我國綠色礦山建設研究現狀與發展趨勢

摘要：本文基于文獻計量探索綠色礦山建設研究現狀與發展趨勢，為綠色礦山建設研究與實踐提供參考。其間運用專業文獻計量工具Citespace等對Web of Science核心合集與CNKI數據庫收錄的國際、國內關于綠色礦山建設研究文獻的發文量、發文作者、發文國家、高頻率關鍵詞進行相關指標統計和可視化分析。研究表明，綠色發展是永恒不變的主題，我國綠色礦山建設方面的研究處于世界領先地位，并基本步入理論應用階段；當前的綠色礦山多指的是綠色煤礦，且研究側重點為技術應用和生態資源協調可持續發展方面；業內人士、研究機構及政府需要在綠色礦山建設有關標準和制度體系、發展模式及建設規劃編制、礦山信息系統、智能開采及生態經濟等方面通力合作，共同推動綠色礦山建設的進一步發展。

關鍵詞：綠色礦山；文獻計量；發展趨勢；可視化分析；Citespace

中圖分類號：F426；X322 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）03-0-07

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.03.028

Abstract： Based on bibliometrics， this paper explores the status and development trend of green mine construction research， and provides reference for the research and practice of green mine construction. During this period， the professional bibliometrics tools such as Citespace are used to carry out relevant index statistics and visual analysis on the volume， author， country and high-frequency keywords of international and domestic research documents on green mine construction included in the core collection of Web of Science and CNKI database. The research shows that green development is an eternal theme， and China's research on green mine construction is in the leading position in the world， and has basically entered the stage of theoretical application; the current green mines mostly refer to green coal mines， and the research focuses on technology application and coordinated and sustainable development of ecological resources; industry insiders， research institutions and the government need to work together to promote the further development of green mine construction in terms of relevant standards and systems， development models and construction planning， mine information system， intelligent mining and ecological economy.

Keywords： green mine; bibliometrics; development trend; visual analysis; Citespace

礦山開采活動影響范圍內存在山水林田湖草沙等多重自然資源，它是人類賴以生存與發展的寶貴資源庫[1]。發展綠色礦業、建設綠色礦山，既是立足國內提高能源資源保障能力的現實選擇，也是轉變發展方式、建設資源節約型與環境友好型社會的必然要求，對我國經濟社會發展全局具有十分重要的現實意義和深遠的戰略意義。因此，如何建立以資源合理利用、生態環境友好和促進礦地和諧為主要目標的綠色礦山成為業內普遍關注的問題。

文獻計量是以文獻體系和文獻計量特征為研究對象的一種定量化分析方法，主要采用數學、統計學等計量方法，研究文獻的分布結構、數量關系、變化規律和定量管理，進而探討科學技術的研究現狀、特征和規律[2]。作為科學知識的有形載體，科技文獻蘊含著大量有關研究主題發展的歷史線索及信息。目前，綠色礦山領域的文獻較多，但采用文獻計量方法分析綠色礦山建設的研究相對較少。龔鵬等[3]對中國知網（CNKI）的期刊庫、學位論文庫和會議論文庫中收錄的1979—2018年綠色礦業有關的科學文章進行數據挖掘和指數分析，得到高等院校、事業單位、行政機關等機構各自對綠色礦山研究的特點；高云峰等[4]利用VOSviewer和Citespace兩款可視化分析軟件，定量分析2000—2018年發表的相關文獻，得到礦山生態環境修復領域的研究方向；張賽男等[5]總結了國際綠色礦山領域近年來的發展情況及綠色礦山建設涉及的諸多學科領域；郭曉劍等[6]以CNKI數據庫為數據源，通過文獻計量分析從技術、生態和政策3個方面提出綠色礦山建設的具體建議。

目前，綠色礦山建設領域的文獻計量研究多限于單一研究方向或問題的綜述，或是研究的數據來源僅限于國內期刊，均具有一定局限性。因此，本研究通過文獻計量學的科學方法，以Web of Science核心合集（WoS）與CNKI數據庫為數據源，探究近年來我國綠色礦山建設領域的主題分布與研究熱點，了解該領域研究的發展趨勢、特點和熱點主題，為綠色礦山建設的實踐與革新提供參考。

