Мультиагентные методики планирования вскрышных работ и минимизации экологических рисков при добыче полезных ископаемых

DOI: https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-1-170-176

Н.Л. Красюкова , А.Ж. Зубец, С.Г. Еремин, А.В. Зубенко, А.М. Лаффах
Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Российская Федерация
Russian Mining Industry №1 / 2025 p. 170-176

Резюме: Исследование посвящено анализу потенциала применения мультиагентных методик для оптимизации вскрышных работ и снижения негативного воздействия на окружающую среду в горнодобывающей отрасли. Цель работы – разработка комплексной модели планирования вскрышных операций на основе мультиагентных систем с учетом экологических факторов. В качестве методологической базы использовались: системный анализ, имитационное моделирование, методы многокритериальной оптимизации. Эмпирическая выборка включала данные по 25 горнодобывающим предприятиям России за период 2018–2023 гг. Ключевые результаты демонстрируют, что внедрение мультиагентных систем позволяет сократить время планирования вскрышных работ на 27%, снизить объемы перемещаемых пород на 18% и уменьшить выбросы CO2 на 22%. Разработанная модель обеспечивает повышение точности прогнозирования до 94% и рост общей эффективности вскрышных операций на 20–25%. Полученные выводы имеют высокую практическую значимость для устойчивого развития горнодобывающего сектора и могут служить основой для дальнейших исследований в области «зеленых» технологий.

Ключевые слова: мультиагентные системы, вскрышные работы, экологическая устойчивость, горнодобывающая отрасль, цифровизация, имитационное моделирование

Для цитирования: Красюкова Н.Л., Зубец А.Ж., Еремин С.Г., Зубенко А.В., Лаффах А.М. Мультиагентные методики планирования вскрышных работ и минимизации экологических рисков при добыче полезных ископаемых. Горная промышленность. 2025;(1):170–176. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-1-170-176

Информация о статье

Поступила в редакцию: 13.12.2024

Поступила после рецензирования: 22.01.2025

Принята к публикации: 23.01.2025

Информация об авторах

Красюкова Наталья Львовна – доктор экономических наук, профессор кафедры государственного и муниципального управления, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: NLKrasyukova@fa.ru

Зубец Антон Желькович – кандидат экономических наук, доцент кафедры государственного и муниципального управления, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: AZZubets@fa.ru

Еремин Сергей Геннадьевич – кандидат юридических наук, доцент кафедры государственного и муниципального управления, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: SGEremin@fa.ru

Зубенко Андрей Вячеславович – кандидат экономических наук, доцент кафедры государственного и муниципального управления, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: ZubenkoAV@yandex.ru

Лаффах Адам Майерович – ассистент кафедры государственного и муниципального управления, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: AMLaffakh@fa.ru

Список литературы

1. Que C.T., Nevskaya M., Marinina O. Coal mines in Vietnam: Geological conditions and their influence on production sustainability indicators. Sustainability. 2021;13(21):11800. https://doi.org/10.3390/su132111800

2. Бабкин А.В. (ред.) Цифровая трансформация экономики и промышленности: сб. тр. 10-й науч.-практ. конф. с зарубежным участием, г. Санкт-Петербург, 20–22 июня 2019 г. СПб.: Политех-Пресс; 2019. 778 c.

3. Билин А.Л. Классификация коэффициентов вскрыши. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014;(12):52–63. Bilin A.L. Stripping ratios classification. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2014;(12):52–63. (In Russ.)

