全球礦業發展趨勢及采礦工程專業培養導向

陳清運,趙 飛,張電吉,賀文德

(1.武漢工程大學環境與城市建設學院，湖北 武漢 430074；2.磷資源開發利用教育部工程研究中心，湖北 武漢 430074；3.武鋼集團礦業有限責任公司，湖北 武漢 430080)

0 引 言

近些年來，國際礦業巨頭們，通過資本運作大肆搶占全球礦產資源，企圖壟斷礦石供應，從而獲得高額壟斷利潤。隨著我國經濟的持續發展，資源消耗和資源需求明顯增加，部分資源出現短缺和緊張現象，如石油、鐵礦石、有色金屬等，有經濟實力的大公司紛紛出國尋找國外資源開發項目。大量資金的涌入，使國內外的礦業市場出現前所未有的火爆局面。

中國礦業已經融入到這個經濟大潮之中，礦山企業外部環境和內部生產管理模式已經發生了很大變化。為適應新形勢下礦山企業對采礦工程技術人才的要求，采礦工程專業培養方案有必要進行補充與完善，按市場要求進行培養，構建其知識和能力體系。

1 全球礦業發展新趨勢

1.1 全球資源整合與購置購并

國際上，西方大國和跨國礦業公司實施全球礦產戰略，開展礦業全球化經營，勘探開發和利用國外礦產資源，從而掀起了新一輪全球資源整合與購置購并浪潮。主要表現在以下幾個方面：①采取風險勘查和收購方式，購買第三方已經工作到高級勘探階段的探礦權或直接購買采礦權；②通過購并目標公司或購買目標公司的股權，實現控制資源國礦產資源或換取礦業項目中的部分權益。如巴西卡拉雅斯鐵礦，智利拉埃斯康迪達銅礦等世界級的礦床均有日本財團的參與，從而換取與資源國簽訂長期的供貨合同；③通過簽訂長期、穩定供貨合同和現貨貿易等形式利用國外礦產資源[1]。

隨著我國經濟高速發展，資源消耗和資源需求明顯增加，特別是大宗礦產資源出現短缺現象。由于國外礦業巨頭實施礦產品壟斷，隨意抬高市場價格，從中獲得巨額的壟斷利潤，使我國蒙受很大的經濟損失。如鐵礦石市場，以必和必拓、淡水河谷和力拓三大公司為首的鐵礦供應商，聯手實施市場壟斷，使得國際鐵礦價格猛漲。從2002年進口礦到岸價24.8美元/t，到2008年暴漲到136.2美元/t，為此，我國鋼鐵企業蒙受幾千億美元的損失[2]。為打破壟斷，有經濟實力的大公司紛紛出國尋找國外資源開發項目，已經形成一股浪潮。例如，在冶金領域，以中鋼、寶鋼、首鋼、武鋼、河北鋼鐵等集團為龍頭，在境外開礦規模已達5 000萬t/a；在能源礦領域，中石油集團公司獲伊拉克哈爾法亞油田的開采服務合同，中海油集團公司獲得委內瑞拉東部奧里諾科大型重油帶的開發權，該項目的實施將有助于使委內瑞拉對中國原油的出口從目前的40萬桶/日提升至100萬桶/日；在有色金屬領域，中國治金科工集團和江西銅業股份有限公司擁有阿富汗艾娜克銅礦100%礦權，該礦探明資源總量為礦石量7.05億t，平均含銅1.56%，含銅金屬量1 100萬t[1]。

在“走出去”的同時，我國也實施“引進來”戰略，采取不同的形式引進國外資本和技術，發展中國的礦業。例如山西平朔露天煤礦，成為中國第一個“試驗田”，同美國某公司合作，使用先進的采裝設備與管理理念，使得該礦成為目前世界上最先進的露天煤礦之一，給中國其他的礦山開發起到了示范性作用。

1.2 合同制采礦模式主導下的多種模式共存

合同制采礦模式是指業主委托采礦承包商進行采礦作業的新型采礦模式。根據承包商的設備投入水平，有勞務合同采礦和投資合同采礦兩種形式。其優勢在于減輕了業主的投資負擔、提高了勞動生產率、快速達產與穩產、改善了礦山經營效益。相對于合同采礦模式的是自主采礦模式，生產與經營由業主具體負責。

