古德生：創新驅動金屬礦業轉型升級

　　礦業是人類文明和社會進步的奠基石，是國家經濟價值鏈中最上游的產業，是國民經濟可持續發展的基礎。世界礦業支撐著全球經濟。

　　礦業是人類文明和社會進步的奠基石，是國家經濟價值鏈中最上游的產業，是國民經濟可持續發展的基礎。世界礦業支撐著全球經濟。

　　我國金屬礦業的成就舉世矚目，保障了世界經濟大國的可持續發展，成績巨大，也面臨新的挑戰。

　　建設礦業強國是國家發展戰略

　　進入21世紀，世界礦業快速發展，給我國金屬礦業帶來巨大沖擊。我們要從戰略的高度前瞻未來，大力推進由礦業大國向礦業強國的轉變。

　　用礦產資源的視野看世界

　　當今世界，除了用政治看世界，用軍事看世界之外，人們還必須要有一種更徹底、更本質的用資源看世界的視野;世界經濟、政治，乃至于軍事，倚重于天下礦業。

　　最早認識到資源重要性的是工業革命發源地的英國，這個重視資源壟斷的傳統，后被美國繼承。早在20世紀50年代，美國就開始實施爭奪、壟斷全球礦產資源的戰略;例如，美國在70年代的短短幾年內，就壟斷了拉丁美洲64%的鋁土礦、62%的鐵礦石、45%的錳礦和鋅礦。

　　資源爭奪是國際沖突的根本動因。為了奪取石油資源，世界才有伊拉克戰爭，才有顛覆利比亞的行動。在我國周邊，南海風起云涌，主要源自于它可能是地球上最后、最大的油氣寶庫;東海主權紛爭，同樣是因為東海存儲有大量的天然氣，并隱藏有大量的稀土資源。所以，礦產資源與礦產開發，深刻地影響著世界態勢。

　　資源安全是保障經濟永續發展的根本

　　我國工業發展規模前所未有。1979年的工業總產值為4600億元，2011年達到85萬億元，增長184倍。據美國商務部報告：2010年中國有221種工業品產量居世界第一，制造業產值是美國的1.4倍。

　　國家工業化的水平如果按中國社科院提出的綜合指數K來衡量，2005年時，K=50;多年來，K值年均提高4~5倍，到2010年，K=80左右。根據衡量標準，我國已經進入工業化的后期階段。

　　我國經濟持續快速發展，2010年我國人均GDP達7371美元，粗鋼消費強度69.4噸/百萬美元(GDP)，已超過發達國家的消費峰值，理應緩慢下行，但現實情況并非如此。據預測，我國的鋼、鋁、銅等主要金屬消費到高峰時，其總需求量相當大，礦產資源對外依存度很高。預計今后相當時期內，我國金屬消耗強度仍將持續處于高位。

　　我國鐵、鋁、銅等主要戰略性礦產資源儲量的占有量只有世界人均水平的42.4%、7.3%和23.3%，長期短缺已成定局。“走出去”勢在必行。國家資源安全，是保障國家經濟可持續發展的根本。

　　推進礦業轉型升級迫在眉睫

　　我國探明的金屬礦產資源儲量與第二經濟大國的需求量遠不相適應，致使成為大宗礦產品的主要進口國。綜觀世界，現有4300多國際礦業公司(不包括煤和石油)，在100多個國家開展資源勘探與開發，其中加拿大、美國和澳大利亞三國在全球國際礦業公司中所占比例高達63.5%。鑒于國外礦業大公司經營世界礦產資源已有半個多世紀，把已探明的大型優質礦產幾乎瓜分殆盡，剩下的是一些地勘程度很低、投資規模比較大、建設回報周期長、基礎設施落后的項目。由于我國礦業步入國際市場比較晚，雖是礦業大國，但缺少具有相當競爭力和影響力的跨國公司;在全球礦業市場上，科技競爭力相對薄弱，高端工程技術與管理人才嚴重不足，國際話語權不多;加上進入國際礦業市場充滿資源風險、經濟風險、市場風險和東道主國的政情風險等，使我國在國際市場中處于十分不利的地位。

　　國家實施“制造強國”戰略，需要一個“礦業強國”的強力支撐。但我國要由“礦業大國”向“礦業強國”轉變，路程還很長，除了受到國際礦業市場環境影響外，國內礦業開發水平與世界水平相比也有相當差距，如地下金屬礦山采掘設備的研發能力不強，礦山裝備與工藝技術的水平提升緩慢;科研創新能力不足，缺乏自主創新性成果。因此，大力推進礦業轉型升級，大力提升國際競爭力，已經迫在眉睫。它攸關國家經濟的可持續發展和“中國夢”的實現。

