安徽省礦業科技進展、不足與展望
——基于近10年來礦業領域科技獎項數據

姚寧廣 徐 芳

（安徽省科技創業服務中心，安徽合肥230088）

礦產資源是經濟、社會發展的基石，也是保證國家工業安全的基礎。經過近10年的快速發展，我國礦產資源的生產利用方式得到了大幅度升級，礦業領域的自主創新能力也得到了顯著加強［1-2］。然而隨著國家供給側改革的深入及對礦山綠色發展道路的推進，資源產業受到了一定的沖擊，這對礦山企業升級改造提出了更高的要求，也對礦業領域及其延伸涉及的開采、資源利用、環境、經濟、社會、人文等相關方向的科學技術創新提出了新要求［3-4］。

政府類的科學技術獎是政府激勵科技創新、技術進步的重要獎勵制度，經過多年的實踐，其在學科設置、評審、獎勵程序上形成了一整套成熟的評價體系。安徽省科學技術獎作為安徽省內科學技術領域的最高獎項，能夠從科技產出角度評價安徽省科學技術進展，其獎勵成果通過同行評議的方式得到了學術界及產業界的廣泛認可，可體現安徽省科技進步的前瞻性，同時為安徽省未來科技發展方向提供參考［4-6］。

目前針對安徽省科學技術獎的分析僅有零星報道，缺乏整體系統的分析挖掘。本研究結合2009—2019年礦業領域安徽省科學技術獎獲獎項目資料，梳理近10年間省內礦業領域科技發展方向，指出當前研究中存在的問題，并對礦業領域科技發展趨勢進行展望，為相關產業政策制定與決策提供重要的數據支撐及參考。

1 近10年礦業領域獲獎成果總體數量分析

2010—2019年10年間的安徽省科技進步獎中，礦業類共獲獎137項，平均每年獲獎數量在14項左右。其中一等獎16項，占總獲獎的11.7%，二等獎33項，占總獲獎量的24.1%，三等獎86項，占總獲獎量的64.2%。由圖1可知：10年間，礦業類獲獎量略有波動，其中在2010—2016年間礦業類獲獎項目總體呈增長趨勢，至2016年達到近10年的最大值17項，隨后兩年獲獎量急劇減少至2018年的10項，在2019年獲獎量又略有恢復。本研究認為，一方面在于行業科技力量的發展與行業的發展息息相關，行業發展蓬勃，在科研方面的投入也將隨之增加，成果也會隨之豐碩，行業下行，科研投入隨之縮減，科研成果也隨之減少；另一方面，科研成果的產生具有滯后效應，科研投入后一般在3～5年后成果才能呈現，因此科研成果數量雖然隨行業發展水平波動，但有3～5年的滯后期，由于2013年后礦業領域出現行業發展的低谷，使其獲獎數在2017年出現大幅度減少。分析圖1可知：雖然總獲獎數量在10年間的波動較大，但一、二等獎的占比總體呈上升趨勢，說明礦業領域科研成果投入—產出質量不斷增強，領域內總體科研水平發展勢頭良好。

從獲獎的礦山類型看，非煤礦山類每年獲獎數目較為穩定，保持在3～4項，煤礦類獲獎數目占礦山領域獲獎總數的比例較大，基本都保持著70%以上，但每年獲獎數目變化較大，2010—2016年呈增長趨勢，最高達到14項，2016—2018年迅速回落至7項，2019年又恢復至11項，其獲獎數目與國家的能源政策及煤炭行業的發展形式緊密相關（圖2）。

獲獎的第一單位往往是相關科研創新的第一貢獻者，決定著科研項目的成敗，能夠反映出該單位的創新水平。從獲獎的第一單位來看，近10年來，安徽省科技進步獎礦山領域獲獎第一單位大部分為企業，占總獲獎量的60.6%，占據了創新的主導地位，其次為高校占總獲獎量的24.1%，科研機構及政府機構獲獎分別占總獲獎量的10.9%及4.3%。分析圖3可知：隨著時間的推移，政府機構在科研創新中的作用越來越不顯著，企業在整個科研創新系統中所占比重呈波動下滑態勢，高校及科研機構的主導優勢開始顯現，在整個科研創新系統中所占比重逐步增加。

