探礦工程中綠色地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用

羅 亮

（江西省地質(zhì)局二二四地質(zhì)隊(duì)，江西 南昌 330002）

作為一種先進(jìn)的勘查方法與理念，綠色地質(zhì)勘查在國內(nèi)外受到了廣大人士的推崇與歡迎。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源的需求量不斷增大，這勢(shì)必會(huì)增加礦產(chǎn)資源的開發(fā)與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。由于地質(zhì)勘查區(qū)的不斷擴(kuò)大和增多，后期對(duì)環(huán)境的影響卻是不可逆的損傷。然而，新時(shí)代即要金山銀山，也要綠水青山，綠水青山就是金山銀山，這項(xiàng)勘探理念不斷深入人心，綠色地質(zhì)勘查手段必然會(huì)成為未來地質(zhì)勘探發(fā)展的主方向，因此，要特別重視綠色地質(zhì)勘查技術(shù)在探礦工程中的應(yīng)用[1]。

1 綠色地質(zhì)勘查概述

（1）綠色地質(zhì)勘查理念。圍繞綠水青山就是金山銀山為宗旨思想，即“兩山論”理念。新理念意識(shí)下形成了綠色地質(zhì)勘查技術(shù)，既可幫助環(huán)境保護(hù)，也可提高礦業(yè)開發(fā)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是在環(huán)?；A(chǔ)上進(jìn)行的一種可持續(xù)發(fā)展，有效的減少對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞及影響。

（2）綠色地質(zhì)勘查目標(biāo)。通過“兩山論”理念，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)勘查的優(yōu)化?；诰G色化、生態(tài)化為主要目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新發(fā)展。

（3）綠色地質(zhì)勘查的模式作用。這種技術(shù)也是在傳統(tǒng)管理基礎(chǔ)上的創(chuàng)新突破，生態(tài)模式之下可實(shí)現(xiàn)綠色、科學(xué)化勘查以及礦產(chǎn)資源的開發(fā)。屬于行業(yè)模式的強(qiáng)化與升級(jí)。綠色地質(zhì)勘查模式對(duì)于礦業(yè)發(fā)展具有先進(jìn)的引領(lǐng)作用，是今后地勘作業(yè)的主要發(fā)展方向。

2 綠色地質(zhì)勘查技術(shù)的基礎(chǔ)條件

在當(dāng)前，隨著“兩山論”理念不斷深入，人們的環(huán)保意識(shí)也不斷增強(qiáng)，在礦產(chǎn)勘查中，地方政府對(duì)勘查手段和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)都十分重視。以后的地勘工作中，必須鼓勵(lì)傳統(tǒng)勘查技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色地質(zhì)勘查技術(shù)。地質(zhì)勘查單位首先要積極踐行，逐步淘汰傳統(tǒng)比較笨重的設(shè)備，選用小型、輕便設(shè)備，減少運(yùn)輸搬遷次數(shù)和作業(yè)場(chǎng)地占地面積等；其次在工作過程中，除了保證技術(shù)質(zhì)量外，還更應(yīng)該保障對(duì)環(huán)境保護(hù)的影響，能夠被廣大人民所接受。開展綠色地質(zhì)勘查技術(shù)，首先應(yīng)該將施工場(chǎng)地周圍地表環(huán)境做好保護(hù)，盡量減少地面環(huán)境擾動(dòng)，其次通過綠色地質(zhì)勘查規(guī)范進(jìn)行制度管理，形成示范場(chǎng)地模式，實(shí)現(xiàn)綠色地質(zhì)勘查。有時(shí)，地質(zhì)勘查需要進(jìn)行一些更深入的研究。如：一些特殊的礦區(qū)需要展開以鉆替槽的技術(shù)手段，從而降低對(duì)于地表環(huán)境的損傷。對(duì)于一些較深槽探，施工受到一定限制，可以使用小型鉆機(jī)來進(jìn)行淺層鉆探，能夠有效避免較大范圍的環(huán)境破壞。事實(shí)說明，槽探技術(shù)對(duì)于地質(zhì)環(huán)境的損害較大，需盡可能的避免這種方法的使用。淺鉆技術(shù)能夠完全幫助其完成施工要求，主要適用于區(qū)域性地表層。新型的淺鉆技術(shù)不僅效率高，而且具有鉆探采取率高、成孔速度快等優(yōu)勢(shì)。

