Бурные перемены: роботы спускаются в урановые рудники

«Русбурмаш» внедряет роботизированные технологические комплексы — буровые установки оренбургского Завода бурового оборудования (ЗБО). Это начальный этап перехода к полностью автономным буровым работам, в которых ключевую роль при оптимизации процессов будет играть машинное обучение.

Предыстория

Из-за усиления санкционного режима в отношении России все более важным становится импортозамещение стареющих зарубежных буровых комплексов. «Мы проанализировали тенденции, посмотрели, какие компании в мире что делают, побывали на ЗБО, рассказали о своих потребностях и договорились совместно разработать буровую установку для технологического бурения, — описывает предысторию гендиректор «Русбурмаша» Глеб Носырев. — Технические специалисты ЗБО несколько раз посещали нашу площадку — буровой участок, где мы вместе детально, до винтиков, обсуждали будущий станок ZBO S50 и его пригодность для производственных задач «Русбурмаша»».

На Петербургском международном экономическом форуме в 2025 году «Русбурмаш», ЗБО и Минпромторг РФ подписали трехстороннее соглашение о сотрудничестве. В его рамках в ноябре запустили автономный буровой станок S15 (версия более ранняя, чем S50) с моделью, обрабатывающей большие данные геологоразведки на одном урановом месторождении «Хиагды» в Бурятии.

Метод poka-yoke

Главная особенность этих буровых установок — электрогидравлический привод. По сравнению с гидравлическим его система управления проще: вместо «ежика» джойстиков всего два-три органа управления. Система сама распределяет электросигналы на клапаны. Это позволяет автоматизировать работу. Например, если во время бурения крутящий момент резко возрастает, установка поднимает буровой инструмент, продолжая вращение, чтобы избежать прижога — прилипание оплавленной горной массы к инструменту чревато аварией. Кроме того, автоматизирована скорость подъема овершота — устройства для захвата керноприемника. На обычной буровой машинист должен внимательно следить, чтобы лебедка останавливалась в нужной точке. Если она поднимется слишком высоко и быстро, то повредит мачту бурового станка. Автоматика же позволяет задать глубину погружения овершота и замедлить скорость подъема за 6 м до конца рейса — так, чтобы кассета с керном аккуратно вышла на уровне оператора.

По оценкам специалистов «Русбурмаша», стабильный ритм работы и предотвращение инцидентов из-за человеческого фактора с помощью метода poka-yoke («защита от дурака») должны увеличить производительность установки минимум на 10 %. Пока результативность буровой полностью соответствует прогнозам.

Чат с буровой

Еще один плюс новой установки с электрогидравликой — частичная автономность. Благодаря электрической компоненте станок можно обвесить датчиками, собирающими данные для мониторинга параметров бурения: индекса углубки (количество оборотов на 1 см углубки), скорости и проч. Данные приходят в чат-бот техническим специалистам и руководству «Русбурмаша». На основании этой информации технолог дает оперативные рекомендации по буровому инструменту, крутящему моменту и усилию, количеству бурового раствора, руководство оценивает результативность и, например, корректирует работу буровой бригады.

Эти же данные загружаются в большую языковую модель на базе нейросети. «Мы обучили модель на данных с других месторождений и накапливаем информацию о конкретных геологических и геотехнических условиях уранового месторождения для доучивания. Параллельно ЗБО доделывает аппаратный комплекс. Потом все совместим и подключим модуль с искусственным интеллектом к станку», — говорит Глеб Носырев.

Анализируя реальные данные со станка, модель рассчитывает и предлагает скорректированные параметры усилия, вращения, бурового раствора — если изменились геологические условия. В будущем планируется полностью автономизировать буровые установки, расширив использование искусственного интеллекта. Это должно улучшить производительность и безопасность труда.

«Мы намерены приобрести у ЗБО 10 станков. Пять — для технологического бурения скважин при добыче урана методом подземного выщелачивания и пять — для геолого-разведочных работ», — уточняет Глеб Носырев.

Мировые тенденции

Роботизированные автономные установки внедряют крупнейшие горные компании. Так, на железорудных объектах в Австралии BHP Group использует горную технику известного шведского вендора Atlas Copco.

По оценкам консалтинговой компании Fact.MR, рынок автономных буровых установок к 2035 году вырастет до 3,36 млрд долларов (в 2024 году было 1,19 млрд), среднегодовой темп роста достигнет 9,9 %.

Решения с искусственным интеллектом крупнейшие производители только начали предлагать. Например, американская Caterpillar, ведущий игрок на рынке горной техники, продемонстрировала свои возможности в этой области на выставке электроники в Лас-Вегасе в январе нынешнего года.

Эксперты перечисляют выгоды от внедрения искусственного интеллекта и автономности буровой техники: снижение травматизма, непрерывность процессов и рационализация использования человеческих ресурсов (например, контроль нескольких установок одним оператором).

Любопытно, что во всем мире переход к автономным решениям в буровой технике мотивирован не желанием заменить людей, а наоборот, острым дефицитом квалифицированных кадров и опережающим ростом оплаты труда.

Примеры цифровизации

В сентябре 2025 года «Русбурмаш» внедрил на буровом участке в Курганской области приложение для работы с электронными наряд-заданиями (ЭНЗ). В нем ЭНЗ создают, согласовывают, передают, отмечают исполнение и закрывают. ЭНЗ содержат всю информацию: задача, место, сроки, материалы, инструменты, исполнители, требования безопасности и акты выполненных работ. Внедрив приложение, «Русбурмаш» снял риски потери и искажения информации, увеличил скорость процессов, создал базу для оперативной аналитики, упростил планирование.

С октября 2025 года на буровом участке в Бурятии используют цифровую бизнес-аналитику. Архивная и текущая информация из журналов буровиков, геологов, геофизиков и т. д. стекается в электронную базу и обновляется ежесуточно. Аналитика выводится на информационную панель.