七十载问矿中国——长沙矿山院的科技长征
2026年07月16日 13:5 207次浏览 来源: 中国有色金属报 分类: 稀有稀土 作者: 叶倩 杨倩如
编者按:
6月,在第十三届中国充填采矿技术与装备大会在洛阳召开期间,本报记者围绕长沙矿山研究院有限责任公司(以下简称“长沙矿山院”)70年的发展历程与创新成果,对该公司党委书记、总经理潘冬进行了专访。这家被誉为“中国金属采矿第一院”的科研机构,自1956年建院至今,始终与国家矿产工业同频共振,值此建院70周年之际,本报特推出本次专访,一探这支矿业科研国家队七十载科技“长征”的足迹与精神传承。

长沙矿山院党委书记、总经理潘冬(右)接受记者采访

长沙矿山院办公大楼
6月,洛阳,群英荟萃。500余名来自全国各地高校、科研院所、矿山一线的行业代表济济一堂,整场研讨紧紧围绕一个核心课题展开:怎样让因采矿产生的废石或尾砂变废为宝,绿色高效回填井下或再利用?数十年来,这始终是中国矿业绕不开、必须答好的时代考题:尾矿露天堆存既挤占土地,又暗藏水土污染和灾害风险,矿山充填和尾砂再利用恰好直击要害,同步破解固废处置去向、地下采空区稳定两大行业难题。
在第十三届中国充填采矿技术与装备大会上,长沙矿山院交出了自己的答卷:建成国内首套仓储式浓密充填系统、国内首套井下块石充填系统等多项填补国内空白的标杆工程;累计承接落地各类矿山充填工程案例300余项,积淀充填相关专利300余项,自主研发的全尾砂膏体充填智能成套装备入选湖南省首台套重大技术装备,并在60余座矿山推广,最大限度就地消纳尾矿。自1956年建院至今,这家被称为“中国金属采矿第一院”的科研机构,一直在回答采矿行业最棘手的问题。
在大会开幕式上,潘冬在致辞中开门见山:“2026年,是‘十五五’开局之年,也是长沙矿山院建院70周年。作为国家金属采矿工程技术研究中心依托单位,我们始终坚守‘矿业报国、矿业强国’初心,立足国家矿产资源安全保障重大战略需求,深耕充填采矿、智能采矿、固废综合利用等领域多年,联合行业力量持续开展技术攻关、装备研发与工程应用,一大批创新成果落地各大矿山,为行业高质量发展筑牢了技术根基。”这番话语,道出了这家科研机构七十载向矿而行、科技报国的不变航向。
寻根:应运而生
长沙矿山院的发展脉络,与中国矿产工业的每一次跃升几乎严丝合缝地结合在一起。它不是旁观者,而是推动者;不是跟随者,而是领跑者。70年的叙事,必须从“根”开始。

长沙矿山院建院初期
建国初期,我国工业体系尚未完善,矿业作为支撑重工业、国防军工发展的“工业粮食”,核心开采技术、装备完全依赖进口,行业发展一穷二白、百废待兴。立足国家工业化建设的迫切需求,遵照国家《十二年科学技术发展规划》,长沙矿山院于1956年正式组建,肩负起填补我国采矿技术空白、夯实矿业发展根基的国家使命。事业单位期间,曾先后隶属于原冶金工业部、原中国有色金属工业总公司。

1958年1月,部分科研人员合影。
彼时,中国矿业几乎是一张白纸。核心开采技术、装备全部依赖进口,行业人才匮乏,标准化体系为零。建院初期的科研人员,面对的是一穷二白的工业家底,背负的却是国家工业化对“工业粮食”的急迫渴求。
1956年—1977年是长沙矿山院的“奠基拓荒”期。这20余年,长沙矿山院始终坚持自力更生、自主探索,从零开始攻克基础采矿技术和采矿装备、搭建矿山科研体系,打破国外技术垄断,为新中国有色金属、黑色金属矿产规模化开采筑牢了技术、人才和产业根基。
这一阶段的成果是沉默的,却奠定了日后一切飞跃的基础。没有这段“填空白”的苦功,就没有后来所有突围“卡脖子”的可能。
真正的爆发发生在改革开放之后。1978年—1998年,中国工业化进程全面提速,大型露天矿成套装备国产化、战略稀缺资源高效利用成为核心课题。长沙矿山院主动扛起科研攻坚主力军责任,聚焦重大装备国产化、战略资源综合利用、行业标准引领、矿山技改升级四大方向向前发展。