　　制約我國金屬礦業發展的主要因素

　　我國金屬礦業相對落后，這與國家的工業化水平有關，除此之外，也存在一些重大制約因素，及其衍生的許多問題，給礦業發展也帶來很大影響。

　　主要戰略性礦產資源嚴重短缺

　　我國主要戰略性礦產不足，如鐵、銅、鋁、鉀鹽的人均探明儲量分別約占世界人均的35%、17%、11%和5%。

　　上世紀末以來，我國支柱性礦產的消費急劇上升，超過國家GDP的增速，加上近年地質勘探和新礦建設投入不足，致使可采后備儲量緊缺，鐵、銅、鋁、錳、鉻、鉀鹽等的供需缺口不斷擴大，對外依存度高達52%~97%。

　　礦床賦存特點給資源開發帶來困難

　　我國小宗金屬礦產(稀土、鎢、錫、銻、鉬、鉍等)相對豐富，品質較好，而大宗金屬礦產(鐵、錳、鉻、銅、鋁、鋅等)十分短缺，品質較差。

　　總體來說，我國礦產資源稟賦較差，開采難度大。主要特點之一是中小礦床多、大型礦床少。例如，我國已發現銅礦產地900余處，其中大型、超大型礦床占3%、中型占9%、小型占88%。廣大中小礦山生產規模小、技術落后、管理落后、生態破壞嚴重。

　　我國金屬礦床埋藏相對較深，因此，90%以上礦山采用地下開采。開采越來越深，條件不斷惡化，技術要求越高，這不僅帶來嚴重的安全隱患，還使生產成本大幅上升。

　　我國礦產資源貧礦多、難處理共伴生礦床多。因此，資源綜合利用率較低，約30%～40%(發達國家70%左右)。賦存有共伴生資源的礦山，約有2/3還未開展綜合回收利用，尾礦利用率不到10%，資源損失相當嚴重，使本就緊缺的資源雪上加霜。

　　地下金屬礦采掘機械制造業相對落后

　　機械制造業是國民經濟的裝備部，國家經濟發展很大程度上取決于機械制造業的發展，礦業發展也是如此。先進的采礦裝備，是構成先進采礦方法的基礎;先進裝備與采礦工藝的工程結合，是創造高效率采礦的根本條件。

　　近幾年來，我國礦山機械制造業雖然取得長足進步，但發展較快的主要是選礦設備和煤礦采礦設備，而金屬礦山采掘設備這一大市場，卻似乎少有關注。金屬礦以地下開采為主，地下大型礦山主要依靠進口無軌設備，而占比例約80%的中小礦山，絕大多數至今仍停留在上世紀60~70年代的裝備水平。裝備落后，何談發展礦業。

　　對礦業的產業定位存在問題

　　我國礦業一直定位為第二產業，是何來由?早在建國初，學習前蘇聯，產業分類不按經濟活動性質，而是按生產單位劃分。前蘇聯企業的特征是“托拉斯化”，所以把礦業視為冶煉企業的車間，被打包成為加工業，這顯然是不合適的。

　　礦業開發的對象是不確定性與差異性很大的礦床，這注定礦業是個投資風險高、投入工程大、建設周期長、開采條件多變、作業環境惡劣的生產初級原料、效益主要在下游的基礎產業。

　　國家應該深入探討礦業的定位問題，這對礦業發展至關重要。如果改劃為第一產業，將有利于根據行業的特殊性，統一制定發展戰略和相關的法律法規、出臺相關支持政策，避免國家利益部門化，加速礦業融入經濟全球化。

　　上述制約礦業發展的四大因素，應通過加大改革力度，推進礦業轉型升級來逐步改善和化解。

　　創新驅動金屬礦業的轉型升級

　　面對全球化的礦業形勢和我國礦業發展中的重大問題，我們要不失時機，充分發揮后發優勢，創新驅動，推進礦業轉型升級。它涉及理念轉變、模式轉型和技術創新。下面就五個方面逐一探討。

　　加強國內勘查 有效利用外國資源

　　我國主要礦產資源的查明程度約1/3，潛力還很大。中國地質調查局已將鐵、銅、鉛、鋅、鋁、鉻、鎳、錳、金、銀、鎢、鉍、鉬等列為主攻目標，確定了重點找礦區帶，并部署大比例尺地質、物探、化探及專門找礦工作。近年來，國家啟動的新一輪找礦已取得重大成果，發現大型礦產地162個，中型289個，新增鐵礦資源儲量92.5億噸，銅礦1597萬噸，鋁土礦2.8億噸。青藏高原找礦獲得了重大突破。

