為助力國(guó)內(nèi)礦業(yè)企業(yè)更好地解決制約其發(fā)展的技術(shù)瓶頸問(wèn)題，本報(bào)在一版推出“礦業(yè)科技前沿”欄目，報(bào)道中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局國(guó)際礦業(yè)研究中心礦業(yè)科技研究組的研究成果，主要包括國(guó)際礦業(yè)探、采、選、冶前沿技術(shù)領(lǐng)域的新動(dòng)向、新進(jìn)展和新趨勢(shì)等，助力礦業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

　　1.第四次工業(yè)革命推動(dòng)整個(gè)礦業(yè)價(jià)值鏈轉(zhuǎn)變

　　麥肯錫咨詢公司（McKinsey）指出，人工智能（AI）、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛車輛、3D打印、納米技術(shù)、生物技術(shù)、材料科學(xué)、能量?jī)?chǔ)存和量子計(jì)算是第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵因素。所有這些因素都可能完全“顛覆”傳統(tǒng)制造業(yè)，從而使物理、數(shù)字和生物領(lǐng)域之間的界限變得模糊。然而，第四次工業(yè)革命總體上由三大技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)，即連接性、智能化和靈活的自動(dòng)化（圖1）。

　　制造業(yè)的第四次工業(yè)革命仍然是私營(yíng)和公營(yíng)機(jī)構(gòu)中眾多領(lǐng)導(dǎo)者的最優(yōu)先事項(xiàng)。這對(duì)價(jià)值鏈、行業(yè)和運(yùn)營(yíng)模式有著巨大的破壞性影響，代表了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的下一代引擎，并且以過(guò)去工業(yè)革命未有的方式為獲取價(jià)值開(kāi)創(chuàng)機(jī)遇。

　　技術(shù)創(chuàng)新的繁榮發(fā)展不僅出現(xiàn)在礦業(yè)企業(yè)，也出現(xiàn)在全球其他行業(yè)，他們的共同點(diǎn)是數(shù)字化。盡管與數(shù)字化有關(guān)的不同定義眾多，但其本質(zhì)上是增加對(duì)現(xiàn)今世界所有方面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獲取和處理。

　　通過(guò)更高的處理能力、更強(qiáng)且更快的網(wǎng)絡(luò)、更好的傳感器（包括GPS、雷達(dá)和激光雷達(dá)）的應(yīng)用，以及改進(jìn)后的軟件和算法，正在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。數(shù)字化確保了對(duì)數(shù)據(jù)的分析和認(rèn)識(shí)，并允許系統(tǒng)內(nèi)的反饋（手動(dòng)、自動(dòng)或人工智能），可利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)商業(yè)運(yùn)營(yíng)的即刻可視化、控制和優(yōu)化，應(yīng)用于礦山運(yùn)營(yíng)的所有方面。

　　許多人認(rèn)為，阻礙數(shù)字轉(zhuǎn)型的不再是技術(shù)，而是適合于越來(lái)越高級(jí)且不斷變化的環(huán)境組織能力，有時(shí)也取決于成本。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)和數(shù)字技術(shù)應(yīng)用上的成功，采礦設(shè)備、技術(shù)和服務(wù)行業(yè)所開(kāi)展的技術(shù)創(chuàng)新必須是強(qiáng)力、持續(xù)且具有經(jīng)濟(jì)效益的。此外，與管理之間的界面必須是實(shí)用且簡(jiǎn)潔的。

　　麥肯錫咨詢公司曾于2015年11月做出預(yù)測(cè)：估計(jì)在2025年前，通過(guò)增加產(chǎn)能、減少浪費(fèi)和提高安全性，礦山數(shù)字化能夠帶來(lái)的潛在經(jīng)濟(jì)影響可達(dá)3700億美元。其中2500億美元來(lái)自對(duì)資源基礎(chǔ)的更深入了解，對(duì)物質(zhì)流和裝備流的優(yōu)化，基于自動(dòng)化對(duì)機(jī)械化程度的提高，以及對(duì)計(jì)劃下的性能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