國外合同制采礦模式發展成為定制。在國際礦業界，以合同制開采模式進行采礦生產活動的范圍和深度越來越大，已經發展成為礦業開發的定制。采礦權擁有人并不直接從事礦山的生產、管理等具體工作，而是委托其他專業公司進行作業，利益共享。例如，在澳大利亞，除大型的礦業巨頭之外，一般采用合同制采礦模式，將采礦設備的維修和保養外委給設備的生產廠家承擔，簽署《Maintain and Repairmen Contract》承包合同，有些礦山甚至做到EPCM (Engineering and Procurement and Commission and Management)，將礦山的工程建設、采購和設備的調試與管理委托承包公司進行生產，業主只保留經營權。

國內多種采礦模式還將長期共存。我國合同采礦模式伴隨著國際礦業承包的發展也逐步興起，自主采礦模式的主導地位受威脅，形成多種采礦模式并存的局面。在礦業大發展前，國有主體礦山僅將基建工程外委給井巷建設公司施工，其他生產經營活動由礦山自行承擔。隨著礦山生產能力的擴大，許多礦山逐漸將一些邊緣工程、單體工程等委托給其他承包公司進行生產，只負責其生產技術與安全管理。形成以自主采礦模式為主、合同采礦模式為輔的局面。現在，新開發的礦山，無論是國有還是民營性質，礦山開發無一例外采取合同制采礦模式。采礦權擁有人負責礦山的管理、協調和經營工作，由工程承包單位負責礦山的生產。如銀山礦業公司，將整個中段的生產管理外包，業主只對工程價格、生產技術、工程質量與數量、礦山生產安全等進行管理[3]。由此可見，我國礦山將會逐漸與國際接軌，逐步過渡到合同制采礦模式。

1.3 引進新技術研發新設備

采礦工程承包商，受高額利潤的驅使，紛紛引進最先進的采掘設備，或委托世界一流的設備制造廠家研發性能更高的設備，提升礦山的生產力，以求盡快回收投資，進入盈利狀態。例如，為了配套山西平朔安太堡露天煤礦2 000萬t原煤生產規模，中國一重集團公司與美國P&H公司合作研發了P&H4100XPC型礦用挖掘機。該挖掘機斗容為58.5 m3，是目前世界上同類產品中斗容最大的挖掘機。太原重型機械廠，承擔2 000萬噸級以上大型露天礦成套設備中的關鍵設備研制，花了兩年時間，于2008年初成功了研制國內首臺礦用55 m3挖掘機，具有完全自主知識產權，可滿足世界上所有露天礦山的采掘條件，在山西平朔露天煤礦投入使用。礦用汽車的“巨無霸”—CAT797B，載重量345 t，其發展過程也有類似的經歷：當初設計CAT 797是為了在油砂礦山應用，有效載重高達327 t，在使用過程中，用戶希望在不影響其他性能的情況下，進一步提高有效載重，這就成為開發研制世界上最大礦用汽車CAT 797B的目標。

1.4 高投入與高風險并存

目前，國內除了與礦業相關的公司投資礦業外，還有許多與其他行業的企業也涉足礦業項目投資，如房地產開發公司、建筑公司、外貿公司等。如果投資項目合適，則有高的投資回報率；相反，如果投資的項目不成熟，則損失巨大。礦業項目投資失誤的原因主要有以下幾點[4]：

(1)項目存在欺詐行為。在一些法制不健全的國家或者法制運作不規范的國家，某些項目的業主針對中國企業不熟悉所在國的行業規范，對地質礦產資源，采取低儲量級別高報、人為做大儲量抬高品位、隱瞞礦石中的有害成分等手段，欺騙購買者。如國內某有色金屬公司，在前蘇聯某加盟共和國購買了一座銅礦，以1億t礦石量為交易基礎，公司親自勘探結果不足2 000萬t礦石量。在國內，某房地產公司投資一小型鐵礦，以200萬t礦石量為交易基礎，公司親自勘探結果不足40萬t礦石量，而且質量較地質報告提供的資料差。如南美一個轉讓的多金屬礦床，礦石含銅、鉛、鋅、銀、鋁等多種金屬元素，折合當量銅品位達3%以上，開采條件好，并且是停產多年礦山，有選礦廠、尾礦庫等基礎設施。這么好的礦山急于出手轉讓，真實原因是礦石含砷高，選出的精礦不符合當地冶煉廠要求。