分析10年來各單位獲獎總量可知，第一單位獲獎數量前10名中，企業占7個、高校占2個、專業研究機構占1個。前3名中高校、企業、研究機構各占1個。統計所有參與單位的獲獎數量，前10名中高校數量升至4個，企業減少至5個，這說明在礦山類的科研創新中，企業處于引領地位，但高校作為合作單位，在科研創新中具有重要的地位（表1）。

2 近10年來安徽省礦業科技進展與不足

2.1 創新成果分布特征

分析10年來各創新方向的獲獎數量可知，礦山開采及礦山安全方向是創新的主體，分別占總獲獎量的36.5%及31.4%，獲獎數量最少的為礦山環境恢復治理方向，獲獎量占總量的6.6%。分析圖4可知：10年來創新領域雖然隨著時間的變化產生波動，但各年份內創新的主體基本不變，主要分布在礦山開采、礦山安全及礦山建設3個領域，礦物加工利用、礦山建設及礦山環境恢復治理方向獲獎成果較少。

2.2 近10年來安徽省礦業領域科技進展

2.2.1 礦山開采方向

礦產資源開發是礦山企業設立的首要任務，近10年來礦產開采領域的研究推動了礦產開采技術的迅猛發展。在非煤礦山開采的科研創新中，特殊難采資源的開發技術取得了顯著進步，在低品位礦體、深井特厚礦體、薄礦體、境外駐留礦體等難采礦體的開采技術上取得了突破，在上行開采、露天轉井工、充填開采等開采技術方面也取得了工藝上的進步。

隨著淺部資源逐漸枯竭，深部資源開發逐漸成為學者們研究的重點。薛俊華教授團隊在淮南千米深井圍巖破壞方面取得了重要成果，針對深部井巷工程“三高一擾動”條件下異于傳統巖石力學理論的巖體組織結構、基本行為和工程響應特征開展研究，攻克了深部高應力分區破裂巷道松軟破碎圍巖有效支護技術，解決了高地應力、高溫、高滲透壓力和強烈施工擾動條件下圍巖穩定控制問題［7-11］。謝廣祥教授團隊針對深井巷道礦壓顯現劇烈、巷道底鼓強烈等問題開展了深入研究，提出了適合于深部巖巷耦合支護方法，實施了適合于深部巖巷底鼓防治的超挖錨注回填措施，研究成果為建立深部巷道圍巖穩定性控制體系具有重要意義［12-15］。何滿潮院士帶領的團隊在淮北礦區深部無煤柱開采技術方面開展了研究應用，研發了定向預裂爆破技術，切斷頂板實現卸壓，為自成巷創造條件，形成了無煤柱自成巷圍巖控制技術體系，提出了大埋深復合頂板“切頂短臂梁”理論及力學模型，形成了大埋深復合頂板無煤柱自成巷開采技術和工藝流程，填補了國內無煤柱自成巷開采技術在大埋深復合頂板條件下應用的空白［16-19］。

除此之外，近年來安徽省針對礦山開采領域的研究完善了深部巷道圍巖控制機理和方法，提高了深部資源的采出率。在注漿充填開采、固體充填開采等綠色開采技術方面也取得了重要進展。針對深部開采高承壓水、堅硬頂板控制、預注漿、瓦斯抽采等方面也取得了重要成果。在復雜煤炭資源開發中，針對巨厚頂板、厚層紅層、高承壓水、大傾角厚煤層、大采高、特殊構造條件下的煤炭開采技術的成果產出得到了科學及產業界的廣泛認同。在煤炭開采裝備方向的科研創新也取得了不俗的成就，在開采裝備、運輸裝備、礦井水處理裝備、充填裝備及礦山生產系統集成應用方面都取得了一定的進展。

2.2.2 礦山安全方向

礦山安全是礦山有序運行的基礎保障，是近10年來礦業領域最重要的研究方向之一。露天礦開采方面，王運敏院士所帶領的團隊針對露天礦露天坑邊坡失穩、排土場滑坡、泥石流等多種巖土工程災變問題開展了深入研究，首次提出了邊坡“臨界滑動場”分析方法，消除了傳統的對滑動面形狀預設帶來的分析誤差，在國內率先研究與創建了邊坡可靠性評價體系，大幅度提高了邊坡穩定性分析的準確性，推動了我國露天礦山設計技術和邊坡穩定性評價技術的巨大進步［20-22］。曾云南教授團隊針對乳化炸藥生產過程中的安全問題進行了研究，提高了乳化炸藥生產線的安全水平［23］。

