Automation and robotization of mining production: the current stage of transition to high-performance and safe surface mining
V.S. Kovalenko , I.V. Zyryanov
Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources of Russian Academy of Sciences, Moscow, Russian Federation
Russian Mining Industry №5 / 2025 p. 124-130
Abstract: The future development of the surface mining of solid minerals will be inseparably linked to increasing labor productivity and safety levels. This task can be addressed by transforming mining production into a new technological mode with the widespread use of robotic equipment in the production and haulage operations. The article analyses the current state, prospects and role of the robotic equipment in improving the efficiency and safety of surface mining operations. At present, application of robotic equipment in the open-pit mines is mainly limited to drilling and hauling operations. It is necessary to automate excavators, which are the main machines in the mining transport systems of the open-pit mines. Introduction of robotic equipment raises many challenges and unresolved issues, both technical and technological, which require the research potential of many teams to be engaged in order to address them. This should result in significant changes in designing of mining systems, in the safety rules for mining operations, and create new types of highly automated mining and haulage equipment, including those fitted with the Artificial Intelligence solutions.
Keywords: mining, useful minerals, open-pit mines, robotic equipment, haulage systems, designing of mining systems
For citation: Panfilov S.Yu., Tikhonov V.A., Dudnik G.A., Gadzhiev G.G., Melnikov N.O., Akinin N.I. Automation and robotization of mining production: the current stage of transition to high-performance and safe surface mining. Russian Mining Industry. 2025;(5):124–130. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-5-124-130
Article info
Received: 20.06.2025
Revised: 31.07.2025
Accepted: 01.08.2025
Information about the authors
Vladimir S. Kovalenko – Dr. Sci. (Eng.), Professor, Leading Research Associate, Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources of Russian Academy of Sciences, Moscow, Russian Federation; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Igor V. Zyryanov – Dr. Sci. (Eng.), Professor, Leading Research Associate, Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources of Russian Academy of Sciences, Moscow, Russian Federation; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
References
1. Колоскова Н.В., Чистякова О.А. Финансовая модель России: концептуальный и региональный аспекты развития. Новосибирск: СибУПК; 2023. 216 с.
2. Анучина Д.А. Влияние отраслевой структуры экономики регионов на уровень пространственной поляризации. Экономика, предпринимательство и право. 2022;12(6):1805–1826. https://doi.org/10.18334/epp.12.6.114886 Anuchina D.A. The influence of the regional economy sectoral structure on the level of spatial polarization. Journal of Economics, Entrepreneurship and Law. 2022;12(6):1805–1826. https://doi.org/10.18334/epp.12.6.114886
3. Reinert E.S. Industrial policy: A long-term perspective and overview of theoretical arguments. In: Kattel R. (ed.) The Other Canon of Economics, Volume 2: Essays in the Theory and History of Uneven Economic Development. Anthem Press; 2024, pp. 947–990. https://doi.org/10.2307/jj.11288860.21
4. Reinert E.S. Globalization in the periphery as a Morgenthau plan: The underdevelopment of Mongolia in the 1990s. In: Kattel R. (ed.) The Other Canon of Economics, Volume 1: Essays in the Theory and History of Uneven Economic Development. Anthem Press; 2024, pp. 215–260. https://doi.org/10.2307/jj.11288861.11
5. Kelkar R., Kalirajan K. Potential efficiency in economic growth: A cross-province perspective. In: Song L., Zhou Y. (eds) China: Regaining Growth Momentum after the Pandemic. ANU Press; 2024, pp. 47–66. Available at: https://www.jstor.org/stable/jj.26047392.10 (accessed: 12.05.2025).
6. Райнерт Э.С. Как богатые страны стали богатыми, и почему бедные страны остаются бедными [пер. с англ. Н. Автономовой; под ред. В. Автономова]. М.: Изд. дом Высшей школы экономики; 2018. 384 с.
7. Балакина Г.Ф., Колоскова Н.В. Инструменты финансового регулирования социально-экономического развития проблемного региона. Экономика. Профессия. Бизнес. 2020;(3):5–13.