国家科学进步奖特等奖
数据最有说服力。这20年间,长沙矿山院累计斩获25项国家科学技术进步奖。其中,“金川资源综合利用”“一千万吨级大型露天矿成套设备研制”2项成果荣获国家科学技术进步奖特等奖;“冶金矿山潜孔钻具新材料、新工艺和新技术研究”“钻井凿井技术”“154吨电动轮自卸汽车研制”“地下矿连续开采工艺技术和装备”4项成果荣获国家科学技术进步奖一等奖;“矿用牙轮铁基—铜基磨擦副”“硅锰钼系中空合金钎杆及其生产新工艺”“RJ系统乳化炸药”“水泥速凝剂”4项成果获得国家发明奖。
位于甘肃的金川镍矿,是中国最重要的战略资源宝库之一,其综合利用技术的突破,直接关系到国家镍钴资源的自主供给能力。长沙矿山院积极响应国家号召,在长达10余年的科技会战中,攻克了无数开采技术核心难题,荣获国家科学技术进步奖特等奖。这也成为该院“中国金属采矿第一院”这一声誉最坚实的基石之一。
1999年—2009年,是中国科研院所的改革期。事业编制剥离,市场化转型成为生死命题。长沙矿山院经历了下放湖南省管理、并入湖南有色金属控股集团有限公司,彻底完成了从科研院所向市场化科技企业的身份转换。
转型期间,长沙矿山院初心不改,深耕采矿技术攻关的老本行,并持续将技术优势转化为市场化技术服务能力,为全国老牌矿山提供了工艺研究、技术开发、装备研发等服务,在生存压力下保住了行业共性技术供给的“火种”。
2010年,长沙矿山院进入中国五矿集团有限公司,进入全新发展阶段。2024年,成为中国五矿集团直接管理的核心科技型企业,战略地位实现历史性跃升。
这一步意义深远。在央企体系内,长沙矿山院获得了更清晰的战略定位——“矿山科研国家队、矿业工程生力军、检测服务排头兵”。这不再是简单的企业身份,而是国家战略科技力量的一部分。
回望这4个阶段,潘冬有着深切的体悟:“长沙矿山院的发展史,是一部与国同频、向矿而行、以科创赋能国家资源安全的实干史,是一代代科研工作者坚守矿业报国初心、勇担时代使命的拼搏史。”4个阶段,跨度70年。每一阶段的转型都不是平滑的过渡,而是伴随着国家战略需求的重新校准、自身能力的极限突破乃至生存方式的彻底变革。长沙矿山院的“根”,就扎在这片始终与国运同频的土壤里。

刚果(金)SICOMINES铜钴矿2025年度露天采场边坡、排土场边坡稳定性分析及局部边坡治理设计项目
定力:70年向矿而行
“中国金属采矿第一院”的盛誉,来自技术,更来自精神。
“70年,我们心无旁骛只做矿产资源开发这一件事。”潘冬说。
这句话的分量,只有放在时代洪流中才看得真切。过去70年,房地产、金融、互联网、新能源……一轮又一轮的造富浪潮拍打着每一个机构和个人。长沙矿山院有没有过动摇?答案或许有,但结果从未改变——长沙矿山院始终守在矿山里、守在井下、守在那些远离城市灯火的高山峡谷和地层深处,更为重要的是守住保障我国金属矿产资源高效开发利用的那份初心和使命。
这份定力,来自三重根基。
潘冬将其归结为一个“根”字。一是坚守对党忠诚、为国尽责的红色根基。坚持党的领导,是国有企业的根与魂,也是长沙矿山院不变的初心底色。长沙矿山院因国家战略而生、为矿业报国而兴,自1956年建院起,就烙印下“为国采矿、科技自强”的红色基因。70年来,长沙矿山院始终心怀“国之大者”,恪守国家有需、院所必应,一代代科研工作者扎根一线、默默坚守,把科研事业融入国家资源安全和工业发展大局,这是长沙矿山院攻坚克难、行稳致远的根本底气。
二是坚守深耕主业、精益求精的实干根基。70年来,长沙矿山院心无旁骛聚焦矿产资源开发这一件事,专注主责主业、坚守行业匠心。从建院初期白手起家,到改革开放攻坚突破,再到市场化转型突围、新时代提质跃升,靠的就是脚踏实地、久久为功的实干作风。
三是坚守敢为人先、守正创新的进取根基。一代代长沙矿山院人从不固守老路、安于现状,始终盯着行业痛点、技术难点和国家需求,敢于“啃硬骨头”、闯技术“无人区”。无论是打破国外技术和装备的垄断,还是推进矿山绿色智能转型,始终以创新破局、以技术争先,持续引领行业技术迭代升级。
一个“根”字,正是长沙矿山院70年行稳致远、始终领跑的根本所在。这“根”扎在千米井下,扎在每一座矿山的技术方案里,扎在70年来积累的每一个工艺数据中。
矿业是实体经济最基础的环节,是工业体系不可替代的“粮食”。长沙矿山院70年的技术积淀,几乎覆盖了矿产资源开发利用的全过程。从采矿技术、矿山安全、矿山充填、防水治水,到咨询设计、数智矿山、智能装备、检测检验、选矿工艺及药剂、特色工程。这是一条环环相扣的技术链,也是任何一个新进入者难以复制的“护城河”。
但“护城河”不是“围城”。真正让定力产生价值的,是持续的创新。不是守着技术存量过日子,而是不断向技术“无人区”挺进。从打破国外技术垄断,到实现装备国产化,再到推进资源高效利用、矿山绿色智能转型,长沙矿山院70年来始终以创新破局,从未停下脚步。

