探矿工程中绿色地质勘查技术的应用

罗 亮

（江西省地质局二二四地质队，江西 南昌 330002）

作为一种先进的勘查方法与理念，绿色地质勘查在国内外受到了广大人士的推崇与欢迎。随着社会的不断发展，矿产资源的需求量不断增大，这势必会增加矿产资源的开发与环境保护之间的矛盾。由于地质勘查区的不断扩大和增多，后期对环境的影响却是不可逆的损伤。然而，新时代即要金山银山，也要绿水青山，绿水青山就是金山银山，这项勘探理念不断深入人心，绿色地质勘查手段必然会成为未来地质勘探发展的主方向，因此，要特别重视绿色地质勘查技术在探矿工程中的应用[1]。

1 绿色地质勘查概述

（1）绿色地质勘查理念。围绕绿水青山就是金山银山为宗旨思想，即“两山论”理念。新理念意识下形成了绿色地质勘查技术，既可帮助环境保护，也可提高矿业开发的经济价值，是在环保基础上进行的一种可持续发展，有效的减少对生态环境产生的破坏及影响。

（2）绿色地质勘查目标。通过“两山论”理念，实现对地质勘查的优化。基于绿色化、生态化为主要目标，实现技术革新发展。

（3）绿色地质勘查的模式作用。这种技术也是在传统管理基础上的创新突破，生态模式之下可实现绿色、科学化勘查以及矿产资源的开发。属于行业模式的强化与升级。绿色地质勘查模式对于矿业发展具有先进的引领作用，是今后地勘作业的主要发展方向。

2 绿色地质勘查技术的基础条件

在当前，随着“两山论”理念不断深入，人们的环保意识也不断增强，在矿产勘查中，地方政府对勘查手段和生态环境的保护都十分重视。以后的地勘工作中，必须鼓励传统勘查技术转变为绿色地质勘查技术。地质勘查单位首先要积极践行，逐步淘汰传统比较笨重的设备，选用小型、轻便设备，减少运输搬迁次数和作业场地占地面积等；其次在工作过程中，除了保证技术质量外，还更应该保障对环境保护的影响，能够被广大人民所接受。开展绿色地质勘查技术，首先应该将施工场地周围地表环境做好保护，尽量减少地面环境扰动，其次通过绿色地质勘查规范进行制度管理，形成示范场地模式，实现绿色地质勘查。有时，地质勘查需要进行一些更深入的研究。如：一些特殊的矿区需要展开以钻替槽的技术手段，从而降低对于地表环境的损伤。对于一些较深槽探，施工受到一定限制，可以使用小型钻机来进行浅层钻探，能够有效避免较大范围的环境破坏。事实说明，槽探技术对于地质环境的损害较大，需尽可能的避免这种方法的使用。浅钻技术能够完全帮助其完成施工要求，主要适用于区域性地表层。新型的浅钻技术不仅效率高，而且具有钻探采取率高、成孔速度快等优势。

3 绿色地质勘查技术在探矿工程中的应用

3.1 以钻代槽，减少槽探工作量

在探矿工程中，为减少槽探的工作量，通过钻探代替槽探等技术手段进行勘查，可达到绿色地质勘查的需求。在勘查工作中通过槽探方式进行处理的，一般都开挖面积大，对地面植被严重性破坏。为减少这种方式对环境的影响，就需要配合物探技术方法的应用，结合原地貌环境、地层构造、矿体走向等因素。通过物探工作进行操作处理，利用物理探测设备和数据分析，来揭露被覆盖的岩体或矿体位置。但往往某些物性差异不明显或物理性质不稳定的地质矿体，埋藏深，地质条件复杂；干扰因素多，不易区分矿与非矿异常等情况，物探和槽探技术均获取不到结果。这时“以钻代槽”的方式，可减少对地表的大面积开挖且获取更为准确、真实的勘查资料，更能有效减少槽探造成的植被破坏性问题，最大程度可以保护生态环境，实现绿色地质勘查目的。这种方法主要就是利用浅钻技术，应用常规回转钻进方式，钻机设备为背包式、轻便型钻机，容易携带、施工方便，占地面积小、工作效率高，施工中可避免对地表生态环境产生不良影响。在特殊的状况中，要根据实际情况采取合理的方式提高勘查效率。对复杂地层中出现的施工困难，可通过跟管取心钻进、液动锤的方式进行处理，有效的融合跟管钻进、液动锤钻进等技术，形成了两种钻进技术，具有进尺快、护壁效果好的优势，可以在地表破碎地层以及砂土层中广泛应用。

