Новые технологии в БВР

Наталья Дёмшина

«БВР — голова процесса, с этого всё начинается: спланировали, подготовили, отбурили, зарядили, взорвали. И дальше по цепочке — всё, что взорвали, то и пойдёт на золотоизвлекательную фабрику. Важно в голове процесса создать такие условия, чтобы дальше требовалось минимум затрат на обработку руды», — сказал Павел Ворсин, управляющий директор «Полюс Красноярска», открывая вторую профессиональную конференцию «Люди. Золото. Технологии». В этот раз компания провела специализированный форум, посвящённый вопросам проектирования и ведения буровзрывных работ. Журнал «Глобус» выступил генеральным информационным партнёром делового события.

Мероприятие состоялось 12–13 декабря 2024 года в Красноярске. На второй за 2024 год конференции золотодобывающей компании «Полюс» сотрудники разных её подразделений, представители других добывающих предприятий, производители взрывчатых материалов, разработчики IT-решений в этой сфере, учёные обсуждали проблемы и делились опытом.

В мероприятии приняли участие более 150 специалистов. На десяти сессиях прозвучало порядка 50 докладов. Выступающие отвечали на вопросы слушателей, в основном производственников, которые непосредственно занимаются планированием и проведением буровзрывных работ.

В 2024 году «Полюс Красноярск» поставил рекорд на Олимпиа-динском месторождении: глубина карьера «Восточный» превысила 880 метров. Теперь это самый глубокий карьер в России. Решить сложную задачу безопасно компания смогла благодаря профессиональному инженерному сопровождению, в том числе продуманному планированию буровзрывных работ.

Фокус на автоматизации

Развитию направления БВР в подразделениях «Полюса» были посвящены первые три сессии конференции. В компании работают над созданием программно-технических комплексов, а также над совершенствованием контроля и анализа процесса БВР. В части районирования карьера планируется внедрить модели, охватывающие все аспекты ведения БВР и горных работ в целом: сейсмической восприимчивости, взрываемости, развала, энергоёмкости, буримости. Для этого нужно соответствующее программное обеспечение. На одном из активов началось внедрение решения по автоматизации СЗМ (смесительно-зарядных машин). Проводятся испытания приборов контроля смещений горной массы при взрывах. В планах — выстраивание цепочки контроля фрагментации, рассматривается возможность её оценки с помощью дронов.

Также в «Полюсе» наметили переход от планирования сетки бурения на основе визуальной оценки качества взрывов к планированию на основе индекса взрываемости. Это позволит видеть чёткие контуры карьеров и применять ту или иную сетку бурения для разных диаметров скважин.

Также в компании выделен горизонт среднесрочного планирования БВР. Это позволило разграничить процессы и обеспечить более точное выполнение задач по оценке площадей, распределению зон бурения, детализации бурения по типам, расчёту объёмов бурения и др.

Специалисты бизнес-единиц «Полюса» рассказали о работе по повышению качества и эффективности буровзрывных работ. Эксперты поделились опытом применения специализированного ПО, доступных на рынке ЭСИ (электронных систем инициирования взрывов), проектирования и ведения БВР рассредоточенными зарядами.

Об управлении геотехническими рисками шла речь на отдельной сессии. Специалисты «Полюса» представили опыт разработки структурных моделей, применения микросвай для укрепления уступов, количественной оценки постановки уступов в предельное положение, а также гидрогеологического обеспечения горных работ на объектах.

Позиция контролёра

Тема постановки уступов в предельное положение продолжилась на четвёртой сессии конференции. Специалисты «Полюса» и «Полиметалла» привели примеры, как эта проблема решается на месторождениях компаний. Разработчики программного обеспечения и поставщики оборудования представили свои решения.

Владислав Колосов, директор производственной дирекции УК «Полиметалл», рассказал о проблеме, с которой столкнулось предприятие на Нежданинском месторождении. Глубина карьера там уже 750 метров, а планируемая отметка — 1 200 метров. Карьер глубиной больше километра с уступами в 10 и 20 метров требует поиска нового подхода к обеспечению безопасности ведения горных работ. В компании создан единый руководящий документ, введена позиция контролёра на месторождениях с серьёзной ситуацией с бортами. Проектирование постановки борта в конечный контур сейчас выполняется с использованием ПО компании BlastMaker.

Программные инструменты моделирования поверхности отрыва при ведении буровзрывных работ с учётом ряда геомеханических факторов представил Марат Райымкулов, ведущий инженер-программист BlastMaker. Разработанный совместно с сотрудниками компании «Полиметалл» модуль САПР БВР позволяет по результатам подготовленного проекта на взрыв оценить его результат и скорректировать проект БВР для снижения потерь разубоживания.

