在中国矿业技术领域,余斌的名字与各种“突破不可能”紧密相连。于绵延矿脉之间,他以化学为“魔法”,唤醒沉睡亿年的矿石;用智能作“钥匙”,开启深部资源的宝库;借协同谱“和弦”,演奏伴生矿产的交响。在攀登矿业科技创新高峰的征途上,总能看到他顶住压力、走在最前,不断探索、实践、总结、思考,在成败交织中步履不停。

▲余斌
“矿石虽不能言,但其结构、成分与反应,无一不是破解资源谜题的关键线索。”40余年来,这位与石头“对话”的技术专家,将“低品位”“难开采”“高污染”等一道道行业难题逐一攻克,在溶浸采矿、智能采矿、协同开采等领域,写下了属于中国矿业人的辉煌篇章。他主持参与了十多项国家重点攻关课题,先后获得国家科技进步奖二等奖2项,省部级科技进步奖一等奖5项、二等奖5项、三等奖4项;研发的智能采矿爆破技术与装备,推动矿山迈入数字化开采时代;提出的煤与共伴生矿产协调开采理论,为资源高效开发开辟新径。余斌用一项项创新成果,诠释了新时代矿山科技工作者的坚守、担当与创新。
初入矿山:从新人到临危受命
一代人有一代人的“长征”,一代人有一代人的担当。出生于20世纪60年代的余斌骨子里便深深烙印着那一个时代特有的“艰苦奋斗、以身许国”的使命感和责任感。1986年,20岁出头的他刚进入工作岗位,就赶上了国家的“七五”攻关计划。他被派到湖南冷水江市的锡矿山,参与从芬兰和波兰引进的水砂充填采矿技术项目。这个项目是当时国家重点支持的科研项目,余斌作为团队中的年轻骨干,承担了大量的实际工作。
冷水江有“世界锑都”的美誉,探明的锑产量占全球的60%,位居世界第一。锡矿山锑矿床是一个典型的中厚似层状缓倾斜至倾斜、赋存条件复杂的特大型矿床。20世纪60年代以前,锡矿山大都采用房柱法开采,70年代后改用两步骤回采的胶结充填法开采,这种方法存在回采工艺复杂、矿石贫化大、损失率高、采场综合生产能力低和采矿成本高等缺点。
对于倾斜、缓倾斜中厚矿体的开采,顶板管理、矿石运搬和矿柱回采三大难题不能得到很好的解决,就会给矿山生产造成被动局面,直接影响矿山的生产能力、效率和效益,所以引起采矿工程技术人员的高度重视。
为了较好地解决锡矿山的采矿方法问题,扭转矿山生产被动局面,“七五”期间,国家引进国外先进技术,在锡矿山开展了“粗颗粒水砂充填采矿方法试验研究”专题攻关,希望科研人员沿着借鉴引进到消化吸收再到创新的技术路线持续努力,最终能形成具有自主知识产权的技术成果。
矿山充填是一个复杂的系统工程,涉及充填材料选择、充填混合料配比优化、充填料浆制备及输送、采场充填工艺、充填质量保证等各个环节,每一个环节出现问题,都会造成严重后果,不仅破坏矿山正常生产,恶化矿山经济效益,造成资源浪费,而且可能产生重大安全事故,影响矿山可持续发展。水砂充填是将充填骨料加水制成质量浓度较低的砂浆,利用管道、溜槽、钻孔等自流输送到待充填地点进行充填的工艺。在水砂充填中水仅仅作为输送物料的载体,充入采空区后,充填料留在采空区,水渗滤出去,沿巷道水沟流入水仓,通过排水与排泥设施将渗滤出的清水和随清水流失的细泥排出地表。
在锡矿山工作的5年时间里,余斌从一名刚毕业的大学生,逐渐成长为一名成熟的科研人员。年轻人不惧艰辛,不避险途,在磨炼中快速成长。他经常去野外调查、收集资料,风吹雨打,啃干粮、喝溪水,有时要爬上海拔几百米以上的峰顶,有时要下到几十米甚至更深的矿井里面去采样。在锡矿山度过的那段时光让余斌对矿业有了更为直观和深刻的理解。他不仅掌握了先进的技术,还在实践中积累了丰富的经验。“锡矿山水砂充填技术及采矿方法研究”项目结束时,团队获得了中国有色金属工业总公司的科技进步奖二等奖。这个奖项对余斌来说意义重大,这不仅是对他个人能力的肯定,也为他日后的科研生涯奠定了坚实的基础。