　　2017年1月，世界經(jīng)濟(jì)論壇與埃森哲咨詢公司的合作研究指出，在2025年前，礦業(yè)行業(yè)可節(jié)省4280億美元。預(yù)期其中的最大來(lái)源是集成采購(gòu)、數(shù)據(jù)交換和貿(mào)易，其次為可穿戴設(shè)備（850億美元）、遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)中心（840億美元），以及自動(dòng)化作業(yè)和機(jī)器人（560億美元）。他們認(rèn)為，這將使勞動(dòng)力減少近5%。

　　埃森哲咨詢公司認(rèn)為，認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)是全球所有行業(yè)正在采用的新一代技術(shù)。通過(guò)對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分析，使機(jī)器具備像人類一樣的思考和行動(dòng)能力，從而推動(dòng)整個(gè)礦業(yè)價(jià)值鏈的真正轉(zhuǎn)變。人工智能的使用將為人機(jī)交互及創(chuàng)建一個(gè)具有自完善、自學(xué)習(xí)、自修復(fù)和自控制的環(huán)境提供路徑，這也是未來(lái)礦山的發(fā)展目標(biāo)。

　　2.科技創(chuàng)新引領(lǐng)礦業(yè)進(jìn)入4.0時(shí)代

　　近幾十年來(lái)，礦業(yè)行業(yè)在技術(shù)上取得的重大突破非常少。在礦物加工方面，重大技術(shù)突破還是100年前的浮選技術(shù)和50年前的溶劑萃取技術(shù)。在采礦方面，革命性的發(fā)展包括炸藥的發(fā)明、硬質(zhì)合金鉆頭的引入、地下大規(guī)模采礦方法的采用，以及露天采礦設(shè)備的升級(jí)換代。盡管缺少重大技術(shù)突破，但由于生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷升級(jí)，目前的采礦變得比25年前更安全、更高效、更“綠色”。主要的趨勢(shì)包括：一是礦山的持續(xù)機(jī)械化；二是維護(hù)、管理和供應(yīng)系統(tǒng)的建立；三是地質(zhì)與工程技術(shù)的優(yōu)化軟件；四是礦山和礦物加工廠規(guī)模的擴(kuò)大；五是過(guò)程控制中信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了采礦與礦物加工的連通。第四次工業(yè)革命不再是一個(gè)逐漸提高的過(guò)程，而是表現(xiàn)為階躍式變化。

　　2.1數(shù)字化礦山是未來(lái)發(fā)展方向

　　目前，數(shù)字技術(shù)在礦山的不同環(huán)境中已得到不同程度的使用。雖然數(shù)字技術(shù)還在不斷完善中，但已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并開(kāi)始整合到價(jià)值鏈中。礦業(yè)企業(yè)的成功不僅是采用最新的應(yīng)用和技術(shù)，更重要的是將數(shù)字化和創(chuàng)新理念融入經(jīng)營(yíng)策略中。

　　德勤會(huì)計(jì)師事務(wù)所《2019年發(fā)展趨勢(shì)》報(bào)告指出，技術(shù)和人工智能將在礦業(yè)行業(yè)中發(fā)揮重要的作用，不僅可幫助企業(yè)預(yù)測(cè)未來(lái)情況，也可幫助企業(yè)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)和改變供應(yīng)鏈。此外，金融平臺(tái)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)駕駛車輛、基于云的解決方案，以及數(shù)據(jù)分析也會(huì)促進(jìn)數(shù)字礦山的設(shè)計(jì)。