1 數據來源與方法

本研究以關于綠色礦山建設的期刊文獻為研究對象，數據來源于Web of Science核心合集（WoS）與CNKI數據庫中截至2022年6月2日的相關文獻。

基于文獻科學索引的檢索特點，遵循檢全和誤差最小原則[7]，參考相關研究[8-9]，在WoS中以TS＝（digital OR green OR intelligent） AND TS＝（mine OR mining industry） AND TS＝（construction OR development OR restoration OR governance OR remediation OR development）為檢索式，文獻類型為Article與Proceedings paper，篩選得到2 395篇文獻。

在CNKI數據庫中以主題＝（數字+綠色+智慧+智能化）AND主題（礦山+礦業）AND主題（建設+發展+修復+治理+整治+開發）為檢索式，文獻類型為期刊論文與有關會議論文，最終篩選出6 125篇論文。使用Citespace、NoteExpress、Origin等軟件，對綠色礦山建設研究領域的發文量、發文作者、發文國家和高頻率關鍵詞進行分析，從多維尺度客觀反映國內外綠色礦山建設有關領域的發展現狀及研究趨勢。

2 結果與分析

2.1 發文量分析

發文量是最基本的文獻度量指標，通過歷年發文量分析，判斷綠色礦山建設領域研究的熱度變化；通過對比WoS與CNKI的歷年發文量，判斷國際國內對該領域的關注程度，進一步明確研究目標。從圖1可以看出，在1990年之前，國內國外相關論文產出都比較少。從累計發文量（截至2022年6月2日）來看，國內國外分別為6 125篇與2 395篇。觀察發現，國際研究的年發文量在1990年之后呈增長趨勢，自2019年后進入爆發式增長。而國內的發文量在1990—2011年呈增長趨勢，2012—2013年出現猛增，2014年后驟降，進入增長停滯倒退階段，2016年之后則進入又一個研究熱潮。

從累計發文量來看，國際的論文數遠低于國內；從年發文量來看，我國的年發文數增長相對于國外較為平緩，而國外在近兩年才進入爆發式增長。這說明關于綠色礦山建設方面的研究，我國起始更早也更重視。

我國發文數的增長趨勢與有關政策的發布及行業的整體發展分不開。2008年，中國礦業聯合會主導簽訂《綠色礦山公約》，得到許多礦山企業的廣泛肯定和積極響應。2010年，原國土資源部發布《關于貫徹落實全國礦產資源規劃 發展綠色礦業 建設綠色礦山工作的指導意見》，這是第一份以官方文件的形式提出建設綠色礦山的明確要求，隨后的政策相對較少。隨著時間的推移，環境保護力度增大，綠色礦山建設理念逐步深入人心，2015年及之后的幾年里相應政策陸續出臺，直接推動了礦業的規整與進一步發展[10-12]。政策的發布與年發文量的增長趨勢表明我國綠色礦山建設具備成熟的理論基礎，其于2016年后逐步進入理論應用階段[13-21]。

2.2 國家分析

利用Citespace軟件對國家之間綠色礦山建設研究的合作網絡（即共同作者）進行分析，不同國家的研究協作關系如圖2所示。節點被分配給不同合作者，節點越大表示該國家作者發文量越高，節點顏色從淺到深表示研究者發文的時間段靠近現在的程度，鏈接的粗細代表協作強度，線條越粗，表示國家之間的合作越緊密。

WoS中的統計數據表明，綠色礦山建設研究的論文作者分布在137個不同的國家或地區，其中排名前10的國家囊括了超過58%的作者。WoS中綠色礦山建設研究領域的排名前10國家的占比情況如圖3所示，世界各國對綠色礦山建設領域的研究關注程度排名為：中國、美國、澳大利亞、英國、西班牙、加拿大、德國、印度、韓國、意大利等。

由圖2可知，若只考慮最大的子網絡，合作網絡分為美國、中國2個主要的集群。圍繞美國和中國的這2個集群合作比較緊密。正如在其他科學研究領域中發現的那樣，合作國家通常在論文產出方面以最有生產力的國家為中心。

