绿色地质勘查综合技术应用研究

2018-02-01 06:30王书云
世界有色金属 2018年8期
关键词:潜孔钻机泥浆

王书云,王 菲

(1.陕西省一九四煤田地质有限公司,陕西 铜川 727000;2.铜川市印台区高楼河中小学,陕西 铜川 727000)

1 地质勘查工程对生态环境的影响

现阶段地质勘查工作中广泛运用勘查手段有:钻探、槽探、坑探以及浅井工程,在通过以上勘探手段完成勘探目的的过程中,不同程度的会对勘查区内及周边生态环境造成不同程度的破坏[1]。地勘工程对环境的破坏主要体现在以下几个方面:①对地表较大规模的开挖,主要针对的是槽探、坑探以及钻探机场修路造成的破坏,开挖使得地表植被被破坏,在我国西北生态环境薄弱的地区会导致水土流失,同时影响第四系中的微循环水系,对当地生态环境造成不可逆转的破坏。②地勘工程中的排放,主要针对钻探工程中化学泥浆等冲洗液的排放、工程施工中井下泥浆漏失以及勘查工程施工过程中的生活垃圾排放[2]。钻探工程冲洗液丙烯酸及其衍生物系列、聚磺物等体系、油基冲洗液体系等均会对地表环境、地下水环境以及油气地层造成一定的污染,我国西北地区尤其青藏高原地区地表干旱缺水,孔内漏失会导致地下不同水质含水层地下水同质化,即造成水质破坏。③地质勘探工作人员的不当行为,主要针对由于勘查人员技术水平差、专业素质低下,操作不当对造成环境污染[3]。

2 绿色地质勘查工程的应用现状

现阶段,绿色地质勘查工程在全国范围内主要在我国西北地区青藏高原一带生态环境比较薄弱的地区率先实施。响应当地环保制度,开始由绿色地质勘查替代传统地质勘查工程,通过建立绿色地质勘查行为规范,以制度的形式对已开挖区进行地表生态环境恢复治理进行控制,通过对已开挖区进行草籽种植、植被移栽以达到恢复生态环境的目的,按照相关规章制度进行地表恢复,恢复工作完成后,经过一定的恢复期,恢复效果进行有效评估,但是这种恢复方法无法使用被破坏的地表植被完全恢复,地表涵养水、微循环水体遭到不可逆的破坏,还须进一步的恢复工作。其后,结合之前的恢复工作施工经验确立了绿色勘查示范区,以便携式钻探设备实施“以钻代槽”。但是通过实践该方法仍然具有很大的局限性,“以钻代槽”虽然可以避免地表探槽的直接开挖,但是钻探深度不大、成孔取芯效率不高。绿色环保冲洗液应用已被成功地应用于于石油钻探工程,并取得了不错的效果。定向钻进技术实现“一基多孔,一孔多支、一孔多用”,可减少了钻孔数量,减少因处理施工场地与道路而造成的环境破坏,但是其技术难度较大,对勘察单位施工技术人员素质要求较高且耗资较大。绿色勘查方法以及实践还须继续探索与研究。

3 绿色地质勘查综合技术方法

地质勘查工程如钻探、槽探等对于基岩裸露荒漠区的生态环境影响十分有限,因此绿色勘查方案针对地形较为陡峭,修路开挖规模较大、地质勘查程度及地层产状适合要求的,有地下水分布的半荒漠区、高寒草甸与湿地区、牧业草山区以及灌木林业区,尤其适用于内蒙、青藏高原一带生态黄静比较薄弱的地区。采用浅层取样钻探取样替代探槽取样;小于500m的取样钻探以便携式钻机或空气潜孔锤取代重型钻探设备。

500m~600m取样钻则选用定向钻探及多向斜孔钻探取代平面勘探线钻孔布置;在存在多层地下水含水层钻探取样时,采用可降解、环保型泥浆材料等冲洗液,钻探施工过程中应及时进行堵漏,制定绿色地质勘查环境保护规章制度,严格按照制度管理勘查技术人员以及各种工程废弃物、生活废物的排放。

通过以上勘查技术的应用可以在尽可能避免或降低对地表植被以及生态环境的基础上完成既定地质任务达到预期目的,从而满足绿色地质勘查的要求。

4 绿色地质勘查综合技术的应用

4.1 空气潜孔锤“以钻代槽”的应用

“以钻代槽”目前采用的技术主要是常规的回转钻进技术,钻机主要是背包式钻机和其他庆幸便携钻机。但常规转进技术效率较低且在复杂地层成孔困难。空气潜孔锤钻进技术为“以钻代槽”提供了一种新的技术方法。潜孔锤钻进技术与根管钻进技术及取芯技术结合,形成潜孔锤根管取芯钻进技术。该钻进方法配备轻便、多功能履带式们钻机,根据不同的应用背景履带可为钢制或塑胶履带,该钻机动力头输出转速范围大,具空气潜孔锤钻进和普通回转钻进两种工作模式,该钻进技术钻进速度快,护壁效果好,在不能用水的滑坡勘查、复杂地层钻进以及相对缺水的内蒙、青藏高原干旱、半干旱区域勘查工作中可以广泛运用,已在林拉铁路、成都地铁西藏滑坡勘查中取得不错的应用成果。

4.2 模块化、轻便钻探设备钻具的应用

模块化、轻便钻探设备机具,便于人工搬迁,同时又可以减少基台面积。钻机选择模块化、多功能的,可根据不同钻探要求和地层情况优选钻探设备,此类钻探设备一般为背包式、便携式轻便多功能等多种结构。该类钻探设备重量较轻,因此此类设备能力较小,一般采用质量较轻的铝合金钻杆。对于生态环境比较薄弱,地形较为陡峭、交通不便的地区轻型钻探设备具有明显的优势。该类钻探设备在青海省多彩整装勘查基地查涌矿区示范应用,设备性能可靠。

4.3 环保冲洗液的应用

提倡使用生物聚合物环保泥浆,此类泥浆出具有防塌、润滑、封堵等钻探性能外,换能满足生物自然降解特性,不破坏当地地下水、土壤的酸碱平衡、无毒性,可以有效的避免泥浆组分及废弃泥浆地表生态环境以及地下水的污染。

5 结语

总之,随着我国环保制度的深入贯彻,绿色勘查技术的应用已逐渐在全国范围内展开,绿色勘查需要新理念的引领也需要新技术的支撑。综合应用多种先进勘查技术才能最大限度的达到绿色勘查的目的。

[1]高云宏.绿色地质勘查综合技术应用分析[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2017(4):23-24.

[2]田万生.绿色地质勘查综合技术应用分析探索[J].科技创新与应用,2017(35):56-58.

[3]李小平.试分析绿色地质勘查综合技术的具体运用[J].城市地理,2017(18):48-49.

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