Как радиолокационная система обеспечивает безопасность горных работ за Полярным кругом

Вчера в 15:23

© Фото предоставлены компанией Piklema

Оленегорский горно-обогатительный комбинат — самый северный производитель железорудного концентрата в России, расположенный в Мурманской области. Актив принадлежит компании «Северсталь» и разрабатывает месторождения Заимандровского железорудного района. Горные работы здесь ведутся в экстремальных условиях: температура до –35 °С, затяжные снегопады, плотные туманы. На глубине в сотни метров решается вопрос, от которого зависят безопасность людей и непрерывность производства — насколько стабилен борт карьера.

Неопределенность состояния бортов обходится горнодобывающим предприятиям в миллионы рублей из-за простоя техники. Маркшейдерские замеры не дают полной картины и не работают в туман или ночью, а в промежутке между ними борт может измениться критически. Радиолокационный мониторинг — единственная технология, которая обеспечивает непрерывное наблюдение в реальном времени и устраняет компромисс между безопасностью людей и экономической эффективностью.

В 2025 году предприятие совместно с технологическим партнером Piklema внедрило систему радиолокационного мониторинга устойчивости бортов Reutech Mining MSR. Спустя год непрерывной работы команда рассказывает, как система вписалась в суровый ландшафт и что она изменила в ежедневной работе горняков.

Над внедрением работали техническая дирекция АО «Олкон» и инженеры Piklema.

Как работает радиолокационный мониторинг устойчивости бортов

Принцип работы системы основан на непрерывном радиолокационном сканировании поверхности. Радар посылает сигнал к борту карьера, отражается от него и возвращается обратно. Цикл повторяется множество раз по всей области обзора. По амплитуде и фазе вернувшегося радиосигнала система вычисляет смещение участков для каждого пикселя в зоне сканирования, затем определяет дополнительные параметры, такие как скорость смещения.

Устройство формирует детальное трехмерное изображение поверхности на синтетической карте с точностью до миллиметров и мгновенно регистрирует любые отклонения. Фактически прибор превращает рельеф карьера в цифровую модель, которая обновляется в реальном времени.

Как радар контролирует деформации и прогнозирует обрушения

Радар не просто фиксирует текущее состояние, он прогнозирует время возможного обрушения. На основе накопленных данных о скорости и характере смещений система строит предиктивную модель: она определяет, какой участок ведет себя нестабильно, с какой скоростью нарастает деформация и когда вероятен критический порог.

Для горного предприятия такой инструмент дает прямое экономическое преимущество: время работы техники в опасной зоне увеличивается за счет точного понимания, когда именно она перестает быть безопасной.

Радиолокационный мониторинг в условиях Крайнего Севера

Оленегорский ГОК работает в суровом климате Мурманской области: температура опускается до –35 °С, часты плотные туманы, затяжные снегопады и проливные дожди. В таких условиях радиосигнал сталкивается с помехами: осадки искажают фазу и амплитуду отраженной волны, атмосферные эффекты наслаиваются на реальные смещения борта. Без специальной обработки эти искажения выглядели бы как ложные подвижки.

Ключевым инженерным решением стали передовые алгоритмы атмосферной коррекции. Они отделяют погодные шумы от реальных деформаций и компенсируют искажения, вызванные туманом, дождем и снегопадом. Благодаря этому радар сохраняет работоспособность в любую погоду и не зависит от времени суток. Мониторинг ведется круглосуточно, в полностью автономном режиме.

Модульная архитектура системы позволила подобрать конфигурацию под конкретные задачи карьера. Предусмотрены режимы удаленного управления и офлайн-работы. В основе обработки сигнала — передовые алгоритмы оценки движения и атмосферной коррекции, компенсирующие искажения, вызванные сложными погодными условиями. С помощью точной синхронизации аппаратной надежности и программной точности система буквально встроена в ландшафт и ритм работы карьера. Piklema сопровождала проект на всех этапах — от подбора конфигурации до пусконаладки, гарантируя конечный результат и безопасность.