3 綠色地質(zhì)勘查技術(shù)在探礦工程中的應(yīng)用

3.1 以鉆代槽，減少槽探工作量

在探礦工程中，為減少槽探的工作量，通過鉆探代替槽探等技術(shù)手段進(jìn)行勘查，可達(dá)到綠色地質(zhì)勘查的需求。在勘查工作中通過槽探方式進(jìn)行處理的，一般都開挖面積大，對(duì)地面植被嚴(yán)重性破壞。為減少這種方式對(duì)環(huán)境的影響，就需要配合物探技術(shù)方法的應(yīng)用，結(jié)合原地貌環(huán)境、地層構(gòu)造、礦體走向等因素。通過物探工作進(jìn)行操作處理，利用物理探測(cè)設(shè)備和數(shù)據(jù)分析，來揭露被覆蓋的巖體或礦體位置。但往往某些物性差異不明顯或物理性質(zhì)不穩(wěn)定的地質(zhì)礦體，埋藏深，地質(zhì)條件復(fù)雜；干擾因素多，不易區(qū)分礦與非礦異常等情況，物探和槽探技術(shù)均獲取不到結(jié)果。這時(shí)“以鉆代槽”的方式，可減少對(duì)地表的大面積開挖且獲取更為準(zhǔn)確、真實(shí)的勘查資料，更能有效減少槽探造成的植被破壞性問題，最大程度可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色地質(zhì)勘查目的。這種方法主要就是利用淺鉆技術(shù)，應(yīng)用常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式，鉆機(jī)設(shè)備為背包式、輕便型鉆機(jī)，容易攜帶、施工方便，占地面積小、工作效率高，施工中可避免對(duì)地表生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。在特殊的狀況中，要根據(jù)實(shí)際情況采取合理的方式提高勘查效率。對(duì)復(fù)雜地層中出現(xiàn)的施工困難，可通過跟管取心鉆進(jìn)、液動(dòng)錘的方式進(jìn)行處理，有效的融合跟管鉆進(jìn)、液動(dòng)錘鉆進(jìn)等技術(shù)，形成了兩種鉆進(jìn)技術(shù)，具有進(jìn)尺快、護(hù)壁效果好的優(yōu)勢(shì)，可以在地表破碎地層以及砂土層中廣泛應(yīng)用。

3.2 索道運(yùn)輸、減少修筑道路面積

在鉆探工作中，多數(shù)勘查孔地理位置較為偏僻，屬于高山、丘陵，山勢(shì)陡峭，地勢(shì)險(xiǎn)峻，很難進(jìn)行設(shè)備運(yùn)輸。并且道路修筑困難大、成本高，開挖山體又對(duì)環(huán)境的破壞是不可逆的損傷。首先應(yīng)考慮減少修建道路面積，避免對(duì)山體林地的破壞。其次降低設(shè)備運(yùn)輸數(shù)量，提高搬遷效率。設(shè)備的選取中，使用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)式架空索道運(yùn)輸技術(shù)，可以有效減少修筑施工道路和降低設(shè)備運(yùn)輸數(shù)量。索道架設(shè)點(diǎn)位置選擇距離鉆孔位置較近，線路直線運(yùn)達(dá)，避免二次運(yùn)輸。架空索道使用前，應(yīng)進(jìn)行必要的施工技術(shù)驗(yàn)證。選定索道的主要工具有：承載索、牽引索、支持物、滑車、地錨、拉線、動(dòng)力設(shè)備等。相關(guān)參數(shù)值：架設(shè)點(diǎn)跨距在150m～500m為宜；承載索：φ18mm；牽引繩：φ13mm；負(fù)荷1噸～2噸等等。在運(yùn)輸過程中，施工人員還需遵守相關(guān)安全操作規(guī)程，規(guī)范使用索道運(yùn)輸技術(shù)，保障設(shè)備安全運(yùn)輸。所以采用索道運(yùn)輸技術(shù)，可減少在鉆探工作中修筑道路面積，有效的避免對(duì)環(huán)境的超量破壞。

