全球礦業(yè)發(fā)展趨勢及采礦工程專業(yè)培養(yǎng)導(dǎo)向

陳清運,趙 飛,張電吉,賀文德

(1.武漢工程大學(xué)環(huán)境與城市建設(shè)學(xué)院，湖北 武漢 430074；2.磷資源開發(fā)利用教育部工程研究中心，湖北 武漢 430074；3.武鋼集團礦業(yè)有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430080)

0 引 言

近些年來，國際礦業(yè)巨頭們，通過資本運作大肆搶占全球礦產(chǎn)資源，企圖壟斷礦石供應(yīng)，從而獲得高額壟斷利潤。隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，資源消耗和資源需求明顯增加，部分資源出現(xiàn)短缺和緊張現(xiàn)象，如石油、鐵礦石、有色金屬等，有經(jīng)濟實力的大公司紛紛出國尋找國外資源開發(fā)項目。大量資金的涌入，使國內(nèi)外的礦業(yè)市場出現(xiàn)前所未有的火爆局面。

中國礦業(yè)已經(jīng)融入到這個經(jīng)濟大潮之中，礦山企業(yè)外部環(huán)境和內(nèi)部生產(chǎn)管理模式已經(jīng)發(fā)生了很大變化。為適應(yīng)新形勢下礦山企業(yè)對采礦工程技術(shù)人才的要求，采礦工程專業(yè)培養(yǎng)方案有必要進行補充與完善，按市場要求進行培養(yǎng)，構(gòu)建其知識和能力體系。

1 全球礦業(yè)發(fā)展新趨勢

1.1 全球資源整合與購置購并

國際上，西方大國和跨國礦業(yè)公司實施全球礦產(chǎn)戰(zhàn)略，開展礦業(yè)全球化經(jīng)營，勘探開發(fā)和利用國外礦產(chǎn)資源，從而掀起了新一輪全球資源整合與購置購并浪潮。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①采取風(fēng)險勘查和收購方式，購買第三方已經(jīng)工作到高級勘探階段的探礦權(quán)或直接購買采礦權(quán)；②通過購并目標公司或購買目標公司的股權(quán)，實現(xiàn)控制資源國礦產(chǎn)資源或換取礦業(yè)項目中的部分權(quán)益。如巴西卡拉雅斯鐵礦，智利拉埃斯康迪達銅礦等世界級的礦床均有日本財團的參與，從而換取與資源國簽訂長期的供貨合同；③通過簽訂長期、穩(wěn)定供貨合同和現(xiàn)貨貿(mào)易等形式利用國外礦產(chǎn)資源[1]。

隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，資源消耗和資源需求明顯增加，特別是大宗礦產(chǎn)資源出現(xiàn)短缺現(xiàn)象。由于國外礦業(yè)巨頭實施礦產(chǎn)品壟斷，隨意抬高市場價格，從中獲得巨額的壟斷利潤，使我國蒙受很大的經(jīng)濟損失。如鐵礦石市場，以必和必拓、淡水河谷和力拓三大公司為首的鐵礦供應(yīng)商，聯(lián)手實施市場壟斷，使得國際鐵礦價格猛漲。從2002年進口礦到岸價24.8美元/t，到2008年暴漲到136.2美元/t，為此，我國鋼鐵企業(yè)蒙受幾千億美元的損失[2]。為打破壟斷，有經(jīng)濟實力的大公司紛紛出國尋找國外資源開發(fā)項目，已經(jīng)形成一股浪潮。例如，在冶金領(lǐng)域，以中鋼、寶鋼、首鋼、武鋼、河北鋼鐵等集團為龍頭，在境外開礦規(guī)模已達5 000萬t/a；在能源礦領(lǐng)域，中石油集團公司獲伊拉克哈爾法亞油田的開采服務(wù)合同，中海油集團公司獲得委內(nèi)瑞拉東部奧里諾科大型重油帶的開發(fā)權(quán)，該項目的實施將有助于使委內(nèi)瑞拉對中國原油的出口從目前的40萬桶/日提升至100萬桶/日；在有色金屬領(lǐng)域，中國治金科工集團和江西銅業(yè)股份有限公司擁有阿富汗艾娜克銅礦100%礦權(quán)，該礦探明資源總量為礦石量7.05億t，平均含銅1.56%，含銅金屬量1 100萬t[1]。