(2)對投資環境認識不清，造成不必要的損失。在國外進行礦業項目的合作，要充分重視國外的法律體系，規避法律上的風險。有些在國內看起來時很正常的事情，在國外則有可能是違法。有一家國內投資公司，在澳洲收購的大型鐵礦，委托國內某甲級礦山設計單位進行設計，由于國內的標準與該國不一致，使得建設工程被該國監管機構以設施不符合其標準為由，被迫委托該國有資質的機構重新設計和建設，損失很大。

(3)缺乏市場分析，造成投資失敗。礦產資源開發項目，離不開投資分析及市場預測。包括對該產品在生產期內的國際、國內市場供求關系、產品價格等進行分析預測，以保證資源企業的產品適銷對路，使礦山企業具有良好的經濟效益。如，目前鐵礦石市場是供大于求，由于中國最近幾年的建設速度和規模明顯加快，鋼材市場火爆，相應拉動了鐵礦石市場，從而引來了世界鐵礦供貨商對中國實施壟斷價格，獲取巨額利潤。如果我國在海外投資開鐵礦的公司，礦產品目標是對國外，那么很可能要虧本。

1.5 礦山企業管理邁入信息化時代

在地質勘察方面，國內外多家數字公司推出多款地質軟件，如Surpac、3DMINE等，利用野外地質勘察、物化探勘察、遙感測繪等直接獲取的信息，實現礦區地形、地層和礦體的虛擬化，為迅速檢索地質資料和礦山設計提供了非常便利的基礎平臺[5]。

在礦山設計方面，采取數字化設計。如GIS系統、CAD(計算機輔助設計)、三維圖形顯示等數據收集和分析技術能幫助礦山企業決策者深入了解、快速處理復雜的空間信息。當礦山設計、生產計劃、進度計劃、設備應用以及規模變化等方面的參數發生變化的時候，利用上述技術，管理人員可以全面細致地研究和分析客觀情況，這樣可以加快計劃編制進程，保證礦山企業投資實現最優。如，安徽銅都銅業股份公司的獅子山銅礦引進了英國全套的Datamine礦業管理軟件，對該礦深井高效開采和管理產生了積極的影響。

礦山開采正朝著高效、無尾害、深部、無人、連續采礦方向發展。無人駕駛汽車已經開始試運行，國外還開發出了鑿巖機器人、裝載機器人和采煤機器人等礦山設備。礦山設備正逐步實現遙控化、智能化。

高度現代化的采礦調度系統，已將智能化采礦設備與采礦調度系統集成在一起。露天采礦方面，采用最新計算機、無線數據通訊、調度優化以及全球衛星定位系統(GPS)技術，進行露天礦生產的計算機實時控制與管理。如對車輛的運輸作業進行自動化統計、分析、調度，極大地提高了露天礦的生產效率及安全性。地下采礦方面，加拿大國際鎳公司研制了一種基于有線電視和無線電發射技術相結合的地下通訊系統，鏟運機、鑿巖臺車、井下汽車均已實現了無人駕駛，工人在地面遙控這些設備，整個井下工作面基本上不需工作人員。

2 采礦工程專業培養導向

2.1 畢業生應該具備的素質

基于上述分析，同時根據用人單位反饋的信息，可以看到采礦工程專業的畢業生必須扎根于傳統的知識結構體系，主要包括三大塊：基礎課、學科基礎課和專業課，這是一個采礦工程師在礦業界的立足點。為了適應新形勢下的礦業發展趨勢，要成為新時期的一個合格采礦工程師，還需要大力拓展知識結構和能力，構建多元知識結構體系。包括掌握目前礦山常用的先進專業設計和管理軟件，如優化設計軟件SURPAC、3DMINE等，加強礦業的法律法規的學習，充實經管知識，特別是現代先進的管理理念；加強外語水平；自我調整適應能力，開闊視野，具有開拓創新精神、較高人文科學素質、較強組織協調能力、較強團結協作精神。

2.2 構筑多元知識結構體系

采礦工程專業培養計劃受學時限制，除了安排采礦工程專業必修課程外，留給其他課程的學時數已經不多。為了解決學時不足的問題，可設專家講壇，由教研室集體討論提出本專業熱點問題，圍繞問題聘請相關教授和博士開壇主講。使采礦工程專業單一知識結構體系變得豐富多彩，通過講座的形式讓學生對熱點問題有比較全面的了解，同時對礦業領域新技術發展脈搏有了一定程度的了解。課后，由學生針對講座內容查閱資料，上交讀書筆記，選出比較好的作業上臺交流，使學到的知識全面而且深刻。采取這種方式彌補課堂學時之不足，同時還調動學生學習的主動性，提高了學習興趣，效果很好。完成圍繞采礦的多元知識結構體系構筑。

