Интеллектуальное управление и автоматизированное регулирование в угольной промышленности: трансформация технологических систем в эпоху цифровизации
В.Л. Кудрявцев1, Ю.В. Забайкин2,З, А. Арсаханова3, О.В. Чумакова4
1 Санкт-Петербургский институт (филиал) Всероссийского государственного университета юстиции, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
2 Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) им. И.М. Губкина, г. Москва, Российская Федерация
3 Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова, г. Грозный, Российская Федерация
4 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №3 / 2025 стр.153-163
Резюме: Угольная промышленность переживает кардинальную трансформацию под воздействием цифровых технологий, требующих переосмысления традиционных подходов к управлению и регулированию производственных процессов. Интеллектуальные системы управления становятся критически важным фактором повышения эффективности, безопасности и экологической устойчивости угольных предприятий. Цель исследования состоит в разработке концептуальной модели интеграции технологий Industry 4.0 в систему управления угольными шахтами для оптимизации производственных процессов и минимизации экологических рисков. В рамках исследования применялись методы системного анализа, математического моделирования, экспертной оценки и сравнительного анализа зарубежных практик. Эмпирическая база включает данные по 52 угольным предприятиям России, Китая, Австралии и США за период 2022–2024 гг. Результаты показывают, что внедрение интеллектуальных систем позволяет снизить операционные затраты на 15–23%, повысить производительность на 28–38% и сократить количество аварийных ситуаций на 72%. Коэффициент эффективности автоматизированного регулирования составляет 0,86–0,94 при оптимальных условиях эксплуатации. Дискуссия выявляет потенциал создания полностью автономных шахт к 2028 г., однако подчеркивает необходимость решения проблем кибербезопасности и адаптации регулятивной базы. Полученные результаты создают теоретическую основу для формирования национальной стратегии цифровой трансформации угольной отрасли и могут быть использованы при проектировании интеллектуальных горнодобывающих комплексов нового поколения.
Ключевые слова: интеллектуальное управление, автоматизированное регулирование, цифровая трансформация, угольная промышленность, Industry 4.0, искусственный интеллект, автономные системы
Для цитирования: Кудрявцев В.Л., Забайкин Ю.В., Арсаханова З.А., Чумакова О.В. Интеллектуальное управление и автоматизированное регулирование в угольной промышленности: трансформация технологических систем в эпоху цифровизации. Горная промышленность. 2025;(3):153–163. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-3-153-163
Информация о статье
Поступила в редакцию: 30.03.2025
Поступила после рецензирования: 27.05.2025
Принята к публикации: 27.05.2025
Информация об авторах
Кудрявцев Владислав Леонидович – доктор юридических наук, профессор кафедры уголовного права и процесса, Санкт-Петербургский институт (филиал) Всероссийского государственного университета юстиции (РПА Минюста России), г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-3141-2676; e-mail: kudryavcev@rpa.ru
Забайкин Юрий Васильевич – кандидат экономических наук, доцент кафедры автоматизации технологических процессов, Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) им. И.М. Губкина, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: zabaikin@gubkin.ru
Арсаханова Зина Абдулловна – доктор экономических наук, кафедра финансов, кредита и антимонопольного регулирования, Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова, г. Грозный, Чеченская Республика, Российская Федерация; e-mail: arsahanova@chesu.ru
Чумакова Ольга Вячеславовна – кандидат юридических наук, доцент, доцент кафедры социальных, психологических и правовых коммуникаций, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-4839-7628; e-mail: 7406976@gmail.com
Список литературы
1. Wang G., Ren H., Zhao G., Zhang D., Wen Z., Meng L., Gong S. Research and practice of intelligent coal mine technology systems in China. International Journal of Coal Science & Technology. 2022;9:24. https://doi.org/10.1007/s40789-022-00491-3
2. Brodny J., Tutak M. Challenges of the polish coal mining industry on its way to innovative and sustainable development. Journal of Cleaner Production. 2022;375:134061. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134061
3. Onifade M., Adebisi J.A., Shivute A.P., Genc B. Challenges and applications of digital technology in the mineral industry. Resources Policy. 2023;85(B):103978. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2023.103978
4. Yuan Y., Cheng G., Peng W., Yang X., Du Y. Investment strategies for sustainable safe development of Chinese coal mine employees driven by digital intelligence. Frontiers in Public Health. 2024;12:1464930. https://doi.org/10.3389/fpubh.2024.1464930
5. Salieiev I. Organization of processes for complex mining and processing of mineral raw materials from coal mines in the context of sustainable development. Mining of Mineral Deposits. 2024;18(1):54–66.
6. Chen L., Xie Y., He Y., Ai Y., Tian B., Li L. et al. Autonomous mining through cooperative driving and operations enabled by parallel intelligence. Communications Engineering. 2024;3:75. https://doi.org/10.1038/s44172-024-00220-5
7. Efimov V.I., Efimova N.V. Digital transformation of open-pit coal mining in Russia. In: Zavyalova E.B., Popkova E.G. (eds) Industry 4.0. Palgrave Macmillan, Cham; 2021, pp. 235–248. https://doi.org/10.1007/978-3-030-75405-1_21
8. Yarkova T.A., Dykusova A.G., Kolesnikova T.V. Opportunities and prospects of digitalization in Russian coal industry. In: Nechaev A.S., Bunkovsky V.I., Beregova G.M., Lontsikh P.A., Bovkun A.S. (eds). Trends and innovations in economic studies: European Proceedings of Social and Behavioural Sciences. 2020, vol. 96, рр. 688–697. https://doi.org/10.15405/epsbs.2020.12.90
9. Bai J., Zheng D., Jia C. Safety technology risks and countermeasures in the intelligent construction of coal mines. Geofluids. 2022;2022:4491044. https://doi.org/10.1155/2022/4491044
10. Codoceo-Contreras L, Rybak N, Hassall M. Exploring the impacts of automation in the mining industry: A systematic review using natural language processing. Mining Technology. 2024;133(3):191–213. https://doi.org/10.1177/25726668241270486
11. Davidson M.R. Managing the decline of coal in a decarbonizing China. Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change. 2024;15(6):e918. https://doi.org/10.1002/wcc.918
12. Jiskani I.M., Cai Q., Zhou W., Shah S.A.A. Green and climate-smart mining: A framework to analyze open-pit mines for cleaner mineral production. Resources Policy. 2021;71: 102007. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2021.102007
13. Zhang K., Kang L., Chen X., He M., Zhu C., Li D. A review of intelligent unmanned mining current situation and development trend. Energies. 2022;15(2):513. https://doi.org/10.3390/en15020513
14. Young A., Rogers P. A review of digital transformation in mining. Mining, Metallurgy & Exploration. 2019;36(4):683–699. https://doi.org/10.1007/s42461-019-00103-w
15. Miao D., Lv Y., Yu K., Liu L., Jiang J. Research on coal mine hidden danger analysis and risk early warning technology based on data mining in China. Process Safety and Environmental Protection. 2023;171:1–17. https://doi.org/10.1016/j.psep.2022.12.077
