创新驱动金属矿业

个矿产地（其中大型162个,中型289个）,青
藏高原找矿已获重大突破。
15ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
我国矿山采深多在500米左右，东.中部 矿区的深部和外围找矿潜力很大。重点要 破解广大矿集区内中小矿床深部勘探的难 题。
我国金属矿80%是中小矿床,传统采用各 自独立开采模式,由于小矿开采覆盖范围狭 窄,开采深度有限,因此,人为地割裂了相邻 矿床赋存和矿化信息,严重制约矿山深、边 部勘探,广大中小矿山出现资源危机成为常 态,给国家和地方经济带来巨大损失。 16
数字矿山是矿业信息化的基础, 矿业信息 化是实现智能采矿的过程, 而智能采矿是矿业 未来的目标。
我国地下金属矿山有2/5已进入深部开采， 在建的一批大产量的深部矿山，正急迫需要智 能采矿技术的支撑 。
智能采矿是从工业经济向知识经济过渡的 产业形态,是当代矿业科技发展的主要方向,虽 然完整实现智能采矿尚需20年左右时间,但建 设矿业强国始于脚下,从数字矿山开始。 27
采用什么样的采矿方法？在矿床开采条
件千变万化的情况下，采矿方法构思、设计
和试验本身， 就是一个创新的艰难过程。
我们应该在追求更新采掘装备的基础上,
转变采矿方法标准化的传统思维定势，以安
全高效采矿为核心目标，树立开采环境可再
造的创新理念, 就可焕发无穷的创新思维, 实
现采矿方法的创新。
采矿方法创新举例如下：
把矿业划为第一产业，将有利于根据行业 特殊性,统一制定发展战略和相关法律法规,出 台相关支持政策,避免国家利益部门化,加速融 入经济全球化。国外矿业的定位:---
第一产业—澳大利亚.新西兰.智利.南非; 基础产业--美国.巴西.印度.加拿大俄罗： 第二产业--德国、日本。 对于上述四大制约因素,应通过加大改革 力度,推进矿业转型升级来逐步改善和解决。 14
在国外，以全自动液压凿岩台车、遥控 铲运机和各种辅助车辆配套的无轨采矿设备 及工艺，推动着采矿方法朝着高阶段、大采 场和更高效率方向发展。
无轨采矿技术是矿业发展的主体技术， 国外无轨采矿的矿山比重已达2/3以上，全 员劳动生产率普遍提高了5～7倍。基本上实 现了集中强化开采和规模化经营。 ●我国要大力发展无轨采矿技术。 20
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牢固构建合作趋同基础；通过利益驱动, 促使 众多成员企业, 在国外开展风险勘探. 购买产 权. 并购重组. 参股包销等方式的投资过程中, 围绕竞争全球金属产业链的主导权, 精耕细作; 在雄厚的独立金融机构的支持下, 依据优势 互补、互利双赢的原则, 把握国外冶金产业链 的主导权,这有利于将部分外汇储备转为资源 储备,使成为国家实施全球矿产资源战略的中 坚。●这也许比争取定价话语权更为重要。
我国矿产资源贫矿多、难处理共伴生矿 床多。因此, 综合利用率较低, 约30～40% (发达国家约70%左右)。有共伴生资源的矿 山约2/3还未开展综合回收利用，尾矿利用 率不到10%，资源损失相当严重。…. 11
3、地下矿山采掘机械制造业相对落后
△ 近几年来，我国矿山机械制造业取得
长足进步，但发展较快的主要是选矿设备和 煤矿采矿设备，而金属矿采掘设备这一大市 场, 却似乎少有关注。在我国大型地下矿山 主要依靠进口无轨设备, 而占比例80%的中 小矿山，绝大多数至今仍停留在上世纪60-70 年代的装备水平。装备落后，何谈发展矿业。
采掘设备、长期维持着传统的采矿方法，对它
给矿山带来巨大的潜在经济损失，对此还一无
所知，这种状况应该改变。
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4、建设数字矿山 用信息化改造矿业
我国矿业相对落后. 资源对外依存度很高,
如何实现向矿业强国的转变？去适应矿业全
球化的形势，参与国际竞争？
国家2006年提出用信息化改造传统产业
的发展战略，但矿业行业推进迟缓，只是在
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4、对矿业的产业定位存在问题
建国初，学习苏联，产业分类不按经济 活动性质，而是按生产单位划分。前苏联的 企业特征是“托拉斯化”, 矿业被视为冶炼 业的车间而归为第二产业。
矿床的不确定性与差异性很大, 这注定 矿业投资风险高.投入工程大.建设周期长. 开采条件多变.作业环境恶劣。它是出产初 级原料、效益主要在下游的基础产业。13
