杨 芳
(山东省第三地质矿产勘查院,山东 烟台 264004)
现阶段,由于我国的矿产资源充足,人们越来越重视矿产开发工作,应用现阶段先进的技术手段,大自然中各种矿物资源都得已被勘查、挖掘,为勘探企业带来了不错的经济效益。但是随着探矿工程的工作量不断增加,勘探工作与生态环境的冲突表现的越来越明显。例如,在勘查过程中所应用到的大型钻探设备、施工槽的开挖等等给自然环境带来了不可逆的影响。施工企业在重视经济发展的同时应当重视对生态环境的保护工作。因此,本文通过阐述绿色勘探技术在探矿工程中的应用,希望勘探工程与环境保护可以双向可持续发展。
现阶段,虽然我国矿产资源丰富,也为勘探企业带来了不错的经济效益,但是探矿工程对环境所带来的影响,成为了人们关注的热点话题。随着近年来自然灾害的频繁发生,人们的环保意识也不断增强,政府部门也开始关注勘探工作对生态环境带来的影响,要求勘探企业在探矿工程中由传统的勘查技术向绿色勘查技术过度,进行矿产资源开发的同时,不应忽视生态环境建设。
在运用绿色勘查技术的过程中,一方面要求按照绿色勘查技术的标准进行实施,另一方面还要考虑到相关的技术人员是否认同绿色勘查技术[1]。在传统勘查技术向绿色勘查技术转变过程中,需要将运用传统勘查技术时对地表的破坏进行回填修复,在工作过程中按照绿色勘查技术来进行实施,从细节方面入手,尽可能的保证探矿工程与生态环境双向发展。由于传统的勘查技术需要运用槽探技术对地表带来一定的损害,在运用绿色勘查技术时可以利用钻探代替槽探技术,从而降低对地表的损害。因此,在探矿过程中,应尽可能不使用槽探技术,使用绿色勘查技术中的钻探技术可以按照标准完成施工。但是经过多次探矿工程的实际施工发现,绿色勘查技术中的钻探技术只在地表适用,且钻探技术的效率较低,更深层次的探矿工程并不适用。
在探矿工程施工过程中,以钻探代替槽探的工作方式可以有效的降低槽探的工作量,就是说按照传统的勘查技术需要挖槽来进行探矿,绿色勘查技术就是在原本需要挖槽的位置通过浅钻钻探的方式进行勘探[2]。浅钻方式的运用可以分为两方面,一方面指传统的槽探施工方式,挖槽深度已经很深,这时可以运用岩心钻探技术来代替槽探技术,另一方面是指,在施工过程中,地表的生态环境已经表现的很脆弱,若继续运用槽探技术,会对生态环境造成不可逆的影响。因此,在这种情况下,保护生态环境与降低实际工作量只能选其一,为了生态环境的建设,可以选择绿色勘查技术中的浅钻技术进行施工。
在实际施工过程中,以钻替槽的勘查技术并不适用于所有的地形,通过多次实际施工经验得出结论,堆积类的地形在运用以钻替槽的技术手法效果最为显著,例如:河床湖泊的堆积地形、工程施工回填的堆积地形等。但是这种地形虽然说适合以钻替槽的技术手段,在运用过程中,仍然存在一定的问题。比如,在钻探过程中很难确定钻心的具体位置,即使确定了钻心位置,在复杂的地形情况下,进行钻孔也相对困难。因此,为了满足绿色勘查技术的基本要求,解决以钻替槽在应用过程中存在的问题,随着我国科学技术的不断发展,多项高新技术应用到了钻探技术中来,比如,多功能钻机的运用,相比于普通钻机,在探矿工程运用过程中,不仅降低了钻孔的操作难度,而且对于整体的施工速度也有很明显的提升,对于施工区域的生态环境也不会造成太大的影响。因此,国家的大力扶持以及科技的不断进步,促使着以钻替槽的施工技术可以在绿色勘查技术中得已发展运用。
在探矿工程进行过程中,由于绝大部分矿区的地理位置都相对偏僻,地形相对复杂,甚至在山势陡峭的位置,复杂的地形很难进行探矿所用的机械设备的运输[3]。因此在钻孔过程中,应当根据不同的地质地貌特点选择合适的钻孔方式以及钻孔设备,对于特别复杂的地形,可能采用多种设备与钻孔方式相结合的施工技术来进行钻孔,以保护当地生态环境的同时,提高施工过程中的钻孔效率,例如:在对高原地区进行钻孔施工时,依据施工规范,就必须使用分支钻孔以及定向钻进的方法进行钻孔。在施工过程中,应当尽量避免机械设备的移动,保护周边道路以及自然环境的同时,还可以提高工作效率。
在探矿工程选择钻探设备的过程中,要根据钻孔区域实际的地形情况选择合适的钻探设备。随着我国科学技术的不断进步,探矿工程所应用的钻探设备也在不断的更新换代,由于需要钻孔区域地形复杂,大型设备很难得已运用,我国的钻探设备已经朝着轻便且高效的特点发展。一些钻探设备已经发展成背包式的方便携带且重量较轻,即使是轻型钻探设备中较重的钻杆柱,现在也已经发展成为了铝合金材质,质量变轻的同时其强度却增强了,在地形复杂、地势险峻、交通不便利的区域,轻型钻探设备广受推广使用,应用轻型钻探设备不仅可以减少大型机械的移动,同时节约了人工搬迁所产生的劳动力,保护地质勘查区域的生态环境,同时符合绿色勘查技术的环保理念。