1. Трубецкой К.Н., Рыльникова М.В., Владимиров Д.Я. От системы «карьер» к новому интеллектуальному укладу открытых горных работ. Проблемы недропользования. 2019;(3):39–48. Режим доступа: https://trud.igduran.ru/index.php/psu/article/view/408 (дата обращения: 20.05.2025). Trubetskoy K.N., Rylnikova M.V., Vladimirov D.Ya. From the system “pit” to the new intellectual structure of open cast mining. Problems of Subsoil Use. 2019;(3):39–48. (In Russ.) Available at: https://trud.igduran.ru/index.php/psu/article/view/408 (accessed: 20.05.2025).
2. Владимиров Д.Я. Интеллектуальный карьер: эволюция или революция? Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015;(S1-1):77–82. Vladimirov D.Ya. Intelligent open pit mine: evolution or revolution? Mining Informational and Analytical Bulletin. 2015;(S1- 1):77–82. (In Russ.)
3. Акишев А.Н., Бабаскин С.Л., Зырянов И.В., Кожемякин А.А., Федеряев О.В. Анализ результатов опытно-промышленных испытаний схем вскрытия крутонаклонными съездами и эксплуатации горнотранспортного оборудования с системами дистанционного управления (на примере карьера «Удачный»). Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015;(S1-1):357–370. Akishev A.N., Babaskin S.L., Zyryanov I.V., Kozhemyakin A.A., Federyaev O.V. Analysis of the results of experimentalindustrial trials of opening schemes by steeply inclined ramps and running of mining and transport equipment with remote control systems (on the example of open pit “Udachny”). Mining Informational and Analytical Bulletin. 2015;(S1- 1):357–370. (In Russ.)
4. Яковлев В.Л., Тарасов П.И., Фурин В.О., Зырянов И.В. Углубочный комплекс для доработки кимберлитовых карьеров. Екатеринбург: УрО РАН; 2015. 268 с.
5. Зырянов И.В., Ильбульдин Д.Х., Кондратюк А.П. Параметры системы дистанционного управления горнотранспортным оборудованием в условиях Удачнинского ГОКа. Горная промышленность. 2016;(5):49–51. Zyryanov I.V., Ilbuldin D.Kh., Kondratyuk A.P. Parameters of a mine fleet remote control system in conditions of the Udachny mining & processing division. Russian Mining Industry. 2016;(5):49–51. (In Russ.)
6. Еремин С.Г., Капитанец Ю.В., Зубенко А.В., Бартошевич И.А., Кущёв Н.П. Анализ влияния внедрения автоматизированных систем управления горным производством на эффективность и безопасность работы горнодобывающих предприятий России. Горная промышленность. 2024;(5):101–107. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5-101-107 Eremin S.G., Kapitanets Yu.V., Zubenko A.V., Bartoshevich I.A., Kushchev N.P. . Analyzing the impact of introducing automated mining process control systems on the efficiency and safety of mining enterprises in Russia. Russian Mining Industry. 2024;(5):101–107. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5-101-107
7. Халбашкеев А. Что нужно роботу для счастья? Добывающая промышленность. 2022;(1):86–90. Khalbashkeev A. What does a robot need to be happy? Dobyvayushchaya Promyshlennost. 2022;(1):86–90. (In Russ.)
8. Corrigan C.C., Ikonnikova S.A. A review of the use of AI in the mining industry: Insights and ethical considerations for multiobjective optimization. The Extractive Industries and Society. 2024;17:101440. https://doi.org/10.1016/j.exis.2024.101440
9. Гучек Е.М., Клебанов Д.А. График 24/7 и без нервов: преимущества и возможности роботизированного карьерного самосвала БЕЛАЗ грузоподъемностью 130 тонн. Уголь Кузбасса. 2018;(1):20–23. Режим доступа: https://uk42.ru/index.php?id=6907 (дата обращения: 20.05.2025). Guchek E.M., Klebanov D.A. 24/7 operation without stress: advantages and capabilities of the BELAZ robotic mining dump truck with the payload of 130 tonnes. Ugol' Kuzbassa. 2018;(1):20–23. (In Russ.) Available at: https://uk42.ru/index.php?id=6907 (accessed: 20.05.2025).