“科研是一条漫长的路,但只要坚持,总能找到属于自己的舞台。”余斌常常这样感慨。5年的攻关项目,让这位年轻的科研工作者深深扎根在中国矿业这块土壤里,也让他深刻体会到了科研工作的艰辛与乐趣。“每一次的技术突破,都是团队共同努力的结果;每一次的失败,都是下一次成功的铺垫。”余斌回忆道,那时经历的许多磨砺,都使他受益终生。
1996年,余斌迎来了他科研生涯的第二个重要阶段。当时,他所在的团队正在研究低品位氧化铜矿的开采技术,这是国家“九五”攻关计划中的一个重要项目。
作为重要的有色金属,我国的铜资源并不丰富,依靠自有资源生产的铜占有率较低。当时国内近百座正在开采的铜矿山,赋存有数亿吨低品位氧化铜矿,这些资源用常规的采选冶工艺均不能经济地回收利用。山西中条山铜矿就是这样的例子。

▲2024年,余斌(中)参加都江堰拉法基水泥公司露天矿山验收
开采技术可行性和开采成本可行性是矿山开采中的双重制约。如果没有破解的办法,地下资源就将变成“呆矿”。眼睁睁看着脚下埋着这么一笔巨大的矿藏却取不出来,不能让其为快速发展的国民经济作贡献,这使得每一位矿业工作者心急如焚。余斌清楚,如果我们的采矿技术不够先进,就没有竞争力,对外依存度越高,被“卡住脖子”的风险就越大,这是关系到我国能源安全的重大问题。身为一名矿业科技工作者,面对国家的需求,他不能不付诸行动,有所作为。
面临着巨大的技术挑战和生产压力,余斌临危受命,成为“九五”攻关计划“难采难选低品位铜矿地下溶浸工艺研究”项目的负责人,他要带领团队研究利用地下溶浸工艺来解决相关一系列棘手难题。
这对当时只有32岁的余斌而言是个巨大的考验。但“志不求易者成,事不避难者进”,越是难题,越能激发起他的斗志和雄心。在不被国内外同行专家看好的情况下,他带领团队迎难而上,向难采难选低品位铜矿发起挑战,决不能让宝藏就这样沉睡在地下。
与传统采矿不同,地浸不需要开采矿石,而是通过注液钻孔向矿层注入试剂溶液,溶液渗流过程中将铜从矿石中溶出,再通过抽液钻孔将含铜溶液提升至地表……余斌和团队成员无数次在图纸前凝神苦思,收集一切可能收集到的资料,研究计算,探讨方案,夜以继日地开展试验,一点点地勾勒出通往地下的“寻宝路径”,开启地下矿产宝库的大门。
“一个技术真正在生产上应用要经过很多环节,实验室里做成功了,并不意味着就一定成功了。”余斌特别强调,“因为你必须从实验室走到矿山去落地,这里面还有很多环节需要打通。”
为了实现从“纸面”落到“地面”,余斌带领团队针对中条山铜矿峪铜矿矿石品位低、氧化率、结合率高、选矿回收率低的特点,进行了矿石矿物学、矿石可浸性、原地破碎爆破技术、地下溶浸注浆防渗技术、原地浸出液流系统模拟等多方面的试验研究工作,克服重重困难,形成了具有“孔网布液、静态渗透、注浆封底、综合收液”技术特色及国际先进水平的成套原地破碎浸出提铜技术,将铜的回收率提高到了92%以上。这个项目的成功不仅解决了低品位铜矿的开采难题,表明我国在利用地下溶浸技术回收难采难选低品位铜矿资源方面进入工业化生产阶段,为我国的低品位难采难选铜矿资源的综合回收提供了新的成套技术,还为当地带来了巨大的经济效益,取得了较好的技术经济指标。
2002年,这一项目一举获得了国家科技进步奖二等奖。余斌总结道,低品位铜矿的开采,不仅是对技术的挑战,更是对环保和社会责任的考验。当初提出过质疑的同行们,也纷纷转换了观念,成为余斌最忠实的支持者和合作者。他们用3年多的时间,证明了科技的力量可以改变一个行业的命运。
迎接挑战:从传统到现代的跨越