内蒙古玉龙矿业银铅锌矿3000td工程设计
突围:在技术最深处解题
矿业的技术难题,从来不在论文里,而在千米井下、在高寒高原、在破碎矿体与复杂水文地质条件的实际开采环境之中,在复杂难选矿床的高效开发利用中。
在深部开采方面,随着浅部资源枯竭,国内矿山不断向深部延伸,普遍面临高地应力、高水压、高地温等极端条件,开采风险大、资源损耗高。长沙矿山院自主研发的深部卸压开采、协同破岩、千万吨级连续开采等技术,已在金川二矿区、思山岭铁矿等20余座大型矿山应用。
在复杂条件开采方面,长沙矿山院针对软破矿体、薄矿脉、群空区、高海拔高寒等难题,形成了一整套低贫损、高安全的技术体系。在甲玛铜矿应用的高寒高海拔破碎矿体开采技术,将采场日产能提升到1000吨,损失率和贫化率分别控制在6.3%和8.9%,居于行业领先水平。这一技术已推广至柿竹园、李家沟锂矿、龙塘沿铁矿等100多座矿山。

牵头研发李家沟锂辉石矿105万吨a采矿方法研究
在超深竖井施工方面,长沙矿山院在锡矿山南矿超深竖井项目中通过优化掘砌、爆破、支护组合工艺,规避交叉作业风险,创出月进尺超120米的良好成绩,实现了深井施工安全高效推进。
在井下高危作业智能化替代方面,长沙矿山院不追求从零制造设备,而是聚焦“场景适配”,在成熟平台基础上做深度二次开发。与机器人头部企业合作,将机器狗作为载体,加装多模态传感器,实现井下环境的无人巡检或巷道、空区的三维建模,同样的逻辑也用在智能破碎系统上,把传统需工人下井数百米现场操作的液压破碎机,改造为调度室远程操控或自动识别破碎模式,既提升效率,更根本性降低了高危作业风险。
在水害治理与资源回收方面,长沙矿山院长期深耕矿山防治水技术研究,技术优势突出;7 月,由其作为主要完成单位的“矿井水灾隐患透明感知与智能防控关键技术及装备”项目,荣获国家科学技术进步奖二等奖。长沙矿山院的技术使黄沙坪矿汛期排水量减少50%以上,本质安全水平大幅提升。与此同时,长沙矿山院创新选矿新工艺,首次实现黄沙坪复杂难选多金属矿石中铋资源的高效回收,有效提升了资源综合利用率。从采矿到治水再到选矿,真正做到了让矿山更安全、开发更绿色、资源利用更高效。
在矿山充填方面,长沙矿山院全尾砂膏体仓储充填智能成套装备获评湖南省首台套重大技术装备。这套系统不是单一设备,而是“工艺+专用材料+智能装备+运维服务”的一体化方案,配套自主研发的充填G料、高强改性水泥等材料,适配各类矿山场景。这些技术成果的一个共同特征,是解决真问题、产生真效益。它们不是实验室里的模型,而是在矿山一线经过反复验证、迭代优化后的成熟工艺。长沙矿山院从建院起就强调科研与实践结合,技术必须经得起现场检验。

塞尔维亚紫金矿业UZ-2充填站
智能:在数智前沿破局
如果说采矿工艺、矿山安全、充填技术是长沙矿山院的传统优势,那智慧矿山则是一场面向未来的主动布局。
矿山行业的痛点非常明确。高危岗位人员多、设备运维被动、生产效率不均衡、安全管控难度大。智能化、数字化转型的核心目标,就是减人、增效、保安全。

