Ученые Горного института УрО РАН разработали систему навигации комбайна.
Роботизация является современным этапом цифровой трансформации горнодобывающих предприятий. Безлюдные технологии позволяют вывести работников из опасных участков горных работ, решить проблему дефицита квалифицированных рабочих кадров, снизить вероятность профессиональных заболеваний и получить экономический эффект для компании.
В основе разработки пермских ученых лежит инерциальная навигационная система, не требующая наличия внешних ориентиров или поступающих извне сигналов. С помощью акселерометра рассчитываются направление и величина ускорения. Гироскопы определяют положение в пространстве. На комбайне установлены монитор, блок навигации и вычислений, одометрическая система. Связь с диспетчером на руднике осуществляется по радиоканалу.
Ученые решили вопросы навигационной задачи прямолинейного движения, юстировки системы навигации и обмена данными между смежными системами управления добычей и ряда других параметров, необходимых для бесперебойной работы комбайна.
Первая проходка с применением системы навигации была осуществлена на калийном руднике по транспортному и конвейерному штрекам. Испытания показали, что комбайн может пройти прямолинейный участок горной выработки длиной до 300 метров без дополнительного маркшейдерского контроля, и отклонение от проектной оси выработки при этом не превышают 20 см.
Сейчас готовятся испытания системы на точность определения пройденного расстояния и по проходке сложных криволинейных участков, а также разрабатывается программное обеспечение для работы с данной системой в кабинете маркшейдера и диспетчерской рудника.
Кроме того, разработана концепция контроля пласта на основе радиактивного излучения калия. В течение 2023 года комбайн будет дооборудован системой детекторов для измерения гамма-излучений. Контроль пласта при добыче полезного ископаемого позволит перейти к автономному управлению комбайном.
Денис Кормщиков, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Горного института УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН):
- Когда мы в 2020 году начали работу над этим проектом, безлюдная добыча полезных ископаемых казалась чем-то недостижимым. Сейчас уже стало понятно, что решив все поставленные задачи, мы сможем перейти к автоматизации управления комбайном. Разработкой подобных системы рудничной техники сегодня занимаются специалисты Канады, Швеции и Австралии, но пермская навигация, не уступая аналогам по точности, использует меньшее количество вспомогательных систем, проще в обслуживании и дешевле при внедрении. В декабре 2023 года мы планируем закончить опытно-промышленные испытания. В течение 2024 года готовы произвести еще 5 образцов системы навигации и отладить серийное производство»
Добавим, на заседании президиума Российской академии наук проект Дениса Кормщикова «Система навигации комбайна для безлюдной добычи калийных ископаемых» был назван в числе важнейших научно-практических достижений 2022 года.