MACHINES AND MECHANISMS

Searching for new points of economic efficiency in the implementation of modern tunnelling machines in the context of the digital transformation of underground construction

Authors

  • Victor A. Atrushkevich https://orcid.org/0000-0002-2408-8911 Sergo Ordzhonikidze Russian State Geological Prospecting University (MGRI), 23 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117997, Russia

How to cite

GOST Atrushkevich V. A. Searching for new points of economic efficiency in the implementation of modern tunnelling machines in the context of the digital transformation of underground construction // STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. 2026. Vol. 70. No. 6. P. 60-70. DOI: 10.25726/t3873-0268-5965-t
APA Atrushkevich, V. A. (2026). Searching for new points of economic efficiency in the implementation of modern tunnelling machines in the context of the digital transformation of underground construction. STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY, 70(6), 60-70. https://doi.org/10.25726/t3873-0268-5965-t

Abstract

The unit cost of mine roadway driving is conventionally assessed through two parameters – the capital cost of the machine and the face advance rate – while the remaining operating cost contours stay on the periphery of the calculation. The digital transformation of underground construction shifts the sources of efficiency gains beyond this classical frame, yet appraisal methods lag behind the shift, and the effect of introducing modern tunnelling machines is systematically underestimated. The aim of the work was to localise the cost contours in which the efficiency gain concentrates during the transition to digital machine complexes. On an author’s computational model of an underground site, a factor decomposition of the change in unit driving cost was carried out by the chain substitution method and supplemented by a scenario analysis of the project net present value. The calculation showed an 18,8% reduction in unit driving cost alongside a rise in the capital component; about 85% of the gross saving per linear metre is formed by the labour and unplanned-downtime contours, whereas the contribution of advance speed proved partly absorbed by the higher machine cost. More than half of the annual economic effect falls on the reduction of ore losses and dilution, that is, on the extraction quality contour lying outside the speed–capital field. The localisation of the effect in the labour, downtime and quality contours means that digital transformation reconfigures the cost structure of driving rather than merely accelerating the face, and therefore a correct appraisal of its result requires shifting the focus from advance indicators to the full operating cost structure.

Keywords

tunnelling machine digital transformation underground construction unit driving cost economic efficiency factor analysis net present value unplanned downtime remote control losses and dilution

References

Андреева Н.Н., Лавров Р.Р. Анализ не западных производителей горной техники для подземных горных работ // Нанотехнологии: наука и производство. 2025. № 1. С. 48-55.

Арно В.В., Колесниченко Е.П., Гарифулина И.Ю., Гузенко А.Д. Мероприятия по снижению потерь и разубоживания руды при подземной добыче // Наукосфера. 2025. № 6-1. С. 235-238.

Барановский К.В., Рожков А.А. Особенности цифровизации и автоматизации подземной геотехнологии при переходе к роботизированным технологическим процессам на действующих рудниках // Горная промышленность. 2025. № S5. С. 64-68.

Басаргин А.А. Интеграция информационных и горнодобывающих технологий для развития интеллектуальных шахт // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2022. Т. 1. С. 93-98.

Гутьеррес дель Ольмо А. Перспективы экономики замкнутого цикла в применении к хвостам горнодобывающих предприятий. Изменение подхода. Часть 2 // Гидротехника. 2021. № 2 (63). С. 40-42.

Дамрин М.Е. Оценка производительности и повышение эффективности работы автотранспортной техники на открытых горных работах // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2024. № 27. С. 99-106.

Журавков М.Л., Николаев А.В., Кычкин А.В., Пресняков А.А. Исследование инструментов цифровых трансформаций подземных горнодобывающих предприятий в аспекте управления спросом на электроэнергию // Уголь. 2023. № 9 (1171). С. 55-62.

Каплунов Д.Р., Айнбиндер И.И., Федотенко В.С., Юков В.А. Актуальные геотехнологии подземной добычи руд, проблемы устойчивого развития и перехода к новому технологическому укладу // Горный журнал. 2021. № 9. С. 4-11.

Лазаренко Д.Ю., Бордюг А.В. Машины для подземных работ // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2023. № 3. С. 53-55.

Павленко С.В., Котов А.А. Система дистанционного управления погрузочно-доставочной машиной при подэтажном торцевом выпуске руды на подземном руднике «Удачный» // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № S6. С. 3-10.

Рыльникова М.В. Переход к роботизированным и цифровым геотехнологиям – производственная необходимость и объективная реальность // Горная промышленность. 2025. № S5. С. 4-8.

Струков К.И. Кочкарское золоторудное месторождение: проблемы освоения и пути их решения // Горный журнал. 2022. № 7. С. 57-61.

Чебан А.Ю. Повышение эффективности открытых горных работ за счет совершенствования конструкции карьерных комбайнов // Вестник Забайкальского горного колледжа. 2022. № 15. С. 17-20.

Шишков Р.И., Федорин В.А. Комбинированное развитие горных работ на пологих угольных месторождениях для достижения пиковой экономики предприятия // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021. № 3. С. 49-57.

Issue

Section

MACHINES AND MECHANISMS

Metrics

110 views
0 downloads
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata

Similar Articles

1 2 3 4 5 6 7 8 9 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.