院士呼吁“智能采矿”

谢惠英 本刊记者 张小红|文

我们国家的工业化水平已经进入后发展期，但与此不相适应的是，矿业还处于中端发展期，尤其是金属矿业总体水平相对落后。中国工程院院士、采矿专家古德生认为，我国矿业想要在短时间内赶上发达国家的水平，必须走“工业化与信息化相融合发展的道路”。

最近电视台热播《历史转折中的邓小平》，其中直接反映转变大家思想路线的情节，前后用了4、5集的篇幅，从理论到实践，我们的党自上而下付出了巨大的心血。

而此刻，中国工程院院士、中南大学教授、资源工程专家古德生希望尽快在传统矿业实现“信息化”恐怕也是这样的心境吧。“从目前来看，经过20多年的发展，智能采矿在一些发达国家已经做得不错。引进、建设智能采矿，像蒙古、菲律宾这样的小国家也开始干这项工作，但在我国，即便今天，还是有些人甚至是高校的教师认为，‘搞什么信息化，信息化不是我们的方向’。我国1985年就提出‘用信息化改造传统产业’，很多行业企业都在讨论信息化发展，恰恰矿业讨论得太少。如果我们矿业还不提信息化，将会犯下历史性错误。”古德生院士在“2014年全国有色金属科技工作会”上再次呼吁“智能采矿”。

“智能采矿”应大力推广

我国工业总产值1979年为4600亿元，2011年达到85万亿元，增长了184倍。据美国商务部报告：2010年中国有221种工业品产量居世界第一，制造业产值是美国的1.4倍，工业产值是美国的1.23倍。可以说，我国工业发展规模前所未有。根据社科院文件，我们国家的工业化水平已经到了后发展期阶段，但与此不相适应的是，矿业还处于中期发展阶段（古德生认为），尤其是金属矿业总体水平相对落后，主要表现在以下几方面：

一是矿业定位问题长期没有得到解决。现在矿业定位仍为第二产业，由于不是第一产业，所以国家对矿业的重视程度还没那么高。当然，有关部门已经开展论证，并准备将报告上呈国务院，报告指出应把矿业列入国民经济第一产业。

二是中、小矿床占80%，采用传统小规模开发模式，严重制约矿业发展。比如在云南锡业600平方公里的矿区曾经有46个小矿，整改合并以后变成26个矿，但这26个矿仍然是规模小，装备落后，管理落后，所以资源回收的也只是主产品，其他副产品都浪费了。当然，这26个矿现在又被整改为5个大矿，实现了智能化采矿。“如果矿业不重视中小矿山的改造，不把它们引入现代化发展的轨道上，我们的矿业前途堪忧，因为小矿山是没有现代化的未来。”古德生说。

三是矿山设备的研发、加工水平低，广大中、小矿山的装备水平得不到提升。古德生指出，材料、加工业、冶金行业的技术和装备水平不断更新，但矿业二三十年甚至半个世纪都没有更新。这一点记者也深有体会，今年在铜陵有色集团凤凰山铜矿采访时，记者看到工人们使用的仍然是上世纪50年代的设备。

四是科研能力相对薄弱，缺乏创新性的成果，工艺技术相对落后。必须承认，我们的矿业是大了，得到了发展，但主要是量大了，量大的原因也主要是依靠资源、资本、劳动力要素投入，而不是科技水平的提高。

另外，作为矿业大国，缺少具有竞争力、影响力的跨国公司，国际上少有话语权；在矿业全球化的竞争中，高端工程技术与管理人才严重不足；安全与生态环境问题突出；资源浪费严重、综合利用率低。这一切都说明我国的矿业是相对落后的，无论是跟国内其他矿产行业比还是与国外的矿业比。

