面对全球粮食安全挑战与钾盐资源分布不均的现状,中煤矿山建设集团积极响应“一带一路”倡议与人类命运共同体理念,投身老挝开元钾盐矿开发。项目团队以系统化科技创新为核心,攻克极端复杂地质、高温高压环境、绿色开采和跨文化管理等世界级难题,自主研发多项关键装备与工艺,形成覆盖资源勘探、矿井建设、溶采生产和闭坑回填全周期的标准化技术体系,实现固体钾盐安全高效井工开采“从0到1”的重大突破。该成果不仅显著增强我国及东亚地区钾肥供应保障能力,成功拓展东南亚、非洲等多国市场,推动中国技术、装备与管理标准走向世界,也为深化国际产能合作、维护全球粮食安全提供了成熟可靠的中国方案,彰显了我国企业的科技实力与时代担当。
一、国际形象建设背景
(一)屹立时代潮头,共筑人类命运共同体
习近平总书记深刻指出,粮食安全是“国之大者”。当前,世界百年变局与世纪疫情交织叠加,全球粮食安全形势更趋严峻复杂。在新形势下,筑牢人类命运共同体的生存基石,比以往任何时候都更加紧迫。粮食安全不仅关乎一国一域之生计,更是世界和平与发展的根基。钾肥作为农作物生长不可或缺的“粮食中的粮食”,其持续稳定供应对保障全球粮食生产具有压舱石般的战略意义,也是践行人类命运共同体理念的具体行动。
(二)时代呼唤与战略抉择:全球钾肥格局与中国粮食安全的战略应对
钾肥是保障农作物健康生长的核心营养元素,对维护全球粮食安全具有不可替代的作用。然而,全球钾盐资源分布极度不均。根据美国地质调查局(USGS)数据,全球钾盐储量超过48亿吨(以K₂O计),其中加拿大(11亿吨,占比23%)、老挝(10亿吨,占比21%)、俄罗斯(9.2亿吨,占比19%)和白俄罗斯(7.5亿吨,占比16%)四国占总储量的79%。中国钾盐储量仅为1.8亿吨,占比4%,且资源以低品位卤水矿为主,开采难度大、成本高,导致国内钾肥长期无法实现自给。

全球钾盐矿储量占比
作为全球最大的钾肥消费国,中国年需求量约1600-1800万吨,进口依存度长期超过50%。2024年,中国氯化钾进口量达1263万吨,其中来自俄罗斯(424万吨,占比33.6%)、白俄罗斯(289万吨,占比22.9%)和加拿大(233万吨,占比18.4%)的进口占主体。这一高度集中的供应格局,使中国粮食安全面临显著风险:地缘政治冲突不断推高运输成本与价格波动,传统钾肥出口国通过限产调控市场,进一步加剧供应链不确定性。

2024年度中国钾肥进口量占比
在此背景下,老挝钾盐资源的战略地位日益凸显。其钾盐储量从2023年的7500万吨跃升至2024年的10亿吨(K₂O当量),跃居全球第二,资源潜力巨大(氯化钾资源量预计达162亿吨)。加之老挝毗邻中国,运输成本低(中老铁路贯通),政治经济关系稳固,使其成为中国企业海外寻钾、践行“一带一路”产能合作的重要支点。
中煤矿山建设集团有限责任公司(以下简称“中煤矿建”),作为国内外矿山建设行业的领军企业,凭借深厚的技术积累、开拓精神与国际合作能力,将目光投向了与中国山水相连的友好邻邦——老挝。在这片钾盐资源富集的热土上,中煤矿建以科技创新为引擎,以合作共赢为宗旨,成功破解了一系列世界级开发难题,不仅为保障中国及东亚地区钾肥供应安全作出突出贡献,更书写了中老两国携手共进、互利共赢的崭新篇章,是“一带一路”高质量发展与人类命运共同体建设的生动实践。
(三)迎难而上:开发进程中面临的严峻挑战
进军老挝钾盐开发领域,道路绝非平坦。中煤矿建团队面对诸多前所未有的复杂挑战,这些难题环环相扣,严峻考验着建设者的智慧和毅力:
地质条件极端复杂:万象盆地钾盐矿层埋藏深,上覆岩层以松软泥岩、盐岩和石膏层为主,稳定性极差,并富含高压卤水。传统采矿方法在此面临顶板坍塌、卤水渗漏等巨大风险,安全性、效率和经济性均难以保障。
高温高压环境作业难题:井下高温、高湿、复杂气压变化对人员健康、设备可靠性及通风降温系统提出极高要求,常规矿山设备与工艺难以适用。
环境保护与可持续发展要求苛刻:钾盐开采易对地下水系、土壤结构和周边生态造成影响。老挝政府环保法规严格,国际社会高度关注。实现绿色开采、最小化生态足迹,成为项目必须跨越的伦理与法律门槛。
本土化融合与跨文化管理挑战:海外运营需应对中老两国在法律法规、文化习俗、工作标准及思维模式上的差异。实现高效跨文化沟通、管理整合、人才本土化并履行社会责任,赢得社区支持,是项目顺利推进的社会基础。
基础设施与供应链瓶颈:当地工业配套几乎空白,所有设备物资需远程运输;电力和水源保障困难;钾肥产品外运物流通道也亟待打通。
二、国际形象建设行动——创新破局:攻克世界级建造技术壁垒
面对万象盆地钾盐开采的诸多世界级难题,中煤矿建坚持以系统化、体系化的科技创新为核心驱动力,围绕理论研究、装备研发、技术集成与工艺标准化四大维度,构建出一整套完整、可控、可推广的技术解决方案,彻底变革了传统钾盐矿建设模式与效率。
(一)深化基础理论研究,科学指引建设路径
项目启动初期,公司即联合中国矿业大学、安徽理工大学等多家科研机构,开展针对老挝特殊地质条件的系统性基础研究。依据经验公式和钾盐矿实际情况,项目团队提出了钾盐矿柱强度理论及安全系数计算方法,开展了不同房柱式开采设计方案下采场围岩的应力及位移分布特征分析,为矿柱优化设计与提高采出率提供依据;采用构型力方法建立了钾盐矿石流变断裂准则,开展了钾盐矿石复合型断裂模拟分析,为钾盐巷道稳定性评估与支护对策提供理论参考;研究了含盐量、液固比、氧化镁掺量对含复合氯盐水泥浆基本性能的影响规律,初步确定了氧化镁用于改善含复合氯盐水泥浆性能的合理掺量。

