安徽省矿业科技进展、不足与展望——基于近10年来矿业领域科技奖项数据

姚宁广 徐 芳

（安徽省科技创业服务中心，安徽合肥230088）

矿产资源是经济、社会发展的基石，也是保证国家工业安全的基础。经过近10年的快速发展，我国矿产资源的生产利用方式得到了大幅度升级，矿业领域的自主创新能力也得到了显著加强［1-2］。然而随着国家供给侧改革的深入及对矿山绿色发展道路的推进，资源产业受到了一定的冲击，这对矿山企业升级改造提出了更高的要求，也对矿业领域及其延伸涉及的开采、资源利用、环境、经济、社会、人文等相关方向的科学技术创新提出了新要求［3-4］。

政府类的科学技术奖是政府激励科技创新、技术进步的重要奖励制度，经过多年的实践，其在学科设置、评审、奖励程序上形成了一整套成熟的评价体系。安徽省科学技术奖作为安徽省内科学技术领域的最高奖项，能够从科技产出角度评价安徽省科学技术进展，其奖励成果通过同行评议的方式得到了学术界及产业界的广泛认可，可体现安徽省科技进步的前瞻性，同时为安徽省未来科技发展方向提供参考［4-6］。

目前针对安徽省科学技术奖的分析仅有零星报道，缺乏整体系统的分析挖掘。本研究结合2009—2019年矿业领域安徽省科学技术奖获奖项目资料，梳理近10年间省内矿业领域科技发展方向，指出当前研究中存在的问题，并对矿业领域科技发展趋势进行展望，为相关产业政策制定与决策提供重要的数据支撑及参考。

1 近10年矿业领域获奖成果总体数量分析

2010—2019年10年间的安徽省科技进步奖中，矿业类共获奖137项，平均每年获奖数量在14项左右。其中一等奖16项，占总获奖的11.7%，二等奖33项，占总获奖量的24.1%，三等奖86项，占总获奖量的64.2%。由图1可知：10年间，矿业类获奖量略有波动，其中在2010—2016年间矿业类获奖项目总体呈增长趋势，至2016年达到近10年的最大值17项，随后两年获奖量急剧减少至2018年的10项，在2019年获奖量又略有恢复。本研究认为，一方面在于行业科技力量的发展与行业的发展息息相关，行业发展蓬勃，在科研方面的投入也将随之增加，成果也会随之丰硕，行业下行，科研投入随之缩减，科研成果也随之减少；另一方面，科研成果的产生具有滞后效应，科研投入后一般在3～5年后成果才能呈现，因此科研成果数量虽然随行业发展水平波动，但有3～5年的滞后期，由于2013年后矿业领域出现行业发展的低谷，使其获奖数在2017年出现大幅度减少。分析图1可知：虽然总获奖数量在10年间的波动较大，但一、二等奖的占比总体呈上升趋势，说明矿业领域科研成果投入—产出质量不断增强，领域内总体科研水平发展势头良好。

从获奖的矿山类型看，非煤矿山类每年获奖数目较为稳定，保持在3～4项，煤矿类获奖数目占矿山领域获奖总数的比例较大，基本都保持着70%以上，但每年获奖数目变化较大，2010—2016年呈增长趋势，最高达到14项，2016—2018年迅速回落至7项，2019年又恢复至11项，其获奖数目与国家的能源政策及煤炭行业的发展形式紧密相关（图2）。

获奖的第一单位往往是相关科研创新的第一贡献者，决定着科研项目的成败，能够反映出该单位的创新水平。从获奖的第一单位来看，近10年来，安徽省科技进步奖矿山领域获奖第一单位大部分为企业，占总获奖量的60.6%，占据了创新的主导地位，其次为高校占总获奖量的24.1%，科研机构及政府机构获奖分别占总获奖量的10.9%及4.3%。分析图3可知：随着时间的推移，政府机构在科研创新中的作用越来越不显著，企业在整个科研创新系统中所占比重呈波动下滑态势，高校及科研机构的主导优势开始显现，在整个科研创新系统中所占比重逐步增加。