在“走出去”的同時，我國也實施“引進來”戰(zhàn)略，采取不同的形式引進國外資本和技術(shù)，發(fā)展中國的礦業(yè)。例如山西平朔露天煤礦，成為中國第一個“試驗田”，同美國某公司合作，使用先進的采裝設(shè)備與管理理念，使得該礦成為目前世界上最先進的露天煤礦之一，給中國其他的礦山開發(fā)起到了示范性作用。

1.2 合同制采礦模式主導(dǎo)下的多種模式共存

合同制采礦模式是指業(yè)主委托采礦承包商進行采礦作業(yè)的新型采礦模式。根據(jù)承包商的設(shè)備投入水平，有勞務(wù)合同采礦和投資合同采礦兩種形式。其優(yōu)勢在于減輕了業(yè)主的投資負擔(dān)、提高了勞動生產(chǎn)率、快速達產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)、改善了礦山經(jīng)營效益。相對于合同采礦模式的是自主采礦模式，生產(chǎn)與經(jīng)營由業(yè)主具體負責(zé)。

國外合同制采礦模式發(fā)展成為定制。在國際礦業(yè)界，以合同制開采模式進行采礦生產(chǎn)活動的范圍和深度越來越大，已經(jīng)發(fā)展成為礦業(yè)開發(fā)的定制。采礦權(quán)擁有人并不直接從事礦山的生產(chǎn)、管理等具體工作，而是委托其他專業(yè)公司進行作業(yè)，利益共享。例如，在澳大利亞，除大型的礦業(yè)巨頭之外，一般采用合同制采礦模式，將采礦設(shè)備的維修和保養(yǎng)外委給設(shè)備的生產(chǎn)廠家承擔(dān)，簽署《Maintain and Repairmen Contract》承包合同，有些礦山甚至做到EPCM (Engineering and Procurement and Commission and Management)，將礦山的工程建設(shè)、采購和設(shè)備的調(diào)試與管理委托承包公司進行生產(chǎn)，業(yè)主只保留經(jīng)營權(quán)。

國內(nèi)多種采礦模式還將長期共存。我國合同采礦模式伴隨著國際礦業(yè)承包的發(fā)展也逐步興起，自主采礦模式的主導(dǎo)地位受威脅，形成多種采礦模式并存的局面。在礦業(yè)大發(fā)展前，國有主體礦山僅將基建工程外委給井巷建設(shè)公司施工，其他生產(chǎn)經(jīng)營活動由礦山自行承擔(dān)。隨著礦山生產(chǎn)能力的擴大，許多礦山逐漸將一些邊緣工程、單體工程等委托給其他承包公司進行生產(chǎn)，只負責(zé)其生產(chǎn)技術(shù)與安全管理。形成以自主采礦模式為主、合同采礦模式為輔的局面?，F(xiàn)在，新開發(fā)的礦山，無論是國有還是民營性質(zhì)，礦山開發(fā)無一例外采取合同制采礦模式。采礦權(quán)擁有人負責(zé)礦山的管理、協(xié)調(diào)和經(jīng)營工作，由工程承包單位負責(zé)礦山的生產(chǎn)。如銀山礦業(yè)公司，將整個中段的生產(chǎn)管理外包，業(yè)主只對工程價格、生產(chǎn)技術(shù)、工程質(zhì)量與數(shù)量、礦山生產(chǎn)安全等進行管理[3]。由此可見，我國礦山將會逐漸與國際接軌，逐步過渡到合同制采礦模式。

1.3 引進新技術(shù)研發(fā)新設(shè)備

采礦工程承包商，受高額利潤的驅(qū)使，紛紛引進最先進的采掘設(shè)備，或委托世界一流的設(shè)備制造廠家研發(fā)性能更高的設(shè)備，提升礦山的生產(chǎn)力，以求盡快回收投資，進入盈利狀態(tài)。例如，為了配套山西平朔安太堡露天煤礦2 000萬t原煤生產(chǎn)規(guī)模，中國一重集團公司與美國P&H公司合作研發(fā)了P&H4100XPC型礦用挖掘機。該挖掘機斗容為58.5 m3，是目前世界上同類產(chǎn)品中斗容最大的挖掘機。太原重型機械廠，承擔(dān)2 000萬噸級以上大型露天礦成套設(shè)備中的關(guān)鍵設(shè)備研制，花了兩年時間，于2008年初成功了研制國內(nèi)首臺礦用55 m3挖掘機，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，可滿足世界上所有露天礦山的采掘條件，在山西平朔露天煤礦投入使用。礦用汽車的“巨無霸”—CAT797B，載重量345 t，其發(fā)展過程也有類似的經(jīng)歷：當(dāng)初設(shè)計CAT 797是為了在油砂礦山應(yīng)用，有效載重高達327 t，在使用過程中，用戶希望在不影響其他性能的情況下，進一步提高有效載重，這就成為開發(fā)研制世界上最大礦用汽車CAT 797B的目標。