考虑化学腐蚀岩石断裂荷载

岩石裂纹起裂与扩展模拟
(二)攻关核心装备研发,打破国外技术垄断
大钻机:自上世纪70年代末研发以“SZ9/700为代表的转盘式钻机”为代表的第一代钻机,截至2024年,升级改造至第四代“ZMD120/1200”大钻机,适用于软岩地区深井施工领域,其核心技术一直处于国际先进水平,创下多项世界施工记录。
竖井硬岩全断面掘进机(TBM):依托国家“十四五”重点研发项目“千米竖井硬岩全断面掘进机施工关键技术研究”,在既有掘进技术基础上,进一步研制了新型凿井井架、多功能施工吊盘、液压撑紧稳定系统、竖井掘进机悬吊装置、高效智能排渣系统等成套装备,填补了千米竖井硬岩全断面掘进机施工空白。
(三)集成多项技术创新,形成高效建造体系
首创斜井敞开式TBM快速施工技术,填补了我国敞开式TBM施工煤矿斜井的技术空白,彻底解决了煤矿斜井掘进机械化程度不足等世界级难题,实现了井下作业人员减少40%,掘进效率提高3-5倍。
依托承担的国家重点研发计划“煤矿深井建设与提升基础理论及关键技术”,开发了千米深井6m深孔大循环爆破技术,建立了千米深立井钻爆法凿井新技术与装备体系,爆破效率提升85%,施工噪音降低40%。
首创隔温孔热水循环的井架基础防冻技术,解决了井筒永久井架基础因冻结壁冻胀而发生破坏的问题;开展了深厚富水软岩井筒普通法转冻结法施工技术研究,弥补了国内外修复井筒普通法转冻结法施工技术缺陷;研发了综掘机快速掘进条件下斜井井筒冻结法施工技术,实现了不挖冻土或少挖冻土的目标。
面对复杂溶腔地层,“分层注浆封堵+动态压力平衡”工艺精准破解塌孔漏浆难题,形成可复制、可推广的海外钾盐地层钻孔及冻结施工“专项方案”;创新采用“渐行渐注、套注结合”的方式进行溶腔和裂隙地层注浆充填,推动效率飙升,钻孔分项任务施工累计提前68天。
依托中煤矿建在矿山建设领域数十年的技术积淀与工程经验,项目团队将成熟的矿山工程管理模式与钾盐开采特殊工艺相结合,形成了一套覆盖资源勘探、矿井建设、溶采生产、闭坑回填全生命周期的标准化矿山建造工艺流程,为世界钾盐矿山建设贡献了中国方案。
三、卓越成效:经济、社会与品牌价值的全面突破
(一)海外市场拓展成效显著,增强钾盐矿山建造话语权
项目团队攻克了钾盐地层防治水、高效充填回填等世界级难题,成功实现井工开采,主导世界固体钾盐开采0到1的突破,中煤矿建集团成为全球极少数掌握固体钾盐全流程井工开采技术的企业。由此,世界各国钾盐矿业主纷至沓来,公司接连中标泰国泰卡利钾盐矿、刚果布谷马西钾盐矿等工程,打开了泰国、越南、柬埔寨、土耳其、塞尔维亚、印度等海外市场,其中泰国泰卡利钾盐矿采用EPC+O模式,统筹负责设计、施工和运营等业务,进一步推动中国标准和中国方案走向世界。
(二)技术成果丰硕,形成完整知识产权体系
项目研发过程中形成了具有完全自主知识产权的技术体系,累计发表SCI/EI、中文核心论文13篇;形成固体钾盐矿连采机开采工法、固体钾盐矿山立井安全高效施工工法、固体钾盐矿安全高效混合充填施工工法等3项省部级工法,其中2项工法均达到国际领先水平;研究成果获中国施工施工企业管理协会科学技术奖科技创新成果二等奖1项、绿色矿山科学技术奖一等奖1项、自然资源科学技术奖二等奖1项。
(三)媒体关注广泛,国际影响力显著提升
项目的成功实施及推广引起了新华财经、安徽日报等多个主流媒体的广泛关注。在刚果(布)谷马西钾盐矿冻结工程,提前68天完成“四井”钻孔施工,吸引中国驻刚果(布)大使、刚果(布)国务部长以及中国电建等10余家企业到现场考察,充分展示了“矿山建设中国力量”的品牌形象。在土耳其卡拉硐煤矿EPC项目,土耳其媒体盛赞“中国在这个领域是专业的”。柬埔寨《柬华日报》发表了题为“中企引领我国矿山建设水平提升”的报道,盛赞中煤矿建集团在柬埔寨金矿项目建设中所取得的成绩,以及对柬埔寨矿山建设行业所带来的深刻影响。