分析10年来各单位获奖总量可知，第一单位获奖数量前10名中，企业占7个、高校占2个、专业研究机构占1个。前3名中高校、企业、研究机构各占1个。统计所有参与单位的获奖数量，前10名中高校数量升至4个，企业减少至5个，这说明在矿山类的科研创新中，企业处于引领地位，但高校作为合作单位，在科研创新中具有重要的地位（表1）。

2 近10年来安徽省矿业科技进展与不足

2.1 创新成果分布特征

分析10年来各创新方向的获奖数量可知，矿山开采及矿山安全方向是创新的主体，分别占总获奖量的36.5%及31.4%，获奖数量最少的为矿山环境恢复治理方向，获奖量占总量的6.6%。分析图4可知：10年来创新领域虽然随着时间的变化产生波动，但各年份内创新的主体基本不变，主要分布在矿山开采、矿山安全及矿山建设3个领域，矿物加工利用、矿山建设及矿山环境恢复治理方向获奖成果较少。

2.2 近10年来安徽省矿业领域科技进展

2.2.1 矿山开采方向

矿产资源开发是矿山企业设立的首要任务，近10年来矿产开采领域的研究推动了矿产开采技术的迅猛发展。在非煤矿山开采的科研创新中，特殊难采资源的开发技术取得了显著进步，在低品位矿体、深井特厚矿体、薄矿体、境外驻留矿体等难采矿体的开采技术上取得了突破，在上行开采、露天转井工、充填开采等开采技术方面也取得了工艺上的进步。

随着浅部资源逐渐枯竭，深部资源开发逐渐成为学者们研究的重点。薛俊华教授团队在淮南千米深井围岩破坏方面取得了重要成果，针对深部井巷工程“三高一扰动”条件下异于传统岩石力学理论的岩体组织结构、基本行为和工程响应特征开展研究，攻克了深部高应力分区破裂巷道松软破碎围岩有效支护技术，解决了高地应力、高温、高渗透压力和强烈施工扰动条件下围岩稳定控制问题［7-11］。谢广祥教授团队针对深井巷道矿压显现剧烈、巷道底鼓强烈等问题开展了深入研究，提出了适合于深部岩巷耦合支护方法，实施了适合于深部岩巷底鼓防治的超挖锚注回填措施，研究成果为建立深部巷道围岩稳定性控制体系具有重要意义［12-15］。何满潮院士带领的团队在淮北矿区深部无煤柱开采技术方面开展了研究应用，研发了定向预裂爆破技术，切断顶板实现卸压，为自成巷创造条件，形成了无煤柱自成巷围岩控制技术体系，提出了大埋深复合顶板“切顶短臂梁”理论及力学模型，形成了大埋深复合顶板无煤柱自成巷开采技术和工艺流程，填补了国内无煤柱自成巷开采技术在大埋深复合顶板条件下应用的空白［16-19］。

除此之外，近年来安徽省针对矿山开采领域的研究完善了深部巷道围岩控制机理和方法，提高了深部资源的采出率。在注浆充填开采、固体充填开采等绿色开采技术方面也取得了重要进展。针对深部开采高承压水、坚硬顶板控制、预注浆、瓦斯抽采等方面也取得了重要成果。在复杂煤炭资源开发中，针对巨厚顶板、厚层红层、高承压水、大倾角厚煤层、大采高、特殊构造条件下的煤炭开采技术的成果产出得到了科学及产业界的广泛认同。在煤炭开采装备方向的科研创新也取得了不俗的成就，在开采装备、运输装备、矿井水处理装备、充填装备及矿山生产系统集成应用方面都取得了一定的进展。

2.2.2 矿山安全方向

矿山安全是矿山有序运行的基础保障，是近10年来矿业领域最重要的研究方向之一。露天矿开采方面，王运敏院士所带领的团队针对露天矿露天坑边坡失稳、排土场滑坡、泥石流等多种岩土工程灾变问题开展了深入研究，首次提出了边坡“临界滑动场”分析方法，消除了传统的对滑动面形状预设带来的分析误差，在国内率先研究与创建了边坡可靠性评价体系，大幅度提高了边坡稳定性分析的准确性，推动了我国露天矿山设计技术和边坡稳定性评价技术的巨大进步［20-22］。曾云南教授团队针对乳化炸药生产过程中的安全问题进行了研究，提高了乳化炸药生产线的安全水平［23］。

