2020——2021全球矿业发展报告
在新一轮科技革命和产业变革背景下，矿业行业呈现向远程运营加速转变的趋势，具 体包括实现可优化生产力的自动化作业、减少设备停机时间和成本、实现预测性维护而非 预防性维护以及提高矿山人员的安全性。5G 等先进通信技术带来的高速、可靠连接性使矿 业企业能够更好地利用来自设备、资产和应用程序的海量数据。通过机器学习算法等对数 据的高级分析使企业能够做出快速且明智的生产经营管理决策。由于整个社会对气候变化 和环境的重视， 减少碳排放和加快全电气化矿山建设步伐成为矿业企业及相关技术装备企 业的优先业务发展方向。
新冠肺炎疫情下，矿业行业加快变革性技术创新步伐。新的变革性技术使矿业企业能够以安全、高效、绿色、可持续的方式开采回收以前无法获得的资源，不仅将增强矿业企 业高质量发展的能力，更重要的还是将实现更好的环境、社会和公司治理（ESG）绩效。对于矿业企业及矿业价值链中的相关企业，物联网、大数据、人工智能、5G 无线通信、远 程自主操控、先进传感器等前沿技术的应用，不仅引领企业进入提高生产力、效率、安 全性和盈利能力的新发展阶段，也让企业在面对新冠肺炎疫情等突发事件时具备灵活应对 和快速反应的能力。
一、人工智能等前沿技术发展促进矿产勘查发现
最近对过去 30 年矿产勘查技术的综述性研究表明，矿产勘查技术的发展可分为三类， 一是经济地质学的理论进展，包括金属来源、金属从源到当前位置的运移机理，以及 在当前位置形成可采矿石的成矿机理；二是发现和圈定矿床的方法或技术的重大突破，
包括航空重力、航空重力梯度测量、多光谱到高光谱遥感、更深部的电磁测量、三维电法和电磁测量、二维到三维建模和反演、便携式矿物和地球化学分析仪、海底矿产 资源 勘探 开发；三是 关联和 通用 领域 的显 著进 步，包 括能够 以较 低成 本带 来更高 计算 能力的计算机技术、电子技术、用于定位和精确时间标记的全球导航卫星系统、地理 信息系统的商业化、高分辨率卫星图像的商业化、分析技术的改进、人工智能、无人 机和无人潜水器。
（一）地质矿产勘查数据人工智能分析，实现高效精准的矿石图像识别和找 矿预测
地质矿产勘查工作产生了大量的报告、图件等数字化信息，仅凭人工检索和处理如此 海量的数据已经难以满足矿产勘查行业高质量发展的需要。人工智能技术能够快速、精确 地处理并分析大量数据，自动进行数据抽取、集成、分析建模， 因此具有大幅提升勘探效率、 缩小勘探范围、降低勘探成本、在数据较为匮乏的绿地勘探项目中圈定成矿远景区，以及 发现一些被传统理论或方法忽视的找矿信息等优势。人工智能技术主要用于矿产勘查中的 两个方面，一是利用人工智能技术对镜下和岩心照片等图像的快速分析来识别矿物、沉积 构造等；二是利用机器学习算法和专家系统的大数据综合分析来开展数据建模和成矿远景 区 / 找矿靶区预测。
2021 年 2 月，Minerva Intelligence 公司宣布成功利用其开发的人工智能矿产勘查软件 TARGET 为 Giga Metals 公司位于巴西 Parnaiba 盆地的铜矿项目编制了远景预测报告，认为 该项目具有较大的勘探成功可能性，促使 Giga Metals 决定申请新的勘探许可证。同年 6 月， Minerva Intelligence 宣布将利用其 DRIVER 人工智能分析技术勘探 Clarity 黄金公司位于加 拿大东南部 Abitibi 绿岩带内的 Destiny 金矿项目。该技术通过交叉引用各种数据以及将其 与类似的地质异常区进行比较，可以从钻探结果中识别出非常重要的多元素区带，圈定勘查靶区，提供不受人为偏移影响的高质量分析结果。
2021年5月，瑞典铁矿石开采企业 LKAB 公司与岩心扫描仪研发企业 Minalyzer 公司和 人工智能技术研发企业 Sentian 公司启动建立联合体，旨在利用人工智能技术使地质学家能 够以一种完全不同于以往的方式更深入地了解矿石的形成过程和蚀变形式， 以及利用各种 矿化指示确定是否已接近矿体并确定其位置，以加快勘探性钻探的分析过程及扩展其分析 范围。目前，该联合体正在利用 Sentian 的人工智能算法在 LKAB 的矿床钻探孔的岩性编录 中对岩层进行填图，从而将岩心评价所需时间从数周缩短至数分钟，并可提高评价结果的 准确度。
（二）大数据处理能力提升及新技术应用，使便携式分析仪器成为野外地质 矿产勘查的可靠手段
地球化学分析技术正向高精度、多元素、实时分析持续发展。目前的地球化学分析仪 器和技术可为地质学家快速且低成本地提供各种化学元素、化合物和矿物的分析结果。过 去 10 年里，便携（手持）式 X 射线荧光光谱仪已成为野外地质学家使用的最具创新性的工 具之一 。便携式荧光光谱仪的广泛使用产生了大量光谱数据，但无法直接使用这些数据， 需要对获得的矿物学信息进行标准化。IMDEX 公司在其 2021年 1 月举行的 IMDEX Xploration 技术会议上，介绍了该公司为处理便携式近红外荧光光谱仪数据开发的人工智能 光谱解释软件 aiSIRIS。该系统通过来自全球超过 1000 个矿业项目的 200 多万份真实光谱 数据进行训练，每个数据都经过了光谱专家的详细解释。据 IMDEX 表示，aiSIRIS 的输出 结果实现了标准化，能够为每份光谱数据提供与光谱专家水平相当的解释结果，但是与光 谱专家相比，aiSIRIS 的解释速度更快。
地球化学成像是揭示岩石和矿物复杂地质历史的强有力工具。由于常规仪器的成本和 尺寸、较长的分析时间以及某些方法所需的大量样品制备，其应用一直局限于实验室环境 中的地质研究。便携式激光诱导击穿光谱仪成为对岩石和矿物进行快速、定性地球化学成 像的新方法，能够以最少的样品制备或无须样品制备揭示野外岩石和矿物的复杂地质历史。 近期对来自加拿大Jericho 和 Muskox 金伯利岩的岩芯的一组幔源包体的完整分析表明，便 携式激光诱导击穿光谱仪的地球化学成像分辨率足以绘制沿交代矿物分布的矿脉和颗粒边 界。此外，便携式激光诱导击穿光谱仪对于绘制具有低原子序数的元素（例如锂和钠）的 微观分布特别灵敏，尽管这些轻元素很难用其他便携式技术进行低浓度检测，但却是热液和岩浆过程的重要地球化学示踪剂。
二、生产运营数字化和自动化促进矿山智能化开发
（一）结合工业物联网技术的数字化解决方案，将颠覆矿山生产运营模式
