湖南，素以“有色金属之乡”和“非金属矿之乡”著称。丰富的矿产资源为湖南的经济社会发展提供了资源保障，也为金属矿山安全技术奠定了科研基础。

2010年，科技部依托被誉为“中国金属采矿第一院”的长沙矿山研究院（以下简称长矿院），组建了金属矿山安全技术国家重点实验室。

自组建以来，实验室集聚矿山安全领域的战略科技人才与优势创新资源，以金属矿山安全技术为主题，重点解决金属矿产资源安全技术领域的重大科学问题与技术难题，有力支撑矿山事故起数和事故死亡人数双下降10%目标，有效遏制重特大事故，为矿山安全生产筑起了一道道屏障。

金属矿山安全技术国家重点实验室的科研人员正在检查超前探水设备。

在金属矿山安全技术国家重点实验室的数字矿山实验室，科研人员正在对矿山后台数据进行分析研判。

全力保障矿山安全生产

长沙麓山南路，来来往往的学生步履不停。位于岳麓山国家大学科技城的这条路上，金属矿山安全技术国家重点实验室就地处这一繁华街市旁。

“矿山作业相较其他行业安全风险更大，10多年前，矿山安全事故发生频率很高。”作为实验室的“元老”，长沙矿山研究院总工程师、金属矿山安全技术国家重点实验室副主任李向东告诉记者，早期对矿山的安全保障主要是通过管理体系的完善，比如实行矿长下井带班制来保障矿山安全生产。

为了从技术层面加强对矿山生产的安全保障，2010年，金属矿山安全技术国家重点实验室落户长矿院。“当时的目标，一是要建立科技创新体系，二是提升国家安全生产管理水平和能力，通过技术研发，为矿山安全生产建立一个保障体系。”李向东说。

实验室成立后，受应急管理部和省市各级政府应急管理部门委托，开展了内蒙古银漫矿业重大事故调查以及采空区调查、安全隐患排查与治理等多项任务，为国内外数千家矿山企业的在用设备提供安全性能测试服务。

目前，实验室建设有矿山充填实验室，数字矿山实验室，海洋采矿实验室，岩石力学实验室，露天边坡、尾矿库（坝）稳定性监测技术实验室，矿山重大灾害事故分析鉴定实验室，矿山机电设备检测检验实验室等7个专项实验室。

李向东介绍，通过10多年的发展，实验室已在矿山大面积地压、深井岩爆灾害监测与预警、尾矿库数字化监测监控预警与安全管理集成系统、复杂群采空区综合治理与安全开采等方面取得多项研究成果，并在多个矿山成功推广应用。

此外，实验室围绕矿山安全、矿山开采、矿山防治水、矿山装备等方面开展培训，有力推动了行业的安全发展；承担多个标准的编制工作，牵头编写的《金属非金属地下矿山防治水技术安全规范》填补了我国非煤矿山防治水领域技术规范的空白，编写的《矿山帷幕注浆规范》等行业标准成为国内大水矿山防治水设计、施工的技术标准，推动了矿山水害防控技术体系的构建。

“云智矿”赋能中外矿山

加快推进智能化、数字化矿山建设进程，是推动矿山生产向安全、高效、经济、绿色与可持续方向发展的必经之路。

长矿院对数字矿山的探索最早可追溯至2004年，随着数字化、智能化程度的深化，近年来，数字矿山系统取得长足发展。李向东见证并参与了数字矿山构建的全过程，“以前在矿山采集数据，需要人驻守现场，人走数据则中断，而现在即使无人在场，矿山数据也可以源源不断传向后台，供我们连续观察、连续记录”。

数字矿山实验室针对矿山用户持续发展的需求，结合移动互联网、物联网、云计算、人工智能等新技术，研发出了“云智矿”智能矿山生态体系产品。按照“一矿一策”的思路，为不同的矿山提供量身定制服务，利用云服务平台为矿山企业搭建集采矿、安全、充填、选矿、数字矿山于一体的大数据中心。利用信息化技术改革传统的管理模式，实现了矿山资源与开采安全信息化、技术装备智能化、信息传输网络化、生产过程自动化，全面提升了矿山的设计、生产、装备、经营和服务水平。

在数字矿山实验室，一块占满整面墙的大屏幕对矿山各项工作进行实时监测，一目了然。这得益于“云智矿”，实验室正助力矿山实现“机进人退”，朝着矿山安全生产“无人化、少人化”目标前进。

将场景转换到国内外大大小小的矿山，偌大的采矿场空无一人，工作人员只需坐在智能管控中心轻启按键，采矿工作面各系统便“闻”令而动，车辆运行井然有序……曾经让几代矿工憧憬的“智慧梦”，随着“数字矿山”建设正在变成现实。

“苦、脏、累、险，一直以来是矿山作业环境的代名词。而借助数字矿山系统，危险的工作可以由机器去做，工人远程操控，出现异常及时干预调整，在主要的作业场所，可以减少劳动负荷度大、安全风险较高的一线作业人员。”长沙矿山研究院智能矿山事业部常务副总经理、数字矿山实验室负责人寇向宇将数字矿山系统的作用概括为“降本增效，提高本质安全”。

寇向宇介绍，“云智矿”智能矿山生态体系已在安徽池州的长九神山灰岩矿、澳大利亚的杜加尔河项目、秘鲁的拉斯邦巴斯铜矿等国内外多个项目中运用。数据显示，“云智矿”投入使用后，长九神山灰岩矿的一线工人减少200余人，每年降低人力成本约2700万元，设备安装总费用节省超20%，设备维保费用降低30%。

筹组“金属矿产资源开发全球研发中心”

作为矿业行业的标杆，近年来，金属矿山安全技术国家重点实验室围绕金属矿山安全监测预警与信息技术、金属矿山岩层控制技术、金属矿山水害防治技术、金属矿山机电设备安全检测检验技术四个主要研究方向发力。

水害探测是矿山生产的必要一环。长沙矿山研究院矿山安全事业部副总经理杨柱告诉记者，实验室的水害超前精准探测项目取得创新突破，首次在国内运用环境同位素识别矿坑涌水水源，实现了滨海战性矿产资源的安全开采，构建了断层破碎带及岩溶地下水系统探查多元信息融合技术，开发了矿山水害监测数据分析及处理系统，实现了矿山水文地质条件与地下水动态远程三维信息化管理。

水害超前精准探测项目的诸多研究成果已成功应用于广东凡口铅锌矿、安徽白象山铁矿、福建马坑铁矿、刚果金卡莫亚铜钻矿等国内外50多座大水矿山的工业生产，取得了良好经济效益和社会效益。相关研究成果多次获得国家科技进步奖、省部级科技进步奖，授权国家发明专利13件，软件著作权证书8项。

在科研取得成效的同时，金属矿山安全技术国家重点实验室正在不断为长矿院注入核心竞争力和创新活力，科研攻关力度在不断强化。近年来，长矿院与高校和科研机构持续开展领军人才及团队引培合作，吸引和培养了一批高层次人才，成为聚集和培养优秀科技人才、推动产学研相结合的重要平台。

“战略布局也需与时俱进。”李向东告诉记者，实验室将精准聚焦采矿科研、检测服务、采矿工程三大领域，持续加大人才培养力度，把握好长沙建设全球研发中心城市的契机，积极筹划联合省内高校和企业的优势力量，组建“金属矿产资源开发全球研发中心”。

文 / 政协融媒记者 李崎瑜

图 / 政协融媒记者 王宇轩