矿山企业科技如何创新，方向在哪里?9月9日，在紫金矿业集团股份有限公司第六次科技大会上，中国工程院院士蔡美峰在矿产开发与生态建设专题讲座上给出了答案。

 蔡美峰的讲座以《金属矿产资源绿色智能可持续开发关键工程科技创新研究》为题，他认为绿色开发、深部开采和智能化无人采矿是保证矿产资源可持续高效开发的三大主题。

 ▲蔡美峰在讲座中表示，只有加速绿色智能矿山建设，才能使我国更早进入世界采矿强国行列。

 他说，采矿业是国民经济发展的保障性行业，只有加速绿色智能矿山建设，才能使我国更早进入世界采矿强国行列，从而保障我国矿产资源的有效供给和对国民经济发展的持续可靠支撑。

 持续发展命脉：绿色开发

 金属矿产资源是世界各国处于第一位的工业原料。长期以来，我国金属矿产资源储量不足，贫矿、小矿多，富矿、大型、特大型矿很少。经过多年开采，我国的浅部资源逐年减少甚至枯竭。此外，长期无序无节制高排放的开采模式，也造成了严重的资源浪费和生态环境破坏。

 对此，蔡美峰认为，必须全面推行绿色高效的矿业开发模式。推进绿色矿山建设是落实中央战略部署、推进生态文明建设的重要举措，是国家赋予采矿业的责任和义务。他表示，首先要将采矿与生态环境作为一个大系统进行研究。遵循自然生态系统物质循环规律，使矿山生态系统和谐地纳入自然生态系统物质循环过程，形成清洁生产、资源高效回收和废物循环利用的绿色生态循环经济发展形态。

 其次，要有效控制矿区地表和地下岩层稳定，避免和控制采矿引起地表沉陷，边坡坍塌、滑坡，地下采场冒落、岩爆、突水等地质和动力灾害发生，尽可能地规避由其造成的环境和生态的重大破坏。

 再其次，应采用精准开采的工艺技术，实现废料产出最小化;避免和控制废弃物排放对环境和生态造成的污染和危害。

 最后，矿山土地复垦与绿化应与采矿活动同步开展，从而保护水源，防治水土流失，使矿山区域的生态环境与自然生态环境有机地融为一体。

 最迫切的问题：深部开采

 随着浅部资源的逐年减少和枯竭，我国金属开采正向深部全面过渡。当前正在兴建的一批大中型金属矿，几乎全部为深部地下开采。如何做好深部开采是目前金属矿山面临的迫切问题，也是保证我国金属矿产资源可持续开发与供给的最主要途径。

 蔡美峰指出，目前深部开采面临着深部高地应力问题、深部岩性恶化、深井高温环境以及深井提升等方面的挑战。

 在深部高地应力方面，采矿开挖形成破坏性的地压活动，可能诱发岩爆等开采动力灾害的发生，严重影响生产安全和生产秩序。

 他表示，岩爆的预测、预报是一项世界级难题，当前岩爆监测和实时预报还缺少成熟技术。他认为，岩爆防控应主要从优化采矿方法、开采布局和开采顺序入手，减小在围中产生高岩应力集中和大的位移，减小和控制开采过程中扰动能量的聚集。同时，采取能吸收能量、防冲击的支护措施、阻止和减弱岩爆的冲击破坏作用。

 在深井高温环境方面，他表示，地热本身是一种天然能源，在深部开采过程中，可以考虑采用热交换技术对岩层中地热资源进行开发利用，将深井采矿和深部地热开发相结合，从而大幅度抵消目前的降温成本，为采矿深井降温开辟出一条具有颠覆性的经济有效的技术途径。

 重要保证：智能化无人采矿

 人工智能是新一轮科技革命和产业革命的重要驱动力量，智能化无人采矿是实现采矿安全高效最大化最根本、最有效、最可靠的方法，是我国矿产资源可持续开发的重要保证。

 目前国内外仍处于无人矿山的初级阶段。此阶段的无人采矿的核心技术仍然是传统采矿工艺和生产组织管理的自动化与智能化控制。随着信息、通信和人工智能技术的进步，无人采矿将向以高速数字通信网络、互联网、大数据、云计算、智能采矿设备与工艺等集成化为特征的高级无人矿山发展。届时，无人采矿的设备和控制系统将具有智能目标识别与感知、自主记忆、自主判断、自主决策等功能，不再需要通过外部遥控来实现。

 蔡美峰说，进入21世纪以来，国内采矿界和一大批矿山，在加速智能化采矿技术的研究与推广应用方面，做了大量卓有成效的创新性工作，取得了巨大进展，极大地缩小了与国外的差距。

 总体上看，我国采矿技术已达到国际先进水平，但仍有一批中小型金属矿山，设备较为落后，先进设备依赖于进口，因而制约了设备换代升级和先进采矿技术的推广应用。蔡美峰认为，国家和科研系统必须加大科技和经费投入，尽早实现大型自动化设备国产化，为加强我国智能化采矿技术的推广应用创造可靠条件。

 “相对目前西方矿业发达国家，我国的采矿业在不远的将来实现‘弯道超车’，比他们更早进入无人采矿高级阶段是完全可能的。”蔡美峰说。