浅析探矿工程中绿色勘查技术应用

李建洪

（云南省地质工程勘察总公司，云南 昆明 650051）

作为一种先进理念，绿色勘察在国外受到了广大群众的推崇，这种文化或者说发展方式已经在国外得到广泛的传播并付诸实践。随着矿产资源开发利用的发展，矿产资源勘查的工作量也不断上升，资源勘查以及保护环境之间的冲突则很容易就表现出来了，比如环境中的植被因人类勘查活动、对施工槽的检测以及搬迁工作中所需要的大型钻探设备受到破坏等等[1]。这些问题如果不加以重视并及时采取合理的措施解决，则会在很大程度上影响环境。因此在勘查过程中应选择具有较小环境破坏力度的技术和手法，保证矿产资源的勘查给环境带来的影响降到最低。

图1 绿色勘查技术体系初步框图

1 绿色勘查技术的具体应用

1.1 为减少槽探方面的工作量，可以采取“以钻替槽”的方式

“以钻替槽”是在模拟的槽内进行工作区域的开展工作利用浅钻技术进行，具体分为两方面：一是采用岩心钻探来替换掉槽探技术，这是在槽探施工发生在较深的情况下进行的：另外一种情况是在槽探技术会影响生态环境的状况下，为了合理有效减少工作量，槽探利用浅钻技术进行操作。地层类型主要是堆积型，包括河床湖泊堆积地层、滑坡堆积地层、河床湖泊强化地层、工程回填堆积地层，其中常规回转钻进的方法是“以钻替槽”是最常用方法，但是存在很多问题比如取心、钻孔较为困难等。为了解决此等问题，笔者所在研究所进行了取心钻进的大量研究并研发了新的方式，空气潜孔锤，并为其配备了新型轻便的多功能钻机，其突出技术优势为速度快、质量优，易操作、且环保，为“以钻替槽”奠定了技术上的基础[2]。

1.2 为减少设备移动搬迁，利用“一基多孔、一孔多支”的技术

由于该矿地的所处地理位置较为特殊，属于高原地带，山高地势走向陡峭，必须进行定向钻进或者分支钻孔的方式来进行环境的保护，提高工作的效率，其中还要合理减少搬迁时通过的道路的修建以及机场所占场地。定向钻孔的方式多种多样，主要采用几种不同的定向钻进的方法，并且各个方法都需具备不同的适应条件以及需求，分别包括螺杆马达又叫随钻测斜技术，具体分为有缆和无缆两种，机械式连续造斜器也是钻进方法的一种，还要钻具组合的方法。有缆随钻/螺杆马达定向技术由于其钻孔直径较小、精度高、钻孔深并且具有低成本的优势而最常被选用。由于所选实例云南的某矿地的地层复杂具有较大的技术难度，加之以其坡度较大一般在80°到90°之间，并且地质软硬不均，换层十分频繁，需要小型的定向钻孔等等，需要严格采用大弯度的螺杆进行钻孔，要求弯度≥1.25°)，钻头为直角凹面的、利用对称变化工具进行严格的对称控制，完成高精度的目标。

1.3 为减轻人工搬迁负担，应采用轻型钻探设备及机具

选取轻型钻探设备时要根据实际的地层状况以及钻探要求进行选取，轻型钻探设备具有很多种类例如便携式、背包升级、多功能式。为降低钻杆柱的质量需采用材质轻便的钻具，比如材质为铝合金的，此种钻具还具有方便的移动的优势，因此在交通不便捷的地区比较受欢迎，因其可大大减小搬迁的负担。本文研究对象，云南某矿田由于地势险要不便搬迁，便采用的由中国地质科学院研制出的材质为铝合金的钻杆，以减小运输压力。

1.4 修桥铺路，改变搬运物资的方法

为进一步保护植被与生态环境，最大程度上降低修路所占地面的面积，应制定设备以及材料运输的相关规定，搬运材料一律通过雪橇、拖拉机、卷扬机或者直升机的途径进行搬运。

1.5 泥浆也应采用环保泥浆

在以往的钻探施工进行时，因为缺乏保护环境的意识，所以在生产泥浆时仅仅考虑其性能是否符合钻研施工的要求,而没有考虑到泥浆原料可能会造成相关环境问题带来毒性危害，造成了地质勘查中一大污染源就是废弃的泥浆材料。泥浆的组成包括基础造浆材料以及处理剂，属于泥浆处理剂的选择要慎重，要选择没有毒害处理剂，这样就不会造成地质勘查过程中遇到大范围高浓度的有毒处理剂的聚集。生物聚合物环保泥浆因其不但具有防止坍塌、润滑、封堵等钻探技能，还具有自然分解的特点，可以维持外界酸碱中恒，防止环境污染。

1.6 合理处理废弃泥浆，使其不能产生环境的破坏

废弃的泥浆主要来自于冲洗地面设备以及工具的废水、用于打水泥塞的废水。废泥浆的主要特征有，面积广、涉及点多、具有多种污染物、排放不连贯、不可控制等等。并且钻孔废弃的泥浆中成分复杂，具有多种污染成分，包括重金属、油、悬浮物、硫化物等等。具有回收利用价值的泥浆，要在符合条件要求的情况下进行回收利用，对于生态环境比较脆弱的地区进行泥浆回收时应采用泥浆罐或者管汇连接的方式，合理防止浆液下渗或者交叉造成污染。对于那些没有回收利用价值的泥浆要进行三级净化无公害处理，该处理技术就是依靠脱色吸附剂、凝聚净化剂、破胶沉淀剂直接进行三级处理，进行沉淀处理造成分层，上层清水直接排除，下层形成的沉淀要进行掩埋，禁止不经处理直接排放。

1.7 合理处置生活废弃物

对于钻探施工场地的生活垃圾要进行分类处理，具体分为可循环利用的垃圾、可降解的垃圾和不可降解的垃圾。对于可降解的垃圾要进行掩埋处理，埋于地下1.5米左右。对于垃圾处理的地点也要合理选择，不可在河流以及水井等容易造成污染的水源头之地进行垃圾处理；对于不可降解的垃圾要按照统一的规定按照科学的方法，在任务全部完成以后统一处理。

2 结语

绿色勘察技术仅仅处于基础阶段，现在所掌握的技术解决问题的范围有限，亟待新方法、新工艺、新技术的产生；人们的绿色勘察观念需要加深，意识需要提高；绿色勘察技术需要统一的勘察标准及规范，需要资金以及政府政策的支持。

[1]李子章，李政昭，张道云，等．空气潜孔锤取心跟管钻进技术［J］．探矿工程(岩土钻掘工程)，2009，36(S1)：158 － 160．

[2]吴金生，张伟，刘卫东，等．若尔盖铀矿田定向钻进技术研究及应用［C］//第十八届全国探矿工程(岩土钻掘工程)技术学术交流年会论文集，2015．