　　礦業(yè)行業(yè)的先行者之一——力拓集團(tuán)于2008年啟動(dòng)了“未來(lái)礦山”計(jì)劃。該計(jì)劃旨在從地球深部采收礦物的同時(shí)，降低環(huán)境影響及進(jìn)一步提高安全性。2010年，玻利頓公司（Boliden）、波蘭KGHM礦業(yè)公司、瑞典LKAB礦業(yè)公司及幾家全球性供應(yīng)商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，啟動(dòng)了針對(duì)未來(lái)礦山共同愿景的概念研究。2018年，英美資源集團(tuán)啟動(dòng) “未來(lái)智能礦山”計(jì)劃，其他許多礦業(yè)企業(yè)也開(kāi)始了非正式活動(dòng)和計(jì)劃。

　　南非金田公司（Gold Fields）首席執(zhí)行官（CEO）Nick Holland連續(xù)數(shù)年談到未來(lái)礦山，其中于2018年談到礦業(yè)企業(yè)需要“擁抱”技術(shù)，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)礦山變得越來(lái)越難、耗時(shí)更長(zhǎng)且礦石品位不斷下降。他相信技術(shù)創(chuàng)新對(duì)礦業(yè)行業(yè)而言就像一場(chǎng)海嘯，“你”有可能“乘風(fēng)破浪”也有可能“被浪沖走”。金田公司的目標(biāo)是在2028年前，實(shí)現(xiàn)露天或地下礦山的完全遠(yuǎn)程操控。他相信，與科技企業(yè)的協(xié)作將為目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供解決方案。

　　澳大利亞雷索盧特礦業(yè)公司（Resolute Mining）基于未來(lái)礦山概念在馬里建設(shè)了高度自動(dòng)化的Syama地下金礦，該礦山于2018年12月開(kāi)始生產(chǎn)。礦山在設(shè)計(jì)之初便要求采用最優(yōu)的采礦、運(yùn)輸和加工技術(shù)，并允許運(yùn)營(yíng)商安裝先進(jìn)移動(dòng)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，而這些技術(shù)也必將逐漸整合到整個(gè)礦山的運(yùn)用中，這有利于提高礦山的安全性和產(chǎn)能。

　　ABB集團(tuán)的一個(gè)視頻展示了他們對(duì)未來(lái)礦山概念的觀點(diǎn)，包括數(shù)字孿生技術(shù)（digital twin）。該集團(tuán)計(jì)劃在其位于瑞典斯特羅斯市的協(xié)同操作中心開(kāi)發(fā)用于未來(lái)采礦的數(shù)字技術(shù)。通用電氣公司的數(shù)字部門(mén)（GE Digital）也給出了關(guān)于數(shù)字礦山的觀點(diǎn)，即結(jié)合其Predix平臺(tái)建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以連接所有的礦業(yè)資產(chǎn)來(lái)減少計(jì)劃外停機(jī)時(shí)間，優(yōu)化運(yùn)營(yíng)，以及確保主動(dòng)過(guò)程。

　　力拓集團(tuán)在其位于西澳的Koodaideri礦引入了數(shù)字孿生技術(shù)，即利用獲取的工廠設(shè)計(jì)、建設(shè)、試運(yùn)行和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)建立一個(gè)數(shù)字工廠，以提高實(shí)時(shí)決策能力。

　　埃森哲咨詢公司認(rèn)為，數(shù)字礦山就是利用最優(yōu)的數(shù)字技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)以及云平臺(tái)或內(nèi)部應(yīng)用平臺(tái)（on-premise platform），連接從礦山到市場(chǎng)及傳感器到董事會(huì)會(huì)議的礦業(yè)價(jià)值鏈，將來(lái)自孤立數(shù)據(jù)庫(kù)（如車隊(duì)管理、調(diào)度、歷史發(fā)展和企業(yè)資源計(jì)劃解決方案）的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。采用統(tǒng)一且有效的分析方法實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)智能化和趨勢(shì)分析、平板電腦上的全面可視化、智能設(shè)備的遠(yuǎn)程控制等，這可以使用戶根據(jù)客戶和市場(chǎng)情況更好地規(guī)劃企業(yè)發(fā)展，了解企業(yè)運(yùn)行情況，提高產(chǎn)能。