1.4 高投入與高風(fēng)險并存

目前，國內(nèi)除了與礦業(yè)相關(guān)的公司投資礦業(yè)外，還有許多與其他行業(yè)的企業(yè)也涉足礦業(yè)項目投資，如房地產(chǎn)開發(fā)公司、建筑公司、外貿(mào)公司等。如果投資項目合適，則有高的投資回報率；相反，如果投資的項目不成熟，則損失巨大。礦業(yè)項目投資失誤的原因主要有以下幾點[4]：

(1)項目存在欺詐行為。在一些法制不健全的國家或者法制運作不規(guī)范的國家，某些項目的業(yè)主針對中國企業(yè)不熟悉所在國的行業(yè)規(guī)范，對地質(zhì)礦產(chǎn)資源，采取低儲量級別高報、人為做大儲量抬高品位、隱瞞礦石中的有害成分等手段，欺騙購買者。如國內(nèi)某有色金屬公司，在前蘇聯(lián)某加盟共和國購買了一座銅礦，以1億t礦石量為交易基礎(chǔ)，公司親自勘探結(jié)果不足2 000萬t礦石量。在國內(nèi)，某房地產(chǎn)公司投資一小型鐵礦，以200萬t礦石量為交易基礎(chǔ)，公司親自勘探結(jié)果不足40萬t礦石量，而且質(zhì)量較地質(zhì)報告提供的資料差。如南美一個轉(zhuǎn)讓的多金屬礦床，礦石含銅、鉛、鋅、銀、鋁等多種金屬元素，折合當(dāng)量銅品位達3%以上，開采條件好，并且是停產(chǎn)多年礦山，有選礦廠、尾礦庫等基礎(chǔ)設(shè)施。這么好的礦山急于出手轉(zhuǎn)讓，真實原因是礦石含砷高，選出的精礦不符合當(dāng)?shù)匾睙拸S要求。

(2)對投資環(huán)境認識不清，造成不必要的損失。在國外進行礦業(yè)項目的合作，要充分重視國外的法律體系，規(guī)避法律上的風(fēng)險。有些在國內(nèi)看起來時很正常的事情，在國外則有可能是違法。有一家國內(nèi)投資公司，在澳洲收購的大型鐵礦，委托國內(nèi)某甲級礦山設(shè)計單位進行設(shè)計，由于國內(nèi)的標準與該國不一致，使得建設(shè)工程被該國監(jiān)管機構(gòu)以設(shè)施不符合其標準為由，被迫委托該國有資質(zhì)的機構(gòu)重新設(shè)計和建設(shè)，損失很大。

(3)缺乏市場分析，造成投資失敗。礦產(chǎn)資源開發(fā)項目，離不開投資分析及市場預(yù)測。包括對該產(chǎn)品在生產(chǎn)期內(nèi)的國際、國內(nèi)市場供求關(guān)系、產(chǎn)品價格等進行分析預(yù)測，以保證資源企業(yè)的產(chǎn)品適銷對路，使礦山企業(yè)具有良好的經(jīng)濟效益。如，目前鐵礦石市場是供大于求，由于中國最近幾年的建設(shè)速度和規(guī)模明顯加快，鋼材市場火爆，相應(yīng)拉動了鐵礦石市場，從而引來了世界鐵礦供貨商對中國實施壟斷價格，獲取巨額利潤。如果我國在海外投資開鐵礦的公司，礦產(chǎn)品目標是對國外，那么很可能要虧本。

1.5 礦山企業(yè)管理邁入信息化時代

在地質(zhì)勘察方面，國內(nèi)外多家數(shù)字公司推出多款地質(zhì)軟件，如Surpac、3DMINE等，利用野外地質(zhì)勘察、物化探勘察、遙感測繪等直接獲取的信息，實現(xiàn)礦區(qū)地形、地層和礦體的虛擬化，為迅速檢索地質(zhì)資料和礦山設(shè)計提供了非常便利的基礎(chǔ)平臺[5]。