3.2 索道运输、减少修筑道路面积

在钻探工作中，多数勘查孔地理位置较为偏僻，属于高山、丘陵，山势陡峭，地势险峻，很难进行设备运输。并且道路修筑困难大、成本高，开挖山体又对环境的破坏是不可逆的损伤。首先应考虑减少修建道路面积，避免对山体林地的破坏。其次降低设备运输数量，提高搬迁效率。设备的选取中，使用柴油机驱动式架空索道运输技术，可以有效减少修筑施工道路和降低设备运输数量。索道架设点位置选择距离钻孔位置较近，线路直线运达，避免二次运输。架空索道使用前，应进行必要的施工技术验证。选定索道的主要工具有：承载索、牵引索、支持物、滑车、地锚、拉线、动力设备等。相关参数值：架设点跨距在150m～500m为宜；承载索：φ18mm；牵引绳：φ13mm；负荷1吨～2吨等等。在运输过程中，施工人员还需遵守相关安全操作规程，规范使用索道运输技术，保障设备安全运输。所以采用索道运输技术，可减少在钻探工作中修筑道路面积，有效的避免对环境的超量破坏。

3.3 轻便设备，减少场地占地面积

在探矿工程中，为了进一步做好绿色地质勘查工作，需使用小型钻探器具及设备，一是为了方便运输，二是节约施工场地占用面积。直接减少对环境占地破坏面积。探矿工作中所处地区在高原、偏远地方，交通运输搬迁不便，影响着所在地区中的探矿工作，加上传统钻机比较笨重、运输搬迁困难、场地占地面积大，不利于地方环境修复的问题。这就需要根据现场地形情况选择合理的设备，如：采用一些较为轻便的钻探设备。背包升级式、便携式或者是多功能式钻探设备，可降低钻探设备的重量。同时也可以使用一些轻材质、易拆易装的钻机，又如：以合金材质作为机身的钻探设备。除了重量较轻之外，该设备还可以方便运输搬迁、维护保养更简单。绿色地质勘查工作中，提倡使用大量的小型、轻便钻机设备，替换部分老旧传统设备。这样可以减轻搬运设备的负担，进一步提升运输搬迁能力，同时可提高设备机械维护保养效率，更能推动绿色地质勘查的工作质量，减少了施工场地的不必要占地面积。

3.4 多点造斜，定向钻进技术

在探矿中要使用成本低、效率高的施工方法。而在实际工作中施工环境复杂，难度大，多数钻孔位置坡度较大，地质结构复杂，有较复杂的换层情况，往往给探矿工作带来了频繁提升钻具的现象，有时甚至会造成孔内事故。为保障钻探施工达到地质要求和目的，减低钻孔事故率，应尽量保证钻孔技术质量，使钻出的孔径较小，钻孔弯曲度具备更高的精度，达到规范设计标准要求。所以就需要在探矿中采取定向钻进技术，定向钻进技术可实现“一基多孔、一孔多支、一孔多用”，有效的减少了钻探设备的投入量，降低了钻探设备的搬迁量。可进一步减少不必要的起下钻和避免孔内事故。多点造斜就是利用连续造斜原理，使用一个钻孔器具同时对于多个地点进行定向钻探。这种方法，一方面控制了基台数量；另一方面一个基台中实现多个钻孔作业，一个孔中进行多次钻孔分支。同时增加了钻孔的利用，有效的减少了道路修筑、物料搬迁等工作。定向钻进技术是一种有效的绿色地质勘查技术手段。通过螺杆马达定向、动力连续造斜器、缆随钻技术可以实现在一个钻孔中分支两个以上孔的作业及三维定向技术，都具有相当显著的钻探效果[2-4]。

