在 “雙碳” 目標的戰(zhàn)略指引下，作為國民經(jīng)濟支柱的礦業(yè)正經(jīng)歷著深刻變革。從千米井下的智能開采到深海 6000 米的資源探索，從黃土高原的生態(tài)修復(fù)到數(shù)字孿生的虛擬礦山，中國礦業(yè)正以智能化與綠色化 “雙輪” 驅(qū)動，重塑產(chǎn)業(yè)發(fā)展新圖景。

三重挑戰(zhàn)下的技術(shù)突圍

安全隱患、效率瓶頸與生態(tài)壓力，始終是懸在傳統(tǒng)礦業(yè)頭頂?shù)?“達摩克利斯之劍”。國家能源局數(shù)據(jù)顯示，截至 2023 年底，我國智能化采煤工作面已突破 1800 個（較 2015 年的 3 個增長超 600 倍），這一跨越式發(fā)展印證了技術(shù)革新的緊迫性。以中國煤科天瑪智控的無人化開采系統(tǒng)為例，在國家能源集團榆家梁煤礦，該系統(tǒng)構(gòu)建起 “地面規(guī)劃決策 - 裝備自主運行 - 井下無人值守” 的智能模式，使生產(chǎn)效率提升 16.7%，同時將人員從高危環(huán)境中解放。

這套系統(tǒng)由三大核心構(gòu)成：SAM 綜采自動化控制系統(tǒng)（相當(dāng)于 “智能大腦”，負責(zé)生產(chǎn)流程規(guī)劃）、SAC 液壓支架電液控制系統(tǒng)（充當(dāng) “神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，精準控制設(shè)備動作）和 SAP 智能集成供液系統(tǒng)（如同 “動力心臟”，保障設(shè)備穩(wěn)定運行）。2008 年，天瑪智控自主研發(fā)的 SAC 系統(tǒng)打破國外技術(shù)壟斷；2021 年 “揭榜掛帥” 項目更實現(xiàn)綜采裝備群 100% 協(xié)同作業(yè)，標志我國煤礦智能化技術(shù)躍居國際前列。

寧夏金鳳煤礦則展現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新應(yīng)用。這座年設(shè)計產(chǎn)能 400 萬噸的礦井，針對平均厚度不足 1.5 米的薄煤層，采用自動化開采與柔膜混凝土沿空留巷技術(shù)，并借助 “切頂卸壓自動成巷” 工藝，既攻克開采難題，又降低 30% 掘進成本、提升資源回收率。如今，調(diào)度室內(nèi)工作人員通過電子大屏即可實現(xiàn)采掘、運輸全流程一鍵操控，徹底顛覆了傳統(tǒng)礦業(yè) “高風(fēng)險、低效率” 的固有印象。

綠色礦山的政策實踐與生態(tài)革新

2024 年 4 月，自然資源部等七部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于進一步加強綠色礦山建設(shè)的通知》，明確要求：到 2028 年底，90% 的大型在產(chǎn)礦山、80% 的中型在產(chǎn)礦山需達到綠色礦山標準。這一政策 “硬約束” 推動礦業(yè)從 “先破壞后治理” 轉(zhuǎn)向 “邊開采邊修復(fù)” 的可持續(xù)模式。

內(nèi)蒙古鄂爾多斯成為綠色轉(zhuǎn)型標桿。準能集團累計投入 28.81 億元，完成 9.4 萬畝土地復(fù)墾，礦區(qū)植被覆蓋率從 25% 躍升至 80%，植物種類增至 240 余種。更具突破性的是，復(fù)墾區(qū)正轉(zhuǎn)化為新興經(jīng)濟載體：石圪圖煤礦引入 “工礦企業(yè) + 鎮(zhèn)屬國資 + 村集體合作社” 模式，發(fā)展中草藥種植；昶旭煤礦布局萬畝光伏項目，構(gòu)建 “風(fēng)、光、農(nóng)、牧、林、草” 一體化生態(tài)產(chǎn)業(yè)。

曾為亞洲最大露天礦的平朔礦區(qū)同樣成果顯著。通過 30 多億元生態(tài)投入，構(gòu)建草灌喬立體修復(fù)體系，礦區(qū)排土場植被覆蓋率超 95%，吸引 200 余種植物、30 余種野生動物棲息繁衍。這種 “開采 - 復(fù)墾 - 生態(tài) - 產(chǎn)業(yè)” 的閉環(huán)模式，為全球礦業(yè)綠色發(fā)展提供了中國方案。

資源利用的極限突破與循環(huán)創(chuàng)新

水資源高效利用是綠色礦山建設(shè)的關(guān)鍵突破口。紫金礦業(yè)通過技術(shù)迭代，將水循環(huán)利用率從 2019 年的 91% 提升至 2023 年的 95%，達到全球領(lǐng)先水平。其在哥倫比亞武里蒂卡金礦投資 4400 萬美元建設(shè)的水處理廠，采用三級反滲透技術(shù)（通過多層半透膜過濾，去除 99% 以上雜質(zhì)），日處理能力 9600 噸，出水水質(zhì)遠超當(dāng)?shù)貥藴?，有效保護考卡河生態(tài)。

亞洲最大鉭鈮鋰露天礦 —— 江西宜春鉭鈮礦，創(chuàng)新采用尾礦水智能過濾與中水回用系統(tǒng)，使新水用量減少 37.3%，年節(jié)水 260 萬噸（相當(dāng)于 1300 個標準游泳池容量，每個標準泳池按 2000 立方米計算），節(jié)水率達 70%，年節(jié)省成本 320 萬元。這種 “廢水資源化” 模式，正成為礦業(yè)節(jié)水的主流方向。

從陸地到深海的全維度技術(shù)革命

陸地礦山加速智能化的同時，深海采礦技術(shù)也實現(xiàn)重大突破。2024 年，由中國工程院院士丁榮軍牽頭的湖南省科技專項研發(fā)出 6000 米級智能電驅(qū)深海采礦車，該裝備可承受 600 個大氣壓（相當(dāng)于每平方厘米承受 6 噸壓力），全電驅(qū)系統(tǒng)不僅解決深海動力難題，更契合低碳開采趨勢。

數(shù)字孿生技術(shù)則徹底重塑礦山管理模式。騰訊云的露天礦山解決方案，通過空天地一體化感知網(wǎng)絡(luò)（融合衛(wèi)星遙感、無人機巡檢與地面?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)），構(gòu)建 1:1 虛擬礦山模型，實現(xiàn)地形監(jiān)測、設(shè)備運維的實時仿真與智能預(yù)測，將傳統(tǒng)高風(fēng)險巡檢轉(zhuǎn)化為云端可視化管控，大幅提升安全與管理效能。

站在 “礦業(yè) 4.0” 的新起點，中國礦業(yè)正以智能化破解效率與安全困局，以綠色化回應(yīng)生態(tài)可持續(xù)需求。從井下智能裝備到深海探測神器，從復(fù)墾生態(tài)產(chǎn)業(yè)到數(shù)字孿生礦山，這場技術(shù)與生態(tài)的深度融合，不僅關(guān)乎行業(yè)轉(zhuǎn)型，更承載著人與自然和諧共生的未來愿景。在創(chuàng)新與守護的雙重驅(qū)動下，中國礦業(yè)正駛向高質(zhì)量發(fā)展的新藍海。

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