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智能+绿色,引领中国走向矿业强国
日期:2018.10.23 资讯来源:中国矿业报 浏览人次:1926

 “实现现代化是我国21世纪发展的战略目标。在向中华民族伟大复兴奋进的过程中,无论从保障原材料可持续供应的角度,还是从节能减排的角度,矿业现代化都处于非常突出的地位。”中国工程院院士于润沧说。

  10月16日,由中国有色金属学会、中国恩菲工程技术澳门金沙网上娱乐场联合主办的“2018矿业前沿与信息化智能化科技年会”暨“首届智能矿业国际论坛”在北京裕龙国际酒店举行。于润沧院士在发言中表示,应构建智能化绿色矿业工程,引领矿业大国向矿业强国奋进。

  我国远非矿业强国

  “对我国而言,实现矿业现代化的标志最根本的就是要从矿业大国发展为矿业强国,实现资源-经济-环境相协调的可持续发展。从国家层面看,我国毫无疑义是一个矿业大国。”于润沧说。

  “就资源而言,我国是世界上矿产资源种类比较齐全的少数国家之一,目前全球已经发现矿产资源200余种,我国迄今为止已有173种,其中有探明储量的159种。”于润沧称,就生产和消费角度而言,大宗消费的金属产量和消费量已连续多年位居世界第一。

  尽管我国是矿业大国,但算不上矿业强国。在于润沧院士看来,我国金属矿山的发展面临诸多困境。

  首先是大宗消费矿产资源禀赋不佳,由于我国地质构造特点和地质演化历史,形成贫矿多、共生矿多、难处理矿多的资源特点,使我们的生产成本缺乏竞争力,又不具备市场定价话语权,而且人均现有资源量只有全球平均水平的58%。

  记者了解到,目前,我国仍在领跑全球矿产资源的消费,消费量占比超过全球40%的金属矿种有铁、铜、铝、铅、锌、锑、钨、锰、锡、钼、锂、钴、钒、鉻、镍等十多种。据全球矿产资源战略研究中心预测,除铁矿石、锰、锌外,大部分矿产品的消费峰值约在2020~2025年间,或持续增长。

  “即使达到峰值,但消费水平仍将长期处于高位,因此对外依存度仍会不断攀升;再者,‘走出去’还未形成保障供应的资源基地。”于润沧认为,与那些跨国大型矿业企业相比,我国矿业企业的竞争力还十分脆弱。

  此外,“矿业企业带来的生态环境恶化,尚未得到根本好转;安全事故频发让人揪心;更为突出的是我们正面临日益复杂的深井开采,还缺乏理念、科技、管理方面的应有准备。”于润沧说。

  据有关资料介绍,目前,全球采深超过1000米的矿山有126座,其中中国有15座(见图表)。据不完全统计,未来10年内,我国将有1/3以上金属矿山开采深度达到或超过1000米,目前南非的Western deep level金矿已开采到4800米,是目前全球开采最深的矿山,而我国深部开采还刚刚开始。

  “深井开采将遇到高地应力集中诱发的岩爆、高温热害、竖井提升、通风、排水、支护、充填工艺环节等一系列的技术难题,尤其是第三类型的深井矿山,这些都需要我们应对。”于润沧院士称,矿业发展正是朝着克服这些困境的方向在迈进。

  建设智能化矿山

  “从上个世纪的计算机、大型无轨设备、先进的通信技术、岩石力学研究成果等进入矿业领域,使矿山面目发生了显著变化开始,现代高新技术便一直在引领和推动着矿业发展。”于润沧表示,如大数据、物联网、云计算、人工智能、传感技术、自动定位与导航技术、虚拟现实技术等,而工程的创新,则是这些高新技术的优化和系统集成。

  于润沧介绍称,从工程角度看,建设智能矿山,需要涵盖以下几个方面:(1)矿山所有固定安装设备实现无人值守、远程监控,含按需通风;(2)回采过程由中控室人员操纵智能设备自动完成;(3)物流系统自动运转,指有轨、无轨运输系统,竖井提升系统,胶带运送系统;(4)全矿信息化管控系统,含设备预防性维修系统,最终实现所谓“采矿办公室化”。

  “回采过程自动化实施起来难度相对要大一些,对于不同采矿方法具体方案会有所差异,难易程度也各不相同。”于润沧说,总体看来,除了具体方案要适应不同采矿方法的特点外,需要对过去通用的采准系统进行创新改造,使之适应自动化采矿和按需通风的需求。

  “再则,目前国内很多矿山的回采工作均采用外包的方式,一般机械化程度都不高,更何谈自动化。”于润沧因此建议,首先可以在新建矿山和生产矿山深部开拓水平建立示范工程,逐步推广。