　　目前，礦業(yè)行業(yè)還只是處在數(shù)字轉(zhuǎn)型的早期階段，盡管發(fā)展步伐仍然緩慢，但礦業(yè)行業(yè)高管們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到，通過(guò)整個(gè)數(shù)據(jù)鏈的數(shù)據(jù)可視化及新技術(shù)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的提高。

　　2.2 數(shù)字化將徹底改變礦業(yè)行業(yè)

　　世界經(jīng)濟(jì)論壇報(bào)告指出，技術(shù)成本的不斷降低加快了社會(huì)發(fā)展的步伐，實(shí)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)的綜合利用才能確保這些技術(shù)發(fā)揮最大作用。行業(yè)專家表示，通過(guò)采用可增強(qiáng)礦山收益性和可持續(xù)性的新技術(shù)，對(duì)處于危機(jī)中的礦業(yè)行業(yè)具有重大影響，但為了實(shí)現(xiàn)價(jià)值必須以有效且可持續(xù)的方式采用新技術(shù)。

　　力拓集團(tuán)首席執(zhí)行官Jean-Sebastian Jacque表示，數(shù)字化將徹底改變礦業(yè)行業(yè)。從人工智能到物聯(lián)網(wǎng)的新數(shù)字技術(shù)以及新的生物技術(shù)，將使管理變得更具創(chuàng)造力。在營(yíng)銷和貿(mào)易上，數(shù)字技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)將在幫助用戶（從政府到消費(fèi)者）核查所有產(chǎn)品的道德和價(jià)值及其環(huán)保認(rèn)證上發(fā)揮重要作用。

　　波士頓咨詢集團(tuán)認(rèn)為，新興數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將會(huì)以幾乎無(wú)法想象的方式為礦業(yè)行業(yè)帶來(lái)徹底變革。其中，無(wú)人機(jī)用于原位觀測(cè)，轉(zhuǎn)基因細(xì)菌或納米機(jī)器人用于分子水平下的采礦，深水機(jī)器人用于水下采礦，大數(shù)據(jù)和算法用于端到端的跟蹤與通信及實(shí)時(shí)的供需管理……這些新技術(shù)將來(lái)可能顛覆現(xiàn)有的商業(yè)模式以及礦業(yè)企業(yè)與用戶、供應(yīng)商和競(jìng)爭(zhēng)者之間的傳統(tǒng)角色和關(guān)系。

　　3.技術(shù)創(chuàng)新是礦業(yè)企業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵

　　礦業(yè)企業(yè)正在逐漸調(diào)整策略和商業(yè)模式，包括將技術(shù)創(chuàng)新作為其發(fā)展戰(zhàn)略的基石。目前來(lái)看，能使礦山運(yùn)營(yíng)能力發(fā)生階躍式變化的關(guān)鍵創(chuàng)新是采用數(shù)字技術(shù)。

　　一些企業(yè)幾十年前就已經(jīng)提出 “未來(lái)礦山”概念，且已開(kāi)發(fā)、測(cè)試和應(yīng)用了新的數(shù)字技術(shù)。然而，還有一些企業(yè)卻遲遲未動(dòng)，影響了 “未來(lái)礦山”實(shí)現(xiàn)進(jìn)程。

　　3.1 技術(shù)創(chuàng)新“領(lǐng)跑者”將獲競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

　　麥肯錫咨詢公司的分析顯示，人工智能在礦業(yè)行業(yè)的應(yīng)用將為技術(shù)創(chuàng)新“領(lǐng)跑者”帶來(lái)累計(jì)122%的現(xiàn)金流變化，而只能為“跟跑者”帶來(lái)10%的現(xiàn)金流變化。