进入21世纪之后,全球矿业正经历一场新的革命,大数据、人工智能、物联网等技术和矿山的结合越来越密切。随着科技的进步,矿山生产模式不断更新,采矿业向规模化、集约化、协同化方向发展,开始迈入智能化新阶段。

▲2025年,余斌(左)在非洲纳米比亚湖山铀矿现场考察交流
矿业迎来了新的挑战和机遇,站在新的历史节点,余斌敏锐地意识到了智能化作为绿色矿山建设的一个重要方向,并积极参与到智能采矿的研究中。
时代的考卷常答常新。既要安全增产,又要绿色环保,要破解这一对看似矛盾的难题,建设智能化矿山已经势在必行——亟须发展新一代地下金属矿智能开采技术与装备,推动适应智能化开采甚至无人开采新模式的工艺变革,提高金属矿山智能化作业水平,推动矿山企业数字化转型与高质量发展。
“地下金属矿智能开采关键技术与装备”项目是国家“十二五”科技攻关计划的重要组成部分,依托国家“863”计划“地下金属矿智能开采技术”和国家重点研发计划项目“地下金属矿规模化无人采矿关键技术研发与示范”两个重大的国家课题,通过自主研究地下无人采矿设备的精确定位和导航技术、研究地下智能化装药车的自主控制技术和智能化实现方法,建立我国智能采矿技术和装备的开发体系及技术平台,为实现我国地下矿山智能化提供技术支撑。项目的研究成果可加速矿山企业采矿装备与技术的升级换代,大大提高矿山企业的现代化管理水平。余斌全程参与其中,并且主持项目中的智能爆破技术研究课题。
对矿山企业而言,正规采矿通常是采用钻孔、装药、爆破、铲装、运输、破碎的传统穿爆法工艺进行,但在此过程中往往会造成粉尘、噪声等污染,而且矿山爆破时产生的巨大震动,还存在着安全隐患。“很多教训都是拿鲜血甚至是生命换来的”,“安全”与“环保”始终是企业生存发展不可逾越的两道生命红线。
在余斌的设想中,智能采矿技术的应用,不仅让矿工们从繁重的体力劳动中解放出来,还大大提高了矿山的安全性。余斌和他的团队要用科技的力量,为矿工们创造一个更加安全、高效的工作环境。
理想是丰满的,然而,摆在余斌面前待解的难题一道接着一道。炸药混装、无线爆破、管理调运、安全监控、实时通信、智能设计……哪一个单独拎出来不是世界级的课题?“这就倒逼我们要不断地苦练内功,提升自己!”余斌掰着手指头一条一条解释着,同时话锋一转,“但我们既要看到面临困难挑战的复杂性、严峻性,也要看到危机中蕴含的有利因素和机遇,这也给了我们一个一展身手的舞台。”
为了项目的完成,余斌带领团队成员顶着重重压力,从源头开展了一系列爆破参数的工业性试验、爆破漏斗试验、地质调查、岩石性质实验室试验、爆堆图像处理、计算机模拟等技术研发。
创新之路并非一片坦途,地下开采面临的难题远比想象的多,针对井下信号弱、定位导航难、作业环境恶劣等技术难题,余斌带领团队逐个击破,最终开发出我国具有自主知识产权的地下金属矿智能采矿爆破测量装置和智能炸药装药车,攻克地下金属矿智能采矿爆破的关键技术难题,降低了对外依赖程度,增强我国矿业行业的核心竞争能力。团队研发出采矿炮孔参数智能采集技术与装备、井下现场混装装药车及其智能化装填技术、井下采矿爆破智能优化设计软件及采矿爆破作业过程的监控管理信息平台,切合我国地下金属矿的实际需求,不仅提高了采矿效率,还大大降低了安全风险。
“地下金属矿智能开采关键技术与装备”项目荣获了2023年度国家科学技术进步奖二等奖,余斌又一次荣誉加身。但在淡泊名利的他看来:“获奖固然是值得自豪的一件事,但是那种成就感和满足度,远不如我们具体解决了某一项卡脖子的技术难题或者完成了一项国家交给的任务更大一些。”
