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

 您對礦山設計的變化有何看法？

 首席采礦工程師Jaco van Graan：自動化為露天礦設計的提供了機會，特別是通過將操作人員從危險區(qū)域撤離并允許他們在安全的辦公環(huán)境中工作。落石的后果可能僅限于設備損壞，而不會造成人身傷害或死亡。由于較低的傷害風險，因此可以使運輸?shù)缆纷兊酶?，從而使露天礦斜坡設計得更陡峭，這意味著更少的廢石剝離和更低的成本。自動鉆機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計。

 合作伙伴兼首席工程地質學家Desmond Mossop：露天礦斜坡設計在概率設計與確定性設計流程之間取得了進步，從而實現(xiàn)了基于風險的設計。隨著數(shù)字數(shù)據(jù)采集量的穩(wěn)步增長（結合計算和建模能力的提高），這些設計方法的置信度將會提高，這為從安全和價值角度進行優(yōu)化的礦坑斜坡設計鋪平了道路。礦山設計已經(jīng)可以滿足環(huán)境和閉坑因素的要求，例如土地復墾、水質和水的稀缺性。閉坑后的設計中也有社會經(jīng)濟方面的考慮。這種趨勢不僅受到法規(guī)的驅動，而且越來越受到項目融資要求的驅動。

 首席采礦工程師Marcin Wertz：礦山設計的基本原理將永遠適用，但是諸如電動移動設備的引進等技術進步已經(jīng)要求對礦山規(guī)劃進行調(diào)整。這些范圍可能從基礎設施的選址到運輸?shù)囊?guī)模。例如，卡車發(fā)動機扭矩的提高使得牽引坡道的最大坡度得以增加。技術變革需要花費一些時間才能進入礦山設計，而且初始設計通常會妨礙某些新設備或運營選項的應用，因此可能需要進行改變。

 合伙人兼首席顧問Andrew van Zyl：設計一座新的礦山是一項長期的工作，其基礎是在將礦產(chǎn)資源轉換為礦產(chǎn)儲量之前，先解決一系列可調(diào)整的因素，而相關的采礦技術就是其中之一。因此，所采用的技術必須經(jīng)過充分驗證，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，而這可能會影響基礎設計。但是，礦山設計也在追求一些技術的應用，以通過減少暴露于危險情況、減少疲勞及減少旅行或其他非生產(chǎn)時間來提高生產(chǎn)力和安全性。

 哪些要素造就了每個運營商都想要的未來礦山？它有什么組成部分？

 Wertz：礦山越來越依賴于運營中各個點之間以及到互聯(lián)網(wǎng)的大量數(shù)據(jù)傳輸，因此快速可靠的連接對于未來的礦山至關重要。這些數(shù)據(jù)鏈接了越來越多的高科技設備和工藝，因此這些礦山將需要受過良好教育的勞動力，他們可以快速學習并適應日新月異的技術要求。

 van Graan：未來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，并在不斷學習的同時掌握快速發(fā)展的技術。

 Mossop：自動化和機器學習將在未來的礦山中扮演重要角色，以實現(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，這是成功和負責任的采礦作業(yè)的關鍵。

 礦山設計的哪些因素使其對未來的采礦至關重要？

 van Zyl：數(shù)據(jù)傳輸能力將是未來礦山的基礎要素，尤其是隨著數(shù)字鏈接和監(jiān)控機器的數(shù)量（其中許多甚至可以遠程控制）穩(wěn)定增長時。隨著遠程操作、自主機器、遠程服務和分析日益成為規(guī)范，這種連接將變得非常重要。社交媒體可能會造成極大的不穩(wěn)定，但是技術也可以改善礦山與所在社區(qū)之間的交流。可再生能源發(fā)電還具有改變社區(qū)的潛力，并通過例如減少燃料運輸和交通擁堵來減少礦山對社區(qū)的影響。

 van Graan：礦山設計比以往任何時候都變得更重要，因為大多數(shù)的“簡單”目標已經(jīng)被“挖掘”出來，并且未來的礦體在項目可行性和運營生產(chǎn)力方面可能會更深入且更具挑戰(zhàn)性。礦山設計的關鍵方面將始終包括：在保持安全的前提下，盡可能達到最陡的坡度；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；探索回填機會以降低成本和環(huán)境足跡。

 Mossop：礦山設計需要對風險進行前期識別和評估，包括與環(huán)境、社會和治理（ESG）相關的因素。這包括影響安全的所有因素，不僅是人員安全，還包括在各個層面上避免傷害，以及預期的投資回報率。

 首席采礦工程師Ali Rudaki：隨著礦床中有價值礦物的耗盡，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)定性并減少要運輸?shù)奈锪狭康募夹g的重要性。礦坑巖壁傾斜角度僅有幾度的差異就可以對運營的經(jīng)濟性產(chǎn)生決定性的影響。就地下采礦而言，成功的一個關鍵方面是能夠更快、更容易地開拓通往礦體的通道。

 諸如智能采礦技術和數(shù)字化等新興發(fā)展趨勢對未來礦山建設有多重要？

 Wertz：智能采礦技術通過使員工遠離危險區(qū)域，在安全方面做出了寶貴貢獻。如果可以通過遠程操作的機器進行開采，則有可能進入以前未開采或不安全的區(qū)域。這對于具有較高環(huán)境溫度和巖土應力特征的超深礦山尤為重要。

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

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

 van Zyl：數(shù)字化和遠程工作可以促進重要的生產(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)省的時間?？ㄜ嚳梢粤粼诠ぷ鲌鏊?，因為不需要駕駛員將它們開回地面。如果工人較少，甚至根本沒有工人，則可以大大節(jié)省通風。甚至可以在爆破后更快地進入工作面，從而簡化了裝載過程。技術還將使視覺效果變得更好，使各種專家和顧問迅速參與進來。從理論上講，他們可以立即在“觀看”現(xiàn)場視頻并協(xié)助進行查詢。如果專家不必前往每個地點，則他們的運營支持將變得更加實用。這甚至可以為提供各種服務（包括機器維修支持）的企業(yè)提供遠程“卓越中心”。

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

 Mossop：從設計和管理的角度來看，數(shù)字化正在提高我們對數(shù)據(jù)的信心，允許做出明智的決策并改善安全和經(jīng)濟風險方面的企業(yè)風險管理。氣候、水和社會許可證要素變得越來越重要，數(shù)字化將成為管理相關風險和維持負責任的采礦運營的關鍵。

 Rudaki：智能采礦技術，特別是遠程工作對于礦山的可持續(xù)發(fā)展至關重要。在礦山的使用壽命中，與礦坑底部或采礦工作面的距離會增加，從而需要更長的員工進入時間，從而影響效率。