　　“領(lǐng)跑者”將擁有最初的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，使他們的成本曲線下降，并使他們?cè)谂c競(jìng)爭(zhēng)者的比拼中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，如取得更高的利潤(rùn)和市場(chǎng)價(jià)值?？梢哉f(shuō)，整個(gè)行業(yè)將深刻意識(shí)到數(shù)字技術(shù)將成為一個(gè)成本降低因素，該因素可使整個(gè)行業(yè)的成本曲線下降并最終使礦產(chǎn)品價(jià)格保持在較低水平。

　　很顯然，礦業(yè)企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵是在創(chuàng)新上保持領(lǐng)先。需要說(shuō)明的是，數(shù)字化的可及性對(duì)所有規(guī)模的企業(yè)或運(yùn)營(yíng)商以及中小企業(yè)是“開(kāi)放”的，并不會(huì)被發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體所獨(dú)享。

　　3.2技術(shù)創(chuàng)新使礦業(yè)行業(yè)變得更好、更快、更高效

　　礦業(yè)行業(yè)的先行者之一——力拓集團(tuán)于2008年啟動(dòng)了“未來(lái)礦山”計(jì)劃，旨在找到采收礦物的同時(shí)降低環(huán)境影響及進(jìn)一步提高安全性的先進(jìn)方式。這一概念聽(tīng)起來(lái)有些寬泛，但作為行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的引領(lǐng)者之一，近年來(lái)他們主要關(guān)注四個(gè)領(lǐng)域：自動(dòng)卡車運(yùn)輸系統(tǒng)（autonomous truck haulage system）、自動(dòng)鉆掘系統(tǒng)（automated drill system）、從礦山到港口的自動(dòng)鐵路（軌道）運(yùn)輸系統(tǒng)（AutoHaul）以及其位于澳大利亞珀斯的遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)中心。力拓集團(tuán)于2018年末投入運(yùn)營(yíng)第一個(gè)無(wú)人駕駛鐵路系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了上述4個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)。力拓集團(tuán)鐵礦公司首席執(zhí)行官Chris Salisbury表示，力拓集團(tuán)啟用了位于澳大利亞布里斯班的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)室，這將有助于力拓集團(tuán)4.0概念的實(shí)現(xiàn)，并最終使礦業(yè)行業(yè)變得更好、更快且更高效。

　　2018年，英美資源集團(tuán)啟動(dòng)了“未來(lái)智能礦山”計(jì)劃，旨在應(yīng)用創(chuàng)新思維和技術(shù)發(fā)展應(yīng)對(duì)礦業(yè)行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)。他們建立了四個(gè)指導(dǎo)性概念來(lái)開(kāi)展工作：一是集約型礦山（concentrated mine），將先進(jìn)的破巖技術(shù)、大規(guī)模礦石分選技術(shù)和粗顆粒回收技術(shù)整合在一起，在實(shí)現(xiàn)礦山產(chǎn)量（金屬與礦石比）最大化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)礦山運(yùn)營(yíng)和資本成本及其環(huán)境影響最小化。二是現(xiàn)代化礦山（modern mine），正在開(kāi)發(fā)并測(cè)試自動(dòng)且連續(xù)的巖石切削設(shè)備，在不需要炸藥爆破的情況下安全地開(kāi)采深部地下礦山，從而建立更安全的礦山環(huán)境，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高礦物資源價(jià)值。三是智能礦山（intelligent mine），將海量數(shù)據(jù)用于智能預(yù)測(cè)，主要關(guān)注利用實(shí)時(shí)鉆掘分析、高光譜巖心成像，以及3D和虛擬現(xiàn)實(shí)地質(zhì)模擬的綜合分析來(lái)識(shí)別礦物和材料特性，同時(shí)開(kāi)發(fā)定制化學(xué)習(xí)方法來(lái)預(yù)測(cè)工廠所需的控制參數(shù)，力求實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和預(yù)見(jiàn)性維護(hù)。四是無(wú)水化礦山（waterless mine），正在通過(guò)大規(guī)模的閉合環(huán)路方法減少采礦過(guò)程中對(duì)清水的使用，尤其是礦石和廢石（尾礦）的分離和運(yùn)輸過(guò)程。

