《Mining Magazine》最近與SRK咨詢公司的幾位負(fù)責(zé)人討論了他們對(duì)“未來(lái)礦山”的構(gòu)想及應(yīng)具備哪些特征，以及智能采礦、數(shù)字化和其他技術(shù)如何推動(dòng)下一代礦山的發(fā)展。

 您對(duì)礦山設(shè)計(jì)的變化有何看法？

 首席采礦工程師Jaco van Graan：自動(dòng)化為露天礦設(shè)計(jì)的提供了機(jī)會(huì)，特別是通過(guò)將操作人員從危險(xiǎn)區(qū)域撤離并允許他們?cè)诎踩霓k公環(huán)境中工作。落石的后果可能僅限于設(shè)備損壞，而不會(huì)造成人身傷害或死亡。由于較低的傷害風(fēng)險(xiǎn)，因此可以使運(yùn)輸?shù)缆纷兊酶?，從而使露天礦斜坡設(shè)計(jì)得更陡峭，這意味著更少的廢石剝離和更低的成本。自動(dòng)鉆機(jī)還可以在靠近高巖壁的地方作業(yè)，從而有利于更陡峭的斜坡設(shè)計(jì)。

 合作伙伴兼首席工程地質(zhì)學(xué)家Desmond Mossop：露天礦斜坡設(shè)計(jì)在概率設(shè)計(jì)與確定性設(shè)計(jì)流程之間取得了進(jìn)步，從而實(shí)現(xiàn)了基于風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)。隨著數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采集量的穩(wěn)步增長(zhǎng)（結(jié)合計(jì)算和建模能力的提高），這些設(shè)計(jì)方法的置信度將會(huì)提高，這為從安全和價(jià)值角度進(jìn)行優(yōu)化的礦坑斜坡設(shè)計(jì)鋪平了道路。礦山設(shè)計(jì)已經(jīng)可以滿足環(huán)境和閉坑因素的要求，例如土地復(fù)墾、水質(zhì)和水的稀缺性。閉坑后的設(shè)計(jì)中也有社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的考慮。這種趨勢(shì)不僅受到法規(guī)的驅(qū)動(dòng)，而且越來(lái)越受到項(xiàng)目融資要求的驅(qū)動(dòng)。

 首席采礦工程師Marcin Wertz：礦山設(shè)計(jì)的基本原理將永遠(yuǎn)適用，但是諸如電動(dòng)移動(dòng)設(shè)備的引進(jìn)等技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)要求對(duì)礦山規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整。這些范圍可能從基礎(chǔ)設(shè)施的選址到運(yùn)輸?shù)囊?guī)模。例如，卡車發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的提高使得牽引坡道的最大坡度得以增加。技術(shù)變革需要花費(fèi)一些時(shí)間才能進(jìn)入礦山設(shè)計(jì)，而且初始設(shè)計(jì)通常會(huì)妨礙某些新設(shè)備或運(yùn)營(yíng)選項(xiàng)的應(yīng)用，因此可能需要進(jìn)行改變。

 合伙人兼首席顧問(wèn)Andrew van Zyl：設(shè)計(jì)一座新的礦山是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，其基礎(chǔ)是在將礦產(chǎn)資源轉(zhuǎn)換為礦產(chǎn)儲(chǔ)量之前，先解決一系列可調(diào)整的因素，而相關(guān)的采礦技術(shù)就是其中之一。因此，所采用的技術(shù)必須經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證，然后才能用于礦山規(guī)劃。這意味著在規(guī)劃新礦山的早期階段可能需要很多年才能確定采用新技術(shù)，而這可能會(huì)影響基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。但是，礦山設(shè)計(jì)也在追求一些技術(shù)的應(yīng)用，以通過(guò)減少暴露于危險(xiǎn)情況、減少疲勞及減少旅行或其他非生產(chǎn)時(shí)間來(lái)提高生產(chǎn)力和安全性。

 哪些要素造就了每個(gè)運(yùn)營(yíng)商都想要的未來(lái)礦山？它有什么組成部分？

 Wertz：礦山越來(lái)越依賴于運(yùn)營(yíng)中各個(gè)點(diǎn)之間以及到互聯(lián)網(wǎng)的大量數(shù)據(jù)傳輸，因此快速可靠的連接對(duì)于未來(lái)的礦山至關(guān)重要。這些數(shù)據(jù)鏈接了越來(lái)越多的高科技設(shè)備和工藝，因此這些礦山將需要受過(guò)良好教育的勞動(dòng)力，他們可以快速學(xué)習(xí)并適應(yīng)日新月異的技術(shù)要求。

 van Graan：未來(lái)的礦山將安全和生產(chǎn)力放在共同的優(yōu)先位置上，熟練的操作人員在安全舒適的環(huán)境中工作，并在不斷學(xué)習(xí)的同時(shí)掌握快速發(fā)展的技術(shù)。

 Mossop：自動(dòng)化和機(jī)器學(xué)習(xí)將在未來(lái)的礦山中扮演重要角色，以實(shí)現(xiàn)快速可靠的數(shù)據(jù)獲取、處理、分析和解釋。這些寶貴的數(shù)據(jù)將有助于明智的決策，這是成功和負(fù)責(zé)任的采礦作業(yè)的關(guān)鍵。