«Особое значение в проекте имеет синтез инженерной мысли и цифровых алгоритмов. Радар работает в условиях, где любое другое оборудование потребовало бы постоянного присутствия человека. Благодаря автономности, всепогодности и модульности мы получили инструмент, который умеет измерять и предсказывать».

 — пояснил Михаил Макеев, управляющий директор Piklema.

Мобильный радар для мониторинга бортов карьера

 Отдельного внимания заслуживает мобильность решения. Карьер — не статичный объект, он увеличивается, углубляется, меняет геометрию. Стационарная система мониторинга неизбежно отставала бы от фронта работ, оставляя слепые зоны.

Reutech Mining MSR спроектирован как перемещаемая платформа: радар можно передислоцировать вслед за развитием карьера, сохраняя полный охват рабочего борта. При этом мобильность не снижает точности, после перемещения и калибровки система выходит на те же миллиметровые допуски измерений.

«Наша главная цель — безопасность сотрудников при работе в сложных горно-геологических условиях. Радары осуществляют непрерывный дистанционный мониторинг устойчивости бортов и уступов карьера, контролируют деформации в зонах работы людей и горной техники, а также позволяют получить более качественный прогноз по устойчивости. После поступления с радара сигнала о смещениях мы передаем информацию диспетчерам, горным мастерам, чтобы совместно обезопасить зону смещений».

— прокомментировал генеральный директор «Олкона» Николай Селезнев.

Результаты внедрения радиолокационного мониторинга на Оленегорском ГОКе

С момента запуска система функционирует непрерывно, критических смещений не зафиксировано. Радар охватывает весь рабочий борт и обеспечивает дополнительный уровень защиты для персонала и техники.

Ключевые эффекты внедрения: повышение безопасности горных работ, особенно в зонах повышенного риска обрушения, рост эффективности техники за счет увеличения времени работы в опасной зоне на основе точного прогноза; снижение простоев, связанных с неопределенностью состояния бортов.

Проект стал частью системной программы «Северстали» по цифровизации горных работ и повышению промышленной безопасности. Опыт Оленегорского карьера рассматривается как тиражируемый и ляжет в основу масштабирования на другие активы компании, а Piklema продолжит технологическое партнерство в рамках этой программы, усиливая направление роботизации горных работ.

Справка:

Радиолокационный мониторинг — это технология непрерывного наблюдения за смещениями бортов карьера с помощью радара. В отличие от маркшейдерских наблюдений, которые выполняются дискретно, радар сканирует борт круглосуточно и без участия человека. Данные поступают в реальном времени, что позволяет отслеживать динамику смещений, а не фиксировать уже произошедшие изменения.

Радар измеряет расстояние до каждой точки поверхности борта и фиксирует малейшие подвижки до долей миллиметра. На основе серии последовательных сканирований строится картина смещений во времени: скорость, ускорение, направление и площадь зоны деформации. Это дает возможность отличать фоновые подвижки массива от развития опасного процесса.

Маркшейдерские наблюдения проводятся по графику — раз в неделю, раз в месяц. За это время деформация может перейти в обрушение, а момент перехода останется незафиксированным. Радар сканирует борт непрерывно и выдает данные в реальном времени. Геотехническая служба видит изменение скорости и ускорения смещения сразу, а не постфактум. Второе отличие — погодная независимость. Маркшейдерская съемка требует прямой видимости, работа в пыли, тумане, снегопаде или ночью невозможна. Радар сохраняет работоспособность в этих условиях, поэтому применяется там, где нужен постоянный контроль: на глубоких карьерах, на участках с выявленными деформациями, в зонах ведения буровзрывных работ.

Читайте также на сайте журнала RUБЕЖ о том, как правильно выбрать биометрический СКУД для компаний ТЭК.