该院设计的柿竹园东波选矿厂
长沙矿山院自20世纪90年代便成立数字矿山实验室,是国内最早涉足矿业数智化领域的科研院所之一。本世纪初,长沙矿山院成立了数字矿山实验室,是国内最早涉足矿业数智化领域的科研院所之一,之后发展壮大为数字与智能化事业部,成为中国五矿集团打造矿冶过程数字化与深部资源勘探开采原创技术策源地的核心力量。近年来,数智事业部承担国家重点研发计划、省级及集团重大专项等各类项目100余项,完成企业横向课题超350项,获得智能化领域科技奖36项(一等奖12项),形成核心软件及技术装备30余项。团队在矿山三维可视化建模与数字孪生、生产装备智能化、安全风险预警智能化、“AI+”行业赋能等方向攻克多项关键技术,成功研发“云智矿”智能矿山整体解决方案,形成工业互联网数字中台、全流程智能综合管控平台、安全生产智能监测预警系统、矿用多功能智能机器人等一系列成熟产品,具备矿山全流程全场景的全栈服务能力。
技术体系的成熟,最终要接受矿山现场的检验。长沙矿山院选择了两条截然不同的攻坚路径:一条向下扎进设备的心脏,一条向远延伸到百公里之外。
前者是设备预测性维护。为中钨高新打造的设备全生命周期管控系统,通过采集设备震动、温度、声音等多维实时数据,配合自主研发的大数据算法,实现装备常态化预测性维护。这在中国五矿集团内部是首次。系统上线后,设备非计划性停机时间减少70%,维保综合成本降低30%。
后者是超百公里远程无人操控。在新疆有色亚克斯公司,长沙矿山院落地了国内首个超百公里跨区域远程集中控制项目。集成设备状态监测、安全联动预警、远程指令控制系统,实现跨地域装备远程联动操作。高危作业面从此可以无人值守,一线作业环境得到根本改善。
一近一远,一个指向设备管理的降本增效,一个指向高危区域的人员解放,共同回答了一个问题——智能化到底能为矿山解决什么?

为柿竹园全程规划、设计、建设与落地的智能管控中心
更高阶的成果也在显现。今年6月初,工业和信息化部发布公告,长沙矿山院自主研发的“基于物联网的矿山协同管控技术与平台”入选2025年物联网赋能行业发展典型案例。该平台已在大宝山矿业、柿竹园等重点矿山规模化应用,搭建起生产调度、安全监管、设备运维全闭环的智能管控体系。
在金川集团,精矿加工成品包装无人化技术基于机器视觉,完成金属板材尺寸检测、重心检测、方位检测、表面缺陷监测等关键技术突破,融合机械臂、AGV、5G通讯等技术,实现了从“上料—整形—堆垛—包装—转运—喷码”全流程无人化作业。在矿业加工领域,这是第一次实现“黑灯工厂”,相关技术被鉴定为国际领先水平。
近5年,院企智能矿山合作项目超350项,服务覆盖中国五矿集团、中国有色矿业集团、金川集团、陕西有色集团、新疆有色集团、中金岭南等大型矿业集团及下属近百座矿山,积累了丰富的技术研发与项目建设经验,构建起完善的行业数据样本库。同时,团队积极参与国家和地方智能矿山政策及建设指南编制,在国家矿山安全监察局、应急管理部担任相关专家,为矿山安全生产智能化、安全监察智能化提供重要支撑,搭建起政府部门与厂矿企业、科研院所协同创新的桥梁。
这些案例传递了一个清晰信号,长沙矿山院的智能化不是概念包装,而是扎扎实实的工程落地;不是单点突破,而是涵盖设备、管控、调度、运维的全链条体系。

“非洲典型大水地采矿山地下水一体化防治关键技术与示范”项目
底线:安全的“守门人”
矿山安全是矿业发展的底线。在这一领域,长沙矿山院的角色不仅限于技术研发,还承担着国家监管体系的技术支撑功能。这种角色的独特性,在国内矿业科研机构中并不多见。