3.3 輕便設(shè)備，減少場(chǎng)地占地面積

在探礦工程中，為了進(jìn)一步做好綠色地質(zhì)勘查工作，需使用小型鉆探器具及設(shè)備，一是為了方便運(yùn)輸，二是節(jié)約施工場(chǎng)地占用面積。直接減少對(duì)環(huán)境占地破壞面積。探礦工作中所處地區(qū)在高原、偏遠(yuǎn)地方，交通運(yùn)輸搬遷不便，影響著所在地區(qū)中的探礦工作，加上傳統(tǒng)鉆機(jī)比較笨重、運(yùn)輸搬遷困難、場(chǎng)地占地面積大，不利于地方環(huán)境修復(fù)的問題。這就需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形情況選擇合理的設(shè)備，如：采用一些較為輕便的鉆探設(shè)備。背包升級(jí)式、便攜式或者是多功能式鉆探設(shè)備，可降低鉆探設(shè)備的重量。同時(shí)也可以使用一些輕材質(zhì)、易拆易裝的鉆機(jī)，又如：以合金材質(zhì)作為機(jī)身的鉆探設(shè)備。除了重量較輕之外，該設(shè)備還可以方便運(yùn)輸搬遷、維護(hù)保養(yǎng)更簡(jiǎn)單。綠色地質(zhì)勘查工作中，提倡使用大量的小型、輕便鉆機(jī)設(shè)備，替換部分老舊傳統(tǒng)設(shè)備。這樣可以減輕搬運(yùn)設(shè)備的負(fù)擔(dān)，進(jìn)一步提升運(yùn)輸搬遷能力，同時(shí)可提高設(shè)備機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)效率，更能推動(dòng)綠色地質(zhì)勘查的工作質(zhì)量，減少了施工場(chǎng)地的不必要占地面積。

3.4 多點(diǎn)造斜，定向鉆進(jìn)技術(shù)

在探礦中要使用成本低、效率高的施工方法。而在實(shí)際工作中施工環(huán)境復(fù)雜，難度大，多數(shù)鉆孔位置坡度較大，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有較復(fù)雜的換層情況，往往給探礦工作帶來了頻繁提升鉆具的現(xiàn)象，有時(shí)甚至?xí)斐煽變?nèi)事故。為保障鉆探施工達(dá)到地質(zhì)要求和目的，減低鉆孔事故率，應(yīng)盡量保證鉆孔技術(shù)質(zhì)量，使鉆出的孔徑較小，鉆孔彎曲度具備更高的精度，達(dá)到規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。所以就需要在探礦中采取定向鉆進(jìn)技術(shù)，定向鉆進(jìn)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)“一基多孔、一孔多支、一孔多用”，有效的減少了鉆探設(shè)備的投入量，降低了鉆探設(shè)備的搬遷量。可進(jìn)一步減少不必要的起下鉆和避免孔內(nèi)事故。多點(diǎn)造斜就是利用連續(xù)造斜原理，使用一個(gè)鉆孔器具同時(shí)對(duì)于多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行定向鉆探。這種方法，一方面控制了基臺(tái)數(shù)量；另一方面一個(gè)基臺(tái)中實(shí)現(xiàn)多個(gè)鉆孔作業(yè)，一個(gè)孔中進(jìn)行多次鉆孔分支。同時(shí)增加了鉆孔的利用，有效的減少了道路修筑、物料搬遷等工作。定向鉆進(jìn)技術(shù)是一種有效的綠色地質(zhì)勘查技術(shù)手段。通過螺桿馬達(dá)定向、動(dòng)力連續(xù)造斜器、纜隨鉆技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)鉆孔中分支兩個(gè)以上孔的作業(yè)及三維定向技術(shù)，都具有相當(dāng)顯著的鉆探效果[2-4]。

3.5 減低污染，采用環(huán)保泥漿

在過去，人們的綠色發(fā)展意識(shí)不強(qiáng)，生產(chǎn)泥漿的過程中，思想停留在符合當(dāng)時(shí)的施工條件，而沒有將環(huán)境保護(hù)放在首位。泥漿主要原料是造漿材料以及相應(yīng)的處理劑。工作中，如果泥漿材料使用不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，危害到周圍的土壤、地下水。使用泥漿時(shí)，需要慎重選擇處理劑，一旦選擇錯(cuò)誤，就會(huì)造成毒性物質(zhì)聚集，對(duì)地下環(huán)境污染是致命的傷害。如果選擇了生態(tài)環(huán)保處理劑，對(duì)地下環(huán)境就能起到相應(yīng)的保護(hù)作用。施工中，聚合生物環(huán)保泥漿不僅具有防止垮孔、縮徑、堵漏等優(yōu)秀性能，同時(shí)還可自然降解，不會(huì)影響和損害生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，這種泥漿也能維持地層環(huán)境的酸堿平衡，有效降低環(huán)境的污染。