4. Глебов А.B. Технологические особенности освоения месторождений твердых полезных ископаемых с использованием шарнирно-сочлененных самосвалов. Наука и техника. 2018;17(3):238–245. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-3-238-245 Glebov A.V. Technological peculiar features in deposit opening of solid minerals while using articulated dump trucks. Science & Technique. 2018;17(3):238-245. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-3-238-245

5. Журавлев А.Г., Семенкин А.В. Оценка эффективности циклично-поточной технологии в условиях современных карьеров. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020;331(10):80–90. https://doi.org/10.18799/24131830/2020/10/2852 Zhuravlev A.G., Semenkin A.V. Evaluation of the effectiveness of the cyclic-flow technology in the modern quarries. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. (In Russ.) 2020;331(10):80–90. https://doi.org/10.18799/24131830/2020/10/2852

6. Кантемиров В.Д., Яковлев А.М., Титов Р.С., Тимохин А.В. Методика планирования экскаваторных работ в карьере на основе компьютерного моделирования. Горная промышленность. 2023;(6):75–80. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-6-75-80 Kantemirov V.D., Yakovlev A.M., Titov R.S., Timokhin A.V. Methodology of planning excavator operations in open pit mines based on computer modeling. Russian Mining Industry. 2023;(6):75–80. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-6-75-80

7. Каплунов Д.Р., Радченко Д.Н. Принципы проектирования и выбор технологий освоения недр, обеспечивающих устойчивое развитие подземных рудников. Горный журнал. 2017;(11):52–59. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.11.10 Kaplunov D.R., Radchenko D.N. Design philosophy and choice of technologies for sustainable development of underground mines. Gornyi Zhurnal. 2017;(11):52–59. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/gzh.2017.11.10

8. Козлова О.Ю. Опыт применения и перспективы развития имитационного моделирования в горном деле. Уголь. 2022;(5):42–45. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-5-42-45 Kozlova O.Yu. Experience in application and development prospects of simulation modeling in mining. Ugol’. 2022;(5):42–45. (In Russ.) https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-5-42-45

9. Ожигина С.Б., Ожигин Д.С., Гапий А.В. Геомеханическое обоснование параметров устойчивых бортов карьера. В кн.: Современные тенденции и инновации в науке и производстве: материалы 3-й Междунар. науч.-практ. конф., г. Междуреченск, 2–4 апр. 2014 г. Кемерово: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева; 2014. С. 72–73.

10. Марусова Е.В. 6 сигм-концепция оптимизации бизнес-процессов. Инновации и инвестиции. 2017;(1):91–93. Marusova E.V. 6 sigma is a concept of optimization of business processes. Innovation & Investment. 2017;(1):91–93. (In Russ.)

11. Серебряков Е.В., Гладков А.С. Геолого-структурная характеристика массива глубоких горизонтов месторождения Трубка «Удачная». Записки Горного института. 2021;250:512–525. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.4.4 Serebryakov E.V., Gladkov A.S. Geological and structural characteristics of deep-level rock mass of the Udachnaya pipe deposit. Journal of Mining Institute. 2021;250:512–525. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.4.4

12. Федотенко В.С., Власов А.В., Кливер С.Я., Шадрунов А.Г. К обоснованию условий и параметров формирования горнотехнических систем при строительстве и эксплуатации комплекса циклично-поточной геотехнологии в глубоких карьерах. Горная промышленность. 2020;(5):102–107. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2020-5-102-107 Fedotenko V.S., Vlasov A.V., Kliver S.Ya., Shadrunov A.G. Justification of conditions and parameters for designing of mining systems in construction and operation of complex conveyor ore transportation in deep open-cast mines. Russian Mining Industry. 2020;(5):102–107. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2020-5-102-107

13. Яковлев А.М. Планирование горных работ в режиме управления качеством сырья на основе геоинформационного моделирования. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(5-1):258–268. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_51_0_258 Yakovlev I.M. Planning of mining operations in the quality management mode based on geoinformation modeling. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2021;(5-1):258–268. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_51_0_258

14. Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А. Методологические основы адаптации параметров буровзрывных работ к изменяющимся горно-геологическим условиям при разработке сложноструктурных месторождений. Горная промышленность. 2024;(6):89–97. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-6-89-97 Yakovlev V.L., Zharikov S.N., Regotunov A.S., Kutuev V.A. Methodological basis for adaptation of the drilling and blasting parameters to changing mining and geological conditions when mining complex-structured deposits. Russian Mining Industry. 2024;(6):89–97. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-6-89-97

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