  在于润沧看来,这是彻底解决矿山安全隐患、提高效率、节约能耗、降低成本、提升企业竞争能力的关键,是矿业发展的方向。

  构建生态矿业工程

  “生态矿业工程,是上个世纪中叶创立的生态工程学科的一个分支,是所谓绿色矿山的实际内涵。”于润沧介绍称,生态矿业工程就是当人类开发矿产资源引起自然生态平衡遭受破坏时,要建立人为的生态平衡,也就是人类有意识地、理性地,同时依靠法律、政策法规安排能满足人类对矿产资源需求和生态、环境系统承载能力的工程部署与实践,达到可持续发展的目标。

  “对于新建矿山,必须在矿产资源开发之前进行生态环境本地调查,这是构建生态矿业工程的基础。”于润沧说,其内容主要包括:(1)环境空气质量现状评价;(2)地表水环境质量现状调查与评价;(3)地下水现状监测与分析;(4)生态系统类型及特征调查;(5)植物区系特点调查分析;(6)野生动物资源及水生生物调查与分类评价;(7)土壤环境质量现状调查;(8)土壤浸湿和水土流失现状调查;(9)土地利用现状调查;(10)放射性调查;(11)生态环境现状总体评价。在此评价的基础上,有针对性地建立生态矿业工程理论。

  于润沧称,生态矿业工程的理论要求在矿业项目规划、立项、设计、施工建设、生产、闭坑的全过程,将生态环境保护和环境治理、生态修复融为项目的有机组成元素,保证各阶段的资金投入,落实各阶段的社会责任。

  于润沧说,要使环保行动从非经济行为变为经济行为,从末端治理变为源头控制,首先研究实现无废开采的可能性,进而研究尾矿资源化的可能途径,并真正做到有效监督和严格奖惩,真正做到经济发展与生态平衡相协调。

  实施全球矿产资源战略

  “纵观发达国家的工业化历史,没有哪一个国家是完全依靠自己国内的资源实现工业化的,因此实施全球矿产资源战略就成为自然的趋势。”于润沧称,然而,当前全球矿产资源和矿产品市场的垄断格局已经形成,我们实施全球矿产资源战略,还必须着眼于提高企业竞争力。

  于润沧表示,从研究几个大型跨国矿业公司的发展战略可知,掌握资源,尤其是优质资源,提高储(量)/产(量)比,是矿业企业的基础竞争力,而且这些企业都经营着多种矿种,以适应市场的变化。对比之下,我国的矿业企业还存在着很大的差距。

  我国的全球矿产资源战略应该包括国内和国外两个部分。

  国内除加大勘探投入外,要立足国家经济安全,完成资源储备、矿山产能储备、战略矿产品储备和占领(以稀有、稀散、稀土金属和稀有贵金属为主体的)新兴关键矿产全球制高点。

  对外要严格贯彻互利双赢方针,优势互补,共同发展,认真进行风险评估,入乡随俗,有效地融入当地社会,立足于建立资源供应基地。我国自从1987年中钢集团公司与澳大利亚哈默斯利铁矿澳门金沙网上娱乐场合资开发恰那铁矿迈出第一步之后,30年来经历了几个不同的发展阶段,已经取得了不菲的成果,积累了经验,也存在着深刻的教训。

  “首先值得注意的是项目机会研究阶段的风险评估,包括资源风险评估、建设条件评估、经济风险评估、政策风险评估和政治风险评估,这些评估都包含许多具体的内容。有了认真的风险评估,才能制定出抵御风险的对策。”于润沧称,可惜我国企业并没有很认真地对待这一至关重要的问题。

  “矿业企业‘走出去’很重要的一个方面是投资取向。”于润沧说,国际并购是企业迅速壮大,增强竞争力,同时获得优势资源、先进技术和先进管理经验的捷径,在国际金融危机期间,对国际并购提供了良好的机遇,其难度主要在于获得东道国的理解和后期的整合。

  “少参股多包销是矿产资源极度匮乏的日本实现工业化的经典战略。这种投资取向投入少、风险小、收益大、受市场波动影响小,与大股东利益分享、风险共担,非常有助于解决资源紧缺的燃眉之急。”于润沧表示,我国企业也有这方面的范例。从草根勘探开始的企业也有不少这样的实践,这种做法投入少,时间长,成果有一定的不确定性。总之,投资取向取决于企业的特长、融资能力和管理水平。

  在于润沧看来,“一带一路”倡议为我国实施全球矿产资源战略提供了良好的机遇,“一带一路”沿线国家矿产资源丰富,消费需求旺盛,投资交易活跃,将矿业作为先导行业,推进我国与沿线国家的合作,对促进我国矿业的健康发展具有重要意义。

  于润沧建议,我国矿业企业需要认真总结过往“走出去”的经验教训,着力完善基于中国矿产资源禀赋的,具有全球竞争优势的原材料工业体系,为实现矿业强国,为“中国制造2025”和建设科技强国,提供矿产资源的解决方案和有力支撑。


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