在煤矿安全方向，矿井瓦斯灾害与矿井水害是近10年来研究的重点。在瓦斯灾害方面，谢广祥教授团队针对煤与瓦斯动力灾害发生机理及防控技术，以两淮矿区深部突出危险工作面为研究背景，研发了新型含瓦斯煤气固耦合参数测试仪及测试技术、工作面煤层“采动应力—瓦斯压力和流量”一体化动态监测系统和技术、工作面采动条件下煤体扩容探测仪及探测技术，科学实现了煤与瓦斯突出灾变的近场动态监测与预警，首创了工作面煤层扩容区采动应力的近场减压主动消突关键新技术，有效控制了煤与瓦斯动力灾害，并得到了广泛应用［24-27］。李平教授团队在煤层采动影响下覆岩运动及其对地面钻井的破坏机理、深厚表土层高地应力条件下地面钻井成井、护井和固井技术以及采动区地面钻井抽采煤层群卸压瓦斯方法等方面取得了研究突破，形成了深厚表土层高地应力条件下卸压瓦斯地面高效开采模式。发明了煤层瓦斯抽采固井方法和固井系统和钻井修正器，建立了地面钻井抽采卸压瓦斯高产、稳产的技术保障体系。如袁亮院士团队研究了煤与瓦斯突出有效能量转换机理、突出与瓦斯含量关系的理论、准确测定煤层瓦斯含量的关键理论与技术及突出临界值确定的关键技术，创立了一整套适合我国深部中软煤层的瓦斯含量法预测煤与瓦斯突出的技术体系［28-30］；张纯如教授团队针对深部矿井松软煤层瓦斯含量测定存在“测不深、测不快、测不准”的难题，研发了深部软煤原位取样精准测定瓦斯含量关键技术及装备，并在全国进行了推广应用［31-32］。在矿井水害方面，钱家忠教授团队针对基岩矿坑高角度裂隙突水治理方法开展了深入研究，创建了基岩裂隙水non-Darcy流模型和注浆浆液运移模拟与控制模型，研发了裂隙水突水水源快速判别及信息系统技术，创新了高角度离散岩溶裂隙水注浆新工艺即单孔大段高多层段复式注浆工艺，为解决裂隙突水问题提供了重要途径［33-34］。针对松散含水层下开采、承压水上开采、承压水下开采条件下岩体结构控制及突水预测技术方面的研究，也取得了巨大进步。此外，针对冲击地压、煤炭自燃、复杂条件下的巷道治理工程的研究也取得了一定的进展。

2.2.3 矿山建设方向

在非煤矿山建设领域，中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司章林团队开发了矿仓清仓系统的智能控制方案及千米深井金属矿的冷风应用系统［35-36］。在煤矿建设领域，主要科研创新在于立井开凿及巷道掘进方向。在立井开凿方面，陈远坤教授团队开展了“一扩成井”快速钻井法凿井关键技术及装备的研究，建立了“一钻成井”和“一扩成井”钻井法凿井新技术、新工艺、钻进过程风险评价和控制体系，研制出了新型岩石滚刀，表土滚刀（包括正刀、边刀、中心刀），新型岩石钻头，大直径表土钻头，泥浆固化技术，并进行了两个井筒钻进工业性试验，取得十分显著的经济效益和社会效益［37］。程桦教授团队针对煤矿深立井连接硐室群围岩扰动效应与控制技术进行了研究，提出了煤矿深立井连接硐室群空间位置优化布置原则和方法，创新并完善了煤矿深立井连接硐室群设计方法，提出了煤矿深立井连接硐室群围岩扰动综合控制技术，有效减小了相邻硐室群间的扰动效应，研发了适应不同工程地质条件的深立井连接硐室群系列新型支护结构，最终提出了煤矿深立井连接硐室群施工顺序的全局优化方法［38-40］。在巷道掘进方面，复杂条件下巷道的高精度快速掘进技术是近10年来创新的重点，杨润全教授团队开展了高瓦斯复合顶板大断面煤巷月掘进超千米综合技术研究，研制了ZJC2×800/19/28巷道临时支护液压支架，解决了顶板控制难度大、安全程度低的难题，可以实现机械化、自动化，解决了传统临时支护工艺中存在的劳动强度大的难题，大大提高了掘进速度；构建了施工质量管理、安全管理、机电设备管理和通防地质保障四大保证体系，为巷道快速掘进提供了科学保障［41］。葛春贵教授团队开展了构造复杂条件下巷道快速掘进高精度超前探测技术研究与实践工作，提出了矿井巷道综合地球物理成像超前预报技术，形成了基于综合地球物理属性的巷道前方含水与瓦斯富集等主要灾害源性质的预报方法［42］。除此之外，各位专家学者针对矿山建设过程中的智能化设计、特殊地质采矿条件下的巷道掘进等的研究也取得了丰富成果。