资源争夺是国际冲突的根本动因。为 了夺取石油资源，才有伊拉克战争和颠覆 利比亚的行动。在我国周边，东海主权争 纷、南海风起云涌都源自于油气资源，稀 土资源。
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2、发展矿业已上升为我国家战略
由于世界经济发展与自然资源禀赋的 不均衡性，使全球资源争夺加剧，矿产资 源贸易市场不断扩大，从而加速了世界矿 业走向了全球化。
要破解上述难题,出路在于整顿矿业秩序, 整合资源,采用云锡“区域矿山”建矿新模 式●,走集约化.规模化开发的道路(详见下5)。
此外,要充分利用国外资源。世界矿产丰 富,大部分探明储量的支柱性矿产,储采比超 过40年,铁矿和铝土矿超过100年。我们可借 鉴国外经验，利用体制优势, 通过有实力的 冶金企业、海运行业和金融机构等单位，组 建经济联合体，成为相互持股的利益共同体，
三、创新驱动 推进矿业转型升级
△ 1、加强国内勘查 有效利用外国资源
我国主要矿产的查明程度约为三分之一，
潜力很大。中国地质调查局已将铁、铜、铅
锌、铝、铬、镍、锰、金、银、钨、铋、钼
等列为主攻目标，确定了重点找矿区带，并
在部署大比例尺地质、物探、化探及专门找
矿工作。国家启动的新一轮找矿，已发现451
资源对外 依存度%
65-75 50 70
2010年我国人均GDP为7371美元,粗钢
消费强度69.4吨/百万美元（GDP），已超
过发达国家的消费峰值。我国资源对外依
存度很高，“走出去”势在必行。
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鉴于国外矿业大公司用了100多年时
间，把已探明的大型优质矿产几乎瓜分殆
尽，剩下的只有投资规模大、建设回报周
国家工业化发展很快,可按综合指数K值 来衡量，到2010年，K＝ 80左右。根据衡量 标准，我国已经进入工业化的后期阶段。
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我国金属消耗强度将持续处于高位（见表）
金属 品种
钢 铝 铜
2013年 产量.万吨
7.5 亿 2200 684
达高峰 时间年
2013 2025 2025
高峰需求 量万吨/年 6-7 亿吨 2700-3000 1400-1600
中国是第一矿业大国，但资源形势严 峻，铁、铜和铝的资源储量，只占世界人 均水平的42.4%、23.3% 和 7.3%，国家资 源长期短缺已成定局。
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我国实施“制造强国”战略，需要一个 “矿业强国”的强力支撑。作为矿产品主 要进口国，在“立足国内”的同时，大力 推进 “资源外交”,这是实现矿业强国转 变的重要战略举措。
这是关系金属矿业全局发展的大事，应该
引起各方高度关注。
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路在哪？云锡公司走出了一条新路。在个 旧600平方公里的矿区内, 开展矿业秩序整顿 和资源整合, 在此基础上推进矿区全面转型升 级的综合配套的改革措施:一矿区统一规划, 优 化资源配置, 调整产业结构, 简约区内矿山及 选厂的数目, 构建全矿区集约化的开拓. 运输 及各大生产辅助系统, 更新采掘设备, 变革采 矿方法。
期长、基础设施落后、地勘程度很低的项
目。因此，我国矿业进入世界市场有诸多
困难和风险。
事实表明，保障国家金属矿产资源安
全，形势严峻。
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二、制约金属矿业发展的主要因
素
△ 1、主要战略性矿产资源严重短缺
我国 主要战略性矿产如铁、铜、铝、
钾盐的人均探明储量分别仅占世界人均的
35%、17%、11% 和 5%。
矿产资源禀赋较差，开采难度大。主要特 点是中小矿床多、大型矿床少。例如，我国 已发现铜矿产地900余处, 其中大型--超大型矿 床占3%. 中型占9%. 小型占88%。广大中小 矿山生产规模小、技术落后、生态破坏严重。 10
我国金属矿床埋藏相对较深。90%以上 采用地下开采。开采越深，技术要求越高, 不但增大安全隐患, 生产成本大幅上升。
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2、更新采掘设备 提升采矿技术水平
我国地下金属矿山采掘设备制造落后。绝 大多数矿山仍然采用传统的浅孔钻机和电耙, 长期停留在上世纪60年代的装备水平;少数重 点矿山，只能依靠进口国外无轨设备,才基本 达到上世纪80-90年代的水平。