3.5 减低污染，采用环保泥浆

在过去，人们的绿色发展意识不强，生产泥浆的过程中，思想停留在符合当时的施工条件，而没有将环境保护放在首位。泥浆主要原料是造浆材料以及相应的处理剂。工作中，如果泥浆材料使用不当，就会导致严重的环境污染问题，危害到周围的土壤、地下水。使用泥浆时，需要慎重选择处理剂，一旦选择错误，就会造成毒性物质聚集，对地下环境污染是致命的伤害。如果选择了生态环保处理剂，对地下环境就能起到相应的保护作用。施工中，聚合生物环保泥浆不仅具有防止垮孔、缩径、堵漏等优秀性能，同时还可自然降解，不会影响和损害生态环境。同时，这种泥浆也能维持地层环境的酸碱平衡，有效降低环境的污染。

3.6 科学处理废弃泥浆，避免环境破坏

探矿过程中，主要污染是施工中产生的废弃泥浆。而废弃泥浆大多来自孔内返出的污染泥浆、更换器具的冷却水以及清洗设备污水、封孔后废水等。废泥浆的主要特征有：流动性强、分布广、含有多种污染物、不连贯排放等等。废弃泥浆中成分复杂多样，包括油渍、硫化物、悬浮物、重金属等。处理废弃泥浆的方法有两种：一种是收集；一种是无公害处理。根据泥浆化学特性，有泥浆性能的、可利用的泥浆回收至储存箱中再利用；对无泥浆性能、不可利用的泥浆回收时，应采用在污水池内进行三级净化无公害处理，该处理方法是加入适量中和剂、絮凝剂、固化剂进行三级处理，沉淀后分为两层，上层清水直接排放，下层沉淀物就地掩埋，形成了上部地层无公害处理，直接避免了环境的破坏。

3.7 分类处理探矿工程中产生的垃圾

在施工过程中，需配备一批环保理念强的专业人员进行垃圾分类。在作业现场环境中，不可避免会产生出一部分施工和生活垃圾，对于这些产物我们需要进行分类处理，将其分为可降解的、可回收的以及无法降解、不可回收的垃圾。处理方法是将可降解的垃圾进行掩埋；可回收的再利用；而无法降解的垃圾运到山下垃圾站进行集中处理；对于不可回收的施工垃圾，选择集中存放、全部掩埋。但掩埋地点的选择还需慎重，严禁在河流、水源地附近进行掩埋，防止造成直接水源的污染。

4 探矿工程中绿色地质勘查技术创新发展

科学技术是绿色地质勘查的基础保障。施工中要采取先进的技术措施，综合矿区的实际状况，重点对复杂地层中的钻探设备进行研发，力求突破符合实际需求的绿色勘查技术和局限的探矿作业体系。对工作中存在的不确定因素，要根据实际情况进行技术改造，不断的探索新技术、新方法以及新工艺；增强探矿体系绿色地勘理念；政策和资金要给予足够支持。在新发布实施的《绿色地质勘查规范》指导下，为进一步做好生态环境保护工作，就必须要有创新性的技术。对此，工作中我们要重视开展绿色勘查技术科学研究，重点分析复杂地层技术，提升绿色地勘技术应变能力，创新发展绿色地勘成果，升级强化现有的技术手段，形成一个绿色的、科学的探矿技术，有效的减少对生态环境的破坏及影响。积极树立“两山论”和绿色地勘理念，加强生态环境的教育与宣传工作，提升大家的环保意识。后期工作中，还需不断完善的绿色地勘检查和监督制度，做好施工现场环境检查验收、恢复治理工作，充分应用绿色探矿新理念，引领探矿工程与生态环境保护协调发展。

5 结语

综上所述，新形势下的“绿水青山就是金山银山”发展理念已经深入人心，而绿色地质勘查技术在探矿工程中应用仍处于初期阶段，使用这项技术也只能解决有限范围之内的问题。想要充分发挥好这项好技能，就必须进行不断的技术创新，实践出新的生产方法以及新的工艺，还需要培养一批理念意识强的专业队伍来实施绿色地质勘查。同时，政府以及有关单位还需给予大量的支持，进一步保障在探矿工程中绿色地质勘查技术更好地应用。