10. Тищенко И.В., Ванаг Ю.В. Автоматизация и роботизация добычи твердых полезных ископаемых. Интерэкспо ГЕО-Сибирь. 2022;2(3):325–333 https://doi.org/10.33764/2618-981Х-2022-2-3-325-333 Tishchenko I.V., Vanag Yu.V. Automation and robotization of solid mineral mining. Interexpo GEO-Siberia. 2022;2(3):325–333. (In Russ.) https://doi.org/10.33764/2618-981-2022-2-3-325-333
11. Хазин М.Л. Роботизированная техника для добычи полезных ископаемых. Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2020;18(1):4–15. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2020-18-1-4-15 Khazin M.L. Robotic equipment for mining operations. Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2020;18(1):4–15. (In Russ.) https://doi.org/10.18503/1995-2732-2020-18-1-4-15
12. Зиновьев В.В., Кузнецов И.С., Николаев П.И., Стародубов А.Н. Имитационное моделирование роботизируемых технологий открытых и подземных горных работ. Горная промышленность. 2023;(S2):65–76. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S2-65-76 Sinoviev V.V., Kuznetsov I.S., Nikolaev P.I., Starodubov A.N. Simulation modelling of robotic open and underground coalmining systems. Russian Mining Industry. 2023;(S2):65–76. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S2-65-76
13. Клебанов А.Ф. Автоматизация и роботизация открытых горных работ: опыт цифровой трансформации. Горная промышленность. 2020;(1):8–11. Режим доступа: https://mining-media.ru/ru/article/ogr/15630-avtomatizatsiya-irobotizatsiya-otkrytykh-gornykh-rabot-opyt-tsifrovoj-transformatsii (дата обращения: 20.05.2025). Klebanov A.F. Automation and robotization in opencast mining: experience in digital transformation. Russian Mining Industry. 2020;(1):8–11. (In Russ.) Available at: https://mining-media.ru/ru/article/ogr/15630-avtomatizatsiya-i-robotizatsiyaotkrytykh-gornykh-rabot-opyt-tsifrovoj-transformatsii (accessed: 20.05.2025).
Balakina G.F., Koloskova N.V. Financial regulation instruments for the socio-economic development of the problem region. Economics. Profession. Business. 2020;(3):5–13. (In Russ.) https://doi.org/10.14258/epb201980
8. Яковлева П.Э., Корнилова Ю.С. Конкурентоспособность региона через призму показателей региональной экономики (на примере Нижегородской области). Регион: экономика и социология. 2024;(3):24–52. https://doi.org/10.15372/REG20240302 Iakovleva P.E., Kornilova Yu.S. Regional competitiveness through the lens of regional economic indicators (case study of Nizhny Novgorod oblast). Region: Ekonomika i Sotsiologiya. 2024;(3):24–52. (In Russ.) https://doi.org/10.15372/REG20240302
9. Балакина Г.Ф., Кибалов Е.Б., Пятаев М.В., Шибикин Д.Д. Железнодорожные проекты Сибири и транспортная проблема Республики Тыва: системный анализ возможных решений. Регион: экономика и социология. 2024;(3):179– 201. https://doi.org/10.15372/REG20240308 Balakina G.F., Kibalov E.B., Pyataev M.V., Shibikin D.D. Siberian railway projects and transport challenges in Tuva: System analysis of possible solutions. Region: Ekonomika i Sotsiologiya. 2024;(3):179–201. (In Russ.) https://doi.org/10.15372/REG20240308
10. Гаврилова Н.В. Практики инициативного бюджетирования в российских регионах. Вопросы экономики. 2020;(7):142– 155. https://doi.org/10.32609/0042-8736-2020-7-142-155 Gavrilova N.V. Analysis of initiative budgeting practices in Russian regions. Voprosy Ekonomiki. 2020;(7):142–155. (In Russ.) https://doi.org/10.32609/0042-8736-2020-7-142-155
11. Li M., Sun H., Agyeman F.O., Heydari M., Jameel A., Salah ud din Khan H. Analysis of potential factors influencing china’s regional sustainable economic growth. Applied Sciences. 2021;11(22):10832. https://doi.org/10.3390/app112210832
