1 引言

 澳大利亚是一个资源丰富的国家，截至2018年12月，澳大利亚产出了全球36%的铁矿石、63%的锂、30%的铝土矿和10%的金。矿业是澳大利亚的主要产业，2019年约占国内生产总值的8.7%。在2019年至2020年期间，矿业行业出口额达到3000亿澳元，超过了其他行业同期出口额的总和。澳大利亚的矿业繁荣始于21世纪00年代中期，受中国工业化加速的刺激，矿产品价格整体提高。2010年初，随着国际矿产品价格下跌、中国工业化放缓和澳元汇率上涨，澳大利亚矿业贸易开始衰退。2011年国际铁矿石价格约为170美元/吨，2016年下跌至40美元/吨，国际金价也从2011年的1900美元/盎司下跌到2016年的1100美元/盎司。矿产品价格的下跌与矿业行业就业和研发投入的收紧直接相关，造成了波及整个澳大利亚矿业行业的危机。幸运的是，铁矿石价格和金价逐步回升，在2020年5月分别恢复到了80美元/吨和1600美元/盎司。澳大利亚政府积极的降息政策带来的澳元汇率下调使澳大利亚矿业行业的现状正在逐步好转。然而，国际经济和矿产品价格是高度不稳定且无法预期的。再加上政治和经济上的不稳定，矿业行业必须克服开采深度增加带来的产能下降、矿石品位降低、技能短缺、社会压力和环境问题。外部宏观环境的不稳定及矿业行业内部存在的困难会直接影响到产能，因此优化矿业价值链是驱动矿业行业转型升级的有效途径。

 2016年，世界经济论坛提出了第四次工业革命的概念，即快速发展的通讯、机器人、信息存储和处理技术带来的新一轮技术革命。在21世纪初期，大型矿业企业开始在整个采矿流程中应用先进的信息与通讯技术，期望显著改善安全性和提高产能。“数字化”确实是当前矿业“生态”中最大的变革驱动力，并将彻底改变传统的矿业价值链。2017年，根据世界经济论坛的矿业部门报告，通过智能传感器、自动化设备和自动运营中心等手段转型后，矿业行业将在2016年至2025年期间获得约3210亿美元的价值，并降低约6亿吨的二氧化碳排放。此外，普华永道的报告显示，每年约投入30亿澳元用于澳大利亚的矿业研究和发展，未来几年将会是澳大利亚矿业行业的重大转折点。

 在最近几年，大型矿业企业已经加大投资以应对当前的快速变革。风险投资企业的数量也在增加，成为采矿技术通过应用高科技信息与通讯技术、无人机、计算机视觉、软计算、大数据、虚拟和增强现实等手段实现发展的基础。

 本文旨在回顾并总结近年来矿业创新的发展趋势和矿业技术的进展，并展望澳大利亚矿业行业的未来。在第一节的基础上，下文结构如下：第二节回顾了可持续发展对于矿业行业的重要性；第三节简要讨论了矿业创新的发展趋势；第四节总结了大型矿业企业采取的相应举措；第五节讨论了露天和地下采矿环境中矿山通讯系统的演变；第六节介绍了先进采矿技术关键案例研究的细节；第七节讨论了矿业行业的未来展望；第八节总结了澳大利亚矿业行业现在和未来的趋势。

 2 未来矿业和可持续发展

 Brundtland（1987）在文章“我们共同的未来”中提出了可持续发展的概念，其主旨是基于目前需求的发展不应当影响可满足未来需求的能力。在20世纪90年代初，伴随着国际原材料价格下跌和矿业发展带来的环境问题，“社会经营许可证”应运而生。国际矿业和金属协会（ICMM）将矿业行业的社会许可定义为“当地社区和其他利益相关者对一定公司活动持续的认可或接纳。可以通过有意义的对话和负责任的行为来获得并更新这一非正式认证”。近期的研究表明矿山开发引发的矿业行业与社区的冲突会削弱企业的社会权利，让其损失高达70%的商业价值。

 矿业行业的可持续发展对未来的矿山开发具有最重要的价值，与安全、经济、社区合作、资源效率和自然保护密切相关。矿山开发的各个阶段都应当考虑可持续发展，可持续发展不应依靠传统的被动措施应对采矿造成的环境破坏，而应通过系统且持续的监控、以未来为导向的矿山恢复规划、以及环境友好技术的发展来实现。

 3 矿业创新的发展趋势

 澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）在2017年发布的报告揭示了全球矿业的发展趋势：①创新势在必行；②紧跟时代，与时俱进；③问责制时代；④新供需关系；⑤知识经济；⑥重新评估储量。

 矿业与环境息息相关，有预测认为矿业行业在社区中扮演的角色会越来越重要。此外，全球的城市化趋势和大量新技术涌现将加大对矿产资源的需求。很多研究已经证实矿山的数字化和自动化将提高整个采矿流程的价值。现今，创新的信息与通讯技术对于想提高产能的矿业企业来说，不再仅仅是选择之一，而是必不可少的因素。从这些矿山创新中产生的一部分价值将会促进其他矿业相关技术的发展，进而在新的矿业价值链的每个环节中，都会增加基于创新技术的新商业模式。预测显示无论矿产勘查和开采技术如何发展，可供开采的矿床都将逐渐减少。因此，对城市采矿和循环利用及新技术发展的关注将会变得非常重要。

 （中国地质调查局地学文献中心，国际矿业研究中心矿业科技组编写，张炜审校，陈秀法审核）