Роботизация буровзрывных работ на открытых горных работах: автоматизация технологического цикла, точность бурения и управление качеством взрывной подготовки горной массы

И.В. Самарин
Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №5/ 2026 стр. 127-134

Резюме: Буровзрывные работы – базовый передел открытых горных работ, определяющий гранулометрический состав горной массы и через него издержки экскавации, транспортирования и переработки; на отбойку приходится 20–35% себестоимости добычи, а буровзрывным способом отбивают до 90% скального объёма. Ручные операции порождают разброс точности бурения, перерасход взрывчатых веществ, повышенный выход негабарита, сейсмику и риски для персонала. В статье систематизированы направления роботизации буровзрывных работ по пяти технологическим переделам – бурение, проектирование сетки и паспорта, заряжание, взрывание, диагностика дробления – и введена единая пятиуровневая шкала зрелости автоматизации (ручной → механизированный → автоматизированный → роботизированный → автономный). Предложен интегральный показатель эффективности роботизации с весами переделов, нормированными по их вкладу в эффекты. Прогноз гранулометрии выполнен по модели Кузнецова–Раммлера и функции Свебрека; на модельном блоке (диаметр скважин 250 мм) показано смещение медианы куска с 420 до 350 мм и снижение выхода негабарита с 7,8 до 2,9%. Обобщены отраслевые эффекты автоматизации: сокращение отклонения скважин на 50–75%, негабарита – на 40–65%, удельного расхода взрывчатых веществ – на 5–12%, рост производительности бурения на 10–20%, снижение сейсмики на 15–30%. Матрица «передел × эффект» ранжирует вклад переделов, а роботизация опасных операций заряжания и бурения снижает травматизм, убирая персонал с взрываемого блока. Для типового и целевого сценариев интегральный показатель составил 56 и 88%. Обозначены барьеры внедрения и дорожная карта роботизации буровзрывных р

Ключевые слова: буровзрывные работы, открытые горные работы, роботизация, автономный буровой станок, точность бурения, гранулометрический состав, модель Кузнецова–Раммлера, функция Свебрека, электронное инициирование, удельный расход взрывчатых веществ, выход негабарита, цифровой двойник карьера

Для цитирования: Самарин И.В. Роботизация буровзрывных работ на открытых горных работах: автоматизация технологического цикла, точность бурения и управление качеством взрывной подготовки горной массы. Горная Промышленность. 2026;(5):127–134. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-5-127-134

Информация о статье

Поступила в редакцию: 12.06.2026

Поступила после рецензирования: 22.07.2026

Принята к публикации: 27.07.2026

Информация об авторах

Самарин Илья Вадимович – доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой автоматизации технологических процессов, Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-2430-5311; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список литературы

1. Афанасьев П.И. Методологические основы взрывного разрушения горных пород при разработке месторождений открытым способом. Горный информационно-аналитический бюллетень . 2025;(12):28–41. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2025/12/12_2025_28-41.pdf (дата обращения: 22.03.2026).

2. Вохмин С.А., Курчин Г.С., Шевнина Е.В., Кирсанов А.К., Костылев С.С. Прогнозирование гранулометрического состава отбитой горной массы при отработке месторождений открытым способом. Известия высших учебных заведений. Горный журнал . 2020;(1):14–24. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2020-1-14-24

3. Маринин М.А., Рахманов Р.А., Аленичев И.А., Афанасьев П.И., Сушкова В.И. Изучение влияния гранулометрического состава взорванной горной массы на производительность экскаватора WK-35. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(6):111–125. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_6_0_111

4. Маринин М.А., Маринина О.А., Рахманов Р.А. Методический подход к оценке влияния гранулометрического состава взорванной горной массы на стоимость горных работ. Горный журнал. 2023;(9):28–34. https://doi.org/10.17580/gzh.2023.09.04

5. Шигин А.О., Гилёв А.В., Шигина А.А. Автоматизация шарошечного бурения взрывных скважин на карьерах. Горный журнал . 2017;(2):82–86. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.02.16

6. Никитенко М.С., Худоногов Д.Ю., Кизилов С.А. Альтернативные подходы к определению положения техники на горно-добывающих предприятиях. Записки Горного института. 2025;275:167–178. Режим доступа: https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/16718 (дата обращения: 22.03.2026).

