有色金属矿山智慧化建设任重道远

　　◎  本报记者 刘晓慧

　　我国有色金属矿产资源丰富。近年来，有色金属行业取得了非凡的成绩。2023年，十种有色金属产量首次突破7000万吨大关，为保障我国矿产资源供应作出了贡献。

　　目前，国内有色金属矿山行业正处于转型升级的关键时期，其中智能化正在成为矿山行业发展的重要趋势之一。记者从近日举行的首届有色金属矿业技术论坛暨2024年智能矿山发展大会上观察到，通过智能化矿山建设提升行业效率、提高安全水平，助力有色金属行业新质生产力发展已成为全行业共同瞄准的目标。

　　论坛现场

　　政策端持续发力

　　我国规模以上的金属矿山有近2万座。其中，低数字化水平矿山占比较大。

　　“建设数字中国，是数字时代推进中国式现代化的重要引擎，是构筑国家竞争力新优势的有力支持。”中国工程院院士桂卫华表示。

　　“有色金属矿山数字化转型是一项复杂而庞大的系统工程。要立足行业实际，完善标准、强化应用，加快推动有色金属行业数字化转型，不断塑造发展新动能、新优势，促进有色金属行业竞争力实现新的跃升。”中国有色金属工业协会党委常委、副会长王健表示。

　　2020年4月，工信部、国家发改委和自然资源部联合出台《有色金属行业智能矿山建设指南（试行）》；2023年3月，工信部印发《有色金属行业智能制造标准体系建设指南（2023版）》；2024年1月，工信部等九部门联合印发《原材料工业数字化转型工作方案（2024-2026年）》《有色金属行业数字化转型实施指南》，持续完善的政策为有色金属矿山企业做好智能化工作指明了方向。

　　充分认识矿山智能化建设的重要性，把高效、绿色、安全作为矿山智能化建设的根本目标，成为各涉矿行业管理部门的共识。

　　国家矿山安全监察局安全总监、非煤矿山安全监察司司长李峰表示，我国矿山安全生产工作仍处于“爬坡过坎”阶段。推进矿山安全发展，对于强化矿产资源基础保障，有效维护产业链供应链稳定、服务经济社会高质量发展具有重大意义。“当前，发展新质生产力的一系列部署为矿山高质量发展提供了有利契机。要全力抓好矿山安全生产工作，坚决稳控矿山安全生产形势，推动我国有色金属矿业安全高质量发展。”他说。

　　中国矿业联合会会长程利伟表示，我国有色金属行业正处于转型升级的关键时期，要积极发展新质生产力，着力打造有色金属智能矿山。要全力促进有色金属行业绿色转型，要以科技创新为核心推动行业智能化技术研发与应用。

　　实践端提速明显

　　推动矿山智能化建设已成为矿业发展的必然趋势。

　　“智能采矿是应对国家能源资源特别是应对战略性矿产资源需求的关键技术手段。”矿冶科技集团有限公司原副总经理、俄罗斯自然科学院外籍院士战凯表示，自20世纪60年代起，国外不断研究自动化、数字化、智能化设备控制技术，目前正在向智能化、无人化方向发展。从国际范围来看，关于智能采矿，加拿大将在2050年建成卫星远程操控采矿设备的全智能无人化矿山。澳大利亚提出“未来矿山计划”，实现千里外远程控制15个矿山。瑞典也制定了矿山自动化、信息化建设的战略。芬兰启动了国家智能矿山“I'M研发计划”。

　　“目前，国外知名矿业公司已经围绕矿业智能制造进行了许多探索。”战凯介绍，如加拿大巴里克公司将数字技术应用到矿山各个方面来提高矿山的生产率。瑞典的基律纳铁矿基本实现了自动化采矿，极大地减少了井下作业人员。力拓矿业公司实施未来矿山建设计划，矿区控制中心设在1500公里以外。

　　战凯介绍，“在智能采矿研究中，国外先进矿山企业具有很多经验，比如说，在地质资源与开采方面，全面采用三维矿业软件进行地质建模、储量计算、采矿设计。通过数字来实施优化矿山生产规划和开采计划。生态环保法律健全严格，土地复垦与生态修复水平高，绿色生态建设成就显著。建有矿山安全监测系统，全面保障井下安全生产。在技术装备方面，采用大量的智能化装备。在运营管理方面，完成数字存储和管理系统，基本消除了数据孤岛，实现生产调度管理高度集中化。”

