Внедрение автоматизированной системы диспетчеризации подземных горных работ на рудниках «Удачный» и «Айхал» АК «АЛРОСА»

О клиенте

АЛРОСА — крупнейшая алмазодобывающая компания, мировой лидер по объему добычи и запасов алмазов. Основными направлениями деятельности являются геологоразведка, добыча и продажа алмазов, производство бриллиантов. Предприятие обеспечивает 30% глобальной и около 90% российской добычи алмазов. Добывающие активы расположены в Республике Саха (Якутия) и Архангельской области. Компания разрабатывает более 20 коренных и россыпных месторождений алмазов.

 

О подземной добыче

Подземные рудники АЛРОСА — это современные горнодобывающие предприятия, укомплектованные горно-шахтным оборудованием от лидирующих российских и мировых производителей. В зависимости от горно-геологических условий, месторождения отрабатываются с применением системы разработки с закладкой выработанного пространства (рудник «Айхал») либо системы разработки с принудительным обрушением (рудник «Удачный»).

*На основе данных с официального сайта АК «АЛРОСА»

Предпосылки и цели проекта
 

Внедрение системы диспетчеризации для подземных горных работ проводилось в рамках глобального проекта АЛРОСА «Трансформация производства», направленного на улучшение эффективности компании и повышение уровня безопасности на производстве. Необходимо было повысить эффективность горного передела, и для этого требовались инструменты, позволяющие отслеживать и гибко управлять всеми процессами – от выработки до подачи сырья на поверхность, улучшать дисциплину выполнения плана и контролировать соблюдение KPI.

 

Задачи проекта

• Автоматизация сбора и обработки данных о статусах работы горного оборудования и расчет показателей эффективности
• Отслеживание и управление объемом добычи руды
• Расчет остатков руды на начало/конец смены
• Учет выданной на поверхность горной массы

Иван Бобряшов

Руководитель программы проектов АЛРОСА ИТ

Была поставлена задача перейти на оперативное управление производством на базе системы диспетчеризации: наладить сбор данных с горнодобывающей техники и стационарного оборудования для принятия управленческих решений на базе показателей эффективности.

(из интервью в журнале «Директор информационной службы»: «АЛРОСА: добыча алмазов с прозрачными процессами», 24.03.2024)

О решении

В качестве партнера для проекта внедрения системы диспетчеризации специалисты АЛРОСА выбрали ГК «Цифра», уже имеющую опыт реализации таких задач в сложных промышленных условиях. Базой для нового решения стал флагманский продукт горного дивизиона вендора — «Цифра. Карьер: Подземные горные работы».

Внедренный функционал «Цифра. Карьер» для подземных горных работ включает в себя модули контроля работы следующих типов шахтной техники:

• шахтных автосамосвалов
• самоходных буровых установок
• погрузочно-доставочных машин
• стационарного оборудования

 

Функционал системы

• Автоматический сбор и обработка информации о статусе подземной техники
• Автоматический расчет показателей эффективности
• Аутентификация операторов
• Контроль и управление объемами добываемой руды
• Расчет остатков руды на начало/конец смены
• Контроль и управление эксплуатацией техники
• Автоматическое определение причин остановки техники
• Отображение перемещений подземной техники на 2D-картах
• Учет выданной на поверхность горной массы

 

Дополнительные модули

Контроль рудопотока: определение качественных и количественных параметров на всех этапах транспортировки — от забоя до поверхности

Мониторинг параметров работы узлов самоходного горно-шахтного оборудования

Оперативная сквозная аналитика. План/Факт

Анализ причин отклонений по производственным параметрам и КПЭ

Иван Бобряшов

Руководитель программы проектов АЛРОСА ИТ

Решений по работе в подземке на рынке в тот момент было несколько, но мы решили остановиться на коллегах, у которых уже был успешный опыт реализации подобного проекта в аналогичных сверхжестких условиях эксплуатации. И действительно, их опыт оказался крайне полезен, хотя, конечно, пришлось работать со спецификой нашего рудника и отвечать на новые вызовы всей командой.