　　另外，現有金屬礦山的采深多在500米左右，礦區深部和外圍的找礦潛力也還很大。我們要重點破解現有礦區、特別是廣大礦集區內中小礦床深、邊部勘探的難題。

　　我國金屬礦床約絕大多數是中小礦床，傳統采用各自獨立的開采模式。由于小礦開采深度有限，開采覆蓋范圍狹窄，人為地割裂了相鄰礦床賦存和礦化的信息，深部勘探工程難以展開，因此，嚴重制約礦山的深、邊部找礦，使廣大中、小礦山出現資源危機成為常態，給國家和地方帶來巨大的經濟損失和資源損失。要破解這一難題，出路在于整頓礦業秩序，整合資源，采用云錫“區域礦山”的建礦新模式，走集約化、規?；_發的道路。

　　我國礦產資源對外依存度很高，要充分利用國外資源。世界礦產豐富，大部分已探明的支柱性礦產，儲采比超過40年，鐵礦和鋁土礦超過100年。我們完全可以借鑒國外經驗，利用國家體制優勢，通過有實力的冶金企業、海運行業和金融機構等單位，組建經濟聯合體，成為相互持股的利益共同體，牢固構建合作趨同基礎;通過利益驅動，促使眾多成員企業，在國外開展風險勘探、購買產權、并購重組、參股包銷等投資過程中，圍繞競爭全球金屬產業鏈的主導權，精耕細作;在雄厚的獨立金融機構的支持下，依據優勢互補、互利雙贏的原則，把握國外冶金產業鏈的主導權，將國家部分外匯儲備轉為資源儲備，使組建的經濟聯合體成為國家實施全球礦產資源戰略的中堅。這也許比爭取礦產品定價話語權更為重要。

　　更新采掘設備 提升采礦技術水平

　　我國地下金屬礦山采掘設備制造相對落后，致使絕大多數礦山仍然采用淺孔鑿巖機和電耙等傳統設備，長期停留在上世紀60年代的裝備水平;少數大型礦山，依靠價格高昂的國外無軌設備，才基本達到上世紀80年代~90年代的水平。裝備落后必然采礦技術落后。半個世紀以來，我國金屬礦業的生產規模雖然有很大發展，但其主要依靠資源、資本、勞動力要素的投入。

　　在國外，以全自動液壓鑿巖臺車、遙控鏟運機和各種輔助車輛配套的無軌采礦設備及工藝，推動著采礦方法朝著高階段、大采場和更高效率方向發展。無軌采礦技術已成為礦業發展的主體技術，國外無軌采礦的礦山比重已達2/3以上，全員勞動生產率普遍提高了5～7倍;基本上實現了集中強化開采和規?；洜I。

　　無軌采礦技術的發展過程中，無軌設備的自動化、機電儀一體化，已經展現了智能采礦的美好前景。無軌設備智能化、遙控化是實現智能采礦的基礎條件，智能采礦是礦業發展的未來目標。

　　金屬礦采掘機械制造業要大力發展，與此同時，由于地下礦山的機械作業環境比其他行業惡劣，設備購置和維護費用也高，獲得持久運行的生命周期較短，因此，現代礦業要重視發展礦山采掘設備的“再制造”。

　　創新采礦方法 大幅提高采礦效率

　　采場是礦山生產的基本單元，礦山采用什么采礦方法，與礦床開采條件和礦山裝備水平密切相關，它決定著礦山生產系統、礦山安全環境、采礦生產效率、礦山生產規模、礦山經營效益。因此，要十分重視采礦方法的創新和發展，它反映著礦山采礦技術水平。

　　我國金屬礦床經過長期的大規模開發，已逐步轉向開采條件較差的五類礦床——深部礦床、低品位礦床、水體下礦床、風化破碎礦床、高寒地區礦床。開采難度越來越大。

　　在礦床開采條件千變萬化的情況下，采礦方法構思、設計和試驗本身，就是一個創新的艱難過程。我們應該在追求更新采掘裝備的基礎上，以安全高效采礦為核心目標，轉變采礦方法標準化的傳統思維定勢，樹立開采環境條件可再造的創新理念，以煥發無窮的創新思維，去實現采礦方法的創新，創造出如“緩傾斜多層松軟破碎礦體深孔合采連續采礦法”、“緩傾斜厚礦體廢石注漿成柱盤區深孔落礦連續采礦法”、“開采環境再造深孔誘導落礦嗣后充填采礦法”等。上述采礦方法的創新，使采場的日生產能力分別由100噸~110噸提高到320噸~440噸、由120噸~200噸提高到800噸~1000噸、由70噸提高到360噸。采礦方法的創新，為礦山實現擴能增效提供了最直接、最有效的技術支撐。

　　應該特別指出，礦山企業需要與時俱進精神，要十分重視采掘設備的更新和采礦方法的創新，這樣才能有效地把巨大的潛在效益挖掘出來，推動企業不斷登上新臺階。

　　建設數字礦山 用信息化改造礦業

　　我國礦業相對落后，如何去適應礦業全球化的形勢，參與國際競爭，向礦業強國轉變?