3.6 科學(xué)處理廢棄泥漿，避免環(huán)境破壞

探礦過程中，主要污染是施工中產(chǎn)生的廢棄泥漿。而廢棄泥漿大多來自孔內(nèi)返出的污染泥漿、更換器具的冷卻水以及清洗設(shè)備污水、封孔后廢水等。廢泥漿的主要特征有：流動(dòng)性強(qiáng)、分布廣、含有多種污染物、不連貫排放等等。廢棄泥漿中成分復(fù)雜多樣，包括油漬、硫化物、懸浮物、重金屬等。處理廢棄泥漿的方法有兩種：一種是收集；一種是無公害處理。根據(jù)泥漿化學(xué)特性，有泥漿性能的、可利用的泥漿回收至儲(chǔ)存箱中再利用；對(duì)無泥漿性能、不可利用的泥漿回收時(shí)，應(yīng)采用在污水池內(nèi)進(jìn)行三級(jí)凈化無公害處理，該處理方法是加入適量中和劑、絮凝劑、固化劑進(jìn)行三級(jí)處理，沉淀后分為兩層，上層清水直接排放，下層沉淀物就地掩埋，形成了上部地層無公害處理，直接避免了環(huán)境的破壞。

3.7 分類處理探礦工程中產(chǎn)生的垃圾

在施工過程中，需配備一批環(huán)保理念強(qiáng)的專業(yè)人員進(jìn)行垃圾分類。在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，不可避免會(huì)產(chǎn)生出一部分施工和生活垃圾，對(duì)于這些產(chǎn)物我們需要進(jìn)行分類處理，將其分為可降解的、可回收的以及無法降解、不可回收的垃圾。處理方法是將可降解的垃圾進(jìn)行掩埋；可回收的再利用；而無法降解的垃圾運(yùn)到山下垃圾站進(jìn)行集中處理；對(duì)于不可回收的施工垃圾，選擇集中存放、全部掩埋。但掩埋地點(diǎn)的選擇還需慎重，嚴(yán)禁在河流、水源地附近進(jìn)行掩埋，防止造成直接水源的污染。

4 探礦工程中綠色地質(zhì)勘查技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展

科學(xué)技術(shù)是綠色地質(zhì)勘查的基礎(chǔ)保障。施工中要采取先進(jìn)的技術(shù)措施，綜合礦區(qū)的實(shí)際狀況，重點(diǎn)對(duì)復(fù)雜地層中的鉆探設(shè)備進(jìn)行研發(fā)，力求突破符合實(shí)際需求的綠色勘查技術(shù)和局限的探礦作業(yè)體系。對(duì)工作中存在的不確定因素，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行技術(shù)改造，不斷的探索新技術(shù)、新方法以及新工藝；增強(qiáng)探礦體系綠色地勘理念；政策和資金要給予足夠支持。在新發(fā)布實(shí)施的《綠色地質(zhì)勘查規(guī)范》指導(dǎo)下，為進(jìn)一步做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，就必須要有創(chuàng)新性的技術(shù)。對(duì)此，工作中我們要重視開展綠色勘查技術(shù)科學(xué)研究，重點(diǎn)分析復(fù)雜地層技術(shù)，提升綠色地勘技術(shù)應(yīng)變能力，創(chuàng)新發(fā)展綠色地勘成果，升級(jí)強(qiáng)化現(xiàn)有的技術(shù)手段，形成一個(gè)綠色的、科學(xué)的探礦技術(shù)，有效的減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞及影響。積極樹立“兩山論”和綠色地勘理念，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境的教育與宣傳工作，提升大家的環(huán)保意識(shí)。后期工作中，還需不斷完善的綠色地勘檢查和監(jiān)督制度，做好施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境檢查驗(yàn)收、恢復(fù)治理工作，充分應(yīng)用綠色探礦新理念，引領(lǐng)探礦工程與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，新形勢(shì)下的“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念已經(jīng)深入人心，而綠色地質(zhì)勘查技術(shù)在探礦工程中應(yīng)用仍處于初期階段，使用這項(xiàng)技術(shù)也只能解決有限范圍之內(nèi)的問題。想要充分發(fā)揮好這項(xiàng)好技能，就必須進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)踐出新的生產(chǎn)方法以及新的工藝，還需要培養(yǎng)一批理念意識(shí)強(qiáng)的專業(yè)隊(duì)伍來實(shí)施綠色地質(zhì)勘查。同時(shí)，政府以及有關(guān)單位還需給予大量的支持，進(jìn)一步保障在探礦工程中綠色地質(zhì)勘查技術(shù)更好地應(yīng)用。