　　3.3 眾多礦業(yè)企業(yè)實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略

　　盡管必和必拓（BHP）并沒(méi)有對(duì)其股票持有人宣布正式計(jì)劃，但其技術(shù)戰(zhàn)略的重心是一體化。他們的一體化策略是在2025年前實(shí)現(xiàn)所有事項(xiàng)之間的連接，以在目前和未來(lái)之間建立一個(gè)“橋梁”，以及為全面整合和高度自動(dòng)化的運(yùn)營(yíng)奠定基礎(chǔ)。

　　必和必拓已實(shí)現(xiàn)技術(shù)發(fā)展的全球化，目前已將研發(fā)、方案執(zhí)行和技術(shù)運(yùn)營(yíng)運(yùn)用于整個(gè)價(jià)值鏈。該公司正在應(yīng)用“系統(tǒng)工程”方法并結(jié)合其資產(chǎn)情況來(lái)分析礦山生命周期，以確定限制條件和優(yōu)化投資項(xiàng)。這有助于該公司整個(gè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中最佳實(shí)踐的快速?gòu)?fù)制。

　　必和必拓技術(shù)戰(zhàn)略的一個(gè)重要支柱是與知名公司和新公司（許多來(lái)自原始設(shè)備制造商）建立一個(gè)合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)。這些合作關(guān)系可以使必和必拓獲得領(lǐng)先技術(shù)和外部?jī)?yōu)秀人才，幫助其尋找復(fù)雜問(wèn)題的解決方案。必和必拓通過(guò)投資建立了與大學(xué)的合作關(guān)系，其中捐款300萬(wàn)美元給墨爾本大學(xué)、斯坦福大學(xué)和劍橋大學(xué)組成的聯(lián)盟，以引起全球?qū)O2儲(chǔ)存的關(guān)注以及支持未來(lái)大規(guī)模碳捕集與封存工程的建立。

　　在加拿大，Teck資源公司擁有4個(gè)研發(fā)中心，涵蓋不同的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新工作，其中包括對(duì)目前技術(shù)有效性的評(píng)估以及對(duì)新的突破性技術(shù)的開(kāi)發(fā)。Teck資源公司的技術(shù)創(chuàng)新集中于四大方面，即安全性、可持續(xù)性、產(chǎn)能和增長(zhǎng)，目前正在開(kāi)展的運(yùn)營(yíng)數(shù)字化工作將支撐這四個(gè)方面的實(shí)現(xiàn)。

　　Teck資源公司與區(qū)域和全球性的企業(yè)建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，以開(kāi)發(fā)和應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)性技術(shù)，如開(kāi)源車隊(duì)管理系統(tǒng)、第一個(gè)電動(dòng)半自動(dòng)鉆掘系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)礦山，以及第一個(gè)鏟裝礦石分選技術(shù)。同時(shí)， Teck資源公司組建了專門(mén)的跨學(xué)科領(lǐng)域團(tuán)隊(duì)來(lái)審視和促進(jìn)新技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新的機(jī)遇，這有助于對(duì)新技術(shù)效益的分析以及對(duì)技術(shù)測(cè)試、驗(yàn)證和示范的規(guī)劃。

　　金田公司于2017年開(kāi)始實(shí)施新的技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略，旨在現(xiàn)代化、一體化和優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)和過(guò)程。一旦實(shí)現(xiàn)，該公司將考慮更全面地推動(dòng)礦山全自動(dòng)化。該戰(zhàn)略的最終目標(biāo)是致力于打造金田公司的未來(lái)礦山，這將基于自動(dòng)化、綜合數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)平臺(tái)、遠(yuǎn)程機(jī)器操作、虛擬現(xiàn)實(shí)，以及減少的采礦廢石（尾礦）。此外，與處于行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的信息技術(shù)企業(yè)和原始設(shè)備制造商建立合作伙伴關(guān)系，將對(duì)戰(zhàn)略的成功實(shí)施至關(guān)重要。

