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矿业不是粗放低端产业,科技含量比例攀升迅速

矿业不是粗放低端产业,科技含量比例攀升迅速

  • 分类:行业动态
  • 作者:传捷传道
  • 来源:
  • 发布时间:2021-11-05
  • 访问量:0

【概要描述】

矿业不是粗放低端产业,科技含量比例攀升迅速

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  • 分类:行业动态
  • 作者:传捷传道
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  • 发布时间:2021-11-05
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2020年,国际矿业行业在无人驾驶运输系统、5G网络、区块链、脱碳、氢能技术、人工智能勘探、无人机等领域取得的科技成果引人瞩目。2月,欧洲航天局资助英国初创企业Hypervine研发矿业行业应用的区块链分类账,将矿业集团及其子公司的数据记录在不可变更的分类账中,从而提高勘查和规划工作的准确性。同月,金矿勘探企业GoldSpot与New Found Gold公司合作,在其Queensway项目中发现了新的金矿靶区,并在首个使用AI技术定位的钻孔岩芯中发现了金含量92.86 克/吨的区域,其中有6米金含量高达285.2 克/吨。3月, ASI Mining为Roy Hill提供技术和系统,将77辆混合品牌运输卡车改装为露天矿无人驾驶运输系统(AHS),并将其集成至车队及矿山管理系统中。4月,华为宣布开发了国内首家无人采矿5G应用技术成果,8月,Fortescue Metals已经在Pilbara地区Christmas Creek矿的车队中部署了10辆氢动力大巴,这是澳大利亚矿业行业的首个绿氢项目,12月,Newmont与Esri合作,为矿山无人机提供了基于云的标准化平台,并在墨西哥的Peñasquito矿测试了该技术(摘自《中国矿业报》)。这些高科技与矿业的结合,逐渐将矿业的高科技技术含量提高到本来属性。

矿业是为人类社会经济发展提供物质基础的产业。也正因此,在历史发展的长河中,出现了石器时代、青铜器时代、铁器时代的划分。人类文明的发展史,也正是一部矿业开发史。利用矿产资源的种类及方法,即表现出当代科技发展的水平。懂得如果利用矿产资源,或是最早开始利用某种矿产资源的文明或种族,即为掌握着当前先进的科学技术,是当代文明的强者,如较早掌握青铜和铁资源开发利用的中国、古埃及,蒸汽机时代大规模利用煤炭的英国,二战时期核资源利用的美国等。早期,矿产采掘方法主要有:轱辘提升,牛皮袋或柳条戽水,手镐刨煤,人挑肩背。这种方法主要依靠人力,使用原始简陋的生产工具,从事着极为繁重的手工劳动,因此矿业给人一种粗放低端产业的感觉。但是,随着高科技技术及设备与矿业的深度融合,矿业高科技属性将被激活。

一、矿业发展历程,我国目前正处于第三过渡阶段

纵观矿业发展历程,大致可以分为4个阶段:

(1)百万年的初期阶段:人类对矿石的认识、采集、加工利用等活动仅在地表进行,基本与自然环境和睦相处。相当于人类进入古石器时代。大致在5000年前。

(2)第二阶段。5000年前至300年前,人类社会先后进入陶器、青铜器、铁器时代,矿业发展规模扩大,涉及地表、地下开发,对自然环境影响增加,但程度不大。

(3)第三阶段。300年前至今,各国先后进入工业化发展阶段,矿产资源开发利用激增,先期资本主义国家开矿、用矿并不考虑对自然环境的影响,局部矿业开发利用区造成严重的地表植被破坏、河流和空气的污染,直接影响区内居民的生活环境。这些经济发达的资本主义国家在国内启动了绿色矿业,但对发展中国家仍不顾环境进行掠夺式开发。三百多年来的变化,各国进入实施不同程度环保要求的矿业开发阶段。环保要求在总体上,适应各国社会经济的状况。目前世界各国处于从破坏自然环境到实施绿色矿业的过渡阶段。

(4)第四阶段是全球全面进入绿色矿业高科技现代化发展与保护自然环境共赢的阶段。实现此最终目标还有一段时间,但必定会实现。(摘自陈毓川院士《不忘初心 开发矿业》讲座内容)