在煤礦安全方向，礦井瓦斯災害與礦井水害是近10年來研究的重點。在瓦斯災害方面，謝廣祥教授團隊針對煤與瓦斯動力災害發生機理及防控技術，以兩淮礦區深部突出危險工作面為研究背景，研發了新型含瓦斯煤氣固耦合參數測試儀及測試技術、工作面煤層“采動應力—瓦斯壓力和流量”一體化動態監測系統和技術、工作面采動條件下煤體擴容探測儀及探測技術，科學實現了煤與瓦斯突出災變的近場動態監測與預警，首創了工作面煤層擴容區采動應力的近場減壓主動消突關鍵新技術，有效控制了煤與瓦斯動力災害，并得到了廣泛應用［24-27］。李平教授團隊在煤層采動影響下覆巖運動及其對地面鉆井的破壞機理、深厚表土層高地應力條件下地面鉆井成井、護井和固井技術以及采動區地面鉆井抽采煤層群卸壓瓦斯方法等方面取得了研究突破，形成了深厚表土層高地應力條件下卸壓瓦斯地面高效開采模式。發明了煤層瓦斯抽采固井方法和固井系統和鉆井修正器，建立了地面鉆井抽采卸壓瓦斯高產、穩產的技術保障體系。如袁亮院士團隊研究了煤與瓦斯突出有效能量轉換機理、突出與瓦斯含量關系的理論、準確測定煤層瓦斯含量的關鍵理論與技術及突出臨界值確定的關鍵技術，創立了一整套適合我國深部中軟煤層的瓦斯含量法預測煤與瓦斯突出的技術體系［28-30］；張純如教授團隊針對深部礦井松軟煤層瓦斯含量測定存在“測不深、測不快、測不準”的難題，研發了深部軟煤原位取樣精準測定瓦斯含量關鍵技術及裝備，并在全國進行了推廣應用［31-32］。在礦井水害方面，錢家忠教授團隊針對基巖礦坑高角度裂隙突水治理方法開展了深入研究，創建了基巖裂隙水non-Darcy流模型和注漿漿液運移模擬與控制模型，研發了裂隙水突水水源快速判別及信息系統技術，創新了高角度離散巖溶裂隙水注漿新工藝即單孔大段高多層段復式注漿工藝，為解決裂隙突水問題提供了重要途徑［33-34］。針對松散含水層下開采、承壓水上開采、承壓水下開采條件下巖體結構控制及突水預測技術方面的研究，也取得了巨大進步。此外，針對沖擊地壓、煤炭自燃、復雜條件下的巷道治理工程的研究也取得了一定的進展。

2.2.3 礦山建設方向

在非煤礦山建設領域，中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司章林團隊開發了礦倉清倉系統的智能控制方案及千米深井金屬礦的冷風應用系統［35-36］。在煤礦建設領域，主要科研創新在于立井開鑿及巷道掘進方向。在立井開鑿方面，陳遠坤教授團隊開展了“一擴成井”快速鉆井法鑿井關鍵技術及裝備的研究，建立了“一鉆成井”和“一擴成井”鉆井法鑿井新技術、新工藝、鉆進過程風險評價和控制體系，研制出了新型巖石滾刀，表土滾刀（包括正刀、邊刀、中心刀），新型巖石鉆頭，大直徑表土鉆頭，泥漿固化技術，并進行了兩個井筒鉆進工業性試驗，取得十分顯著的經濟效益和社會效益［37］。程樺教授團隊針對煤礦深立井連接硐室群圍巖擾動效應與控制技術進行了研究，提出了煤礦深立井連接硐室群空間位置優化布置原則和方法，創新并完善了煤礦深立井連接硐室群設計方法，提出了煤礦深立井連接硐室群圍巖擾動綜合控制技術，有效減小了相鄰硐室群間的擾動效應，研發了適應不同工程地質條件的深立井連接硐室群系列新型支護結構，最終提出了煤礦深立井連接硐室群施工順序的全局優化方法［38-40］。在巷道掘進方面，復雜條件下巷道的高精度快速掘進技術是近10年來創新的重點，楊潤全教授團隊開展了高瓦斯復合頂板大斷面煤巷月掘進超千米綜合技術研究，研制了ZJC2×800/19/28巷道臨時支護液壓支架，解決了頂板控制難度大、安全程度低的難題，可以實現機械化、自動化，解決了傳統臨時支護工藝中存在的勞動強度大的難題，大大提高了掘進速度；構建了施工質量管理、安全管理、機電設備管理和通防地質保障四大保證體系，為巷道快速掘進提供了科學保障［41］。葛春貴教授團隊開展了構造復雜條件下巷道快速掘進高精度超前探測技術研究與實踐工作，提出了礦井巷道綜合地球物理成像超前預報技術，形成了基于綜合地球物理屬性的巷道前方含水與瓦斯富集等主要災害源性質的預報方法［42］。除此之外，各位專家學者針對礦山建設過程中的智能化設計、特殊地質采礦條件下的巷道掘進等的研究也取得了豐富成果。