2.2.4 矿物加工利用方向

矿物的高效清洁加工利用不但能够提高矿物的利用效率，还能减少矿山废气污染物的排放。近年来部分学者在矿物加工利用方向开展了研究，在煤矿洗、选煤领域，闵凡飞教授针对难沉降煤泥水特性及治理新技术开展了研究，掌握了难沉降煤泥水特性，特别是煤泥矿物颗粒表面水化特性及其影响规律，拓展了煤泥颗粒表面水化理论，优化了难沉降煤泥水药剂制度，开发了破膜聚沉技术、破膜脱水技术、加电减膜辅助沉降技术；同时开发了选煤专用脱泥池及脱泥浮选技术工艺，解决了高灰细泥难沉降污染浮选精煤的难题［43-46］。在非煤矿产资源加工利用领域，张冲教授团队开展了硅基功能材料梯级加工关键技术研发及产业化研究，攻克了低铁石英砂ppm级深度提纯、高纯超细球形硅微粉火焰熔融法制备与全氧燃烧悬浮球化装备、石英尾砂高值化综合利用等关键技术难题，达到国际先进、国内领先水平［47-48］。此外，针对低品位铁矿石的综合利用，难摩铜矿石的SAB磨矿分级关键技术及低浓度瓦斯的提浓技术研究也取得了一定的进展。

2.2.5 地质找矿方向

找矿技术的发展是国家矿产资源可持续发展的重要保障。根据10年来的获奖情况看，安徽省在该方面取得了丰富成果。在找矿装备方面，2013年朱恒银教授团队完成了分体塔式全液压动力头钻机及高强度绳索取芯钻杆的研制，提升了我国深孔地质岩芯钻探的配套关键装备水平及机具钻进能力，为深部找矿地质勘探提供了技术支撑［49］。2015年朱恒银教授团队再次完成了深部地质找矿岩芯钻探关键技术的开发工作，在国内首次全面总结出了一套完整的、适应性强的小口径深部岩芯钻探钻进工艺技术体系，开发了全方位定向钻孔设计与轨迹动态监控软件，国内首次在小口径岩芯钻探中采用360°全景钻孔数字成像技术，获得地质信息，配合岩芯定向测量，解决了单孔中岩矿层延伸方向判别的难题，丰富和发展了我国深部钻探技术，对于促进我国钻探技术发展起到了重要的推动作用［50］。在找矿技术方面，多波技术、三维地震技术为复杂地质条件下的地质勘探提供了技术保证。在成矿及找矿理论方面，厚覆盖层下的深部找矿技术研究取得了突破。此外，杨晓勇教授、周涛发教授分别在沿江地区成矿理论方面取得了重要成果。

2.2.6 矿山环境保护及恢复治理方向

由于我国前几十年矿产资源粗放型开采，矿山环境遭受破坏，近年来环境问题逐渐受到国家重视，随着矿山环境保护方面投入逐步加大，近年来有多项高质量的科研成果问世。目前在矿区环煤矿沉陷区环境修复方面科研成果较为丰硕，如徐良骥教授团队针对开采沉陷问题开展研究，构建了沉陷区土地损伤评价模型，研发了采煤沉陷区土地质量监测、土壤重构和复垦地生产力评价关键技术，提出了老采空区上方建筑地基变形机理及稳定性评价方法，构建了采煤塌陷区水资源环境调查与评价方法、沉陷水域水资源保持与综合利用关键技术，构建了采煤沉陷区“煤文化—地质遗迹—湿地生态景观—城市休闲度假”一体化的国家矿山公园建设技术体系［51-54］。徐翀教授团队针对两淮矿区沉陷区水循环机制进行了研究，明确了两淮矿区采煤沉陷区水循环转化机制下的沉陷区积水机理，创建了采煤沉陷区分布式“水量—水质”综合模拟预测模型，研发了两淮矿区采煤沉陷区蓄洪除涝与水资源利用关键技术，并构建了沉陷区水资源的综合利用方案［55］。此外，杨化超教授、严家平教授、吴玉华教授等团队也针对采煤造成的地表沉陷及沉陷区土地、环境损伤及恢复治理技术开展了研究，取得了一定的成果。

