北京走向礦業(yè)的未來智能采礦(已修改)
2025-01-09 05:26 本頁面
【正文】 走向礦業(yè)的未來 ─智能采礦 中南大學(xué) 古德生 2023 年 6月 前 言 現(xiàn)代采礦科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快，新的學(xué)術(shù)思想、理論、技術(shù)不斷涌現(xiàn)。縱觀礦業(yè)發(fā)展的大趨勢，我國金屬礦業(yè)面臨三大發(fā)展主題： ①堅持礦業(yè)的發(fā)展道路 ——綠色開發(fā) ②開拓礦業(yè)的前沿領(lǐng)域 ——深部開采 ③走向礦業(yè)的未來目標(biāo) ——智能采礦 本報告要講的是第三個發(fā)展主題 —智能采礦。 進入 21世紀，信息技術(shù)快速發(fā)展，給傳統(tǒng)礦業(yè)帶來巨大的沖擊。 我國是個礦業(yè)大國，但不是強國 , 1 是個 相對落后的行業(yè)。要改變這種狀況， 唯一的出路是發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢 , 走工業(yè)化與信息化融合發(fā)展的道路 , 推進礦業(yè)走向未來 ——智能采礦。 下面講六個問題： ① 金屬礦業(yè)支撐著國家經(jīng)濟 發(fā)展 ② 以信息技術(shù)帶動礦業(yè)的發(fā)展 ③ 礦業(yè)工業(yè) 化與信息化的融合 ④ 礦山 信息化的基礎(chǔ) —數(shù)字礦山 ⑤ 礦業(yè)未來的目標(biāo) —智能采礦 ⑥ 創(chuàng)新驅(qū)動智能采礦技術(shù)研究 2 一、金屬礦業(yè)支撐著國家經(jīng)濟發(fā)展 ◆ 工業(yè)發(fā)展速度與規(guī)模 — 1979年 , 全國工業(yè)總產(chǎn)值約 4600億元，到 2023年增加到 85萬億元，增長了 184倍。 發(fā)展速度和規(guī)模前所未有。 ● ◆ 工業(yè)化水平 — 2023年，我國工業(yè)化水平綜合指數(shù)為 50，多年來，綜合指數(shù)年均提高 45 ；到 2023年，工業(yè)化水平綜合指數(shù)已達到 80左右 , 已由改革開放初的工業(yè)化早期階段， 進入到了工業(yè)化后期階段。 3 近十年來，金屬產(chǎn)量大幅增長 (如下表 1)。 從 19902023年，人均 GDP增長 ，同期鋼增長 ，十種有色金屬增長 。 沒有金屬產(chǎn)量同步增長，就沒有國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。 年度 1990 1995 2023 2023 2023 2023 2023 人均 GDP,美元 200 581 820 1090 1703 3266 4361 鋼產(chǎn)量，萬噸 6535 9636 12850 22234 34936 54000 63000 十種有色金屬量 ,萬噸 239 496 783 1260 1635 2520 1800 4 據(jù)有關(guān)研究，工業(yè)化過程中，隨人均 GDP的增長，人均資源消耗將呈“ S” 形曲線變化，（如圖 1）。 m n 人均礦產(chǎn)資源消耗 人均 GDP 今后 1520年，我國人均資源消耗強度將達 到高峰期，資源供給問題將更加嚴峻。 5 我國粗鋼、鋁、銅等主要金屬消耗量，將于 2023—2025年達到高峰期（如下表 2）。 年份 金屬 2023 年 2023 年 2023 年 2025 年 2030 年 高峰期 年 粗鋼 , 億噸 67 2023 鋁 , 萬噸 1439 2023 2700 1600 2025 銅 , 萬噸 753 800 1400 900 2025 當(dāng)前 ,我國六種金屬 Cu、 Pb、 Zn、 Al、 Ni、M0 的人均消費量 ,只有美國的 1/。 6 由于工業(yè)化城市化的快速發(fā)展，資源消耗猛增， 資源對外依存度攀升（如下表 3）。 2023年中國人均 GDP為 7371美元 ,粗鋼消費強度達 /百萬美元 ,已超過發(fā)達國家消費峰值的上限，理應(yīng)緩慢下行 。但并非如此。 金屬 品種 時間 , 年 金屬消耗 量萬噸 /年 年消耗量占 全球比例 % 達峰值 時間 ,年 峰值需求 量 ,萬噸 /年 資源對外 依存度 % 鋼鐵 2023 65000 / 2023 67億噸 6575 % 鋁 2023 1650 46 2025 27003000 50 % 銅 2023 753 36 2025 14001600 70 % 7 二、以信息技術(shù)帶動礦業(yè)的發(fā)展 (見圖 2) ● 據(jù)人類各發(fā)展階段的礦產(chǎn)品的需求， 劃 分為 : ① 傳統(tǒng)礦業(yè)階段。 鐵 . 銅 . 鉛 . 鋅 . 錫 . 煤 , 是人類 社會初期到工業(yè)化初期、所依賴的礦產(chǎn)品。 ② 現(xiàn)代礦業(yè)階段。 鋁 . 鉻 . 錳 . 鎢 . 鎳 . 礬 . 石油 . 天 然氣等，是工業(yè)化時期急迫需求的礦產(chǎn)品。 ③ 新興礦業(yè)階段。 新需求的礦產(chǎn)品有鍺 . 鉑 . 稀土 . 鈦 . 鋰 . 鈾 等，是后工業(yè)化進入高技術(shù)的時代。 8 目前 , 我國金屬礦業(yè)正處于 現(xiàn)代礦業(yè)的中期階段 。 時間生產(chǎn)
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