2.2.4 礦物加工利用方向

礦物的高效清潔加工利用不但能夠提高礦物的利用效率，還能減少礦山廢氣污染物的排放。近年來部分學者在礦物加工利用方向開展了研究，在煤礦洗、選煤領域，閔凡飛教授針對難沉降煤泥水特性及治理新技術開展了研究，掌握了難沉降煤泥水特性，特別是煤泥礦物顆粒表面水化特性及其影響規律，拓展了煤泥顆粒表面水化理論，優化了難沉降煤泥水藥劑制度，開發了破膜聚沉技術、破膜脫水技術、加電減膜輔助沉降技術；同時開發了選煤專用脫泥池及脫泥浮選技術工藝，解決了高灰細泥難沉降污染浮選精煤的難題［43-46］。在非煤礦產資源加工利用領域，張沖教授團隊開展了硅基功能材料梯級加工關鍵技術研發及產業化研究，攻克了低鐵石英砂ppm級深度提純、高純超細球形硅微粉火焰熔融法制備與全氧燃燒懸浮球化裝備、石英尾砂高值化綜合利用等關鍵技術難題，達到國際先進、國內領先水平［47-48］。此外，針對低品位鐵礦石的綜合利用，難摩銅礦石的SAB磨礦分級關鍵技術及低濃度瓦斯的提濃技術研究也取得了一定的進展。

2.2.5 地質找礦方向

找礦技術的發展是國家礦產資源可持續發展的重要保障。根據10年來的獲獎情況看，安徽省在該方面取得了豐富成果。在找礦裝備方面，2013年朱恒銀教授團隊完成了分體塔式全液壓動力頭鉆機及高強度繩索取芯鉆桿的研制，提升了我國深孔地質巖芯鉆探的配套關鍵裝備水平及機具鉆進能力，為深部找礦地質勘探提供了技術支撐［49］。2015年朱恒銀教授團隊再次完成了深部地質找礦巖芯鉆探關鍵技術的開發工作，在國內首次全面總結出了一套完整的、適應性強的小口徑深部巖芯鉆探鉆進工藝技術體系，開發了全方位定向鉆孔設計與軌跡動態監控軟件，國內首次在小口徑巖芯鉆探中采用360°全景鉆孔數字成像技術，獲得地質信息，配合巖芯定向測量，解決了單孔中巖礦層延伸方向判別的難題，豐富和發展了我國深部鉆探技術，對于促進我國鉆探技術發展起到了重要的推動作用［50］。在找礦技術方面，多波技術、三維地震技術為復雜地質條件下的地質勘探提供了技術保證。在成礦及找礦理論方面，厚覆蓋層下的深部找礦技術研究取得了突破。此外，楊曉勇教授、周濤發教授分別在沿江地區成礦理論方面取得了重要成果。