2.3 安徽省矿业科技研究存在的问题

经过十多年的发展，安徽省矿业科技领域取得了长足的进步，特别是在矿山开采及矿山安全领域，技术进步极大提高了我国矿产资源的回收能力和矿山作业的安全性。但随着我国综合国力的提升，针对矿山领域各方面的要求也不断提高。然而安徽省乃至国内矿山开采中出现的资源回收效率低、劳动密集程度高、单位资源量伤亡数与发达国家仍有差距、资源环境协调发展能力不强等问题在一定程度上阻碍了行业的快速发展。如何在高效开发利用矿产资源的基础上，加强矿山智能化建设、提高矿山安全建设及生态环境保护水平，亟需深入研究。

2.3.1 矿产资源开发自动化水平低，现代安全监测技术应用有待加强

随着国家矿业资源产业去产能化进程的加深，大量的产业工人被分流。在这个过程中的背后，更严重的是由于矿山企业自动化、智能化生产水平低造成的行业生产效率与发达国家间存在巨大差距。以煤炭企业为例，国内大型煤炭企业人均年产量仅为1 730 t，而同期美国将近为31 000 t，仅为其5.6%，印尼为8 400 t，为其27.1%，造成企业抵御风险的能力较低。当前安徽省乃至全国矿山企业自动化水平整体较低，矿山智能化发展仍处于初级阶段，但矿山企业发展过程必然要从劳动密集型升级为技术密集型产业，在这个过程中资源开采的自动化、智能化技术的发展必然是未来矿山科技发展的重点。

随着多年来的发展，我国矿山安全技术水平取得了巨大进步，但随着资源需求量的增大，使得资源开采的深度不断延伸，造成其安全问题更加严重，需要采用更加现代化、智能化的监测手段来对其中的风险进行预警、规避。当前由于国内煤矿规模参差不齐，其技术水平也相差较大，使得大量的中小型矿山安全监测管理系统落后，现代安全监测水平较低，造成安全风险增加。因此需要在安全监测的理论标准与技术手段上进行全面更新与提升，进一步提高矿山安全监测的自动化、智能化水平，保障矿山企业安全生产。

2.3.2 资源回收率低，废弃矿山资源回收能力有待提升

我国矿产资源回收技术水平整体偏低，以煤炭资源为例，我国平均煤炭资源回收率仅为50%，远低于发达国家的80%，同时随着浅部资源的逐步枯竭，现有支撑资源绿色、安全、科学开发的资源量仅为5 048亿t左右，仅能够支撑50年左右的开发。其他矿山资源的开发也面临着类似的情况，未来矿产资源的开发将陷入困境。然而，当前薄矿层的开采水平低、低品位矿产资源利用水平差，共伴生资源开发技术能力不足严重威胁着矿产资源的安全高效利用。

由于我国早期矿产资源开发利用水平低，造成大量矿山在关闭后仍有大量资源遗留，造成了大量资源浪费。如何绿色、高效地开发废弃矿山遗留资源，是当前我国资源开发中的重要问题之一。现阶段，我国对于废弃矿井资源的开发利用水平较低、理论较为薄弱，且矿山关闭后其地质采矿条件变化巨大、各类型矿山开发利用条件不一等特点使其开发利用难度巨大，废弃矿山资源安全高效回收面临巨大挑战。