　　紐蒙特礦業(yè)公司（Newmont Mining）于2018年年初通過(guò)投資開(kāi)啟了對(duì)創(chuàng)新技術(shù)的探索。目前，該公司正在制定為期5年~10年的企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略。他們的數(shù)字整合方式集中于對(duì)可靠采礦實(shí)踐的促進(jìn)，以最大化企業(yè)可持續(xù)價(jià)值。以戰(zhàn)略數(shù)字機(jī)遇為目標(biāo)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，旨在通過(guò)相互連接、流線化和全面分析建立有關(guān)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的信息化和業(yè)務(wù)化集成架構(gòu)。礦山監(jiān)測(cè)和控制團(tuán)隊(duì)關(guān)注于提高作業(yè)效率和安全的可穿戴技術(shù)，而機(jī)器控制和自動(dòng)化團(tuán)隊(duì)旨在通過(guò)人工智能和其他工具來(lái)提升設(shè)備性能、安全性和相容性。

　　加拿大Goldcorp公司將數(shù)字轉(zhuǎn)型瞄準(zhǔn)了其所擁有的新礦山，通過(guò)配備強(qiáng)大且可靠的技術(shù)裝備來(lái)確保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。其中一個(gè)實(shí)例為，在éléonore地下礦山部署了一個(gè)多服務(wù)器IP網(wǎng)絡(luò)，以通過(guò)安全的無(wú)線通信來(lái)提高安全性以及降低運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本。作為該公司數(shù)字轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的一部分，以6個(gè)領(lǐng)域作為新的技術(shù)發(fā)展機(jī)遇，即大數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)、連通式采礦設(shè)備（connected miner）、自動(dòng)化采礦作業(yè)、具有更少環(huán)境影響的更可持續(xù)性礦山、運(yùn)營(yíng)和復(fù)墾（reclamation），以及安全性和環(huán)境再造（re-engineering），涵蓋礦山生命周期的每個(gè)階段，從勘查開(kāi)發(fā)到運(yùn)營(yíng)和復(fù)墾。

　　加拿大Goldcorp公司是#DisruptMining活動(dòng)（采礦技術(shù)創(chuàng)新競(jìng)賽）的領(lǐng)導(dǎo)者和創(chuàng)始合伙人之一。該活動(dòng)為創(chuàng)新人員和企業(yè)家提供了一個(gè)將顛覆性技術(shù)和指數(shù)發(fā)展型技術(shù)用于礦業(yè)行業(yè)的平臺(tái)。

　　3.4 創(chuàng)新技術(shù)測(cè)試場(chǎng)地促使戰(zhàn)略落地

　　在歐洲，KGHM公司、玻利頓公司和LKAB公司自2010年以來(lái)與幾家大型供應(yīng)商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)開(kāi)展合作，以期實(shí)現(xiàn)在2030年前建立未來(lái)礦山的共同愿景。該愿景具有7個(gè)主要特征，即一個(gè)控制室、生產(chǎn)區(qū)無(wú)人化、連續(xù)機(jī)械挖掘（mechanical excavation）、礦石預(yù)富集、礦石固有價(jià)值的最大化、可描述巖石及其結(jié)構(gòu)以輔助過(guò)程控制的系統(tǒng)，以及礦山最終產(chǎn)物的可持續(xù)性。該學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)已開(kāi)展了研發(fā)項(xiàng)目，并從LKAB公司的Kiruna礦山及其選礦廠、玻利頓公司的Kristineberg礦山及其選礦廠，以及KGHM公司的Lubin、Polkowice和Rudna礦山及其選礦廠獲取了有關(guān)數(shù)據(jù)。