矿山装备落后必然采矿技术落后。半个世 纪来,我国金属矿业虽然有很大发展,但其主要 还是依靠资源.资本.劳动力要素投入。 19
创新驱动金属矿业 的转型升级
中国工程院 院士 中 南 大 学 教授
古德生
2014年 9月19日
前言
矿业是人类文明和社会进步的奠基石,是国 家经济价值链中最上游的产业,是国民经济可 持续发展的基础。世界矿业支撑着全球经济。
我国金属矿业成就举世瞩目，保障了世界经 济大国的可持续发展，也面临新的挑战。
下面讲三个问题： 一、建设矿业强国是国家重大战略 二、制约金属矿业发展的主要因素 三、创新驱动 推进矿业的转型升级 1
近十年来,我国矿产品消费急剧上升, 加
上地质勘探和新矿建设投入不足, 致使铁、
铜、铝、锰、铬、钾盐的对外依存度高达
52-97% 。
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2、矿床赋存特点给开发带来困难
我国小宗金属矿产(稀土. 钨. 锡. 锑.钼.铋 等) 相对丰富, 品质较好, 而大宗金属矿产 (铁. 锰. 铬. 铜. 铝.锌等）十分短缺, 品质较差。
作为一个相对落后的矿业大国，推进 矿业转型升级，已成为国家发展战略的重 要组成部分。它攸关国家的兴衰 。
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3、推进矿业转型升级迫在眉睫
我国工业发展规模前所未有。1979年的 工业总产值为4600亿元，2011年达到85万亿 元,增长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。
5、建设区域矿山 加速中小矿山转型
我国金属矿约80%为中小矿床，在矿集区
内以“多、小、散”矿群产出，如云锡个旧矿
区20×30平方公里, 散布着228个矿点。在采矿
史上，传统采用“小矿小开”的模式, 结果是：
小矿星罗棋布、开采秩序混乱、装备技术落后、
安全事故频发、 资源大量损失、 生态满目疮
痍。因此, 小矿开采注定没有现代化的未来。
无轨采矿设备的自动化、机电仪一体化, 已经展现了未来智能采矿的发展前景。无 轨设备智能化、遥控化是实现未来智能采 矿的基本条件。
金属矿山采掘机械要大力发展,与此同 时, 由于矿山作业环境比其他行业恶劣，设 备购买和维护费用高，获得持久运行的生 命周期较短，因此，现代矿业要重视发展 矿山采掘设备的”再制造” 。 21
3、创新采矿方法 大幅提高采矿效率
采场是矿山生产的基本单元，矿山采用 什么采矿方法，与矿床开采条件和矿山装备 水平密切相关。采矿方法决定着矿山生产系 统、矿山安全环境、采矿生产效率、矿山生 产规模、矿山经营效益等等。因此，采矿方 法反映着矿山采矿技术水平的高低。
我国金属矿床开采已逐步转向五类床:深 部矿床. 低品位矿床. 水体下矿床. 风化破碎 矿床. 高寒地区矿床。开采难度越来越大。 22
国家为了提高矿山安全生产保障能力、 2010
年提出建立矿山安全避险六大系统的强制性
要求以后，才得到较大的发展。
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信息化已成为衡量一个国家, 一个企业的 先进程度和文明程度的重要标志。用信息技 术改造矿业，是矿业现代化的必由之路。
几年来，一批企业和科研院所，顺势而 为, 为推进矿山数字建设取得很大成绩。当 前的重要任务是：开发集矿产资源评价、开 采优化设计、安全工程监测、生产过程管控 及矿山经营管理等功能于一体的矿山综合信 息平台。它是建设数字矿山的基本任务。 26
一、建设矿业强国是国家重大战略
△ 1、用矿产资源的视野看世界
当今世界，除了用政治看世界，用军事 看世界之外，人们还必须要有一种更彻底、 更本质的用资源看世界的视野；世界经济、 政治，乃至于军事，倚重于天下矿业。
△ 上世纪50年代美国就确立了争夺全球矿
产资源的国家战略。 2
早在上世纪70年代，美国就垄断了 拉丁美洲64%的铝土矿.62%的铁矿 石.45%的锰和锌等等。
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“缓倾斜多层松软矿体深孔合采连续采矿法”.
“缓倾斜厚矿体废石注浆成柱盘区深孔落矿连
续采矿法”、“开采环境再造深孔诱导崩矿嗣
后充填采矿法”。上述采矿方法的日采场生产
能力分别由100-110吨提高到320-440吨；由
120-200吨提高到800-1000吨; 由70吨提高到
360吨。
应该特别指出：不少矿山几十年来不更新