2.3.3 资源环境协调发展面临挑战

矿产资源开采过程中带来了一系列的环境问题，如露天开采过程会造成土地形态功能破坏问题，排土场、矸石山造成的地表压占问题及露天开采引发的边坡地质灾害问题等，井工开采造成的地下水资源流失，开采沉陷引起的土地生态损伤及功能性破坏等，都给我国资源环境协调发展带来了较大的困难。当前针对矿山开采造成的环境损伤的后期恢复治理已经取得了重大进展，但针对煤炭开采沉陷地表生态损伤机理，不同土地损毁特征下环境修复策略体系的研究仍需进一步开展。此外，在资源开采前及开采过程中，顾及环境保护的矿产资源开发技术手段的研究尚在起步阶段，仍存在明显的技术缺陷，亟需进行技术攻关，实现资源环境协调发展。

3 安徽省矿业科技发展展望

3.1 智慧矿山建设

随着科学技术的进步，我国矿山发展经历了机械化矿山、自动化矿山、数字化矿山等多个发展阶段。近年来，以5G、人工智能、大数据及区块链、物联网为代表的信息技术革命的到来，全球矿业领域发生着新的变革。以无人化、信息化、智能化为基础的智慧矿山建设成为矿山领域发展的热点。目前我国智慧矿山建设正处于初级阶段，随着国家“中国制造2025”的推进［57］，我国智慧矿山发展正朝着高水平、大纵深方向发展。

有别于矿山自动化与数字矿山建设，智慧矿山利用新一代5G通信技术，智能传感芯片为基础构建智能化信息基础设计，利用无人驾驶技术、智能作业系统、物联网技术构建智能化采、选、冶装备系统，构建基于区块链、大数据及人工智能的生产、运营、决策体系，在矿山采、选、冶过程中实现主动感知、主动判断、主动预警、主动纠错、主动决策，形成矿山作业的无人化执行及闭环反馈。

目前安徽省在矿山智能装备制造、智慧矿山标准体系构建方面都有着较大的欠缺，具有很大的发展空间。在资源开采方面，可基于5G技术的低延迟特性并结合自动化技术实现资源自动化开采和人工远程干预，多源传感器提供的海量机具姿态、矿山压力、工作面压力、瓦斯等环境数据结合大数据及深度学习算法，实现资源开采过程中的智能感知和精准控制。在矿山安全方面，危险源识别和预警技术及灾后紧急处理系统是未来发展的主要方向，利用室内定位技术进行矿山人员行为跟踪识别，结合传感器数据进行风险水平的综合评估，实现矿山风险等级的实时评定、实时预警、实时校正。在矿山资源绿色开发方面，利用北斗+遥感，北斗+地面、地下传感技术，实时监测资源开采活动对地表生态、地下水资源的影响。基于矿山大数据实现资源开采环境损伤预报，开发减损开采、无损开采技术，实现矿山环境未开发先保护。基于以上技术，建立云端数据计算决策平台，实现智慧矿山的多源统筹管理，智能决策。智慧矿山是矿业科学发展的新的历史阶段，随着我国安全、易采资源不断减少，建设智慧矿山是我国保证从业人员安全、提高资源开发效率的必然选择。

3.2 资源高效开发利用

经过多年的开发，优质易采资源逐步减少，资源的高效开发利用逐渐成为我国资源开发研究的重点。其中伴生资源协调共采和深部资源开发将成为未来我国资源开发利用的主攻方向。

在伴生资源的回收利用中，针对非煤矿山应提高针对多金属矿的选矿和冶炼技术水平，开展稀有金属的共生矿开发、复杂难处理稀土金属伴生矿提取等技术的研究。针对煤矿进一步开展煤与瓦斯共采技术研究，开展煤系伴生金属、非金属资源的开发利用技术研究。

“三高一扰动”环境下巷道及采场围岩严重变形破坏及动力灾害频发是影响深部资源开采的主要难题。针对该问题未来可通过开展深部围岩持续流变及结构大变形机理研究，来揭示覆岩分区破断及矿压动态迁移规律，开发适用于深部矿井的围岩控制技术。同时可通过开展矿产资源的流态化开采技术（如非煤资源的原位浸出萃取技术及煤炭资源的地下气化技术、原位生物降解技术及物理破碎流态化开采技术等），实现深地资源的地下原位采、选、冶。

3.3 矿山生态保护与恢复治理

十九大以来，习近平总书记提出了“绿水青山就是金山银山”的理念，这不但要求政府及矿山企业要修复以往在资源开发利用过程中所破坏的生态环境，而且要在当前及未来的矿业生产过程中做到生态减损开采甚至无痕开采。