 礦山設(shè)計(jì)的哪些因素使其對(duì)未來(lái)的采礦至關(guān)重要？

 van Zyl：數(shù)據(jù)傳輸能力將是未來(lái)礦山的基礎(chǔ)要素，尤其是隨著數(shù)字鏈接和監(jiān)控機(jī)器的數(shù)量（其中許多甚至可以遠(yuǎn)程控制）穩(wěn)定增長(zhǎng)時(shí)。隨著遠(yuǎn)程操作、自主機(jī)器、遠(yuǎn)程服務(wù)和分析日益成為規(guī)范，這種連接將變得非常重要。社交媒體可能會(huì)造成極大的不穩(wěn)定，但是技術(shù)也可以改善礦山與所在社區(qū)之間的交流?？稍偕茉窗l(fā)電還具有改變社區(qū)的潛力，并通過(guò)例如減少燃料運(yùn)輸和交通擁堵來(lái)減少礦山對(duì)社區(qū)的影響。

 van Graan：礦山設(shè)計(jì)比以往任何時(shí)候都變得更重要，因?yàn)榇蠖鄶?shù)的“簡(jiǎn)單”目標(biāo)已經(jīng)被“挖掘”出來(lái)，并且未來(lái)的礦體在項(xiàng)目可行性和運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)力方面可能會(huì)更深入且更具挑戰(zhàn)性。礦山設(shè)計(jì)的關(guān)鍵方面將始終包括：在保持安全的前提下，盡可能達(dá)到最陡的坡度；有效地將礦石與廢石分開；建造安全且具成本效益的廢石場(chǎng)；探索回填機(jī)會(huì)以降低成本和環(huán)境足跡。

 Mossop：礦山設(shè)計(jì)需要對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行前期識(shí)別和評(píng)估，包括與環(huán)境、社會(huì)和治理（ESG）相關(guān)的因素。這包括影響安全的所有因素，不僅是人員安全，還包括在各個(gè)層面上避免傷害，以及預(yù)期的投資回報(bào)率。

 首席采礦工程師Ali Rudaki：隨著礦床中有價(jià)值礦物的耗盡，采礦作業(yè)趨向深部。在露天礦中，巖壁穩(wěn)定性成為延長(zhǎng)礦山壽命的重要因素。這提高了有助于控制巖壁穩(wěn)定性并減少要運(yùn)輸?shù)奈锪狭康募夹g(shù)的重要性。礦坑巖壁傾斜角度僅有幾度的差異就可以對(duì)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生決定性的影響。就地下采礦而言，成功的一個(gè)關(guān)鍵方面是能夠更快、更容易地開拓通往礦體的通道。

 諸如智能采礦技術(shù)和數(shù)字化等新興發(fā)展趨勢(shì)對(duì)未來(lái)礦山建設(shè)有多重要？

 Wertz：智能采礦技術(shù)通過(guò)使員工遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域，在安全方面做出了寶貴貢獻(xiàn)。如果可以通過(guò)遠(yuǎn)程操作的機(jī)器進(jìn)行開采，則有可能進(jìn)入以前未開采或不安全的區(qū)域。這對(duì)于具有較高環(huán)境溫度和巖土應(yīng)力特征的超深礦山尤為重要。

 Mossop：數(shù)字技術(shù)有助于提高效率、靈活性和安全性。由于安全方面的考慮，邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)促進(jìn)了以前沒(méi)有開采過(guò)的地區(qū)的開采。

 首席采礦工程師Joseph Mainama：創(chuàng)新思維對(duì)于使采礦更具可持續(xù)性至關(guān)重要。一些礦山已經(jīng)成功地處理了地下礦石，例如節(jié)省了車輛運(yùn)輸、人力運(yùn)輸和提升成本，同時(shí)最大程度地減少了地表廢石造成的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

 van Zyl：數(shù)字化和遠(yuǎn)程工作可以促進(jìn)重要的生產(chǎn)力提升。例如，這包括員工不必每天去工作面甚至根本不去礦山節(jié)省的時(shí)間?？ㄜ嚳梢粤粼诠ぷ鲌?chǎng)所，因?yàn)椴恍枰{駛員將它們開回地面。如果工人較少，甚至根本沒(méi)有工人，則可以大大節(jié)省通風(fēng)。甚至可以在爆破后更快地進(jìn)入工作面，從而簡(jiǎn)化了裝載過(guò)程。技術(shù)還將使視覺(jué)效果變得更好，使各種專家和顧問(wèn)迅速參與進(jìn)來(lái)。從理論上講，他們可以立即在“觀看”現(xiàn)場(chǎng)視頻并協(xié)助進(jìn)行查詢。如果專家不必前往每個(gè)地點(diǎn)，則他們的運(yùn)營(yíng)支持將變得更加實(shí)用。這甚至可以為提供各種服務(wù)（包括機(jī)器維修支持）的企業(yè)提供遠(yuǎn)程“卓越中心”。

 van Graan：自動(dòng)化技術(shù)很可能會(huì)吸引年輕人進(jìn)入礦業(yè)行業(yè)，使他們的多樣化思維方式用于解決問(wèn)題，并且他們對(duì)快速變化的工作環(huán)境有著濃厚的興趣。

 Mossop：從設(shè)計(jì)和管理的角度來(lái)看，數(shù)字化正在提高我們對(duì)數(shù)據(jù)的信心，允許做出明智的決策并改善安全和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)方面的企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理。氣候、水和社會(huì)許可證要素變得越來(lái)越重要，數(shù)字化將成為管理相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)和維持負(fù)責(zé)任的采礦運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。

 Rudaki：智能采礦技術(shù)，特別是遠(yuǎn)程工作對(duì)于礦山的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。在礦山的使用壽命中，與礦坑底部或采礦工作面的距離會(huì)增加，從而需要更長(zhǎng)的員工進(jìn)入時(shí)間，從而影響效率。