綠色勘查鉆探技術(shù)在青海省銅金山礦區(qū)的應(yīng)用①

劉海聲 穆元紅 龐懷瑋 高元宏 劉鵬

青海省第二地質(zhì)勘查院 青海省巖心鉆探工程技術(shù)研究中心，青海 西寧 810028

青海省是中國(guó)資源大省，礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富，種類(lèi)繁多，目前中國(guó)已發(fā)現(xiàn)的123 種礦產(chǎn)資源中儲(chǔ)量位于全國(guó)前5 位的有34 種，前10 位的有55種[1]。礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)對(duì)青海省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、國(guó)家礦產(chǎn)資源保障具有重大意義[2-3]。同時(shí)，青海省地處世界第三極“青藏高原”，有“三江之源”、“中華水塔”之稱(chēng)，是中國(guó)最重要的水源地之一[4]。由于青海省海拔高、降雨少、日照時(shí)間長(zhǎng)、地貌類(lèi)型復(fù)雜、自然災(zāi)害頻發(fā)，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性差，一經(jīng)破壞恢復(fù)難度大[5]。

礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)對(duì)青海省經(jīng)濟(jì)的支撐作用在短時(shí)間內(nèi)難以替代，傳統(tǒng)的勘查方法會(huì)對(duì)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，因此，研究探索綠色勘查鉆探技術(shù)在降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞方面具有重要意義[6]。通過(guò)對(duì)比分析傳統(tǒng)的勘查方法和綠色勘查方法，綠色勘查方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的勘查方法是可行的，而且生態(tài)價(jià)值巨大[7-8]。

青海省有代表性的景觀區(qū)類(lèi)型分別為：草甸區(qū)、植被稀疏分布區(qū)、荒漠區(qū)、基巖裸露區(qū)[9]。本文以荒漠區(qū)代表銅金山礦區(qū)為例，介紹綠色勘查技術(shù)在地質(zhì)巖心鉆探施工中的應(yīng)用，為地質(zhì)巖心鉆探從業(yè)者實(shí)施綠色勘查提供參考。

1 礦區(qū)概況

銅金山礦區(qū)位于青海省東昆侖山中段，行政區(qū)劃隸屬青海省格爾木市郭勒木德鎮(zhèn)管轄，距格爾木市130km，南距109 國(guó)道7km，青藏公路從其東南側(cè)通過(guò)，交通較為便利[10]。銅金山礦區(qū)地處中緯度高海拔山區(qū)，屬典型高原大陸性氣候，海拔介于3900～4500m 之間，低溫干燥、冰凍期長(zhǎng)、晝夜溫差大。氣候類(lèi)型屬干旱-半干旱類(lèi)型，干旱少雨，最高氣溫達(dá)25℃，冬季漫長(zhǎng)，風(fēng)沙大，降雪少，氣溫低，最低氣溫達(dá)零下30℃左右，年平均氣溫在0℃以下。礦區(qū)動(dòng)物多見(jiàn)黃羊、巖羊，也偶見(jiàn)藏羚羊、野牦牛、巖羊、黃羊、旱獺、野兔及黑熊等。礦區(qū)被沙漠覆蓋，僅生長(zhǎng)有零星的駱駝刺等耐高寒、耐干旱的植物。

2 綠色勘查鉆探

在鉆探施工中對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大的活動(dòng)有道路、生活區(qū)、工作區(qū)修筑、水資源保護(hù)、固體廢棄物的管理5 個(gè)方面[11]，下面分別介紹在荒漠區(qū)施工的基本原則以及在銅金山礦區(qū)的施工過(guò)程。

2.1 道路修筑

道路、場(chǎng)地的修筑，應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、安全文明施工的要求；在滿(mǎn)足人力、畜力搬運(yùn)的情況下盡量減少道路的修筑；道路的修筑在充分利用已有道路的基礎(chǔ)上，盡可能減少對(duì)土地及植被的占有和破壞；在滿(mǎn)足安全的前提下選擇一條運(yùn)輸距離最短的道路；選擇一條固定的運(yùn)輸?shù)缆?，?yán)禁在運(yùn)輸過(guò)程中不按規(guī)定路線(xiàn)隨意行駛，碾壓破壞地表；道路修筑過(guò)程中遇到駱駝刺等荒漠植被，應(yīng)注意保護(hù)避讓?zhuān)皇┕そY(jié)束后用施工過(guò)程中開(kāi)挖的碎石進(jìn)行回填和地貌恢復(fù)。

