Оценка риска аварий при автоматизации процессов обогащения

Важную роль в работе обогатительных фабрик играют системы автоматизированного и автоматического управления, которые не только повышают эффективность производства, но и способствуют повышению безопасности работы, снижению воздействия на окружающую среду и оптимизируют использование ресурсов. Поэтому при идентификации опасностей, оценке рисков и управлении ими в целях обеспечения безопасности технологических процессов необходимо учитывать наличие и работоспособность таких систем. Идентифицированы опасности, присущие всем автоматизированным процессам обогащения полезных ископаемых, а также опасности, характерные для отдельных процессов обогащения – дробления, измельчения, флотации и сушки. Показано, что выявленные опасности связаны с техническими аспектами функционирования предприятия, организационной культурой и психологией персонала. На основе функциональных схем автоматизации построены деревья отказов для процессов дробления, измельчения и флотации. Приведен пример реестра опасных событий, составленного с помощью деревьев отказов, матричным методом проведена оценка рисков и установлен уровень промышленной безопасности. На основе проведенного анализа выявлено, что при автоматизации процессов обогащения полезных ископаемых важно уделять внимание наличию систем автоматического включения резерва на случай выхода из строя оборудования, программного сбоя или потери электропитания. Приведены рекомендации для минимизации рисков при автоматизации процессов обогащения полезных ископаемых.

Зиновьева О. М., Меркулова А. М., Смирнова Н. А., Чадин Д. А. Оценка риска аварий при автоматизации процессов обогащения // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 5. – С. 156–168. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_5_0_156.

Зиновьева Ольга Михайловна¹ — канд. техн. наук, доцент, доцент, e-mail: ozinovieva@yandex.ru,
Меркулова Анна Михайловна¹ — канд. техн. наук, доцент, доцент, e-mail: anna-merkulova@yandex.ru,
Смирнова Наталья Андреевна¹ — канд. техн. наук, доцент, доцент, e-mail: natalyaas@bk.ru,
Чадин Дмитрий Алексеевич¹ — студент, e-mail: chadindmitriy08072000@mail.ru,
¹ НИТУ МИСИС.

Меркулова А.М., e-mail: anna-merkulova@yandex.ru.

1. Иванов Г. В., Куранов А. А., Фрицлер М. В. Сулимова А. А. Опыт внедрения систем автоматического управления технологическими процессами обогащения угля // Уголь. — 2024. — № 8. — С. 67—70. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-8-67-70.

2. Firoozi A. A., Tshambane M., Firoozi A. A., Sheikh S. M. Strategic load management: Enhancing eco-efficiency in mining operations through automated technologies // Results in Engineering. 2024, vol. 24, article 26. DOI: 10.1016/j.rineng.2024.102890.

3. Баловцев С. В. Мониторинг аэрологических рисков аварий на угольных шахтах // Горные науки и технологии. — 2023. — Т. 8. — № 4. — С. 350—359. DOI: 10.17073/2500-0632-202310-163.

4. Соколов А. А., Мирошников А. С., Соколова Е. А. Алгоритмы управления устойчивостью системы «предприятие горно-металлургического комплекса — внешняя среда» // Горный журнал. — 2016. — № 12. — С. 83—86. DOI: 10.17580/gzh.2016.12.17.

5. Sokolova E. A., Aslanov G. A., Sokolov A. A. A modern approach to storing of 3D geometry of objects in machine engineering industry // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2017, vol. 177, no. 1, article 012036. DOI: 10.1088/1757-899X/177/1/012036.

6. Еремин С. Г., Капитанец Ю. В., Зубенко А. В., Бартошевич И. А., Кущёв Н. П. Анализ влияния внедрения автоматизированных систем управления горным производством на эффективность и безопасность работы горнодобывающих предприятий России // Горная промышленность. — 2024. — № 5. — С. 101—107. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-5-101-107.

7. Кабиров М. П., Леттиев О. А., Агафонов В. В. Система контроля и предотвращения нахождения работников в зоне круговых опрокидывателей // Уголь. — 2023. — № 1. — С. 40—45. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-1-40-45.

8. Оганесян А. С., Агафонов В. В., Яхеев В. В., Варыгин С. О., Пикалов В. А. Цифровая трансформация технологических систем угольных шахт // Уголь. — 2022. — № 1. — С. 39—42. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-1-39-42.

9. Klimecka-Tatar D., Ulewicz R., Ingaldi M. Minimizing occupational risk by automation of the special processes — based on occupational risk assessment // Procedia Computer Science. 2023, vol. 217, no. 2, pp. 1145—1152. DOI: 10.1016/j.procs.2022.12.313.

10. Friederich J., Lazarova-Molnar S. Reliability assessment of manufacturing systems. A comprehensive overview, challenges and opportunities // Journal of Manufacturing Systems. 2024, vol. 72, pp. 38—58. DOI: 10.1016/j.jmsy.2023.11.001.

11. Герцог В. Х. Автоматизация технологических процессов и измерительные технологии — основа эффективности современного производства // Газовая промышленность. — 2021. — № S2 (818). — С. 6—7.

12. Бочкова К. В., Потапов В. Я., Комиссаров А. П., Бочков В. С., Потапов В. В. Повышение эффективности дробильного оборудования // Горное оборудование и электромеханика. — 2024. — № 6 (176). — С. 15—25. DOI: 10.26730/1816-4528-2024-6-15-25, EDN: DGTUXA.

13. Грачев В. В., Мышляев Л. П., Курышев Е. В., Кулюшин Г. А., Макаров Г. В., Свинцов М. М., Загидулин И. Р. Внедрение системы автоматизации управления поточно-транспортными системами обогатительной фабрики полиметаллов «Рубцовская» как способ повышения эффективности автоматизированного промышленного комплекса // Системы управления и информационные технологии. — 2024. — № 4 (98). — С. 81—84.

14. Блюденов А. П., Макушев С. Ю., Черепанов Д. В., Шнайдер Д. А. Цифровизация обогатительной фабрики // Горная промышленность. — 2023. — № 3. — С. 15—18.

15. Осипова Н. В. Обзор проектов и решений по цифровым двойникам для обогатительных фабрик // Автоматизация в промышленности. — 2023. — № 7. — С. 37—42. DOI: 10.25728/ avtprom.2023.07.05.

16. Каленов О. Е. Цифровизация в горнодобывающей промышленности // Вестник РЭУ им. Г.В. Плеханова. — 2021. — Т. 18. — № 5 (119). — С. 184—192. DOI: 10.21686/2413-2829-2021-5-184-192.

17. Prell B., Wilbers S., Günther N., Reiff-Stephan J. Will my job be automated? Fathoming current and persisting impediments for automation / Smart Technologies for a Sustainable Future. STE 2024. Lecture Notes in Networks and Systems. Springer, Cham, 2024, vol. 1027, pp. 155—166. DOI: 10.1007/ 978-3-031-61891-8_15.

18. Peruzzinia M., Pratib E., Pellicciari M. A framework to design smart manufacturing systems for Industry 5.0 based on the human-automation symbiosis // International Journal of Computer Integrated Manufacturing. 2024, vol. 37, no. 10—11, pp. 1426—1443. DOI: 10.1080/0951192X.2023.2257634.

19. Кабанов Е. И. Анализ риска аварий на угольных шахтах с учетом человеческого фактора // Горный журнал. — 2023. — № 9. — C. 48—54. DOI: 10.17580/gzh.2023.09.07.

20. Кобзев В. В. Совместный учет отказов и ошибок при оценке надежности автоматизированных систем и процессов // Системы управления и обработки информации. — 2024. — № 3(66). — C. 24—29.