　　就国内情况看，不少有实力的企业在智能化建设方面也已经取得不错的成绩。“目前，矿山数字化、冶炼信息化、加工智能化及在线检测仪器设备等一批科技成果应用于行业企业，中铝、江铜、大冶、中金岭南等企业智能矿山、智能工厂试点示范建设取得新进展。”王健介绍，部分有色矿山企业正在稳步推进智能化建设。

　　“当前，在政策的引领和市场的驱动下，全国现代化矿井建设正在蓬勃发展，矿山机械化、自动化、信息化、智能化水平不断提升。一大批高科技企业和科研院所、大专院校，顺应时代发展要求，自主研发、生产出不同类型、不同场景的矿山智能化建设技术、产品和装备，有相当一部分还走向国际，为国家科技进步、经济社会发展作出了突出贡献。”李峰表示。

　　矿山难题亟待破解

　　智能化矿山建设不同阶段定位不同，不同行业、不同规模的矿山进展也不均衡。

　　“按照通常理解，矿山数字化主要包括生产过程数字化、安全管理数字化与环境监控数字化。其中‘三废’监控、灾害监控和尾矿库监控是环境监控数字化的重要内容。”论坛上，桂卫华分享了与智能矿山相关的数字转型关键技术，并详细阐述了数字化矿山的发展背景及面临的挑战。“矿山数字化要达到的目的就是完成数字场景构建、智能化协同生产和生产过程自动安全。但目前面临很多挑战。比如，在场景构建中，矿山具有复杂的地下结构和多层次的矿体分布，三维建模异常复杂；矿山生产是一个动态的过程，模型需要能够实时更新以反映最新的生产状态，而矿山的数据来源多种多样，完成数据融合难度较大；矿山环境复杂多变，电磁环境恶劣，通信难度高、稳定性差，不同装备或存在信号的孤岛，无法有效共享和传递。”

　　桂卫华强调，矿山环境隐患具有突发性，给灾难监控带来极大的挑战。人员装备流动性强，运动轨迹复杂多变，智能化建设不足，就难以对综合设备状态变化趋势与矿山整体信息进行有效预警。

　　而从矿业的宏观管理层面看，数字化、智能化建设也在日益完善。

　　“目前，顶层设计也在着力实现国家矿业大数据和数字化应用场景的打造。”自然资源部矿产资源保护监督司原司长鞠建华表示，要提升自然资源和国土空间变化态势的数据获取和感知能力，持续丰富自然资源“一张图”数据资源，推进创新数据开放共享模式、数据汇集、治理与融合，构建多维数字化应用场景，最终实现全面掌控矿产资源的数量、质量、结构、空间分布、进出口和变化情况。要聚焦资源安全需求，基于全球主要矿山、矿产资源储量、生产贸易、市场价格等全链条数据，融合国内矿产资源储量、产量、进出口等数据，以及矿产资源勘查开发状况监测、综合矿产规划、矿业权出让登记、资源储量开发统计利用、矿业权勘查开采信息公示等数据，建立全球矿产资源数据底板。要全面监测基础地质调查进展、矿产勘查成效、开发利用水平、矿区生态修复、找矿远景区、找矿靶区和油气探矿权出让区块提交情况。同时，要建立矿产资源市场风险监测预警，以矿产品价格指数、外采度、进口集中度等综合指标体系来研判供需形势，及时做出安全预警。

　　“要努力推进智能矿山装备、采选工艺流程、系统解决方案创新发展，加强5G、人工智能、工业互联网和现代数字技术应用，围绕资源可视、产线无人、生产全过程一体化智能控制、经营全流程一体化协同等，打造一批数字化转型典型场景，培育一批数字化转型标杆矿山，制定一批数字化转型的相关标准，突破一批工业软件、智能设备等关键技术，将数字化、智能化融入矿山开发和运营决策中，实现矿山的安全、高效、绿色和智能化生产，全方位提升行业发展效能。”王健表示。