2.2.6 礦山環境保護及恢復治理方向

由于我國前幾十年礦產資源粗放型開采，礦山環境遭受破壞，近年來環境問題逐漸受到國家重視，隨著礦山環境保護方面投入逐步加大，近年來有多項高質量的科研成果問世。目前在礦區環煤礦沉陷區環境修復方面科研成果較為豐碩，如徐良驥教授團隊針對開采沉陷問題開展研究，構建了沉陷區土地損傷評價模型，研發了采煤沉陷區土地質量監測、土壤重構和復墾地生產力評價關鍵技術，提出了老采空區上方建筑地基變形機理及穩定性評價方法，構建了采煤塌陷區水資源環境調查與評價方法、沉陷水域水資源保持與綜合利用關鍵技術，構建了采煤沉陷區“煤文化—地質遺跡—濕地生態景觀—城市休閑度假”一體化的國家礦山公園建設技術體系［51-54］。徐翀教授團隊針對兩淮礦區沉陷區水循環機制進行了研究，明確了兩淮礦區采煤沉陷區水循環轉化機制下的沉陷區積水機理，創建了采煤沉陷區分布式“水量—水質”綜合模擬預測模型，研發了兩淮礦區采煤沉陷區蓄洪除澇與水資源利用關鍵技術，并構建了沉陷區水資源的綜合利用方案［55］。此外，楊化超教授、嚴家平教授、吳玉華教授等團隊也針對采煤造成的地表沉陷及沉陷區土地、環境損傷及恢復治理技術開展了研究，取得了一定的成果。

2.3 安徽省礦業科技研究存在的問題

經過十多年的發展，安徽省礦業科技領域取得了長足的進步，特別是在礦山開采及礦山安全領域，技術進步極大提高了我國礦產資源的回收能力和礦山作業的安全性。但隨著我國綜合國力的提升，針對礦山領域各方面的要求也不斷提高。然而安徽省乃至國內礦山開采中出現的資源回收效率低、勞動密集程度高、單位資源量傷亡數與發達國家仍有差距、資源環境協調發展能力不強等問題在一定程度上阻礙了行業的快速發展。如何在高效開發利用礦產資源的基礎上，加強礦山智能化建設、提高礦山安全建設及生態環境保護水平，亟需深入研究。

2.3.1 礦產資源開發自動化水平低，現代安全監測技術應用有待加強

隨著國家礦業資源產業去產能化進程的加深，大量的產業工人被分流。在這個過程中的背后，更嚴重的是由于礦山企業自動化、智能化生產水平低造成的行業生產效率與發達國家間存在巨大差距。以煤炭企業為例，國內大型煤炭企業人均年產量僅為1 730 t，而同期美國將近為31 000 t，僅為其5.6%，印尼為8 400 t，為其27.1%，造成企業抵御風險的能力較低。當前安徽省乃至全國礦山企業自動化水平整體較低，礦山智能化發展仍處于初級階段，但礦山企業發展過程必然要從勞動密集型升級為技術密集型產業，在這個過程中資源開采的自動化、智能化技術的發展必然是未來礦山科技發展的重點。

隨著多年來的發展，我國礦山安全技術水平取得了巨大進步，但隨著資源需求量的增大，使得資源開采的深度不斷延伸，造成其安全問題更加嚴重，需要采用更加現代化、智能化的監測手段來對其中的風險進行預警、規避。當前由于國內煤礦規模參差不齊，其技術水平也相差較大，使得大量的中小型礦山安全監測管理系統落后，現代安全監測水平較低，造成安全風險增加。因此需要在安全監測的理論標準與技術手段上進行全面更新與提升，進一步提高礦山安全監測的自動化、智能化水平，保障礦山企業安全生產。

2.3.2 資源回收率低，廢棄礦山資源回收能力有待提升

我國礦產資源回收技術水平整體偏低，以煤炭資源為例，我國平均煤炭資源回收率僅為50%，遠低于發達國家的80%，同時隨著淺部資源的逐步枯竭，現有支撐資源綠色、安全、科學開發的資源量僅為5 048億t左右，僅能夠支撐50年左右的開發。其他礦山資源的開發也面臨著類似的情況，未來礦產資源的開發將陷入困境。然而，當前薄礦層的開采水平低、低品位礦產資源利用水平差，共伴生資源開發技術能力不足嚴重威脅著礦產資源的安全高效利用。

由于我國早期礦產資源開發利用水平低，造成大量礦山在關閉后仍有大量資源遺留，造成了大量資源浪費。如何綠色、高效地開發廢棄礦山遺留資源，是當前我國資源開發中的重要問題之一。現階段，我國對于廢棄礦井資源的開發利用水平較低、理論較為薄弱，且礦山關閉后其地質采礦條件變化巨大、各類型礦山開發利用條件不一等特點使其開發利用難度巨大，廢棄礦山資源安全高效回收面臨巨大挑戰。

