В мире, в том числе в Норильске, все больше говорят о наступающей эре безлюдного производства. В частности, речь идет о том, что работающие внутри горы машины будут работать по заданным программам или управляться с поверхности, а в будущем, возможно, смогут работать в полностью автоматическом режиме. Один из шагов к этому – внедрение электронных паспортов бурения. Что уже сделано в части автоматизации бурения на горных предприятиях Заполярного филиала, «Северному городу» рассказал начальник отдела внедрения и сопровождения IT-инструментов планирования горных работ департамента горного производства ЗФ Вадим Бодалов.
– Вадим Евгеньевич, «Северный город» как-то заглянул в кабину самоходной буровой установки Sandvik, машинист которой устанавливал сталеполимерные анкера для крепления кровли как раз с помощью автоматизированной системы. Это имеет отношение к проекту внедрения автоматического бурения?
– Не совсем. У нас речь идет о самоходных буровых установках для бурения скважин и шпуров, которые потом заряжаются взрывчаткой. Такое бурение глубоких скважин на очистных работах и бурение шпуров для проходки горных выработок – это два разных процесса в горном деле.
Проходческая горная выработка нужна для передвижения техники, людей, для вентиляции; шпуры здесь бурятся диаметром 48 мм и длина их небольшая – до пяти метров. Очистная выработка больше по размерам и используется для извлечения руды, она называется камерой; скважины здесь диаметром до 102 мм, их длина до 25 метров. Техника для бурения скважин и для бурения шпуров используется разная, и в каждом процессе есть свои нюансы.
Электронные паспорта бурения, по которым эти машины будут работать, разрабатываются в различном программном обеспечении. Для очистных оно одно, более сложное, в Заполярном филиала это горно-геологическая информационная система Майкромайн (Micromine), а для проектирования бурения шпуров при проходке существуют небольшие, достаточно несложные программки заводов-изготовителей техники Sandvik, Epiroc.
– Кто будет составлять электронные паспорта для проведения буровых работ, какие-то особенные специалисты?
– Это очень интересный вопрос. Дело в том, что исторически на буровых установках, не оснащенных электроникой, такие паспорта создавались вручную или в чертежных программах типа AutoCAD. Это была работа линейного персонала на участках горных работ на уровне начальников участков и их заместителей.
А электронные паспорта нужно разрабатывать в программном обеспечении достаточно сложном, что особенно касается очистных работ. Это задача для специалистов высокого уровня. Мы получили машины, а квалифицированного персонала для проектирования электронных буровых паспортов попросту нет. На существующий персонал эту работу не назначить, потому что программное обеспечение дорогое и каждому начальнику участка и его заместителю не купишь. Компьютер под эти программы зачастую нужен достаточно мощный и дорогостоящий, такие компьютеры называют графическими рабочими станциями. Соответственно, каждому не поставишь.
– Что же делать?
– Мировой опыт показывает, что составлением электронных паспортов занимаются специализированные сотрудники – инженеры по буровзрывным работам. Их в составе буровзрывной службы в мировой практике обычно немного, несколько человек, и они обслуживают весь рудник. Сейчас по факту в ручном режиме составлением паспортов занято большое количество людей. Если на руднике, например, девять горных участков, то в среднем это девять начальников, девять заместителей начальников – большая группа людей. Оснастить каждого соответствующим компьютером и программным обеспечением, обучить их пользоваться этим оборудованием, как я отмечал ранее, очень дорого, да и не нужно. Достаточно собрать двух-трех компетентных специалистов, которые владеют программным обеспечением, поставить им компьютеры, и они будут эти девять участков обслуживать. В мире идет такая централизация. Пока что по факту эти электронные паспорта на рудниках Заполярного филиала делают немногочисленные обученные работники, и в этом им помогают специалисты моего отдела, параллельно разрабатывая методику работы с новыми программами и оборудованием.
– Где взять этих двух-трех специалистов, нужных для каждого рудника?