矿用电梯安全准入分析验证实验室10米法半电波暗室电磁兼容实验室
长沙矿山院检测中心是我国矿山装备安全领域的标准制定者、国家KA认证检验引领者。拥有装备安全机电研究人才150多人、分析测试设备1000多台(套),参与国家和行业矿山装备标准制定50余项,参与相关政策法规制定或修改的比率达到90%,重大机电事故调查参与率100%。这意味着,每一次矿山重大机电事故的背后,几乎都有长沙矿山院的专业人员在现场参与调查与复盘,为事故原因认定和后续监管政策调整提供技术依据。
在国家监管体系之外,长沙矿山院还通过旗下铭生公司服务企业层面的安全管控。铭生公司是中国五矿集团内部唯一具备安全评价资质的专业平台,也是中国五矿集团专属的安全技术支撑主体,业务涵盖安全评价、标准化建设、隐患排查治理、安全技术咨询等全链条服务。
依托湖南省省级应急管理科技专项,长沙矿山院重点攻关非煤矿山双重预防机制建设,牵头编制《湖南省非煤矿山双重预防机制建设指导手册》,为湖南省1000余座矿山规范搭建安全风险管控、隐患排查治理体系。同时,自主研发湖南首套矿山安全信息化管控系统和“铭安云”手持终端,实现矿山安全管理从传统人工排查向数字化、智能化管控转型,真正让安全管控可感知、可监测、可追溯。
在深耕行业的同时,长沙矿山院全力做好中国五矿集团的安全赋能,深度参与柿竹园万吨技改、康家湾矿升级改造等重点项目的安全设施验收与咨询工作,全方位支撑中国五矿集团各矿山夯实本质安全水平,成为中国五矿集团内部信得过、靠得住的专属“安全管家”。
这些工作往往不在“聚光灯”下,却直接关系到每一座矿山的本质安全水平,关系到每一个矿工的生命安全。
远征:站在70年的门槛上
面向未来,长沙矿山院提出了“12345”的战略框架。围绕“矿产资源开发原创技术策源地,矿山高智绿色一体服务供应商”的这一功能定位,践行“科技创新与科技产业‘双轮驱动’”发展模式,秉持“立足集团、服务行业、支撑走出去”三大经营策略,遵循“科技铸魂、人才固本、产业强基、改革增效”四项基本方针,落实五大核心举措:强科研,破解重大技术难题;筑平台,全力支撑国家战略性稀有金属矿产高效开发技术创新中心实体化建设,七十载深耕积淀,长沙矿山院构建起多层次高水平科技创新平台矩阵。目前拥有包括战略性稀有矿产高效开发技术国家创新中心、金属矿山安全技术国家重点实验室等17个国家级、省部级科技平台,助力中国五矿集团抢占战略性矿产资源开发技术高地,为中国五矿集团保障国家资源安全提供硬核科技支撑;兴产业,在优势领域加快成果转化,打造矿业科技产业增长极;促改革,全面推进公司治理现代化;聚人才,锻造矿业科技“铁军”。
每一个方向,都是对既有优势的延续,也是对短板的针对性补强。科研是“立院之本”,平台是“战略赋能”,产业是“强院之基”,改革是“内生动力”,人才是“核心引擎”——五个维度构成一个完整的闭环。潘冬进一步阐释:“‘十五五’期间,我们将围绕这一战略定位,重点推进五大举措,特别是要全力支撑国家战略性稀有金属矿产高效开发技术创新中心实体化建设,高质量完成国家重点实验室的优化重组,同时,在优势领域加快成果转化产业化,形成新的增长极。”
在建院70周年与“十五五”开局的交汇时点,长沙矿山院站在新的历史门槛上。党委书记、总经理潘冬的判断清醒而务实:“全球金属矿业市场目前正处于战略景气周期,我们既要抢抓机遇窗口主动作为、乘势而上,将行业景气红利转化为实实在在的经营成果;更关键的是要居安思危、苦练内功,抓住行业景气周期,以时不我待的使命担当,提前谋划技术、产品、服务与管理能力升级,为应对未来市场波动筑牢根基。”
精准研判的背后,凝聚着深耕矿业多年淬炼而成的行业阅历与技术积累。矿业从来都是强周期行业,景气不会永远持续。长沙矿山院的目标,是在景气窗口期完成技术、产品、服务与管理能力的系统性升级,为应对未来市场波动筑牢根基。
站在70年的门槛上,潘冬对新一代“矿山院人”寄予厚望:“全球金属矿业市场目前正处于战略景气周期,我们既要抢抓机遇,更要居安思危、苦练内功。希望年轻一代继续传承‘根’的精神,扎根矿山、深耕技术,在深地、深海、绿色、智能的新疆域里,闯出属于你们的天地。”
七十载栉风沐雨,长沙矿山院矢志科技报国,以数十年深耕实干,留下服务中国矿业转型升级、稳步跃升的坚实印记。面向未来,深地开发、深海资源、绿色低碳、智能开采、高效开发,构成了新时代矿业发展的核心课题,亦是长沙矿山院持续攻坚的使命考题。他们将始终扎根矿山一线,直面痛点,在每一个技术难题前给出硬核答案。七十载不是终点,而是新长征的起点。只要国家资源安全所需,长沙矿山院人便始终坚守在场。这,就是新一代矿业科技工作者的远征。
责任编辑:任飞
二审:淮金
终审:孟庆科
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