2.3.3 資源環境協調發展面臨挑戰

礦產資源開采過程中帶來了一系列的環境問題，如露天開采過程會造成土地形態功能破壞問題，排土場、矸石山造成的地表壓占問題及露天開采引發的邊坡地質災害問題等，井工開采造成的地下水資源流失，開采沉陷引起的土地生態損傷及功能性破壞等，都給我國資源環境協調發展帶來了較大的困難。當前針對礦山開采造成的環境損傷的后期恢復治理已經取得了重大進展，但針對煤炭開采沉陷地表生態損傷機理，不同土地損毀特征下環境修復策略體系的研究仍需進一步開展。此外，在資源開采前及開采過程中，顧及環境保護的礦產資源開發技術手段的研究尚在起步階段，仍存在明顯的技術缺陷，亟需進行技術攻關，實現資源環境協調發展。

3 安徽省礦業科技發展展望

3.1 智慧礦山建設

隨著科學技術的進步，我國礦山發展經歷了機械化礦山、自動化礦山、數字化礦山等多個發展階段。近年來，以5G、人工智能、大數據及區塊鏈、物聯網為代表的信息技術革命的到來，全球礦業領域發生著新的變革。以無人化、信息化、智能化為基礎的智慧礦山建設成為礦山領域發展的熱點。目前我國智慧礦山建設正處于初級階段，隨著國家“中國制造2025”的推進［57］，我國智慧礦山發展正朝著高水平、大縱深方向發展。

有別于礦山自動化與數字礦山建設，智慧礦山利用新一代5G通信技術，智能傳感芯片為基礎構建智能化信息基礎設計，利用無人駕駛技術、智能作業系統、物聯網技術構建智能化采、選、冶裝備系統，構建基于區塊鏈、大數據及人工智能的生產、運營、決策體系，在礦山采、選、冶過程中實現主動感知、主動判斷、主動預警、主動糾錯、主動決策，形成礦山作業的無人化執行及閉環反饋。

目前安徽省在礦山智能裝備制造、智慧礦山標準體系構建方面都有著較大的欠缺，具有很大的發展空間。在資源開采方面，可基于5G技術的低延遲特性并結合自動化技術實現資源自動化開采和人工遠程干預，多源傳感器提供的海量機具姿態、礦山壓力、工作面壓力、瓦斯等環境數據結合大數據及深度學習算法，實現資源開采過程中的智能感知和精準控制。在礦山安全方面，危險源識別和預警技術及災后緊急處理系統是未來發展的主要方向，利用室內定位技術進行礦山人員行為跟蹤識別，結合傳感器數據進行風險水平的綜合評估，實現礦山風險等級的實時評定、實時預警、實時校正。在礦山資源綠色開發方面，利用北斗+遙感，北斗+地面、地下傳感技術，實時監測資源開采活動對地表生態、地下水資源的影響。基于礦山大數據實現資源開采環境損傷預報，開發減損開采、無損開采技術，實現礦山環境未開發先保護。基于以上技術，建立云端數據計算決策平臺，實現智慧礦山的多源統籌管理，智能決策。智慧礦山是礦業科學發展的新的歷史階段，隨著我國安全、易采資源不斷減少，建設智慧礦山是我國保證從業人員安全、提高資源開發效率的必然選擇。

3.2 資源高效開發利用

經過多年的開發，優質易采資源逐步減少，資源的高效開發利用逐漸成為我國資源開發研究的重點。其中伴生資源協調共采和深部資源開發將成為未來我國資源開發利用的主攻方向。

在伴生資源的回收利用中，針對非煤礦山應提高針對多金屬礦的選礦和冶煉技術水平，開展稀有金屬的共生礦開發、復雜難處理稀土金屬伴生礦提取等技術的研究。針對煤礦進一步開展煤與瓦斯共采技術研究，開展煤系伴生金屬、非金屬資源的開發利用技術研究。

“三高一擾動”環境下巷道及采場圍巖嚴重變形破壞及動力災害頻發是影響深部資源開采的主要難題。針對該問題未來可通過開展深部圍巖持續流變及結構大變形機理研究，來揭示覆巖分區破斷及礦壓動態遷移規律，開發適用于深部礦井的圍巖控制技術。同時可通過開展礦產資源的流態化開采技術（如非煤資源的原位浸出萃取技術及煤炭資源的地下氣化技術、原位生物降解技術及物理破碎流態化開采技術等），實現深地資源的地下原位采、選、冶。