2.3 充實軟科學知識

2.3.1 現代礦業法律與法規 礦業開發涉及的面很廣，影響范圍較大，稍有不慎就會引來官司，少者罰款，重者停產整頓，甚至關閉礦山，因此，礦業開發特別要重視依法辦事。國內涉及礦業開發的法律較多，主要有《中華人民共和國礦產資源法》、《中華人民共和國土地管理法》、《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》等。國外的法律體系分層次，如澳大利亞，涉及礦業的法律分為：聯邦法律、州法律、社區規定、行業和協會規范等。

另外，要重視國外的技術規范和行業規范，區分國內與國外的不同之處。在進行國外礦業開發時，需按執行當地的技術規范和行業規范，不可習慣性地按國內規范套，否則，將會給企業帶來重大的損失。如澳大利亞，對于資源量的估算標準是JORC標準，即澳大利亞儲量委員會標準，根據該標準，按資源的不同勘探的程度把資源量分為推斷的、控制的、探明的三大類。這同國內的儲量分類(儲量、基礎儲量和資源量)有所不同。

為了使學生系統了解國內外與礦業相關的法律法規，作者專門開設了《礦業資源開發法律法規》課程，將學時增加到36學時，效果反映較好。

2.3.2 現代化礦業管理理念與礦業經濟 基于合同制開采模式，礦業工程管理方式與傳統的方式有很大的不同。主要表現在礦山的擁有者不再直接參與生產經營，而是將重點放在如何融資、資金市場運作上，礦山生產管理活動是全現代化管理模式。加強礦業經濟、金融知識、管理理論方面的學習，對于參與現代化的礦山管理是必備的基礎知識。

2.4 開展多種模擬教學實踐

在教學模式上，完善和發展采礦工程專業產、學、研合作育人模式。產、學、研合作教育是提高辦學實力、促進學科發展的重要途徑,也是知識經濟時代向采礦工程學科提出的迫切要求[6]。

在教學課程內容調整上,既要吸取先進采礦國家采礦專業課程的優點,又要結合我國采礦的實際情況,具有前瞻性和實用性。教學過程中重點放在案例分析上，開展互動教學，對調動學生主觀能動性很有幫助，同時對于將來學生解決實際問題的培養很有幫助。甚至可以結合某一專題，設置模擬模擬試驗。例如，結合管理課程，增設談判模擬試驗，提高學生的思辨能力。

可以聘請一線采礦專業技術人員開展專題講座，開闊視野，彌補理論與實踐之間的鴻溝。

2.5 夯實外語基礎

目前，我國在海外從事礦產開發相當頻繁，規模越來越大，涉及的礦業種類較多，合作方式形式不一。在礦區工作，要與當地工人、地方政府、上級主管部門打交道，因此熟練運用當地語言特別重要，這樣既可方便工作上的交流溝通，又給對方一種親近感、認同感。目前國外礦業開發熱點地域，主要集中在南美洲、澳洲、非洲、西亞和前蘇聯加盟共和國等地區。除使用英語外，還有西班牙語、法語和俄語等。所以，建議為采礦工程本科生在校期間增設第二外語，以西班牙語、法語和俄語等小語種為主，目的是提高會話交流能力。

3 結 語

世界礦產資源已經進入共同開發利用階段，未來采礦工程師們將面對的不僅僅是國內的礦山企業，更多面向國際礦業市場。只有具備扎實的專業知識與全方位的綜合能力才能應對全球礦業市場的挑戰。

參考文獻：

[1]張新安.“走出去”開發利用國外礦產資源方式選擇[J].國土資源情報,2001(5):13-17.

[2]焦玉書.中國鐵礦業崛起與發展的新態勢—提升國產鐵礦競爭力分析[J].金屬礦山,2009,11(增刊):1-9.

[3]林駿,周新浩.銀山礦業公司井下采礦工程外包后情況分析[J].金屬礦山,2009,11(增刊):76-79.

[4]高明權,史本林,趙成賓,等.謹慎投資國外資源開發項目[J].金屬礦山,2009,11(增刊):60-63.

[5]王衛星,崔冰,趙芳高.金屬礦山數字化[J].金屬礦山,2005(11):1-3,73.

[6]徐學鋒,劉少偉,韋四江,等.新形勢下采礦工程專業實踐教學模式探討金屬礦山數字化[J].實驗技術與管理,2009,26(3):150-151.