Александр Илларионов, ведущий специалист по ОГР УК «Полиметалл», рассказал о результатах опытно-промышленных испытаний с применением этого модуля. Границы взрыва моделируются корректно: плановые и фактические показатели совпадают.

Контролю устойчивости бортов карьеров было посвящено выступление Антона Изюмцева, генерального директора PSI-Mining. Компания представляет на российском рынке георадары MyPattern для мониторинга устойчивости бортов карьера, определения схода борта и оповещения об опасности схода.

С результатами применения способа укрепления бортов карьера с помощью микросвай участников конференции познакомил Сергей Антонюк, ведущий инженер-геомеханик УК «Полиметалл».

Альтернатива гирляндовым зарядам

На сессии «Производство и применение ВМ» речь шла о тенденциях рынка взрывчатых веществ и средств инициирования, повышении эффективности БВР за счёт применения новых способов заряжания скважин.

Виктор Жуликов, руководитель проектов «Промсинтеза», представил обзор ситуации на мировом рынке ВВ и систем инициирования взрыва. Сообщил, что производство тротила снижается, хотя потребление тротиловых шашек растёт. Высказал предположение специалистов компании о росте объёмов применения в России ЭСИ в ближайшие 5–10 лет.

Об опытно-промышленных испытаниях ВВ с целью исключения залповых выбросов азота при использовании эмульсионных взрывчатых веществ рассказали коллеги из «ЮИИ-Сибирь». Представитель «НИТРО СИБИРЬ» познакомил участников конференции с первой в России системой механизированного контурного заряжания скважин — альтернативой гирляндовых зарядов. Технология разработана специалистами компании, прошла испытания в «Северстали», сейчас проводятся опытно-промышленные испытания.

О том, как технология АНК — активирования невзрывчатыми компонентами — помогает увеличить эффективность БВР и снизить затраты на их проведение, рассказал Денис Антишин, доцент кафедры ХТПК СибГУ им. Н. Ф. Решетнёва.

Сдвиг рудного тела и энергоёмкость бурения

Вопросы маркшейдерского обеспечения БВР рассматривались на одноимённой сессии. Ведущий инженер-геомеханик «Полиметалла» Сергей Антонюк поделился опытом создания системы взаимодействия служб на открытых горных работах при использовании технологии лазерного сканирования горного массива.

Юрий Маслаков, технический директор «ИНВИТРОВИЖН», сообщил о результатах применения программно-аппаратного комплекса «Маяк» при оценке смещения горных пород после взрыва. С системой определения сдвига рудного тела познакомил участников конференции директор по реализации проектов компании «Вега-Газ» Илья Климов.

Специалисты «Полюса» в области рудного контроля на соответствующей сессии рассказали, как реализуются программы ОПР по адаптации и внедрению развальных блочных моделей, об использовании данных о смещении горнорудной массы после взрыва и опыте применения датчиков смещения марки «Маяк». Сотрудник компании «Атлас Майнинг» представил результаты работы по повышению эффективности горных работ и внедрению модели развала на предприятиях группы.

Отдельная сессия была посвящена вопросам методологии БВР, где освещались вопросы подготовки горной массы к выемке, сохранения контура взрываемого блока и законтурного массива, применения цифрового помощника.

Энергоёмкость бурения стала темой ещё одной сессии конференции «Люди. Золото. Технологии». С докладами выступили представители компаний «Полюс», «Геомикс», Blast Maker, «Фарн», СПГУ (Санкт-Петербургского горного университета). Участники конференции смогли узнать о применении модели энергоёмкости бурения, методике расчёта параметров БВР с учётом этой модели, применении параметров в ПО, подходе к районированию БВР на основе расхода дизтоплива.

Позиционирование СЗМ и взрывника

Автоматизация буровзрывных работ, по словам Павла Ворсина, сегодня является одним из прио-ритетов «Полюса» в развитии БВР. Эта тема продолжилась на сессии «Программно-технические комплексы».

Сергей Филиппов, руководитель отдела геодезии и маркшейдерии «АзотТех», рассказал о созданной и внедрённой в компании IT-экосистеме AISTblast. А также представил систему высокоточного позиционирования и навигации СЗМ, позволяющую позиционировать и СЗМ, и взрывника.

Цифровые решения оценки гранулометрического состава взорванной массы на основе искусственного интеллекта и компьютерного зрения представили на конференции Александр Дрёмин, генеральный директор «Давтех», и Екатерина Иванова, руководитель направления компьютерного зрения компании Piklema.