– Вот в этом-то и вопрос. Сейчас руководством ЗФ принято решение о пилотном проекте: временно на всех рудниках Заполярного филиала, на «Октябрьском» даже постоянно, вводится по одному инженеру по буровзрывным работам в качестве эксперимента. Рудники Заполярного филиала подберут специалистов и обучат, заниматься обучением будут в том числе и сотрудники моего отдела, они владеют всем необходимым программным обеспечением. Если все получится, количество инженеров по буровзрывным работам со временем увеличится. Возможно, образуется служба или бюро по буровзрывным работам.
– Что еще требуется для автоматизированного бурения?
– Для передачи этих электронных паспортов с поверхности на буровые установки под землей должна быть развернута беспроводная сеть передачи данных, попросту говоря, Wi-Fi.
– Разве ее нет под землей?
– Уже есть. Сейчас проект подземной инфраструктуры передачи данных как раз внедрился и находится в опытно-промышленной эксплуатации на всех рудниках ЗФ. В перспективе можно будет удаленно наблюдать и даже управлять техникой. Подобные работы проводились на руднике «Скалистый», например, там самосвал передвигался в режиме дистанционного управления.
– По электронным паспортам бурения работы уже ведутся?
– Да, ведутся. Электронные паспорта на проходке горных выработок уже достаточно освоены. На всех рудниках ЗФ есть по несколько единиц самоходных буровых установок, оснащенных системами автоматического бурения. Электронные паспорта на очистном бурении сейчас находятся на этапе освоения. Каждый электронный буровой паспорт на очистные работы разрабатывается индивидуально, поэтому на их разработку затрачивается значительное время, от нескольких часов до полутора рабочих дней.
– Но человек-то внутри при бурении по электронному паспорту сидит?
– Да. Электронный паспорт загружается в буровую установку, в кабине на цветном экране компьютера отображается расположение шпуров или скважин. Далее все происходит по следующей технологии: есть цель – некий шпур или скважина, и есть метка стрелы с буровым молотком. Бурильщик видит на экране, где стрела находятся относительно шпуров или скважин, с помощью джойстика сводит метку шпура или скважины и стрелу и начинает бурить. Этим достигается, что шпур бурится точно там, где он запланирован по паспорту. А исторически это делается в ручном режиме, у бурильщика есть бумажный паспорт, он заезжает в забой, смотрит в паспорт и начинает бурить в соответствии со схемой расположения шпуров в этом паспорте. Пока машины с системами автоматизации бурения не используются в полностью автоматическом режиме. В ходе эксплуатации автоматизированная система используется частично, для повышения качества и точности бурения. В будущем возможно бурение в дистанционном режиме или полностью автономное бурение, без бурильщика в кабине.
– Сможет ли компьютер предусмотреть возникающие нюансы: конфигурацию забоев, отслоения, прочие нештатные ситуации?
– Есть варианты машин, которые могут оборудоваться камерами высокого разрешения, и, если оператор находится, например, на поверхности, он смотрит на забой посредством этих камер и может принимать корректирующие решения. Фирмами-производителями буровых станков Sandvik и Epiroc ведутся работы по созданию интеллектуальных систем, которые в будущем смогут автоматически реагировать на возникающие нюансы и нештатные ситуации.
– В мире апробировано и есть такое решение, что буровая установка работает без бурильщика – и все получается?
– Такое есть даже в России. Например, с прошлого года в компании ОАО «Апатиты» на Кольском полуострове уже действует участок удаленного бурения. Обычно один оператор находится на поверхности и управляет двумя-тремя буровыми установками, занимающимися бурением этих глубоких скважин на очистных работах.
– Человека из процесса бурения в Заполярном филиале однажды тоже уберут? Как в «Апатитах»?
– У нас в «Норникеле» реализуется программа «Технологический прорыв», в составе которой запланирован проект «Автоматизированная система управления самоходными буровыми установками». Он сейчас находится на рассмотрении у руководства компании. И в рамках уже этого проекта будут прорабатываться всевозможные варианты: нужно ли нам автономное или дистанционное управление буровой техникой, во всех ли случаях нужно такое бурение, на всех ли рудниках ЗФ. Рудники в Норильске достаточно разные, на некоторых проект может пойти успешно, на некоторых есть нюансы, которые не дадут перейти к полной автоматизации и автономности. Поэтому нельзя сказать, что прямо завтра вся техника заработает дистанционно, без людей. Но, несомненно, за такими решениями будущее.
