《Mining Magazine》最近与SRK咨询公司的几位负责人讨论了他们对“未来矿山”的构想及应具备哪些特征，以及智能采矿、数字化和其他技术如何推动下一代矿山的发展。

 您对矿山设计的变化有何看法？

 首席采矿工程师Jaco van Graan：自动化为露天矿设计的提供了机会，特别是通过将操作人员从危险区域撤离并允许他们在安全的办公环境中工作。落石的后果可能仅限于设备损坏，而不会造成人身伤害或死亡。由于较低的伤害风险，因此可以使运输道路变得更窄，从而使露天矿斜坡设计得更陡峭，这意味着更少的废石剥离和更低的成本。自动钻机还可以在靠近高岩壁的地方作业，从而有利于更陡峭的斜坡设计。

 合作伙伴兼首席工程地质学家Desmond Mossop：露天矿斜坡设计在概率设计与确定性设计流程之间取得了进步，从而实现了基于风险的设计。随着数字数据采集量的稳步增长（结合计算和建模能力的提高），这些设计方法的置信度将会提高，这为从安全和价值角度进行优化的矿坑斜坡设计铺平了道路。矿山设计已经可以满足环境和闭坑因素的要求，例如土地复垦、水质和水的稀缺性。闭坑后的设计中也有社会经济方面的考虑。这种趋势不仅受到法规的驱动，而且越来越受到项目融资要求的驱动。

 首席采矿工程师Marcin Wertz：矿山设计的基本原理将永远适用，但是诸如电动移动设备的引进等技术进步已经要求对矿山规划进行调整。这些范围可能从基础设施的选址到运输的规模。例如，卡车发动机扭矩的提高使得牵引坡道的最大坡度得以增加。技术变革需要花费一些时间才能进入矿山设计，而且初始设计通常会妨碍某些新设备或运营选项的应用，因此可能需要进行改变。

 合伙人兼首席顾问Andrew van Zyl：设计一座新的矿山是一项长期的工作，其基础是在将矿产资源转换为矿产储量之前，先解决一系列可调整的因素，而相关的采矿技术就是其中之一。因此，所采用的技术必须经过充分验证，然后才能用于矿山规划。这意味着在规划新矿山的早期阶段可能需要很多年才能确定采用新技术，而这可能会影响基础设计。但是，矿山设计也在追求一些技术的应用，以通过减少暴露于危险情况、减少疲劳及减少旅行或其他非生产时间来提高生产力和安全性。

 哪些要素造就了每个运营商都想要的未来矿山？它有什么组成部分？

 Wertz：矿山越来越依赖于运营中各个点之间以及到互联网的大量数据传输，因此快速可靠的连接对于未来的矿山至关重要。这些数据链接了越来越多的高科技设备和工艺，因此这些矿山将需要受过良好教育的劳动力，他们可以快速学习并适应日新月异的技术要求。

 van Graan：未来的矿山将安全和生产力放在共同的优先位置上，熟练的操作人员在安全舒适的环境中工作，并在不断学习的同时掌握快速发展的技术。

 Mossop：自动化和机器学习将在未来的矿山中扮演重要角色，以实现快速可靠的数据获取、处理、分析和解释。这些宝贵的数据将有助于明智的决策，这是成功和负责任的采矿作业的关键。

 矿山设计的哪些因素使其对未来的采矿至关重要？

 van Zyl：数据传输能力将是未来矿山的基础要素，尤其是随着数字链接和监控机器的数量（其中许多甚至可以远程控制）稳定增长时。随着远程操作、自主机器、远程服务和分析日益成为规范，这种连接将变得非常重要。社交媒体可能会造成极大的不稳定，但是技术也可以改善矿山与所在社区之间的交流。可再生能源发电还具有改变社区的潜力，并通过例如减少燃料运输和交通拥堵来减少矿山对社区的影响。

 van Graan：矿山设计比以往任何时候都变得更重要，因为大多数的“简单”目标已经被“挖掘”出来，并且未来的矿体在项目可行性和运营生产力方面可能会更深入且更具挑战性。矿山设计的关键方面将始终包括：在保持安全的前提下，尽可能达到最陡的坡度；有效地将矿石与废石分开；建造安全且具成本效益的废石场；探索回填机会以降低成本和环境足迹。

 Mossop：矿山设计需要对风险进行前期识别和评估，包括与环境、社会和治理（ESG）相关的因素。这包括影响安全的所有因素，不仅是人员安全，还包括在各个层面上避免伤害，以及预期的投资回报率。

 首席采矿工程师Ali Rudaki：随着矿床中有价值矿物的耗尽，采矿作业趋向深部。在露天矿中，岩壁稳定性成为延长矿山寿命的重要因素。这提高了有助于控制岩壁稳定性并减少要运输的物料量的技术的重要性。矿坑岩壁倾斜角度仅有几度的差异就可以对运营的经济性产生决定性的影响。就地下采矿而言，成功的一个关键方面是能够更快、更容易地开拓通往矿体的通道。

 诸如智能采矿技术和数字化等新兴发展趋势对未来矿山建设有多重要？

 Wertz：智能采矿技术通过使员工远离危险区域，在安全方面做出了宝贵贡献。如果可以通过远程操作的机器进行开采，则有可能进入以前未开采或不安全的区域。这对于具有较高环境温度和岩土应力特征的超深矿山尤为重要。

 Mossop：数字技术有助于提高效率、灵活性和安全性。由于安全方面的考虑，边坡稳定性监测技术已经促进了以前没有开采过的地区的开采。

 首席采矿工程师Joseph Mainama：创新思维对于使采矿更具可持续性至关重要。一些矿山已经成功地处理了地下矿石，例如节省了车辆运输、人力运输和提升成本，同时最大程度地减少了地表废石造成的潜在环境风险。

 van Zyl：数字化和远程工作可以促进重要的生产力提升。例如，这包括员工不必每天去工作面甚至根本不去矿山节省的时间。卡车可以留在工作场所，因为不需要驾驶员将它们开回地面。如果工人较少，甚至根本没有工人，则可以大大节省通风。甚至可以在爆破后更快地进入工作面，从而简化了装载过程。技术还将使视觉效果变得更好，使各种专家和顾问迅速参与进来。从理论上讲，他们可以立即在“观看”现场视频并协助进行查询。如果专家不必前往每个地点，则他们的运营支持将变得更加实用。这甚至可以为提供各种服务（包括机器维修支持）的企业提供远程“卓越中心”。

 van Graan：自动化技术很可能会吸引年轻人进入矿业行业，使他们的多样化思维方式用于解决问题，并且他们对快速变化的工作环境有着浓厚的兴趣。

 Mossop：从设计和管理的角度来看，数字化正在提高我们对数据的信心，允许做出明智的决策并改善安全和经济风险方面的企业风险管理。气候、水和社会许可证要素变得越来越重要，数字化将成为管理相关风险和维持负责任的采矿运营的关键。

 Rudaki：智能采矿技术，特别是远程工作对于矿山的可持续发展至关重要。在矿山的使用寿命中，与矿坑底部或采矿工作面的距离会增加，从而需要更长的员工进入时间，从而影响效率。