2.3 作者分析

通過作者共現分析，可以識別出一個學科或領域的核心作者及其之間的合作和互引關系，并可以通過閱讀領域內高影響力的作者的文獻，更快更全面地掌握領域內的核心理論。綠色礦山建設領域研究文獻核心發文作者及其之間合作的關系如圖4所示。節點的大小反映了作者的共現頻次，連線的粗細代表了合作的密切程度。從國內的網絡圖譜來看，共現節點數量為21，連線數量為13，網絡密度為0.061 9，研究集中度較高，但未發現領域權威地位者。在綠色礦山建設研究領域，國內作者的影響力排名為：侯華麗、吳立新、王國法、汪云甲、任懷偉等。從國際的網絡圖譜來看，共現節點數量為26，連線數量為12，網絡密度為0.036 9，研究集中度較低。在綠色礦山建設研究領域，國際作者的影響力排名為：Yu Jia、Bjorn Ohlander、Christian Maurice、Yi Tan等。

CNKI核心作者近年關注或者研究的主要內容有：綠色礦山有關標準和制度體系，嚴格資源開發準入和監管[22-27]；綠色礦業發展模式及綠色礦山建設規劃編制[28-30]；近零生態損害的智能化無人化開采、智慧能源系統的構建[31-33]；礦山信息系統及智能煤礦，包括自動輔助駕駛等技術應用[34-38]。WoS核心作者近年關注或研究的主要內容有：尾礦修復；礦山廢料的再利用[39-40]；高強度開采條件下的覆巖和松散含水層的破壞特征及環境保護等[41-42]。

2.4 關鍵詞分析

關鍵詞是體現研究內容中心概念的詞語，通過關鍵詞的分析可以發現綠色礦山建設有關領域的主要內容與核心觀點。綠色礦山建設研究領域排名前20的高頻關鍵詞如表1所示，從國內研究來說，高頻關鍵詞呈現3個特點：以（綠色、數字、智慧）礦山建設有關研究為主，排名前20的高頻詞中有近55%與之有關；開采技術、礦產資源、生態文明及應用等的頻次也較多，說明我國綠色礦山建設的側重點在于技術應用和生態資源協調可持續發展方面；現有的綠色礦山以綠色煤礦為主。而國際高頻關鍵詞則較為百花齊放，涉及數據挖掘技術、系統、模型、重金屬、分類、預測、影響、管理、大數據等方面，表明國際學者對綠色礦山建設領域的研究更多地在于其某一類細分領域或某一項技術方面，系統化研究較少。

繼續采用Citespace軟件繪制關鍵詞聚類圖譜，如圖5所示。圖中每個圓圈代表1個關鍵詞，圓圈大小代表關鍵詞的頻率與熱度，連線的粗細表明關聯的緊密程度。由圖5可以看出，CNKI中綠色礦山建設領域的研究主題大致分為4類：綠色礦山、數字礦山、綠色礦業、智慧礦山，共涵蓋綠色開采、技術應用、煤炭工業、智能化、數字信息化、礦產資源、循環經濟、礦山生態等領域。而WoS中綠色礦山建設領域的研究主題的聚類相對較多，包括地質聚合物、水文學、酸性礦排水、半導體、數字高程模型等。我國學者關于綠色礦山建設領域的研究涵蓋了系統概念與技術應用等方面，而國外學者多偏向于智能技術的應用。智能化開采技術為共同關注熱點，生態文明與循環經濟在近幾年的研究文獻中出現較多。