在礦山設(shè)計方面，采取數(shù)字化設(shè)計。如GIS系統(tǒng)、CAD(計算機輔助設(shè)計)、三維圖形顯示等數(shù)據(jù)收集和分析技術(shù)能幫助礦山企業(yè)決策者深入了解、快速處理復(fù)雜的空間信息。當(dāng)?shù)V山設(shè)計、生產(chǎn)計劃、進度計劃、設(shè)備應(yīng)用以及規(guī)模變化等方面的參數(shù)發(fā)生變化的時候，利用上述技術(shù)，管理人員可以全面細致地研究和分析客觀情況，這樣可以加快計劃編制進程，保證礦山企業(yè)投資實現(xiàn)最優(yōu)。如，安徽銅都銅業(yè)股份公司的獅子山銅礦引進了英國全套的Datamine礦業(yè)管理軟件，對該礦深井高效開采和管理產(chǎn)生了積極的影響。

礦山開采正朝著高效、無尾害、深部、無人、連續(xù)采礦方向發(fā)展。無人駕駛汽車已經(jīng)開始試運行，國外還開發(fā)出了鑿巖機器人、裝載機器人和采煤機器人等礦山設(shè)備。礦山設(shè)備正逐步實現(xiàn)遙控化、智能化。

高度現(xiàn)代化的采礦調(diào)度系統(tǒng)，已將智能化采礦設(shè)備與采礦調(diào)度系統(tǒng)集成在一起。露天采礦方面，采用最新計算機、無線數(shù)據(jù)通訊、調(diào)度優(yōu)化以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)，進行露天礦生產(chǎn)的計算機實時控制與管理。如對車輛的運輸作業(yè)進行自動化統(tǒng)計、分析、調(diào)度，極大地提高了露天礦的生產(chǎn)效率及安全性。地下采礦方面，加拿大國際鎳公司研制了一種基于有線電視和無線電發(fā)射技術(shù)相結(jié)合的地下通訊系統(tǒng)，鏟運機、鑿巖臺車、井下汽車均已實現(xiàn)了無人駕駛，工人在地面遙控這些設(shè)備，整個井下工作面基本上不需工作人員。

2 采礦工程專業(yè)培養(yǎng)導(dǎo)向

2.1 畢業(yè)生應(yīng)該具備的素質(zhì)

基于上述分析，同時根據(jù)用人單位反饋的信息，可以看到采礦工程專業(yè)的畢業(yè)生必須扎根于傳統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)體系，主要包括三大塊：基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課，這是一個采礦工程師在礦業(yè)界的立足點。為了適應(yīng)新形勢下的礦業(yè)發(fā)展趨勢，要成為新時期的一個合格采礦工程師，還需要大力拓展知識結(jié)構(gòu)和能力，構(gòu)建多元知識結(jié)構(gòu)體系。包括掌握目前礦山常用的先進專業(yè)設(shè)計和管理軟件，如優(yōu)化設(shè)計軟件SURPAC、3DMINE等，加強礦業(yè)的法律法規(guī)的學(xué)習(xí)，充實經(jīng)管知識，特別是現(xiàn)代先進的管理理念；加強外語水平；自我調(diào)整適應(yīng)能力，開闊視野，具有開拓創(chuàng)新精神、較高人文科學(xué)素質(zhì)、較強組織協(xié)調(diào)能力、較強團結(jié)協(xié)作精神。

2.2 構(gòu)筑多元知識結(jié)構(gòu)體系

采礦工程專業(yè)培養(yǎng)計劃受學(xué)時限制，除了安排采礦工程專業(yè)必修課程外，留給其他課程的學(xué)時數(shù)已經(jīng)不多。為了解決學(xué)時不足的問題，可設(shè)專家講壇，由教研室集體討論提出本專業(yè)熱點問題，圍繞問題聘請相關(guān)教授和博士開壇主講。使采礦工程專業(yè)單一知識結(jié)構(gòu)體系變得豐富多彩，通過講座的形式讓學(xué)生對熱點問題有比較全面的了解，同時對礦業(yè)領(lǐng)域新技術(shù)發(fā)展脈搏有了一定程度的了解。課后，由學(xué)生針對講座內(nèi)容查閱資料，上交讀書筆記，選出比較好的作業(yè)上臺交流，使學(xué)到的知識全面而且深刻。采取這種方式彌補課堂學(xué)時之不足，同時還調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高了學(xué)習(xí)興趣，效果很好。完成圍繞采礦的多元知識結(jié)構(gòu)體系構(gòu)筑。