改造传统矿业，迫在眉睫。

“智能采矿”是未来目标

古德生认为，矿业要赶上发达国家，必须实现跨越式发展，走工业化与信息化融合发展的道路，这既是实现矿业经济现代化的需要，也是适应经济全球化的需要。古德生解释，在矿业没有完全实现工业化的情况下，如果按照常规的路线图，像国外的发展模式（发达国家现代化是先工业化后信息化，用了50～80年），我们实现信息化至少需要50年。我国矿业的工业化还没有完成，而2050年要赶上发达国家水平，就不能走他们的老路，而要充分利用后发优势，走“两化融合”的跨越式发展道路。

“矿业信息化”是信息技术与矿业技术相互融合的发展过程，是用信息化改造传统矿业，提升矿业科学技术与经营管理的信息化水平，一般包括七部分：矿产勘查信息化；潜在矿产资源评价信息化；矿床开发与生产过程信息化；矿业投资信息化；信息咨询业务信息化；矿产资源管理信息化；国家矿产资源宏观决策信息化。

其中，“矿床开发与生产过程信息化”是自然采矿业的核心内容，也是矿业的未来目标，即“智能采矿”。在矿床开采中，以开采环境数字化、采掘装备智能化、生产过程遥控化、信息传输网络化和经营管理信息化为特质，以安全、高效、经济、环保为目标的采矿工程，称为智能采矿，包含三项核心内涵：一是构建矿产评估、采矿设计、生产过程控制、安全监测、企业管理等一体化的综合信息平台，以实现资源共享，充分发挥人的智力与资源潜力。二是开发智能化采、装、运设备的遥控与自动定位以及地下无线通讯系统、安全遥测系统，以支撑集约化、连续化、规模化的现代采矿技术。三是创新与智能化采矿设备相适应的规模化开采系统和集约化连续采矿方法与工艺技术，以实现生产过程遥控化的安全、高效、低成本采矿。将来的采矿会更集中，产量更大，更深部开采。“智能采矿不是遥远的事，不是慢慢来的事。”古德生强调（见图1）。

根据古德生多年的研究认为，我国发展智能采矿有广阔空间。我国金属矿山数以万计，大型矿山固然是推进智能采矿的主力，中小矿山也可依据自身条件，有选择地开发、集成、移植相关成果，一样可以实现产业升级，大幅提高采矿科技水平，特别是矿床禀赋多、小、散的矿区，可采用“区域矿山”建矿模式，实现集约化、规模化开采后，发展智能采矿。“智能采矿也不是千篇一律，而是根据不同的矿床条件定制不同的个性化方案。”

如何实现智能采矿？古德生建议走引进-消化-吸收-再创新的合作开发道路，建设智能采矿示范区，以重点矿山为依托，建设示范工程，示范工程要着眼于引进技术和产业升级，通过示范推动我国矿业转型升级。同时，注重培养新型的矿业人才，优化矿业人才知识结构，矿业高校要开设“数字矿山技术”等课程。总之，智能采矿体系是一个复杂的系统工程，是高水平的综合系统设计，需要多学科、多部门合作。作为智力高新产业雏形的智能采矿，需要有矿业软件、矿山装备与矿山通讯信息等学科及产业部门的大力支撑。

“智能采矿”的深远影响

芬兰、加拿大、瑞典等国家，开展“智能采矿”研究与应用已有20多年，给矿业发展带来深远影响：

（1）实现采矿作业室内化。大批矿工远离井下，特别是深井“三高”环境，极大地改善了作业条件，从根本上解决生产安全问题。

（2）实现生产过程遥控化。大量减少井下作业人数和工伤事故，大幅提高井下劳动生产率，降低井下通风、降温等费用。

（3）实现矿床开采规模化。信息化程度高，采矿作业相对集中，产能大幅提升，成本下降，低品位矿床也将得以充分利用。

（4）实现技术队伍知识化。矿业信息化的实现，使职工素质大幅提高，队伍结构和待遇大大改善，矿工这一弱势群体的社会地位将发生根本性的变化。

（5）推动矿业的全面升级。根本改变高危行业的作业环境，使矿业向知识型经济过渡，并带动矿山机械、信息等产业链的延伸和发展。