3 結語

綠色發展是礦業永恒不變的主題。不論國內還是國外，綠色礦山建設的有關研究熱度呈加速上升勢態，理論的成熟與有關技術的逐步應用正推動行業向更高一級的數字或智慧礦山建設邁進。結合目前國家層面的碳達峰與碳中和戰略，礦業更要走低碳或零碳式綠色發展之路。同時，技術創新成為礦業的核心競爭力。綠色煤礦是當前綠色礦山的主要構成，且與數字化、智能化等有關的技術研究多應用于煤礦業，信息技術的應用正推動以煤礦為代表的資源型企業的精細化與智能化進程。技術創新正提升礦業企業的核心競爭力[43-45]。未來，我國綠色礦山建設的發展趨勢或將側重于信息技術應用、生態資源協調可持續發展、綠色礦山建設有關標準和制度體系、發展模式及建設規劃編制、礦山信息系統、智能開采及礦山生態等方面。另外，政策引領綠色礦山建設發展方向。我國關于綠色礦山建設的若干政策引領著原本粗放式發展的礦業逐漸規范化、智能化，但政策的落地及綠色礦山的內涵詮釋方面仍存在問題，一是綠色礦山標準仍不夠細化，難以體現礦山類型差異與地域差異，二是政策的持續性力度不夠。業內人士、研究機構及政府需要在綠色礦山建設有關標準和制度體系、發展模式及建設規劃編制、礦山信息系統、智能開采及生態經濟等方面通力合作，共同推動綠色礦山建設的進一步發展。

參考文獻

1 蘇海磊，王凡凡，陳海燕，等.浙江省麗水市山水林田湖草生態保護修復工程規劃與實踐[J].環境工程技術學報，2022（1）：224-231.

2 Huang M，Wang Z，Chen T.Analysis on the theory and practice of industrial symbiosis based on bibliometrics and social network analysis[J].Journal of Cleaner Production，2019（213）：956-967.

3 龔 鵬，張洪巖，趙奎濤.全國綠色礦業研究文獻統計分析[J].中國礦業，2018（10）：104-107.

4 高云峰，徐友寧，祝雅軒，等.礦山生態環境修復研究熱點與前沿分析：基于VOSviewer和CiteSpace的大數據可視化研究[J].地質通報，2018（12）：2144-2153.

5 張賽男，王 瑜.基于文獻計量的國內外綠色礦山領域研究現狀分析[J].有色金屬設計，2020（4）：113-118.

6 郭曉劍，胡 歡，劉亦晴，等.基于CiteSpace的我國綠色礦山研究可視化分析[J].黃金科學技術，2020（2）：203-212.

7 封勇麗.轉基因食品安全研究的文獻計量學分析[D].北京：北京理工大學，2016：11-12.

8 畢 晨，趙琦睿，朱 琳.基于文獻計量的國際移民管理研究概況與發展趨勢可視化分析[J].科學觀察，2021（6）：53-66.

9 陳宇東，李海俠，李峰銳，等.環境磁學領域研究現狀與趨勢：基于VOSviewer的文獻計量和可視化分析[J].化工礦物與加工，2021（6）：50-52.

10 王瓊杰.“十四五”砂石之路如何走？訪談中國砂石協會會長胡幼奕[N].中國礦業報，2022-11-16.

11 高 葦.環境規制下我國綠色礦業發展研究[D].武漢：中國地質大學，2018：15-16.

12 譚金華.綠色礦山及礦山安全環保政策解讀[J].石材，2020（1）：11-25.

13 于德福.我國首個綠色礦山建設全國標準發布[J].資源與產業，2017（6）：70.

14 謝 琳，龍立學，賴榮旋，等.綠色礦山建設探索與實踐：以江西下壟鎢業樟斗礦區為例[J].中國礦業，2019（12）：77-81.

15 彭劍平，沈述保.綠色礦山建設長效機制與典型案例[J].黃金科學技術，2016（4）：133-136.

16 陳 蒙，林錦富，段昌盛.綠色礦山建設中的地質災害監測數字化技術應用[J].地質災害與環境保護，2018（4）：54-57.

17 劉玉強.綠色礦業體系建設探析[J].黃金，2020（9）：1-5.

18 夏 天.淺析基于高質量發展視角的綠色礦山建設評價指標體系研究[J].世界有色金屬，2021（20）：185-186.

19 王 晶.淺析技術創新在綠色礦山建設中的應用[J].化工礦物與加工，2017（11）：53-55.

20 汪月萍.統籌利用深化標準 打造高標綠色礦山：浙江省長興縣建筑用石料綠色礦山建設的探索[C]//防治地災 除險安居——浙江省地質學會2017年學術年會.2017.

21 吳 鵬，胡建軍.有色金屬行業綠色礦山采礦技術現狀[J].中國礦業，2016（2）：154-157.