从全球及历史进程角度看,我国目前正处于第三过渡阶段。这个阶段,矿业科技水平不断提高,现代矿业、绿色矿山、智慧矿山、无人矿山、智能找矿等先进科学理念不断涌现。许多先进的理念、技术及设备已经完全应用到矿业的生产开发过程中,科技含量比例攀升迅速。

二、矿业科技含量攀升迅速

现代矿业中,将智能设备、数字信息平台、5G、云计算、无人机、三维扫描成像等与找矿、开采、选矿等进行产业深度融合,已成为一种必然趋势,从事矿业的科技人才比例不断攀升,矿山及其他从事矿业企业的科技投入不断加大。将矿山建设成为具有高科技特点的新产业已成为业界共识。

矿山生产模式不断创新,全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统在一些高科技矿山已经开始使用,采掘(剥)、运输、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行成为现实。

矿业智慧革命已经到来,在洛阳钼业的三道庄矿,一线工人早晨告别家人来到矿山上班,坐在干净整洁的办公室,手持类似于游戏手柄的操作杆,操控着位于千米之外的采矿一线的挖掘机实施装载作业,而满载着矿石的无人运输卡车井然有序地行驶在矿区蜿蜒盘旋的矿道;下班后一尘不染地回到家中,与家人一起共进晚餐。这完全改变了以往矿工灰头土脸、矿山高危的形象(摘自《中国矿业报 张继勇》)。

三、资本已开始关注矿业太空赛道

深海、深地的探矿、采矿已有许多实践。深空方面,科罗拉多矿业学院,2018年开设“太空采矿专业”,涉及到的学科门类非常庞大,包含着:航空航天学、地质学、矿物学、采矿学、材料学、遥感学、机器人学等众多学科,科学技术含量非常高。

 

图片来源:《流浪地球》电影截图

 

Planetary Resources,行星资源公司,是太空挖矿的先行者,其背后的投资团队非常豪华,包括谷歌创始人Larry Page、谷歌前CEO Eric Schmidt、最近超火的维珍集团的Richard Branson、以及国内大佬腾讯CEO马化腾等,大导演James Cameron是顾问(据Amelie,2021)。

四、太空挖矿的方法设想

太空挖矿首先解决找矿问题,当发现的矿位于比较大的行星内,则在小行星低重力环境下开采重金属,也就是小行星挖矿。

如果矿位于小行星内,则改变小行星的轨道,直接把它“带回来”,比如拉到地球同步轨道上,或者在地月协同情况下进行开采,为地球所用(据Amelie,2021)。

值得鼓舞的是,2019年,我国第一家太空资源开采公司——深圳起源太空科技有限公司成立。“起源太空”是一家致力于太空资源开采和利用以及太空垃圾回收的商业航天公司。创始人苏萌于2012年获得哈佛大学天天物理学博士,2016年起任香港大学物理系副教授兼空间研究实验室执行主任。2019年,起源太空宣布获得来自经纬中国的天使轮、线性资本的天使+轮融资,融资金额共计5000万元(据咏仪,2021)。

 

NEO-01太空采矿机器人从太空中拍摄照片 图源:36氪

 

矿业是最古老的行业,也是会一直存在不会消失的行业。每个时代不同的只是利用的矿产资源种类不同,保持对矿产资源利用技术的先进性,是保障我们民族先进性的必然手段之一。

参考:

1.The Space Economy's Next Giant Leap.  (Morganstanley)

2.Space start-up Varda, founded by SpaceX and Founders Fund veterans, aims to build factories in orbit. (CNBC)

3.地球资源面临枯竭:近地小行星彰显价值。(宇宙解码)

4. 最前线|“起源太空”两颗卫星今年上天,已完成多项观测任务.(咏仪,36氪)

5. 地球挖矿不过瘾,资本盯上太空矿产万亿蓝海( Amelie 硅兔赛跑

6.势不可挡,矿业智慧革命到来——从矿山智能化角度看未来矿业发展(中国矿业报,张继勇)

 

 

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