　　早在2006年國家就提出用信息化改造傳統產業的發展戰略，但是， 礦業行業推進遲緩，只是為了提高礦山安全生產保障能力，2010年國家提出建立礦山安全避險六大系統的強制性要求后，才逐漸引起重視。

　　我國金屬礦業還處于工業化中期階段，要趕上礦業發達國家，必須走工業化與信息化融合的發展道路，以信息化帶動工業化，別無選擇。幾年來，一批企業和科研院所順勢而為，為推進數字礦山建設取得很大成績。當前的重要任務是開發集礦產資源評價、開采優化設計、礦山安全監測、生產過程管控及礦山經營管理等功能于一體的礦山綜合信息平臺，它是建設數字礦山的基本任務。

　　信息化已成為衡量一個國家，一個企業的先進和文明程度的重要標志。數字礦山建設是礦業信息化的基礎，而礦業信息化是實現智能采礦的過程，智能采礦是礦業發展的未來目標，也是當今礦業科技發展的主要方向。我國地下金屬礦山有2/5已進入深部開采，在建的一批大產量的深部礦山，在“高應力、高井溫、高井深”的特殊開采環境下，要實現規?；_采、保障礦工安全、降低生產成本，正急迫需要智能采礦技術的支撐。

　　智能采礦，是從工業經濟向知識經濟過渡的產業形態，雖然完整實現智能采礦約需20年左右，但建設礦業強國始于腳下，從建設數字礦山開始。

　　建設區域礦山 加速中小礦山轉型

　　如上述所言，我國金屬礦床約80%為中小礦床，在礦集區內以“多、小、散”礦群產出。云錫公司的個舊礦區，在20×30平方公里范圍內散布著228個礦點，在采礦史上，傳統采用“小礦小開”模式，其結果是小礦星羅棋布、開采秩序混亂、裝備技術落后、安全事故頻發、資源大量損失、生態滿目瘡痍。因此，小礦開采注定沒有現代化的未來。這是關系金屬礦業發展全局的大事，應引起各方高度關注。

　　路在哪?云錫公司走出了一條新路子。首先，在個舊600平方公里的礦區內，開展礦業秩序整頓和資源整合，在此基礎上推進礦區全面轉型升級。實施了傷筋動骨的綜合配套改革措施，包括全礦區統一規劃設計，優化礦區資源配置，調整全區產業結構，簡約區內礦山及選廠的數目，構建全礦區集約化的開拓、運輸及各大生產輔助系統，更新采掘設備，變革傳統采礦方法。歷時7年，創建了“區域礦山”，實現了全礦區內“多、小、散”礦群的集約化、規?；_采，礦區發生了巨大變化，主要表現如下：

　　轉變產業結構，實現了礦區內“多、小、散”礦群的集約化、規?；_采。

　　通過縱貫全礦區的深部開拓大系統，快速打開了深、邊部礦床的勘探空間，新增金屬資源量155.72萬噸。

　　淘汰落后設備，更新成套無軌采掘設備，使礦山裝備水平幾乎跨越了半個世紀。

　　在更新設備的基礎上，推進采礦方法創新，創造了盤區采場日產800噸~1000噸的新成績;全礦區的采礦工效提高4~6倍。全區礦石年產總量由380萬噸/年，上升到640萬噸/年。

　　創建“區域礦山”的7年間，擴能增效成果十分顯著。礦區利潤總額和營業收入，分別為2004年的2.45倍和4.26倍。

　　百年云錫，通過創建“區域礦山”，實現了轉型升級，使一個被國家列入首批資源危機的礦區(2004年)，轉變為連續多年錫產量居世界第一的公司，從此步入了礦業現代化的快車道。

　　“區域礦山”正在不斷完善和發展過程中，在我國金屬礦界已經引起極大關注，并逐步得到推廣。它破解了我國金屬礦床“多、小、散”礦群開發的難題，開創了廣大中、小礦群走集約化、規?；_發的新模式，為礦業集群轉變經濟增長方式，走出了一條具有中國特色的新型工業化道路。

　　21世紀，是世界走向知識經濟的偉大時代，中國將再次走到世界前列。我們礦業工作者，肩負使命，共同努力，大力推進金屬礦業的轉型升級，為我國礦業現代化做出新貢獻。(中國工程院院士 中南大學教授 古德生)