22 劉麗萍，侯華麗，劉建芬.對我國綠色礦山建設與發展的思考[J].中國國土資源經濟，2015（7）：18-21.

23 黃 潔，侯華麗，陳麗新，等.我國礦業綠色發展指數研究[J].中國礦業，2020（7）：52-56.

24 王國法，任懷偉，趙國瑞，等.煤礦智能化十大“痛點”解析及對策[J].工礦自動化，2021（6）：1-11.

25 王國法，龐義輝，任懷偉.智慧礦山技術體系研究與發展路徑[J].金屬礦山，2022（5）：1-9.

26 任懷偉，王國法，趙國瑞，等.智慧煤礦信息邏輯模型及開采系統決策控制方法[J].煤炭學報，2019（9）：2923-2935.

27 王國法，龐義輝，劉 峰，等.智能化煤礦分類、分級評價指標體系[J].煤炭科學技術，2020（3）：1-13.

28 侯華麗，吳尚昆，蔣 芳，等.新時代我國綠色礦山建設規劃的思考[J].中國礦業，2019（7）：81-85.

29 王國法，龐義輝，任懷偉.煤礦智能化開采模式與技術路徑[J].采礦與巖層控制工程學報，2020（1）：5-19.

30 王國法，杜毅博，任懷偉，等.智能化煤礦頂層設計研究與實踐[J].煤炭學報，2020（6）：1909-1924.

31 王金華，謝和平，劉見中，等.煤炭近零生態環境影響開發利用理論和技術構想[J].煤炭學報，2018（5）：1198-1209.

32 王國法，張鐵崗，王成山，等.基于新一代信息技術的能源與礦業治理體系發展戰略研究[J].中國工程科學，2022（1）：176-189.

33 吳立新，劉帝旭，楊 洋，等.論城市地下空間資源評價：現狀與未來[J].地下空間與工程學報，2022（1）：35-49.

34 王國法，王 虹，任懷偉，等.智慧煤礦2025情景目標和發展路徑[J].煤炭學報，2018（2）：295-305.

35 侯 剛，王國法，張建安，等.1.1 m堅硬薄煤層智能化開采關鍵技術及裝備：以陜北侏羅紀煤田為例[J].煤炭科學技術，2022（3）：224-231.

36 侯 剛，王國法，薛忠新，等.煤礦輔助運輸自動駕駛關鍵技術與裝備[J].采礦與巖層控制工程學報，2022（3）：1-13.

37 王國法.煤礦智能化最新技術進展與問題探討[J].煤炭科學技術，2022（1）：1-27.

38 王國法，任懷偉，趙國瑞，等.智能化煤礦數據模型及復雜巨系統耦合技術體系[J].煤炭學報，2022（1）：61-74.

39 Virolainen A，Maurice C，Pabst T.Effective Oxygen Diffusion Coefficient of Till and Green Liquor Dregs （GLD） Mixes Used in Sealing Layer in Mine Waste Covers[J].Water，Air and Soil Pollution，2020（602）：11270.

40 Qureshi A，Maurice C，Ohlander B.Co-disposal of lignite fly ash and coal mine waste rock for neutralisation of AMD[J].Environmental Science and Pollution Research，2021（35）：48728-48741.

41 Bai E，Guo W，Zhang D，et al.Using the Magnetotelluric Method for Detecting Aquifer Failure Characteristics under High-Intensity Mining of Thick Coal Seams[J].Energies，2019（22）：4397.

42 Bai E，Guo W，Guo M，et al.Analysis and Application of Backfill Mining in Thin Coal Seams for Preventing Building Damage[J].Sains Malaysiana，2019（9）：1823-1832.

43 李金鋒，于騫翔.江西宜春鉭鈮礦數字化智能礦山建設與成果[J].有色金屬（礦山部分），2021（6）：42-45.

44 趙震宇.我國綠色礦山建設成效及發展建議[J].化工礦物與加工，2020（10）：4-8.

45 中國砂石協會.湖州新開元、浙江交投大皇山等砂石礦智能化試點通過浙江省驗收，模式將全省推廣[EB/OL].（2022-01-15）[2022-12-22].http：//www.zgss.org.cn/zixun/zhuti/13337.html.