过去几十年的粗放型开采给矿山生态环境造成了一定的破坏，其环境破坏的问题主要在于工业“三废”问题及矿山开采造成的土地损伤问题。目前针对工业“三废”减排问题，国内已有较为完善的解决方法，但针对固体废弃物侵占及矿山开采直接导致的损毁土地的生态修复问题仍需要长期、深入地开展研究。针对矿区土地生态修复应结合矿区及损毁土地的特征系统开展，从损毁土地的生态承载力研究出发，分别对土地复垦过程中的土壤重构、生物恢复及景观重塑过程中的景观设计及构建进行研究，从而对不同类型的损毁土地进行生态修复。

基于矿山生态保护需求，开发矿山生态减损的绿色开采技术将成为近期及未来研究的重点。这需要将矿山开采前、采中、采后地质响应特征及时空变化规律作为重点研究对象，建立矿业生产对水资源、土地资源、大气及建筑物的损毁模型，以此为基础建立矿山绿色开采方法，开发露天矿山边开采边治理技术，降低矿山开采对生态环境的影响，进一步研究井工开采中的充填开采、条带开采及带状充填开采技术，大力开展矿产资源的流态化开采技术的前瞻性研究，为矿山减损开采提供科技支撑。

3.4 关闭矿井资源及空间开发利用

近年来，随着我国浅部矿产资源日渐枯竭及国家供给侧改革政策的实施，大量矿山被迫关闭。由于我国早期开采技术较为落后，矿山资源回收率较低，关闭矿山仍有大量资源遗留，同时关闭矿山还提供了宝贵的地上、地下空间资源。因此，实现关闭矿井资源、空间的高效开发利用，可为提高我国资源回收率及实现矿山企业可持续发展提供重要思路。

关闭矿井资源开发与常规生产矿井不同，由于其资源赋存量少、品位低，不宜采用常规固态资源开采方法，因此可利用矿山原有的矿井巷道或采用定向钻井工艺进行矿产资源流态化开采。为此，首先需开展关闭矿井资源评估及流态化开采的适应性研究，针对非煤矿山开展就地破碎浸出式开采的研究，针对煤矿开展遗煤资源的煤炭地下气化开采研究。

矿山关闭后形成了大量的地上、地下空间资源，针对地上空间资源，由于面临着老采空区地表长期沉降的问题，可首先开展矿区建设场地的长期地基稳定性评价研究，在此基础上进一步开展沉陷区城镇建设、大型基础设施建设、景观工程建设研究。针对地下空间资源利用，可对采空区二氧化碳捕获与封存及采空区地下油气储备库建设进行前瞻性研究，以实现关闭矿井资源及空间的可持续开发利用。

4 结 论

（1）总结了安徽省科学技术奖矿业类的获奖趋势，结果表明，矿业科技进步与其行业发展息息相关且有滞后效应；分析了不同年份内其在各类机构的分布规律，认为近10年来省内矿业类科研创新主体为企业，但正逐步向高校及科研机构转移。

（2）近10年来安徽省矿业领域在各个方向的科研创新都取得了不俗的成绩，在矿山开采及矿山安全方向成果尤为突出，在矿山深部开采、围岩控制技术取得了重要突破，在矿井水害、瓦斯治理及生态减损开采方面取得了重要成果，矿山环境保护及恢复治理方向的发展较为迅速。

（3）安徽省矿业科技发展仍存在诸多问题：矿产资源开发自动化水平低，现代安全监测技术应用有待加强；资源回收率低，废弃矿井资源回收能力有待提升；资源环境协调发展面临挑战。

（4）未来安徽省矿业领域的主要创新方向为：以少人化、无人化为目标，涉及生产、运营、决策全体系智慧矿山建设研究；针对深部资源、低品位资源及伴生资源的采矿、选矿、冶炼技术的研究，提高矿产资源的开发利用水平；开展矿山全生命周期的矿山环境破坏防治及环境恢复治理研究，实现矿山减损、无损开采；提升关闭矿井资源及空间开发利用水平，实现关闭矿井资源及空间的可持续开发利用。