根據(jù)孔深和礦區(qū)地理特征，“以鉆代槽”和部分淺孔施工選擇先鋒F600 便攜式鉆機(jī)，可以符合綠色勘查技術(shù)要求。便攜式鉆機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，在保證施工質(zhì)量的前提下最大程度的減輕機(jī)器重量[12]?？梢栽?×4m 的場(chǎng)地上完成設(shè)備安裝，對(duì)地表破壞??；此次施工采用人力搬遷，最大模塊為170Kg，便于人力運(yùn)輸，運(yùn)輸時(shí)受交通條件限制小。

2.2 生活區(qū)營(yíng)地建設(shè)

生活區(qū)、辦公區(qū)宜優(yōu)先租用當(dāng)?shù)孛穹亢凸步ㄖ?；就近沒(méi)有民房和公共建筑時(shí)，宜在沒(méi)有植被或植被相對(duì)稀疏、避開(kāi)泥石流等安全隱患的地方采用搭建帳篷或使用活動(dòng)板房，不宜修建永久性建筑。

本次營(yíng)地建設(shè)為避免對(duì)地表的大規(guī)模開(kāi)挖破壞，將營(yíng)地選在修建青藏鐵路時(shí)他人用過(guò)的場(chǎng)地，生活區(qū)住所一律采用搭建的帳篷，不修建永久性建筑，沒(méi)有對(duì)地表進(jìn)行開(kāi)挖。

2.3 工作區(qū)修筑

嚴(yán)格控制作業(yè)區(qū)面積，嚴(yán)禁超挖；做好油料的防滲漏工作；做好荒漠植物駱駝刺等的保護(hù)工作。在工作區(qū)修筑前，將原始地貌進(jìn)行詳細(xì)記錄并保留影像資料，因地制宜，設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)布置，將工程活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng)控制到最小。在修筑過(guò)程中將草皮和其它植被先進(jìn)行揭層，在附近養(yǎng)護(hù)，再對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行開(kāi)挖平整，待施工結(jié)束后將草皮和其他植被進(jìn)行復(fù)植。在鉆機(jī)安裝前，在地面鋪設(shè)隔離層，防止油污對(duì)地表土壤造成污染。

2.4 水資源保護(hù)

無(wú)論是生產(chǎn)用水還是生活用水，都要節(jié)約用水；鉆井液配漿材料應(yīng)選擇環(huán)境友好型、易降解的材料；鉆井液應(yīng)重復(fù)利用，嚴(yán)禁亂排亂放，施工結(jié)束后產(chǎn)生的尾漿經(jīng)固化后交由固廢處理中心集中處理。

本次鉆井液配漿材料選用環(huán)保型材料，鉆井液性能除了可以滿(mǎn)足基本的防塌、護(hù)壁、潤(rùn)滑、攜帶巖屑要求外，還可以自然降解。將施工現(xiàn)場(chǎng)采集的鉆井液、附近水域采集的水等6 組水樣和施工結(jié)束后在現(xiàn)場(chǎng)采集的6 組固體樣品交由國(guó)土資源部西寧礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明施工活動(dòng)沒(méi)有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)造成污染。在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置兩個(gè)大桶，用以回收施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢機(jī)油、潤(rùn)滑油等廢油以及施工結(jié)束后的尾漿，回收后交由就近的固廢處理中心，避免亂排亂放對(duì)環(huán)境造成污染。

2.5 固體廢棄物的管理

建立健全固體廢棄物管理制度，安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)；固體廢棄物按照可回收和不可回收兩種類(lèi)型分類(lèi)回收，定期交由固體廢棄物處理中心集中處理；現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁焚燒、深埋固體廢棄物；保持現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干凈、整潔。

在生活區(qū)和工作區(qū)分別放置可回收和不可回收兩個(gè)垃圾箱，定期交由固體廢棄物處理中心進(jìn)行處理。在施工過(guò)程中規(guī)范從業(yè)人員的不文明行為，不亂扔垃圾，并且定期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行打掃。

3 結(jié)論

通過(guò)綠色勘查鉆探技術(shù)在銅金山礦區(qū)的成功實(shí)施，表明在青藏高原生態(tài)環(huán)境景觀區(qū)類(lèi)型為荒漠區(qū)的地區(qū)可以實(shí)施綠色勘查鉆探技術(shù)；綠色勘查鉆探技術(shù)主要體現(xiàn)在道路修筑、生活區(qū)修筑、工作區(qū)修筑、水資源保護(hù)、固體廢棄物等，本次綠色勘查可為同類(lèi)型地區(qū)或相似類(lèi)型地區(qū)提供一些可推廣或借鑒的經(jīng)驗(yàn)。