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黃金開采大型機械化是趨勢

專訪中國工程院院士于潤滄

文章來源:中國黃金網撰寫時間:2020-01-10作者:畢雁飛


  真正建成智能化、生態化礦山,可以說是當代礦業人畢生的追求。然而,隨著我國礦業開采的不斷深入,礦業的智能化、生態化發展在資金、技術、政策等多方面遇到了瓶頸。同時,礦業的機械化水平與國際先進礦山仍有差距。

  針對這一情況,《中國黃金報》記者專訪了中國工程院院士于潤滄,就礦業未來的發展作了闡述。

 

  《中國黃金報》:您認為我國礦業行業發展遇到的最大瓶頸是什么?

  于潤滄:當今的非煤礦業正面臨著巨大的危機。盡管國家重視能源開采,但對礦業的關注則是處于低谷期。如今的礦業行業,遇到了發展瓶頸。具有經濟性、技術性的可采儲量,在現有查明資源量中所占比重過低。換句話說,我國礦產資源表面上看起來資源量很大,但實際上真正可用的,經濟上可采、技術上可采的礦物儲量比重很低。這是當前一個很大的危機,而這一危機主要是受投資所限。

  同時,我國礦物原材料的對外依存度不斷升高。黃金也是如此。我國黃金的對外依存度在40%到50%之間。我國礦業原材料在消耗量巨大的同時,產量十分有限,只能通過國外進口來彌補。而我國的礦物原材料消費總量仍在不斷攀升。隨著時間的推移,部分礦物消費的增長速度會隨之放緩,其消費量的峰值大概會出現在2025年。

  但令人擔憂的是,在外部市場上,我國沒有有效的供應保障。隨著我國礦物原材料的消費總量不斷上升,外部市場的安全問題亟待解決。

  此外,我國的國家政策對生態環境保護的要求越來越高。尤其是對礦山尾礦庫、尾礦壩的建立標準越來越嚴格。這讓許多礦山企業難以適應,給礦物原材料的進一步開采帶來了阻力。

  如今的礦業出現了種種問題,我認為最主要原因是我國缺少全球礦產資源戰略的頂層設計。而造成這一缺失的原因是我國礦業行業的碎片化管理,沒有統一的部門來規劃管理礦業。這個戰略總規劃必須由國家來制定,并且強制施行。

 

  《中國黃金報》:您認為我國礦業發展在深井開采方面遇到了哪些問題?

  于潤滄:我國深井開采遇到的一大難題是勘探資料達不到設計要求。這里的深井開采,指的是第三類型深井開采,即直接開采深埋礦床。

  深井開采是一種特殊的礦山開采情況,在勘探時對勘探打空孔的深度、密度、精度有著很高的要求。因此,其成本十分高昂。然而,很多時候,深井勘探的投入無法滿足這些要求,矛盾便隨之出現了。

  對此,我認為“探建結合”是一個很好的想法,即在勘探階段建造生產井。在總體探明礦產的方案指導下,直接建設生產井,而非探礦井。利用生產井來探礦,同時在井下拉開巷道,開展科研技術工作,可以有效地縮短礦山建設工期,減少礦山勘探投入。

  顯而易見的是,礦業權分探礦權和采礦權,而“探建結合”是將探采過程合二為一、緊密結合的一種開采方式,無法滿足我國礦業的法律要求,因此,現階段只能“特例特辦”。但隨著我國探礦工作的不斷開展,第三類型深井開采礦山會不斷增多,“探建結合”將會是一個很好的思路。

 

  《中國黃金報》:您認為如何改變目前金礦開采機械化程度低等問題?

  于潤滄:在過去,黃金礦山大多規模較小,因此礦山使用的都是小型設備,同時對巷道的建設也較為狹小,以此提高經濟效益。

  事實上,隨著礦山整合等一系列措施,如今的黃金礦山也有大型、特大型礦山,雖然規模大了,但使用的機械化設備仍舊為小型開采設備,走小型開采設備之路。一方面,是因為設備更替需要成本開支;另一方面,則是因為原本的老舊巷道狹窄,大型設備無法使用。

  但是,大型機械化作業一定是一個趨勢。以國內金昌市金川二礦區為例,其使用的是水平分層浸入式下向充填采礦法,巷道為4米乘5米,作業設備為雙機液壓鑿巖臺車,6立方米鏟運機,這樣的設備使用,其結果是將原本礦山設計的年產量265萬噸,提高到400萬噸以上。設備的大型化直接擴大了單位可采儲量的產能,因此新建礦山一定要想方設法地去走大型設備機械化開采之路。

 

  《中國黃金報》:您認為我國礦業開采模式與國外的差距主要體現在哪里?優勢在哪里?

  于潤滄:實際上,國外的礦山發展一直在做兩件事——智能化開采與生態工程。

  我曾經在在二十世紀七十年代去過智力特尼恩特的一個礦區,這個礦區每日礦石產量達到1萬噸,但采礦區內無一人作業,采用的采礦方法為自然崩落法,生產過程則為鏟運機出礦,之后通過破碎機破碎礦石,運輸車再將礦石運出。礦區的所有設備都通過坐在中央控制室內的人員遠程操控,實現了無人化作業,這就是智能化開采。

  而談到生態工程,這大概要回顧到四五十年前,有一門學科叫做生態工程,后來我們把它運用到礦業領域,作為其一個分支,名為生態礦業工程,國外礦業走的就是生態礦業工程這樣一條路。在國外,一座礦山從規劃開始,到設計、施工、建設、投產、閉坑的全過程中,必須把生態環境的保護、生態恢復、環境治理納入其中,而且要明確資金的投入和負責人。建設生態工程是國外先進礦山、先進礦業、礦業發達國家的法律規定,在這樣的法律要求下存活的礦山,我們就把它叫做生態礦業工程。

  然而,在生態礦業工程建設方面,我國并沒有明確的、系統性的法律規定。我認為,只有從法律上將生態保護納入到礦山生命周期的全過程中,才能真正實現綠色礦山。

 

  《中國黃金報》:2020年,您對黃金行業發展有什么期待?

  于潤滄:我希望在未來幾年內,在我國的黃金礦山中能出現一個真正實現智能化、生態化的示范工程。

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