在追求低碳转型、节能减排的大背景下,加快煤系共伴生矿产资源的开发利用是国家尤为迫切的发展需求。余斌目前正在负责国家“十四五”科技攻关计划中的煤系共生资源开采项目。这个项目旨在解决煤与共生资源的开采难题,具有重要战略意义。余斌希望通过这个项目,为国家的伴生资源开采提供新的技术支撑,推动矿业行业的可持续发展。
据统计,我国煤系共伴生矿产有80余种之多,包括煤系战略性金属等矿产,如煤成气、煤系油页岩、煤系石墨、煤系铀矿、煤系铝土矿等,这些矿产的形成与赋存和煤系有着密不可分的关系。“以前都是各自为战,煤干煤的,非煤干非煤的。”余斌指出,煤系共伴生矿产与煤层叠置,叠置矿产通常是分矿权开发,各矿种企业只关注各自矿种的勘探开发,“这就导致叠置矿产多次钻孔勘探,效率低不说,还可能给后续其他矿种开发带来不利影响。”
目前余斌和同事们研究的“十四五”课题恰恰针对传统煤矿开采对煤系共伴生矿产考虑较少导致资源浪费等问题,对煤与共伴生战略性金属矿产协调开采面临的重大共性基础科学问题、关键技术进行研究攻关,最终形成通用性的协调开采理论与技术体系,保障各矿产开采活动不影响彼此正常开采。
项目示范区之一的山西吕梁地区的铝土矿70%左右为煤铝共生资源,是我国典型的煤-铝-铁-镓共生矿区,铝土矿中含有铁、镓等战略性金属。自项目开展以来,余斌围绕吕梁煤-铝-铁-镓协调开采示范工程,开展了大量工作,他以“分区错时”为核心理念,考虑资源、安全、环境等因素,建立避害、趋利、共用生产系统的分区错时协调开采原理与方法;研发煤-铝共生矿产上行/下行协调开采方法,提出沉积硬岩型金属矿产短壁开采方法,形成煤铀共伴生矿床协调开采方法与精准开采技术;针对煤系矿产赋存状态与开采方法差异大的特点,研发井工-井工及井工-钻采协调开采、井工共采及露天共采开发模式,形成煤铝协调开采的采场充填体与围岩组合控压机理及充填质量控制技术,提高共伴生矿产资源采出率。
“这是一项很有前瞻性的课题。”余斌解释道,项目不仅为构建我国高质量的煤系共伴生资源开采体系提供理论与技术支撑,还为矿业权重叠解决办法、协调开采政策等政府部门管理文件制定提供了一定参考,促进产业政策制定。煤系共生资源的开采,不仅是对技术的挑战,更是对资源利用方式的创新。余斌和他的团队,正在用科技的力量,为国家的资源开采开辟一条新的道路。
继往开来:从科研到管理薪火相传
在余斌眼中,一处处矿藏是大自然鬼斧神工下设置的,需要奇思妙想去破解的一道道谜题。身为一名矿业科技工作者,必须用水滴石穿的韧劲和开拓的创新精神,突破一道道“封锁线”,破解这一个又一个“地下密码”。
每一个项目的成功,都意味着诸多世界级的难题被攻克。而取得突破后,余斌从没有停下前进的脚步,他总带领着团队总结经验,深化研究,与时俱进。

▲余斌(右)在俄罗斯海参崴参加第13届中俄深部岩石力学国际会议(2025年)
除了在科研领域的成就,余斌在管理岗位上也展现出了卓越的领导才能。2000年,他担任了矿山所的副所长,2008年升任所长,2016年又担任了矿山所党总支书记。在管理岗位上,余斌始终坚持以人为本的理念,注重团队的凝聚力和员工的成长。他提出了服务“两个维度”的理念,即服务业务和服务员工成长,得到了团队成员的高度认可。
在矿山采矿领域,余斌的名字不仅与技术突破相连,更与一支能打硬仗、充满凝聚力的团队紧密相关。他深谙一个道理:技术的领先可以让你走得更快,但人心的凝聚才能让你走得更远。他将这种理念融入日常,用独特的领导智慧,为矿山所打造了一支兼具活力与韧性的科研“铁军”。
“我办公室的大门永远为你们敞开着!”这不仅是余斌对团队青年的承诺,更是他管理风格的生动写照。在这扇永远敞开的大门后,没有职位的高低,没有年龄的隔阂,只有思想的碰撞与真诚的交流。他喜欢和年轻一代打成一片,天南地北地闲聊,在轻松的氛围中敏锐地捕捉他们的困惑与想法。