在探矿工程施工过程中,即使小型的钻探设备都可以通过探矿的工作人员随身携带,由于施工过程中,地质因素的不同,难免需要大型设备的辅助才能够顺利完成探矿工作[4]。传统的勘查技术应用过程中,由于实施探矿工程的地理位置相对复杂,不一定会有完整的道路通行,针对大型的机械设备的运输问题,需要不断的进行修桥铺路,直到将大型设备运送到指定的位置,为了保证探矿工作人员在施工现场的正常生活,还需要在探矿现场临时搭建工作人员的住所以及存放各种勘探设备设施的库房,进而保证探矿工程的顺利进行。但是通过绿色勘查技术的推广应用,人们发现传统的勘查技术对于生态环境的影响特别大,在搭桥铺路以及搭建住所的过程中,会对周边的生态环境带来不可逆的破坏,运输设备所搭建的路桥在施工之后也不会投入使用,由于地质情况复杂,所搭建的房屋也不会继续使用,完全违背了环境可持续发展的策略。在绿色勘查技术的推进下,对于探矿所需的材料以及设备可以通过运用拖拉机、雪橇、直升机等办法进行搬运,对于工作人员所需的住所可以用便携的帐篷进行代替,这样不仅缓解了建房、铺桥、拓路对生态环境带来的破坏,还能够减少搭桥铺路所耗费的劳动力,进而提高工作效率。
在探矿工程中,传统的勘查技术中并没有对施工过程中所应用的泥浆做过多的要求,只要保证工程质量、符合施工标准,施工单位会选择最便宜的泥浆进行施工。在这一过程中,由于人们环保意识的匮乏,完全忽略了施工对于生态环境的影响,使用普通泥浆虽然可以保证施工质量,但是对于施工现场周围的生态环境影响是相当大的,劣质的泥浆材料废弃之后埋藏在土壤之中,泥浆中的有毒处理剂以及泥浆材料经过长时间的沉淀、渗透严重污染土壤以及地下水资源,所带来的影响是巨大的。
在绿色勘查技术的推广应用下,要求施工单位所应用的泥浆不仅需要满足施工标准,保证施工的顺利进行,还要求施工过程中所使用的泥浆为绿色环保型泥浆[5]。环保型泥浆是无毒无害的,不仅具有较优秀的防止坍塌、提高润滑等特性,还能对施工区域的土壤环境起到一定的保护作用。绿色环保型泥浆在配比过程中所使用的处理剂也是无毒害的,能够在土壤中自动分解,并调节土壤的酸碱度,对于施工范围内的环境影响是有百利而无一害。因此,在勘探企业进行探矿工程施工过程中,应当加大对其使用的泥浆的检查力度,避免个别企业因为重经济而轻环保,选择劣质泥浆进行施工,严重违背绿色勘查技术标准。
在探矿工程中以下几个方面可以产生废弃泥浆,例如:钻探过程中因泥浆替换或水泥浆封孔后产生的废浆、钻探结束后对钻探设备清洗所产生的废水、地面大型机械设备清洗所产生的废水、水泥打磨过程中所产生的废水等等。这些废弃泥浆中所包含的污染物有:重金属、硫化物、废弃油脂、悬浮物等。在施工现场这些废弃泥浆的排放点不固定、泥浆内污染物较复杂、排放不集中,导致很难对其进行有效的控制,并且由于其污染物混杂,若直接排放到附近区域对于生态环境的影响是相当恶劣的,若对废弃泥浆的处理不加以规范,那么强制性使用环保泥浆的措施就显得很空洞。
因此,在绿色勘查技术的影响下,对于废弃泥浆的管控必须重视起来。探矿工程施工过程中,对于各部分所产生的泥浆应当及时外接泥浆管对其进行合理的引流,避免流到管外对环境造成污染[6]。对于收集到的并没有完全废弃的泥浆,若还能够回收重复利用,则对其进行回收再利用。对于没有回收价值的废弃泥浆,应当进行一系列的无公害处理,利用脱色吸附剂对废弃泥浆的混浊以及大颗粒污染物进行吸附,利用凝聚净化剂以及破胶沉淀剂对废弃泥浆中的有毒物质、大颗粒浑浊物进行凝聚、沉淀。在经过无公害处理过后,清水与沉淀物会产生分层现象,清水直接排出到周围环境中,处理后的沉淀就地进行工业掩埋。保证区域环境不被污染。
在探矿工程施工过程中,不仅会产生一些废弃泥浆等工业垃圾,由于探矿工程工期相对较长,工程量较大,在施工过程中也会产生大量的生活垃圾。在对生活垃圾进行处理时需要先对其进行垃圾分类,具体可分为:可降解、不可降解、可循环垃圾三大类。其中,对于可降解垃圾,可以选用就地掩埋的办法进行处理,掩埋深度不得低于1.5m,对于掩埋的地点应当注意不要选择水源附近,以免对水源造成污染。对于不可降解的垃圾,需要选择适当的地点进行存放,定期运输到制定区域进行处理,切勿不可将可降解垃圾与不可降解垃圾进行混放,若不慎将不可降解垃圾进行掩埋,将对周围环境产生非常严重的影响。
综上所述,目前我国在探矿工程中应用绿色勘查技术还不是特别成熟,仅仅通过运用现行的绿色勘查技术对生态环境的改善还是有限的。在探矿工程中,相比于运用绿色勘查技术,人们对于生态环境的重视程度更加重要。因此,在发展过程中不仅需要技术人员不断摸索出更适合勘查技术,政府也应当加大扶持力度,制定绿色勘查技术标准并在实施过程中不断完善标准,保证我国生态环境建设与探矿工程建设和谐、稳定发展。