2.3 充實軟科學(xué)知識

2.3.1 現(xiàn)代礦業(yè)法律與法規(guī) 礦業(yè)開發(fā)涉及的面很廣，影響范圍較大，稍有不慎就會引來官司，少者罰款，重者停產(chǎn)整頓，甚至關(guān)閉礦山，因此，礦業(yè)開發(fā)特別要重視依法辦事。國內(nèi)涉及礦業(yè)開發(fā)的法律較多，主要有《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》、《中華人民共和國土地管理法》、《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》等。國外的法律體系分層次，如澳大利亞，涉及礦業(yè)的法律分為：聯(lián)邦法律、州法律、社區(qū)規(guī)定、行業(yè)和協(xié)會規(guī)范等。

另外，要重視國外的技術(shù)規(guī)范和行業(yè)規(guī)范，區(qū)分國內(nèi)與國外的不同之處。在進行國外礦業(yè)開發(fā)時，需按執(zhí)行當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)規(guī)范和行業(yè)規(guī)范，不可習(xí)慣性地按國內(nèi)規(guī)范套，否則，將會給企業(yè)帶來重大的損失。如澳大利亞，對于資源量的估算標準是JORC標準，即澳大利亞儲量委員會標準，根據(jù)該標準，按資源的不同勘探的程度把資源量分為推斷的、控制的、探明的三大類。這同國內(nèi)的儲量分類(儲量、基礎(chǔ)儲量和資源量)有所不同。

為了使學(xué)生系統(tǒng)了解國內(nèi)外與礦業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)，作者專門開設(shè)了《礦業(yè)資源開發(fā)法律法規(guī)》課程，將學(xué)時增加到36學(xué)時，效果反映較好。

2.3.2 現(xiàn)代化礦業(yè)管理理念與礦業(yè)經(jīng)濟 基于合同制開采模式，礦業(yè)工程管理方式與傳統(tǒng)的方式有很大的不同。主要表現(xiàn)在礦山的擁有者不再直接參與生產(chǎn)經(jīng)營，而是將重點放在如何融資、資金市場運作上，礦山生產(chǎn)管理活動是全現(xiàn)代化管理模式。加強礦業(yè)經(jīng)濟、金融知識、管理理論方面的學(xué)習(xí)，對于參與現(xiàn)代化的礦山管理是必備的基礎(chǔ)知識。

2.4 開展多種模擬教學(xué)實踐

在教學(xué)模式上，完善和發(fā)展采礦工程專業(yè)產(chǎn)、學(xué)、研合作育人模式。產(chǎn)、學(xué)、研合作教育是提高辦學(xué)實力、促進學(xué)科發(fā)展的重要途徑,也是知識經(jīng)濟時代向采礦工程學(xué)科提出的迫切要求[6]。

在教學(xué)課程內(nèi)容調(diào)整上,既要吸取先進采礦國家采礦專業(yè)課程的優(yōu)點,又要結(jié)合我國采礦的實際情況,具有前瞻性和實用性。教學(xué)過程中重點放在案例分析上，開展互動教學(xué)，對調(diào)動學(xué)生主觀能動性很有幫助，同時對于將來學(xué)生解決實際問題的培養(yǎng)很有幫助。甚至可以結(jié)合某一專題，設(shè)置模擬模擬試驗。例如，結(jié)合管理課程，增設(shè)談判模擬試驗，提高學(xué)生的思辨能力。

可以聘請一線采礦專業(yè)技術(shù)人員開展專題講座，開闊視野，彌補理論與實踐之間的鴻溝。

2.5 夯實外語基礎(chǔ)

目前，我國在海外從事礦產(chǎn)開發(fā)相當(dāng)頻繁，規(guī)模越來越大，涉及的礦業(yè)種類較多，合作方式形式不一。在礦區(qū)工作，要與當(dāng)?shù)毓と?、地方政府、上級主管部門打交道，因此熟練運用當(dāng)?shù)卣Z言特別重要，這樣既可方便工作上的交流溝通，又給對方一種親近感、認同感。目前國外礦業(yè)開發(fā)熱點地域，主要集中在南美洲、澳洲、非洲、西亞和前蘇聯(lián)加盟共和國等地區(qū)。除使用英語外，還有西班牙語、法語和俄語等。所以，建議為采礦工程本科生在校期間增設(shè)第二外語，以西班牙語、法語和俄語等小語種為主，目的是提高會話交流能力。

3 結(jié) 語

世界礦產(chǎn)資源已經(jīng)進入共同開發(fā)利用階段，未來采礦工程師們將面對的不僅僅是國內(nèi)的礦山企業(yè)，更多面向國際礦業(yè)市場。只有具備扎實的專業(yè)知識與全方位的綜合能力才能應(yīng)對全球礦業(yè)市場的挑戰(zhàn)。

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