Специализированное программное обеспечение для проектирования буровзрывных работ: архитектура, функциональность, назначение

Аннотация

В статье рассматривается разработка специализированного веб-приложения для цифрового проектирования буровзрывных работ (БВР) на открытых горных работах. Описана архитектура программного обеспечения, включающего сервер с базой данных и клиентский 3D-интерфейс, что обеспечивает многопользовательский доступ и централизованное хранение данных. Приведены реализованные модули: проектирование бурения (в т.ч. автоматизация расстановки скважин с учетом цифровой модели рельефа) и верификация фактически пробуренных скважин (контроль отклонений на основе GNSS-навигации и телеметрии буровых станков). Особое внимание уделено инновационным решениям – интеграции с системами позиционирования и сбора данных, использованию Big Data, планируемому модулю имитационного моделирования взрывов и применению методов искусственного интеллекта для оптимизации параметров. Представлены результаты опытной эксплуатации, подтвердившие сокращение времени планирования на 50-60% и повышение точности соблюдения проектных параметров. Обсуждаются перспективы развития системы до конца 2025 г., включая добавление функционала расчета зарядов и автоматизации процесса взрывания, что позволит создать полноценный отечественный программный комплекс для БВР.

Ключевые слова

Буровзрывные работы, цифровое проектирование, веб-приложение, 3D-моделирование, телеметрия бурения, цифровой двойник, имитационное моделирование, Big Data, автоматизация БВР.

Список литературы

1. Hazrathosseini A., Moradi Afrapoli A. The advent of digital twins in surface mining: Its time has finally arrived. Resources Policy. 2023;(80): DOI: 10.1016/j.resourpol.2022.103155.
2. Farrell J., Davis R. The future of mining: Challenges and opportunities. Resources Policy. 2021;(71). DOI: 10.1016/j.resourpol.2021.101927.
3. Khan A., Li Y., Shoaib M., Sajjad U., Rui F. Utilizing Machine Learning and Digital Twin Technology for Rock Parameter Estimation from Drilling Data. Journal of Intelligent Construction. 2025;3(2):1–23. DOI: 10.26599/Jic.2025.9180088.
4. Sattarvand J., Ghahramanieisalou M. Digital Twins and the Mining Industry. Technologies in Mining. 2024. DOI: 10.5772/intechopen.1005162.
5. Корниенко А. В. Развитие методов автоматизированного проектирования карьерных массовых взрывов на основе моделирования условий взрывания и параметров разрушения: дис. канд. техн. наук. Апатиты, 2011. 158 с. URL: http://earthpapers.net (дата обращения: 15.11.2025).
6. Система оптимизации параметров буровзрывных работ и механической подготовки горных работ к выемке на основе непрерывного анализа данных и современных ГГИС / М.В. Рыльникова, Д.А. Клебанов, С.Г. Кабелко и др. // Уголь. 2025. № 1. С. 75-81. DOI:10.18796/0041-5790-2025-1-75-81. Rylnikova M.V., Klebanov D.A., Kabelko S.G., Storozhenko E.A. A system for optimization of drilling and blasting parameters and mechanical preparation for stoping operations based on continuous data analysis and modern Mining and Geological Information Systems. Ugol’. 2025;(1):75-81. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2025-1-75-81.
7. Федеральный закон ?О внесении изменений в Федеральный закон ?О недрах? и отдельные законодательные акты Российской Федерации? от 23.06.2016 № 206-ФЗ (последняя редакция). КонсультантПлюс: справ.-правовая система. [Электронный ресурс]. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_355484/ (дата обращения: 15.11.2025).
8. Рада А.О., Петерс К.И., Кузнецов А.Д. Проектирование буровзрывных работ на основе 3D-модели выемочного блока // Уголь. 2024. № 6. С. 87-91. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-6-87-91. 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.
9. Sri Chandrahas N., Surendra Babu A., Malleshwara Rao T., Hareesh Babu S., Singh K. Role of Digital Transformation in Mining Industry: Enhancing Efficiency, Safety and Sustainability. Revista Minelor – Mining Revue. 2025;31(1):1-11.
10. Gheorghiosu E., Becu? S. Design and execution of drilling and blasting works using modern scanning techniques. Revista Minelor – Mining Revue. 2024;(30):70-77. DOI: 10.2478/minrv-2024-0042.
11. Fonseca I.A., Gaspar H.M. A Prime On Web-Based Simulation. Proceedings of the European Conference on Modelling and Simulation (ECMS). 2019:23–29. DOI: 10.7148/2019-0023.
12. Кузбассразрезуголь разрабатывает цифровую систему управления буровзрывными работами [Электронный ресурс]. Российская газета: официальный сайт. 2024. URL: https://rg.ru/2024/09/26/reg-sibfo/kuzbassrazrezugol-razrabatyvaetcifrovuiu-sistemu-upravleniia-burovzryvnymi-rabotami.html (дата обращения: 15.11.2025).
13. Программно-технический комплекс ?Blast Maker? на MiningWorld Russia 2023. [Электронный ресурс]. MiningWorld Russia: официальный сайт. URL: https://miningworld.ru/ru/media/news/2023/march/23/blast-maker/ (дата обращения: 15.11.2025).
14. Григоровский И.В. Использование ГГИС при проектировании буровзрывных работ на открытых горных работах. [Электронный ресурс] // Золото и технологии. 2018. № 2. С. 96-101. URL: http://zolteh.ru (дата обращения: 15.11.2025). Grigorovsky I.V. The use of GIS in the design of drilling and blasting operations in open-pit mining. [Electronic resource]. Gold and Technology. 2018;(2):96-101. Available at: http://zolteh.ru (accessed 15.11.2025). (In Russ.).
15. Кутузов Б.Н., Белин В.А. Проектирование и организация взрывных работ: учебник. М.: Горная книга, 2012. 416 с.
16. Цифровое бурение: настоящее и будущее горной индустрии. [Электронный ресурс]. ВНИИМГ ?ВнЕдра?: официальный сайт. URL: https://www.vnedra.ru/tehnologii/informacionnyetekhnologii/czifrovoe-burenie-nastoyashhee-i-budushhee-gornojindustrii-14370/ (дата обращения: 15.11.2025).
17. Обзор новейших систем проектирования БВР. [Электронный ресурс]. RIT-IT: официальный сайт. URL: https://rit-it.com/2021/09/29/obzor-novejshih-sistem-proektirovanija-bvr/ (дата обращения: 15.11.2025).
18. Кузнецов В.А. Обоснование удельного расхода ВВ в условиях уступной отбойки // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2007. С. 53-63. Kuznetsov V.A. Substantiation of the specific consumption of explosives in the conditions of ledging. Mining information and analytical bulletin. 2007:53-63. (In Russ.).