За рубежом
Новые технологии в алмазодобыче (и в горнодобывающей отрасли в целом) в основном представляют собой роботизацию производственного процесса. Роботизированные устройства, оснащенные искусственным интеллектом, могут выполнять целый ряд задач, включая буровые и взрывные работы, погрузку и транспортировку руды, отбор проб и даже спасение горняков из аварийных подземных выработок.
Наиболее активные работы по внедрению инновационных технологий роботизации в горном деле ведет группа Rio Tinto. На своем подземном руднике Аргайл (Argyle) в Австралии, эксплуатирующем одноименную лампроитовую трубку, компания применяет автономные погрузочные самосвалы (Autonomous Load Haul Dump; LHD), разработанные несколькими исследовательскими центрами и научно-производственными предприятиями (Australian Centre for Field Robotics; ACFR, Sandvik Mining, Atlas Copco). Автономные (беспилотные) погрузочные самосвалы управляются диспетчерской системой с центральным пультом управления. Они применяют заранее введенные GPS-треки для автоматического передвижения до пунктов назначения с учетом оптимальной скорости.
Компания Petra Diamonds (зарегистрированная на о. Джерси) на принадлежащем ей южноафриканском подземном руднике Куллинан (Cullinan) в 2018 году внедрила централизованную взрывную систему (centralised blasting system; CBS) на базе электронного детонатора GII, разработанных компаниями BME и AXXIS (входят в Omnia Group). Эта система позволяет проводить взрывные работы на подземных выработках с безопасного места на поверхности. Кроме того, она обеспечивает локальный мониторинг в режиме реального времени с возможностью удаленного доступа к облачному хранилищу данных, что значительно облегчает процесс принятия решений до и после взрыва.
Появление таких технологий стало возможным благодаря разработке способа автоматической идентификации объектов (Radio Frequency Identification; RFID). RFID-метки являются аналогами штрих- и QR-кодов, обладая при этом повышенной прочностью, длительным сроком функционирования, возможностью регистрации движущихся объектов, в том числе на дальнем расстоянии. Они могут быть прикреплены к блоку руды перед взрывом, таким образом обеспечивая мониторинг и контроль за рудой на всех этапах горных работ вплоть до транспортировки к обогатительной фабрике.
Для горнодобывающих компаний, которые еще не готовы роботизировать производственные процессы на своих предприятиях, но желающих обеспечить безопасность сотрудников, также разработаны инновационные технологии. Например, канадская компания Fatigue Science разработала наручные часы для водителей, которые измеряют уровень сосредоточенности/усталости и передают данные в координационный центр.
Американская компания Lockheed Martin Corporation (сконструировавшая посадочный аппарат НАСА InSight Mars) разработала и успешно испытала систему связи MagneLink Magnetic Communication System, позволяющую шахтерам беспрепятственно общаться с людьми на поверхности, что очень актуально при возникновении чрезвычайных ситуаций. MagneLink представляет собой систему связи на основе магнитных волн вместо радиоволн, которая осуществляется с помощью мобильных устройств. Она обеспечивает голосовую связь на глубине до 450 м, передачу текстовых сообщений — до 600 м.
Наряду с применением инновационных технологий, эффективными могут оказаться оригинальные инженерные решения, в частности, в вопросах выбора оптимального способа отработки месторождений.
Как правило, коренные месторождения алмазов сначала отрабатываются открытым способом, а уже после исчерпания запасов для карьерной отработки компании-операторы могут перейти на более затратный подземный способ. Однако в некоторых случаях подземная отработка оказывается эффективнее открытой. Так, британская компания Gem Diamonds приняла решение разрабатывать кимберлитовую трубку Гагу (Ghaghoo) в Ботсване, перекрытую слоем песков формации Калахари средней мощностью 80 м, подземным способом с проходкой наклонной штольни для доступа к руде и применением методов блокового и подэтажного обрушения. Рудник был введен в эксплуатацию осенью 2014 года и стал первым в Ботсване алмазным подземным рудником. Несмотря на то, что в начале 2017 года Gem Diamonds перевела предприятие в режим поддержания трудоспособности (по причине падения спроса на алмазы категории, преобладающей в рудах Гагу), а в 2018 году выставила его на продажу, опыт компании можно назвать новаторским и актуальным, поскольку в перспективе количество скрытых алмазоносных кимберлитовых тел будет только расти.
В России
Российский алмазодобывающий гигант ПАО АК «АЛРОСА» в поисках эффективных решений по отработке нового Верхне-Мунского месторождения, расположенного в 170 км от Удачнинского ГОКа, начала внедрение новой для России большегрузной техники — автопоездов. Автопоезда Scania и Volvo грузоподъемностью 95 т были впервые применены в 2014 году для транспортировки руды с карьера на трубке Зарница до обогатительной фабрики. После серии доработок, позволивших применять данную технику в суровых климатических условиях Республики Саха (Якутия), преимущества автопоездов были подтверждены на практике — себестоимость перевозки руд удалось значительно сократить за счет сокращения расхода топлива. В 2016 году по заказу АЛРОСА на подмосковном машиностроительном заводе «Тонар» был разработан и выпущен уникальный отечественный автопоезд, грузоподъемностью 130 т.
Инновационные технологии активно внедряет компания AGD Diamonds (входит в группу «Открытие»), которая в настоящее время является единственным в России алмазодобытчиком, не зависимым от структуры АЛРОСА. Компания в рекордно короткие сроки построила и в 2014 году ввела в эксплуатацию горно-обогатительный комбинат на базе кимберлитовой трубки имени В. Гриба в Архангельской области. В числе эффективных решений AGD Diamonds — применение карьерного комбайна для добычи кимберлитов и туффитов в качестве альтернативы комплексу буровзрывных работ, позволяющее снизить себестоимость добычи руды, за которое компания в октябре 2018 года была удостоена высшей награды на форуме «Майнекс Россия» в номинации «Прорывное решение года». В 2016 году компания завершила внедрение автоматизированной системы «Модулар» для управления горнотранспортным комплексом. Система позволяет вести мониторинг и организацию горных работ в режиме онлайн, что обеспечивает рост производительности, снижение расхода топлива и сокращение периодов простоя техники. Кроме того, AGD Diamonds успешно внедрила программные продукты компании Micromine — ведущего мирового разработчика и поставщика инновационных программных решений для горнодобывающей промышленности.
Российские алмазодобывающие предприятия достаточно активно внедряют в производственный процесс инновационные технологии. Примечательно, что потребность в новых разработках инициирует развитие отечественных технологий. Тем не менее хотелось бы выразить надежду на то, что приоритетным направлением инновационного развития станет обеспечение безопасности работников горнодобывающих предприятий, а не только повышение производительности и сокращение издержек.
Анастасия Смольникова, главный специалист сектора металлических ТПИ отдела мониторинга МСБ ТПИ и недропользования ФГБУ «ВИМС»
