ecological safety. International Journal of Ecosystems and Ecology Science. 2024;14(4):181-190. DOI: 10.31407/ijees14.422.
7. Дубинкин Д.М., Голофастова Н.Н., Сыркин И.С. Технико-экономическое обоснование разработки отечественного программного обеспечения управления автономным движением роботизированных карьерных самосвалов // Евразийское пространство: экономика, право, общество. 2023. № 9. С. 22-27. Dubinkin D.M., Golofastova N.N., Syrkin I.S. Feasibility study for the development of domestic software for controlling autonomous movement of robotic mining dump trucks. Eurasian space: economics, law, society. 2023;(9):22-27. (In Russ.).
8. Разработка критериев обеспечения совместной работы источников энергии для создания новых карьерных самосвалов / Н.В. Бузунов, Р.Д. Пирожков, А.Б. Карташов и др. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2020. № 6(142). С. 87-97. DOI: 10.26730/1999-4125-2020-6-87-97. Buzunov N.V., Pirozhkov R.D., Kartashov A.B., Dubinkin D.M. Development of criteria for ensuring the joint operation of energy sources for the creation of new mining dump trucks. Bulletin of the Kuzbass State Technical University. 2020;6(142):87-97. (In Russ.).
9. Dubinkin D., Sadovets V., Syrkin I., Chicherin I. Assessment of the Need to Create Control Sytem of Unmanned Dump Truck. E3S Web of Conferences. 2020;(177):03022. DOI: 10.1051/e3sconf/202017703022.
10. Bastos G.S., Souza L.E., Ramos F.T., Ribeiro C.H. A single-dependent agent approach for stochastic time-dependent truck dispatching in open-pit mining. In: Proceedings of the 2011 IEEE International Intelligent Transportation Systems Conference (ITSC), pp. 1057-1062.
11. Zhang C., Odonkor P., Zheng S., Khorasgani H., Serita S., Gupta C., Wang H. Dynamic dispatching for large-scale heterogeneous fleet via multi-agent deep reinforcement learning. In: Proceedings of the 2020 IEEE International Conference on Big Data (Big Data), pp. 1436-1441.
12. De Carvalho J.P., Dimitrakopoulos R. Integrating production planning with truck-dispatching decisions through reinforcement learning while managing uncertainty. Minerals. 2021;(11).
13. Huo D., Sari Y.A., Kealey R., Zhang Q. Reinforcement learning-based fleet dispatching for greenhouse gas emission reduction in open-pit mining operations. Resources, Conservation and Recycling. 2023;(188):106664.
14. Hazrathosseini A., Afrapoli A.M. Maximizing mining operations: unlocking the crucial role of intelligent fleet management systems in surface mining’s value chain. Mining. 2024;(4):7-20.
15. Porter M.E. Competitive strategy: creating and sustaining superior performance. The Free Press: New York, 1985.

Поддержка

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по соглашению от 30.09.2022 г. №075-15-2022-1198 с ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» Комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения» (КНТП «Чистый уголь – Зеленый Кузбасс»), в рамках мероприятия «Разработка и создание беспилотного карьерного самосвала челночного типа грузоподъемностью 220 тонн» в части выполнения НИОКР.

Для цитирования

Влияние интеллектуальных систем управления на рентабельность открытых горных работ / А.Ю. Воронов, В.В. Аксенов, Г.Д. Буялич и др. // Уголь. 2025;(12):97-103. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-12-97-103.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 3.10.2025

Поступила после рецензирования: 15.11.2025

Принята к публикации: 28.11.2025