余斌更像一位循循善诱的导师和长辈,而非高高在上的领导。他乐于将自己几十年积淀的人生智慧与科研经验倾囊相授,推心置腹地引导年轻人少走弯路。他更鼓励他们打破常规,捍卫独立思考的权利,并勇敢地将个人想法付诸实践。这间开放的办公室,由此成了团队人才成长的“孵化器”和凝聚人心的“强磁场”。
团队的建设从来不会一帆风顺。回望20世纪90年代初,矿业整体低迷,出国、下海的浪潮席卷而来,矿山所也经历了科技人员不断流失的“寒冬”。在人心浮动之际,余斌的选择是:坚守。他的坚守,不是被动地固守,而是主动地破局。他与领导班子的同事们以巨大勇气,毅然打破“大锅饭”模式,推行改革,建立更能激发员工主观能动性的新机制。他的坚守,为迷茫的团队稳住了心神;他的改革,则为团队的生存与适度发展注入了至关重要的活力,最终带领大家闯出了一条属于自己的自强之路。
何为成功的法宝?余斌给出的答案是:创新思维、团队协作和奉献精神。他始终强调,现代科研早已不是单打独斗的英雄时代,唯有协作与奉献才能引领团队走向卓越。而在这之上,“坚持”二字是他反复提及、植入团队基因的关键词。“选择了一个方向,坚持去做很重要,任何大的突破都是长期积累的过程。”这是他个人的信条,也是他对整个团队的要求。他用自身的行动诠释这份坚持,又将这种坚韧不拔、耐得住寂寞的科研精神,薪火相传般地赋予了新一代的团队成员。
余斌用开放沟通凝聚人心,用坚守改革引领方向,用价值理念铸就团队之魂。他成功地将一群科研人锻造成为一个目标一致、互信互助、能打胜仗的命运共同体,诠释了一位科技领军人物的远见与担当。
2025年,余斌整整60岁了。他依然保持着忙碌的状态,他对矿业的热情没有随着年纪的增加而衰减,反而随着科技的发展与日俱增。一年前,余斌正式卸任了矿山所党总支书记的行政职务,他终于有了更多时间可以把精力放在科研之上。
“科研的道路永远没有尽头。”在余斌看来,地下神秘莫测的矿藏是一道别样的风景,值得用一辈子的时间去探索和追寻。他一直坚持着自己的观点,研究矿业技术和装备,绝不能仅仅着眼于当前,一定要看得更远,为此,他正全身心投入金属矿深部矿产资源安全高效绿色开发技术的“先导计划”项目之中。
这是一项面向中国矿业未来的重大课题。随着浅部及易采矿产资源的日益减少,深部开采已经成为整个行业的发展趋势,我国金属矿山响应“向地球深部进军”的国家号召,开采深度不断增加,但同时也面临诸多挑战。矿山现场工况条件进一步恶劣,安全是需要解决的头等大事。随着深度的增加,温度升高、地压问题、潮湿环境等相继出现,对各种矿山智能化装备与智能化开采技术的需求也更加迫切。“面对深部开采的挑战,迫切需要智能化、少人化、无人化技术去降低安全风险。”余斌坚定地朝着智能矿山技术创新的方向前行,行业需求成为激励他前进的动力。
正如余斌所说:“矿山是一个大熔炉,同时也是奋斗者实现人生价值的大舞台。”他的故事,不仅是一个科研工作者的成长史,更是中国矿业行业发展的缩影。他的经历告诉我们,无论起点如何,只要有梦想和坚持,就能在科研的道路上走得更远。
“科研的道路,从来不是一帆风顺的,但正是这些曲折,才让我们更加坚定。”余斌在回顾自己的科研生涯时,常常这样感慨,“有人说矿业是夕阳产业,我不认同。只要地下还有资源,人类就需要与地球对话。而我的使命,是让这种对话更安全、更高效、更文明。”
山高水长,井深石硬,但余斌的科研之路不会停下脚步。他说,无论未来的道路多么艰难,他都将一如既往地走下去,尽自己最大的努力,为国家的矿业发展继续贡献力量。
来源: 科学中国人
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