(из интервью в журнале «Директор информационной службы»: «АЛРОСА: добыча алмазов с прозрачными процессами», 24.03.2024)

Результаты проекта

 

Удачнинский ГОК

Проект внедрения автоматизированной системы диспетчеризации горнотранспортного комплекса был запущен на подземном руднике «Удачный» в 2021 году.

• 48 единиц самоходной техники охвачено системой диспетчеризации
• 15 единиц стационарного оборудования подключено к системе

Система переведена в промышленную эксплуатацию в 2023 году. В этом же году команда, ее реализовавшая, получила награду на конкурсе лучших цифровых проектов «Горная индустрия 4.0» в рамках выставки MiningWorld Russia.

Позже, из-за блокировки производителем самоходных буровых установок (СБУ) доступа к бортовому ПО и контроллерам, было принято решение оснастить СБУ датчиками отечественного производства, позволяющими определять количество и глубину скважин.

 

Айхальский ГОК

Проект на Айхале стартовал в 2023 году, и уже в 2024 система управления горнотранспортным комплексом была сдана в промышленную эксплуатацию.

• 16 единиц горного оборудования подключено к «Цифра. Карьер: ПГР»
• Планшеты Apollo 8 pro  использованы в качестве бортового терминала машиниста
• Реализована 2D-карта  (схема) рудника для комплексного контроля за оперативной ситуацией

Также в рамках проекта впервые внедрен функционал передачи погрузок между погрузочно-доставочными машинами и шахтными автосамосвалами по Bluetooth, что дает возможность без дополнительного оборудования определять погрузки и передавать информацию по сети.

Станислав Гущин

Начальник центра диспетчеризации производственных процессов АЛРОСА

Реализация данного проекта с использованием самых современных цифровых инструментов позволила нам перейти на совершенно новый уровень работы. Была создана прозрачная среда работы оборудования, когда все происходящие события являются доступными для просмотра, анализа, контроля и управления. Полученные данные заложены в основу мероприятий по повышению операционной эффективности горно-шахтного оборудования, реализация которых повысила эффективность и производительность подземного рудника. Видя результат, мы крайне заинтересованы в масштабировании системы диспетчеризации на еще один алмазный рудник.

(из интервью в журнале «Директор информационной службы»: «АЛРОСА: добыча алмазов с прозрачными процессами», 24.03.2024)

Эффекты

 

Удачнинский ГОК:

• на 76 минут за сутки сокращение простоев по организационным и техническим причинам
• 15% увеличение эффективного времени работы ШАС

Айхальский ГОК:

• 5% увеличение эффективности работы горно-шахтного оборудования (в первый месяц промышленной эксплуатации

На обоих рудниках диспетчеризацией охвачено:

• 30 погрузочнодоставочных машин (ПДМ)
• 26 шахтных автосамосвалов (ШАС)
• 21 самоходная буровая установка (СБУ)

Перспективы развития

Идет тиражирование систем диспетчеризации как для открытых, так и подземных работ на новые площадки, среди которых: карьер «Зарница» Удачнинского ГОКа, ВТП (внутренний технологический проезд между Верхне-Мунским месторождением и фабрикой Удачнинского ГОКа), рудник «Интернациональный» Мирнинско-Нюрбинского ГОКа.

Запланировано расширение текущего функционала диспетчеризации ОГР и ПГР за счет добавления цифровых советчиков для машинистов карьерных самосвалов, а также новых модулей. Рассматривается внедрение решений по мониторингу состояния дорожного покрытия, а в перспективе использование автономного транспорта.

В порядке импортозамещения обсуждается вопрос о создании Единого центра управления на базе платформенных решений ( «Горный MES»), которые смогут закрыть следующие задачи:

• Учет и управление себестоимостью продукции
• Управление рудопотоками (объемы, качество)
• Учет и управление энергопотреблением (по переделам, операциям и тех. узлам)
• Дистанционный контроль промышленной безопасности (СДК ПБ)
• Стабилизация режимов работы фабрики (советчики шихтования)
• Сквозной производственный учет материалов
• Мониторинг технологического процесса работы драг