3.3 礦山生態保護與恢復治理

十九大以來，習近平總書記提出了“綠水青山就是金山銀山”的理念，這不但要求政府及礦山企業要修復以往在資源開發利用過程中所破壞的生態環境，而且要在當前及未來的礦業生產過程中做到生態減損開采甚至無痕開采。

過去幾十年的粗放型開采給礦山生態環境造成了一定的破壞，其環境破壞的問題主要在于工業“三廢”問題及礦山開采造成的土地損傷問題。目前針對工業“三廢”減排問題，國內已有較為完善的解決方法，但針對固體廢棄物侵占及礦山開采直接導致的損毀土地的生態修復問題仍需要長期、深入地開展研究。針對礦區土地生態修復應結合礦區及損毀土地的特征系統開展，從損毀土地的生態承載力研究出發，分別對土地復墾過程中的土壤重構、生物恢復及景觀重塑過程中的景觀設計及構建進行研究，從而對不同類型的損毀土地進行生態修復。

基于礦山生態保護需求，開發礦山生態減損的綠色開采技術將成為近期及未來研究的重點。這需要將礦山開采前、采中、采后地質響應特征及時空變化規律作為重點研究對象，建立礦業生產對水資源、土地資源、大氣及建筑物的損毀模型，以此為基礎建立礦山綠色開采方法，開發露天礦山邊開采邊治理技術，降低礦山開采對生態環境的影響，進一步研究井工開采中的充填開采、條帶開采及帶狀充填開采技術，大力開展礦產資源的流態化開采技術的前瞻性研究，為礦山減損開采提供科技支撐。

3.4 關閉礦井資源及空間開發利用

近年來，隨著我國淺部礦產資源日漸枯竭及國家供給側改革政策的實施，大量礦山被迫關閉。由于我國早期開采技術較為落后，礦山資源回收率較低，關閉礦山仍有大量資源遺留，同時關閉礦山還提供了寶貴的地上、地下空間資源。因此，實現關閉礦井資源、空間的高效開發利用，可為提高我國資源回收率及實現礦山企業可持續發展提供重要思路。

關閉礦井資源開發與常規生產礦井不同，由于其資源賦存量少、品位低，不宜采用常規固態資源開采方法，因此可利用礦山原有的礦井巷道或采用定向鉆井工藝進行礦產資源流態化開采。為此，首先需開展關閉礦井資源評估及流態化開采的適應性研究，針對非煤礦山開展就地破碎浸出式開采的研究，針對煤礦開展遺煤資源的煤炭地下氣化開采研究。

礦山關閉后形成了大量的地上、地下空間資源，針對地上空間資源，由于面臨著老采空區地表長期沉降的問題，可首先開展礦區建設場地的長期地基穩定性評價研究，在此基礎上進一步開展沉陷區城鎮建設、大型基礎設施建設、景觀工程建設研究。針對地下空間資源利用，可對采空區二氧化碳捕獲與封存及采空區地下油氣儲備庫建設進行前瞻性研究，以實現關閉礦井資源及空間的可持續開發利用。

4 結 論

（1）總結了安徽省科學技術獎礦業類的獲獎趨勢，結果表明，礦業科技進步與其行業發展息息相關且有滯后效應；分析了不同年份內其在各類機構的分布規律，認為近10年來省內礦業類科研創新主體為企業，但正逐步向高校及科研機構轉移。

（2）近10年來安徽省礦業領域在各個方向的科研創新都取得了不俗的成績，在礦山開采及礦山安全方向成果尤為突出，在礦山深部開采、圍巖控制技術取得了重要突破，在礦井水害、瓦斯治理及生態減損開采方面取得了重要成果，礦山環境保護及恢復治理方向的發展較為迅速。

（3）安徽省礦業科技發展仍存在諸多問題：礦產資源開發自動化水平低，現代安全監測技術應用有待加強；資源回收率低，廢棄礦井資源回收能力有待提升；資源環境協調發展面臨挑戰。

（4）未來安徽省礦業領域的主要創新方向為：以少人化、無人化為目標，涉及生產、運營、決策全體系智慧礦山建設研究；針對深部資源、低品位資源及伴生資源的采礦、選礦、冶煉技術的研究，提高礦產資源的開發利用水平；開展礦山全生命周期的礦山環境破壞防治及環境恢復治理研究，實現礦山減損、無損開采；提升關閉礦井資源及空間開發利用水平，實現關閉礦井資源及空間的可持續開發利用。