Как отметили многие участники, конференция получилась насыщенной. Опыт и разработки, которыми поделились представители добывающих и сервисных компаний, дали хорошую пищу для размышлений. Идея «Полюса» о создании платформы, где специалисты смогут обмениваться знаниями и опытом, обсуждать общие проблемы и находить решения, задавать тон развитию отрасли, успешно реализована. Цикл профессиональных конференций запущен — впереди новые интересные встречи.

Комментарии участников конференции

— На конференции было много интересных докладов, поднимались актуальные темы и вопросы в области буровзрывных работ. Наша компания представила экосистемное решение для автоматизации процесса БВР — AISTblast.

Один из продуктов экосистемы «AISTblast.Позиционирование» не имеет аналогов на рынке. Его уникальность состоит в том, что мы можем позиционировать самого взрывника с точностью до сантиметра относительно СЗМ.

Мы проанализировали более 200 решений в области навигации и высокоточного позиционирования техники в мире, но ни в одном из них процесс заряжания скважин не описывается так, как у нас. Все эти системы способны позиционировать лишь машину, а взрывник сам визуально оценивает, где находится относительно нее. И это приводит к неточностям.

В нашей системе эта проблема решена. И мы продолжаем развиваться, готовя к релизу ещё один продукт семейства AISTblast — систему мониторинга эмульсионных производств и зарядной техники. Но впереди ещё много работы и идей, которые мы обязательно реализуем.

— На конференции мы презентовали модель формирования поверхности отрыва, реализованную в системе САПР БВР BlastMaker. Данная модель позволяет учитывать ряд параметров, характеризующих неоднородные особенности горного массива: систему трещин, зеркало скольжения, положение отрезной щели.

Это позволяет прогнозировать результат взрыва ещё на стадии проектирования буровзрывных работ. То есть инженер-проектировщик, не покидая рабочего места, имеет представление, что у него получится на выходе.

На конференции многие доклады были посвящены актуальным вопросам геомеханики, поскольку на сегодняшний день в задачи горного дела входит учёт более сложных свойств горного массива. Например, тема одного из выступлений — смещение контуров полезного ископаемого в развале с учётом физико-механических свойств среды.

— Основная проблема в БВР на многих российских предприятиях сегодня — отсутствие адекватной и эффективной системы оценки качества выполняемых буровзрывных работ. Грансостав взорванной массы часто оценивается только визуально. Это приводит к спорам между заказчиками и подрядчиками, иногда к судебным разбирательствам.

На конференции мы представили свою разработку, которая помогает решить проблему и повысить качество буровзрывных работ. Программно-аппаратный комплекс «Гравикс» всего за несколько минут даёт взрывникам расширенную информацию о качестве взорванной горной массы. А это влияет на эффективность работы всего предприятия, т. к. оптимизирует затраты на экскавацию и снижает количество поломок дробильного оборудования.

— Это очень полезная конференция. Я потрясена уровнем докладов, которые делали коллеги из других компаний.

Наша компания презентовала два своих продукта — мобильный прибор для определения грансостава взорванной горной массы, а также решение для оценки грансостава в забое с экскаватора, которое на данный момент не имеет аналогов в России.

На февраль-март 2025 года запланированы промышленные испытания этой системы, а в мае комплексное тестирование. Мы планируем вывести данный продукт на рынок после прохождения испытаний в феврале-марте.

— В 2024 году АО «НИТРО СИБИРЬ» представило на рынке новые продукты — промежуточный детонатор «Сибирит-ПД», смесительно-зарядную машину МСЗ-3 и эмульсионное ВВ «Сибирит-БК» для механизированного заряжания контурных скважин.

«Сибирит-ПД» — относительно недорогая альтернатива тротилсодержащим/литым промежуточным детонаторам. Отсутствие пластификаторов в составе обеспечивает более широкие температурные границы применения: от -50 ºС до +50 ºС.

МСЗ-3 позволяет отказаться от дорогостоящих и трудоёмких в применении гирляндовых зарядов для контурного взрывания, повысить технико-экономическую эффективность взрывных работ. На конференции мы рассказали об опыте применения своих новых продуктов.

— На конференции собрались в основном инженеры-взрывники, которые применяют взрывчатые материалы, а я представляю компанию — производителя взрывчатых веществ.

АО «Промсинтез» сейчас является единственным частным производителем тротилсодержащих веществ в России. Ещё мы производим средства инициирования взрыва: в этом году провели все испытания неэлектрической системы «Пульсар» и уже готовы продавать её недропользователям.

В своём докладе на конференции я представил анализ мирового рынка взрывчатых материалов, а также поговорил о тенденциях его развития с точки зрения нашей компании.