7. Чещин Д.О., Плохих В.В. Автоматизация в горной промышленности и ударная машина для роботизированного комплекса. Проблемы недропользования . 2022;(1):46–54. https://doi.org/10.25635/2313-1586.2022.01.046

8. Коваленко В.С., Зырянов И.В. Автоматизация и роботизация горного производства – современный этап перехода к высокопроизводительному и безопасному ведению открытых горных работ. Горная промышленность. 2025;(5):124–

9. Маринин М.А. Расчет параметров буровзрывных работ на заданный гранулометрический состав взорванной горной массы при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Горный журнал . 2025;(3):79–86. https://doi.org/10.17580/gzh.2025.03.11

10. Сахапова Т.С., Проценко К.Ю., Тихонова Е.А., Ипатова М.А. Обзор зарубежных производителей смесительно-зарядной техники для открытых горных работ. Горная промышленность. 2022;(3):79–83. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2022-3-79-83

11. Жуликов В.В., Князев К.А., Назаров С.С. Обоснование эффективности взрывных работ с использованием электронных систем в сравнении с неэлектрическими средствами инициирования. Горная промышленность. 2022;(5):64–68. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2022-5-64-68

12. Шер Е.Н. Моделирование разрушения горных пород сближенными шпуровыми зарядами при контурном взрывании. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2023;(5):70–77. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20230508

13. Дремин А.В., Ситдикова С.В., Великанов В.С., Стожков Д.С., Гришин И.А. Анализ кусковатости горных пород в реальном времени с использованием отечественного программно-аппаратного обеспечения. Горная промышленность . 2025;(3):118–123. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-3-118-123

14. Великанов В.С., Дремин А.В., Чернухин С.А., Ломовцева Н.В. Технологии нейронных сетей в интеллектуальном анализе данных гранулометрического состава взорванных пород. Горная промышленность. 2024;(4):90–94. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-4-90-94

15. Маринин М.А., Афанасьев П.И., Сушкова В.И., Устименко К.Д., Ахметов А.Р. Опыт применения модели Кузнецова-Раммлера при описании распределения грансостава взорванной горной массы. Г орный информационно-аналитический бюллетень . 2023;(9-1):96–109. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_91_0_96

16. Ракишев Б.Р., Орынбай А.А., Ауэзова А.М., Куттыбаев А.Е. Гранулометрический состав взорванных пород при различных условиях взрывания. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019;(8):83–94. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-08-0-83-94

17. Ouchterlony F. The Swebrec© function: linking fragmentation by blasting and crushing. Mining Technology: Transactions 2005;114(1):29–44. https://doi.org/10.1179/037178405X44539

18. Саадун А., Фредж М., Букарм Р., Хаджи Р. Анализ дробления с использованием цифровой обработки изображений и эмпирической модели (KuzRam): сравнительное исследование. Записки Горного института. 2022;257:822–832. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.84

19. Гаврилкович Э.Г., Оника С.Г., Гец А.К., Жуков С.А. Гранулометрический состав кусков взорванной горной массы и его вероятностное распределение в условиях карьера природного камня. Горный журнал . 2022;(4):52–56. https://doi.org/10.17580/gzh.2022.04.08

20. Клебанов А.Ф., Еремкин И.В., Габусу П.А. Цифровые двойники процессов управления высокоавтоматизированными горнотранспортными комплексами. Горная промышленность. 2025;(4):61–70. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-4-61-70

21. Жданеев О.В., Власова И.М. Вызовы и приоритеты цифровой трансформации угольной отрасли. Уголь. 2023;(1):62–69. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2023-1-62-69