　　在加拿大，位于安大略省薩德伯里的NORCAT地下中心是一個(gè)正在運(yùn)營(yíng)的地下礦山，作為創(chuàng)新和培訓(xùn)中心，旨在促進(jìn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)、測(cè)試和示范以及開(kāi)展實(shí)習(xí)培訓(xùn)。該中心每年要支持近50項(xiàng)采礦技術(shù)項(xiàng)目的開(kāi)展且接待近50家全球礦業(yè)企業(yè)的參觀，以了解礦業(yè)行業(yè)最新的技術(shù)發(fā)展。

　　在澳大利亞，澳大利亞礦業(yè)研究所（CRC ORE）建立的Kalgoorlie-Boulder采礦技術(shù)創(chuàng)新中心旨在開(kāi)發(fā)和部署新的采礦技術(shù)。該研究所通過(guò)礦業(yè)企業(yè)以及采礦裝備、技術(shù)和服務(wù)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)組成的全球性聯(lián)合體來(lái)促進(jìn)對(duì)創(chuàng)新解決方案的制訂。

　　智利政府于2015年啟動(dòng)Alta Ley計(jì)劃，旨在匯聚所有可以在創(chuàng)新進(jìn)程中發(fā)揮作用的實(shí)體，不斷促進(jìn)礦業(yè)科技的進(jìn)步與發(fā)展。

　　4.影響企業(yè)采取創(chuàng)新技術(shù)的因素

　　目前，盡管對(duì)部分創(chuàng)新技術(shù)是否有效實(shí)施和獲取高于預(yù)期的成本效益存在懷疑，但礦業(yè)行業(yè)已從中看到了積極效果且充滿積極性。這條道路肯定不會(huì)“一馬平川”，并且回報(bào)也不會(huì)“一成不變”。

　　很多創(chuàng)新運(yùn)用并不廣泛，最重要的原因之一是缺少技能型人才?？傮w上來(lái)看是缺少對(duì)技術(shù)的深入了解，具體來(lái)說(shuō)，是缺少具有熟練操作經(jīng)驗(yàn)的自動(dòng)化作業(yè)人員和開(kāi)發(fā)人員，因此需要加強(qiáng)礦業(yè)行業(yè)不同層面人員的技能培訓(xùn)，不斷提高行業(yè)人員的綜合素質(zhì)。

　　還有一個(gè)因素來(lái)自于原始設(shè)備制造商，由于其已有庫(kù)存和有限的資金投入，對(duì)于更新設(shè)備和車輛造成了一定限制。然而，現(xiàn)有供應(yīng)商必須盡快提高設(shè)備性能，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，以防其他競(jìng)爭(zhēng)者獲得機(jī)會(huì)。

　　同時(shí)，礦業(yè)行業(yè)的資本可供性也是一個(gè)問(wèn)題，但近年來(lái)這種情況有所下降。此外，礦業(yè)行業(yè)的“保守主義”也是一個(gè)不可忽視的原因，行業(yè)內(nèi)有些企業(yè)本身不愿意采用新的或未經(jīng)驗(yàn)證的技術(shù)，因?yàn)檫@需要較高的資本成本且面臨較高的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)和聲譽(yù)風(fēng)險(xiǎn)。礦業(yè)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新還面臨一個(gè)問(wèn)題，就是如何開(kāi)發(fā)以及如何獲取最終效益，大部分礦業(yè)企業(yè)對(duì)他們的實(shí)際策略和正在開(kāi)展的項(xiàng)目仍相對(duì)保密。礦業(yè)行業(yè)與原始設(shè)備制造商合作還存在一個(gè)潛在問(wèn)題，如何分享知識(shí)產(chǎn)權(quán)帶來(lái)的利益，盡管二者都能夠獲得大量認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)，但通常后者獲利更大?！?/div>