立足創新思維 發展礦業強國
——訪中國工程院院士于潤滄

王婷婷 |文

“加強礦產資源綜合利用，不僅能有效提高我國的礦產資源保障程度，還能推進生態文明建設。”

“以試點平臺為載體，制定相關專項政策，加快助推我國礦產風險勘查資本市場建設。”

“隨著我國社會經濟的改革與發展，《礦產資源法》已不適應當前形勢，應盡快修訂。”

……

在今年的兩會上，多位代表委員聚焦礦產行業，為行業發展鼓與呼。

一邊是經濟發展的訴求，一邊是資源環境的制約。我們需要什么樣的礦山？怎樣建設我們的礦山？

如何使我國實現從礦業大國到礦業強國的跨越？這也是恩菲人在一直探索實踐并試圖回答的問題。

實現現代化是我國21世紀發展的目標之一。無論從保障原材料可持續供應的角度，還是從創建生態文明的角度來看，礦業現代化都處于非常突出的地位。實現礦業現代化，就是要使我國從一個礦業大國發展成為一個礦業強國，做到資源、經濟、環境相協調的可持續發展。

那么，對我國金屬礦山來說，又該如何來實現礦業強國呢？帶著問題，筆者近日專訪了中國工程院院士于潤滄。

于潤滄是著名的采礦專家，中國有色金屬礦山開采工程設計新領域的主要開拓者之一。40多年來，他解決了許多復雜礦山開采的技術難題，為我國礦山的科技進步做出了重大貢獻。

在他看來，要實現我國從礦業大國向礦業強國的轉變，礦山企業必須立足于創新思維，掌握優質資源，滿足國家實現現代化的需求，消除不可控的風險和危機；礦產資源的開發生產過程是安全的；不構成對生態環境的破壞；基于先進的生產技術、裝備和管理，生產成本具有競爭力；在信息化建設上有跨越式發展的思維和膽識，能實現穩步前進。

記者：我國是一個金屬礦業大國，多項金屬產量位居世界第一，請您談一談我國金屬礦業目前的現狀。

于潤滄：從資源條件看，我國是世界上礦產資源品種比較齊全的少數國家之一。目前，全球發現的200余種礦產資源中，我國有172種，其中探明儲量的有159種。從生產和消費角度看，截至2012年年底，全國鋼產量和消費量已連續17年居世界首位，有色金屬產量也連續11年居世界首位。主要有色金屬的表觀消費量：鋅從1998年開始連續14年居世界第一，銅從2001年開始連續11年居世界第一，鋁從2004年開始連續8年居世界第一，鉛從2005年開始連續7年居世界第一。

然而，我國還遠不是礦業強國。我國工業化進入高速發展階段以來，大宗礦產品的消費急劇增長，供需關系失衡，鐵、銅、鋁、鎳、鉛、鋅等對外依存度不斷攀升，除鉛鋅的對外依存度為30%～40%外，其余均超過50%，有的甚至高達70%以上。這樣大的缺口主要依靠現貨貿易來彌補，風險很大。

我國金屬礦山的生產裝備和管理水平，除極少數先進礦山外，其余與發達國家差距很大，勞動生產率也很低，信息化建設在典型礦山有所進展，但遠程遙控和自動化采礦仍屬空白。

此外，我國的金屬礦山已開始進入深井開采領域，特別是直接開采深埋礦床的第Ⅲ類型深井開采將遇到諸多技術難題：資源勘探程度低，通常是以推斷資源量為主，伴有少部分控制資源量；許多水文地質、巖石力學、工程地質的信息都是未知的；面臨礦巖穩固高應力條件下的巖爆威脅；通風降溫防治熱害的難度增加，投入加大，成本增加；豎井掘進施工面面臨挑戰，提升鋼絲繩的壽命大為縮短，建立安全出口甚為困難；尚無適應超大規模的充填設施，有時可用的充填料又是極細的全尾砂……諸多的技術挑戰無疑會威脅金屬礦山的生產安全。

記者：當前全球金屬礦山的技術創新狀況如何，將呈現什么發展趨勢？

于潤滄：近半個世紀以來，全球礦山工程的技術創新使礦山面貌發生了巨變。出現了生產規模為日產礦石近14萬噸的超大型地下礦山，開采深度達1000米的露天礦山，采深4500米的深井開采礦山，數千米的長距離礦漿管道輸送工程，無廢開采的礦山，深海采礦的礦山等。

