Prospects for using unmanned aerial vehicles to eliminate process disruptions in underground mines

DOI: https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-5S-115-119

Читать на русскоя языке P.S. Dyachkov
Institute of Mining Ural Branch of Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russian Federation
Russian Mining Industry №5S/ 2025 p. 115-119

Abstract: The paper analyzes options for using unmanned aerial vehicles to solve challenges associated with eliminating ore hang-ups when mining thin steeply dipping ore bodies using the ore shrinkage mining system or in draw points and ore passes under process designs for mining deposits of various mining and geological conditions. It is demonstrated how ore hang-ups affect such mining indicators as safety of operations, ore losses, as well as the intensity and the rate of development. Traditional methods for eliminating ore hang-ups are described with an indication of their application features and disadvantages. Areas of the UAV application of in mining are given, as well as the cases of positive experience of using a radio relay network for conducting mining operation without direct visual contact. A method is proposed to eliminate hang-ups by delivering explosives using UAVs. The conditions are indicated under which precise positioning can be achieved before the blast. Schemes for application of UAVs to eliminate ore bridging in the ore passes, as well as in the mining systems with ore shrinkage, have been developed and presented. The solutions presented in the article are aimed at creating safe conditions to eliminate ore hang-ups and intensify the process of ore drawing from the stoping zones or ore passes.

Keywords: ore hang-ups, ore shrinkage mining system, ore pass, UAV, relay station, blast action, occupational safety, electric primer

Acknowledgements: The research was performed within the framework of the State Contract No. 075-00410-25-00, Topic 1 (2025–2027).

For citation: Dyachkov P.S. Prospects for using unmanned aerial vehicles to eliminate process disruptions in underground mines. Russian Mining Industry. 2025;(5S):115–119. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-5S-115-119

Article info

Received: 13.08.2025

Revised: 06.10.2025

Accepted: 17.10.2025

Information about the author

Pavel S. Dyachkov – Postgraduate Student, Junior Researcher, Laboratory of Underground Geotechnology, Institute of Mining Ural Branch of Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russian Federation; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

References

1. Барановский К.В., Смирнов А.А., Рожков А.А., Клюев М.В. Повышение эффективности комбинированной геотехнологии жильных золоторудных месторождений. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2021;(3):117–129.

2. Яковлев В.Л., Корнилков С.В., Соколов И.В. Инновационный базис стратегии комплексного освоения ресурсов минерального сырья. Екатеринбург: УрО РАН; 2018. 360 с.

3. Соболев А.И., Волков Е.С., Петров Е.И., Рафиенко Д.И., Попов Ю.Н., Дубышкин Ю.П. Совершенствование выпуска руды из узкого очистного пространства при разработке жильных месторождений. Горный журнал. 1983;(1):32–24.

4. Гальперин В.Г., Щукин Ю.Г. Опыт ликвидации зависаний руды на рудниках цветной металлургии. М.: ЦНИИцветмет экономики и информ.; 1981. 44 с.

5. Медведев И.Ф., Абрамов А.В., Нефедов А.П. Ликвидация зависаний и вторичное дробление руды. М.: Недра; 1975. 200 с.

6. Мурзин Г.С., Юн Р., Курленя М.В., Апазов Г.Д. Способ ликвидации зависаний в рудоспусках. Патент СССР SU825941A1. Опубл. 30.04.1981

7. Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра; 1983. 424 с.

8. Креймер В.И., Мурзин Г.С., Курленя М.В., Апазов Способ ликвидации зависаний сыпучей массы в рудоспусках и устройство для его осуществления. Патент СССР №750073. Опубл. 23.07.1980

9. Hardin P.J., Jensen R.R. Small-scale unmanned aerial vehicles in environmental remote sensing: challenges and opportunities. GIScience & Remote Sensing. 2011;48(1):99–111. https://doi.org/10.2747/1548-1603.48.1.99

10. Yan Z., Yuet L.C., Shuguang Z., Pengpeng W., Guoshao S. Static blasting dangerous rock management method and device based on unmanned aerial vehicle. Patent China CN111483604A. Publication 04.08.2020. (In Chinese).

11. Рыльникова М.В., Струков К.И., Радченко Д.Н., Есина Е.Н. Цифровая трансформация – условие и основа устойчивого развития горнотехнических систем. Горная промышленность. 2021;(3):74–78. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2021-3-74-78

12. Каплунов Д.Р., Федотенко В.С. О сути цифровизации горнотехнических систем. Маркшейдерия и недропользование. 2022;(3):3–5.

13. Šoštarić S.B., Vokić E., Bohanek V., Petro L., Pleše P. Innovative Narrow Reef Mining (NRE) technology for ultra-thin subhorizontal ore deposits. Society of Economic Geologists; 2024.

14. Ren H., Zhao Y., Xiao W., Hu Z. A review of UAV monitoring in mining areas: current status and future perspectives. International Journal of Coal Science & Technology. 2019;6(3):320–333. https://doi.org/10.1007/s40789-019-00264-5

15. Конурин А.И., Денисова Е.В., Хмелинин А.П. Основные проблемы и перспективы применения беспилотных летательных аппаратов для обследования выработанного пространства при подземной разработке месторождений. Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2016;3(1):93–97.

16. Абрамов А.Ф., Сафронов А.В., Медведев И.Ф. и др. Опыт применения динамореактивных гранатометов для разрушения зависаний крупнокусковой руды в дучках и рудоспусках. Цветная металлургия. 1968;(1):15–18.

17. Довгаль В.А., Османи К.А. Разработка системы расширения дальности полета беспилотного летательного аппарата с помощью технологии беспроводной связи LoRa. Вестник Адыгейского государственного университета. Серия: Естественно-математические и технические науки. 2022;(3):69–76.

18. Кузяков Б.А., Арестов В.В., Малянов Н.А. Эффективные ретрансляторы с квадрокоптерами в атмосферных линиях связи. Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2018;18(4):905–908.

19. Коровецкий Д.А., Матецкий В.Т., Буров Д.В., Букин О.А. Способ разведки ледовой обстановки с использованием телеуправляемых беспилотных летательных аппаратов. Патент РФ RU2631966C1. Опубл. 29.09.2017.

20. Дьячков П.С., Барановский К.В., Рожков А.А. Способ ликвидации зависаний горной массы при подземной разработке месторождений. Патент РФ RU2840939C1. Опубл. 30.05.2025.