我國適合露天開采的礦床，仍具有生產能力大、損失率與貧化率小、作業條件好、生產成本低和基建期短的優勢，其技術創新將主要在優化開采境界和分期（分區）開采技術、深化邊坡研究、提高自動化水平等方面獲得新的突破；地下開采面臨開采深度日益增加、礦石品位不斷降低的局面，技術創新總體上將圍繞資源高效利用、生產過程優化、提高勞動生產率、實施設備預防性維修、環境控制、降低能耗等方面推進，以期實現資源-經濟-環境的可持續發展。

據不完全統計，我國的金屬礦山約有一萬多座，其中少數為大型重點礦山，工藝技術與裝備水平都比較先進，應強化資源保障和信息化建設水平，向自動化采礦方向邁進；另有為數眾多的中型礦山，可根據資源條件，以擴大礦山產能為目標，提高機械化、自動化水平，使其中相當數量的礦山也能成為礦業現代化的骨干；至于大量的小型礦山，應當通過兼并重組、股份制改造，確保其安全生產與資源的高效回收，同樣依靠技術創新，邁上一個新臺階。

記者：金屬礦山應如何進行信息化建設？

于潤滄：礦山信息化建設的目的就是構建“數字化”礦山。數字化礦山目前還沒有一個確切的定義。我個人的理解是數字化礦山應該涵蓋由初級到高級的3個層次，即礦山數字化信息管理系統、虛擬礦山（數字礦山）、遠程遙控和自動化采礦。

礦山數字化信息管理系統包括8個子系統：礦區地表及礦床模型三維可視化信息系統；礦山工程地質、水文地質及巖石力學數據采集、處理、傳輸、存儲、顯示與探采工程分布集成系統；礦山規劃與開采方案決策優化系統；礦山固定安裝設備運轉無人值守及自動監控系統；下井人員定位跟蹤安全系統；生產環節工業電視監控與調度系統；礦山環境變化及災害預警信息系統；礦山經營管理及經濟活動分析信息系統。其中一些子系統已經在我國的部分金屬礦山得到了應用。

在上述信息的基礎上，增加實時動態響應和更廣泛的集成，運用多媒體、模擬、仿真、虛擬技術使真實礦山整體及其相關現象實現數字化再現，便構成虛擬礦山。虛擬礦山應用技術對科研和生產管理具有重要意義。

遠程遙控和自動化采礦，是指人們在距離采礦場較遠的地面控制室內，依靠地面、井下通信系統和實時自動定位、導航技術，操縱智能化采掘設備，完成采礦作業，即采礦辦公室化。礦業發達的國家如加拿大、瑞典、智利、南非、印尼、澳大利亞等國已建立了試驗采區和示范工程。目前，我國的遠程遙控和自動化采礦技術基本上還是空白，這個系統工程需要多部門、多學科合作，需要設備制造廠家的努力，需要有綜合系統設計。

記者：礦產資源是礦山企業的基礎，我國的金屬礦山該如何提高資源保障程度呢？

于潤滄：大型跨國礦業公司之所以能“呼風喚雨”的左右市場價格，一個非常重要的原因就是他們掌控著大量資源，尤其是優質資源。

從企業層面看，如淡水河谷2009年保有資源儲量和2010年的產量之比，鐵礦石（品位為56.5%）為52：1，銅礦石為6077：1，鎳礦石為2771：1，這還不包括2010年投入138億美元的鐵礦科研和預科研項目以及勘探項目。力拓、必和必拓等其他企業的情況類似。這些企業憑借這樣的基本競爭力掌控著市場。

從國家層面看，日本是一個礦產資源比我國更為匱乏的國家。它之所以在二戰后不太長的時間內發展成為世界第二大經濟體，是因為其資源與金融融合的經濟體制、少參股多包銷的境外投資取向、重視中小企業發展的方針起了關鍵性作用。

遺憾的是，長期以來，我國的礦山企業尤其是大型聯合企業，不重視資源保障，資源的自給率很低。要解決這個問題，必須實施包括國內外兩個方面的全球礦產資源戰略。

在國內，創新成礦理論，增加勘探投入。加強國內資源的勘探，特別是對緊缺資源保持必要的資源產地儲備和礦山產能儲備，以保障國家的經濟安全，提升企業的基本競爭力；去國外發展，重要的是投資方式的選擇。少參股多包銷的戰略，具有投入小、風險小、收益大、受市場波動影響小、與大股東利益分享、風險共擔等優勢，有助于解決企業資源緊缺的燃眉之急。不論采取哪種投資方式，一定要在投資之前認真進行資源、建設條件、市場、東道國政策、政治等方面的風險評估，貫徹好互利雙贏的方針。

目前，我國礦企“走出去”，既面臨國外的種種壁壘，也有自身不重視風險評估和忽略共同發展的原因。據有關資料介紹，自1995年以來，我國礦企已斥資約560億美元用于海外并購，但沒有達到預期效果。其中，對境外鐵礦石投資已累計超過100億美元，目前，中方控制的國外鐵礦進口的礦石，僅占進口鐵礦石總量的2.7%左右，難以緩解供需矛盾。

記者：黨的十八大報告對推進中國特色社會主義事業作出“五位一體”的總體布局，在今年的兩會上，平衡經濟發展與生態環境之間的關系仍然是代表委員們熱議的話題，對此，習近平總書記也進行過“金山銀山與綠水青山”的論述。傳統的采礦行業發展，生態環境代價很高，對于金屬礦山來說，如何能夠降低對環境的破壞，走一條科學發展的道路呢？

于潤滄：“生態工程”這一科學概念提出已有40多年的歷史，“生態礦業工程”是它的一個分支，目的在于解決社會經濟發展和生態環境保護協同的問題。我國的金屬礦山必須立足于構建生態礦業工程。生態礦業工程要求企業在礦業項目規劃、立項、設計、施工建設、生產、閉坑的全過程中，將生態環境保護和環境治理、生態修復融入項目，保證各階段的資金投入，落實各階段的社會責任，因此，必須要有明確細致的法律法規來進行監管。

構建生態礦業工程的途徑是，首先，對每一個新建的礦業項目要研究實現無廢開采的可能性，立足于強化資源綜合利用（包括非金屬礦物）、發展循環經濟及廢物資源化，做到不建尾礦庫、不設廢石場、無外排不達標廢水，實現無廢開采。其次，無論采取哪種回采工藝，都要計算造成生態環境破壞和環境治理、生態修復的成本，選擇真正符合資源-經濟-環境相協調的開采方案，盡早進行復墾治理。此外，新建礦山在編制可行性研究方案的同時，還要制訂閉坑規劃。構建生態礦業工程，需要金融和財稅方面的有力支持，更需要立法。目前，我國的《礦產資源法》涵蓋內容比較單純，不適應當前礦業發展以及礦山生態環境保護的需要。所以，我們亟須一部新的《礦業法》對行業運行進行規范和指導。

中國恩菲設計的德興銅礦

記者：在您看來，《礦業法》對于建立生態礦業工程能夠起到什么樣的作用？

于潤滄：構建生態礦業工程的途徑是，對每一個新建的金屬礦業項目，都先要研究實現無廢開采的可能性，立足于強化資源綜合利用（包括非金屬礦物）、發展循環經濟及廢物資源化，做到不建尾礦庫、不設廢石場、無外排不達標廢水，實現無廢開采。

但目前看來，真正實現礦山的無廢開采還有很長一段路要走，而且也不是任何一個礦山都有條件實現無廢開采的。所以，我們必須要考慮的是怎樣對已破壞的生態環境進行及時的恢復。在國外礦山項目的可行性研究中，有著非常重要的一部分內容叫做“閉坑規劃”，要求在礦山建設之前就做好生態修復和環境治理的規劃，明確責任資金和進度，這些都是以法律為依據的。

在我國《礦業法》缺位，《礦產資源法》沒有生態保護的相應內容，恩菲承擔的項目雖然在建設之初也試圖制訂閉坑規劃，但執行中受到很多阻力，有些業主對其置之不理，原因就是沒有法律的約束。

記者：除了生態保護，《礦業法》還應涵蓋哪些內容？

于潤滄：我國是礦業大國但還不是礦業強國。從有色行業的實際情況來看，目前銅鋁鉛鋅鎳這些資源完全靠國內資源是不可能的，必須要從海外獲取資源。所以，要從實施全球礦產資源戰略、建立境外資源供應保障體系方面來做一個全局的研究，形成指導方針。《礦業法》還應體現全球礦產資源戰略的頂層設計的意圖；同時要根據我們的國情、社會特點，研究礦業企業怎么樣安全高效經濟的運行；稅費如何有針對性地征收；此外，在礦業領域怎么搞綜合所有制，外資能不能進來，應該怎么進法，這些問題都是懸而未決的，需要《礦業法》給出答案。