地质矿产勘查及绿色开采技术分析

付莹莹，石建华

（1.中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队，辽宁 沈阳 110004；2.辽宁省农业科学院，辽宁 沈阳 110161）

随着当今社会经济的发展，地质矿产的需求量也在不断增加。这样的情况虽然为地质矿产开采领域提供了更多的发展机遇和经济效益，但是也对环境造成了很大程度的不良影响。尤其是在近年来，随着地质矿产勘查及其开采工作的进行，环境所受到的破坏程度更是越来越严重。为实现此类问题的有效解决，相关单位与技术人员就需要对矿产勘查和绿色开采技术加以合理应用。这样才可以让地质矿产勘查及其开采对于环境的破坏程度得以有效降低，促进社会经济与环境之间的协调可持续发展。

1 矿产开采对环境的不良影响分析

随着矿产开采作业数量和规模的不断增加，此类作业对于环境所产生的不良影响也开始备受社会所关注。通过大量的研究与分析发现，在矿产开采作业中，如果应用的勘查和开采技术措施不当，便会对其周边的环境造成很大程度的不良影响。就目前来看，矿产开采对于环境所产生的不良影响主要体现在了三个方面，第一是水资源方面，第二是土壤方面，第三是生态环境方面。以下是对矿产开采在这三个方面所产生的不良影响进行的分析。

1.1 对水资源的不良影响

在地质矿产资源的具体开采中，经常会对水资源造成很大程度的不良影响。首先，在此类资源的开发中，其排水系统会逐渐将含水层疏干，进而显著降低地下水的水位，对地表环境造成相应的破坏，使得附近农田的生产质量受到不良影响，降低农产品产量，严重的情况下甚至会导致农田沙漠化。其次，在此类资源的开发中，地表水和地下水也很可能会受到污染，因为矸石堆砌以及矿井水等在雨淋溶之后都会有一些无机盐存在于水流中，并随之排放到附近的水源，在这样的情况下，附近水体必将会受到污染[1]。

1.2 对土壤的不良影响

在对地质矿产资源进行开发的过程中，也会对其周边的土壤环境造成不良影响，使其受到一定程度的污染甚至是破坏。

首先，在通过井工法进行地质矿产开采时，很可能导致地表塌陷问题产生。其次，开采过程中，形成的矸石堆会对土壤产生较为严重的压占情况。再次，在通过露天法进行地质矿产资源的开采过程中，土壤挖损以及外排土所导致的土壤流失问题也十分严重。

1.3 对周边生态环境的不良影响

随着地质矿产资源的大量开发，其周边生态环境也会受到很大程度的不良影响，进而遭到污染甚至破坏。首先，在此类资源的开发中，相关企业如果不能对其进行合理开采，或者是通过传统的方式进行开采，便会使矿体发生一定程度的移动，进而对其岩体结构造成一定程度的破坏，岩层中的瓦斯和水都会大量外流。在这样的情况下，便很容易出现瓦斯爆炸和涌水突水现象，不仅会对生态环境产生不良影响，且存在很大程度的安全隐患。其次，如果地质矿产得不到合理开采，岩层位移情况便很可能发生，这样的情况将很容易引发地表塌陷，从而对附近建筑、农田等造成严重破坏。

2 地质矿产勘查的主要原则

在地质矿产的开发过程中，科学合理的矿产勘查是确保此项工作效率和质量、节约其时间和成本的关键，同时也会对矿床周边环境起到良好的保护作用。基于此，在具体的地质矿产勘查作业中，相关单位和作业人员一定要对以下几项基本原则加以严格遵守。

2.1 因地制宜

在进行地质矿产的勘查过程中，相关单位首先应做到因地制宜。因为矿产条件十分复杂，且具有多变性，所以在具体的勘查工作中，只有将实际情况作为依据来进行各项勘查工作的决定，才可以有效确保勘查效率、质量及其经济性，并尽最大限度避免此类资源勘查所造成的环境破坏情况[2]。基于此，在具体的勘查工作中，相关单位一定要将矿床的实际情况作为依据，对各项的勘查工作加以科学部署，并与各个参与单位之间加强联系，让矿产勘查工作和矿床的实际地质情况之间相符合，以此来实现矿产设计及其开采等各方面工作要求的良好满足。

2.2 循序渐进

对于地质矿产勘查而言，相关单位一定要通过一个循序渐进的过程来展开对矿床的认识，遵循客观规律，由粗到细、由浅到深、由已知到未知地进行勘查。在此过程中，相关单位和勘查人员不可将任何的一项勘查程序跳过。这样才可以实现地质矿产资源的有效勘查，并使其勘查中的环境危害得以有效降低。

2.3 全面研究

在进行地质矿产资源的具体勘查中，全面研究也是一项至关重要的勘查原则。勘查过程中，这一原则应该在以下的几个方面予以充分体现：第一，对于矿床地质、开发技术及其经济效益等，应进行全面的研究与评价；第二，勘查中，应确保勘查的完整性，不可片面勘查；第三，勘查中，需要对矿床所具有的工业价值加以全面明确。通过这样的方式，才可以确保矿床开发的可行性、经济性和环保性。

2.4 综合评价

因为矿床中蕴含着大自然中的很多可利用成分，这些组分都不可能仅仅存在于单矿物石中，所以就实质而言，地质矿产应得到综合利用。基于此，在具体的地质矿产勘查工作中，相关单位与技术人员一定要做好其综合评价，让单一型矿石实现到综合型矿石的良好转变，让贫矿实现到可开发利用矿床的良好转变。

2.5 经济合理

对于地质矿产的勘查工作而言，经济合理是一项非常重要的勘查原则。因为矿产开发工作本身就属于一项经济活动，而在经济规律的影响作用下，相关企业与勘查人员更是要对经济合理这一原则加以严格遵守，将满足实际勘查需求作为基础，采取最为科学合理的方法进行勘查，实现人力资源、物力资源以及财力资源的最大化节约。通过这样的方式，才可以在短时间内实现地质成果和经济成果的有效获得。

3 地质矿产勘查和绿色开采中的主要技术应用分析

在对地质矿产进行勘查以及开采的过程中，要想达到良好的绿色开采效果，就需要在勘查和开采过程中对相应的技术加以合理应用。

通过这样的方式，才可以实现矿产开发作业效率及其质量的显著提升，并实现矿区及其周边环境的良好保障，以此来满足当今矿产开发行业的经营与发展需求，并达到良好的可持续发展效果。以下是对地质矿产勘查和绿色开采过程中的几种典型技术应用所进行的分析。

3.1 磁法勘探技术

磁法勘探技术的主要应用原理是通过矿物和岩石之间的磁性差异来进行地质矿产勘查。在地质勘查过程中，户外环境和勘查质量之间存在很大的关联性，尤其是地磁场，更是会对勘查结果造成很大影响。一般来讲，无论是矿产还是岩石，都会有一定的磁化现象存在，而在具体的地质矿产勘查中，如果不能对矿石磁场做到有效探测，便会对矿石开采工作造成比较严重的不利影响。因此，在矿产勘探中，相关单位和技术人员一定要对磁法勘探技术的应用加以规范，并将勘查中发现的磁性异化情况和相应的矿石数据对比，以此来实现矿石分布情况和地质构造的科学分析，进一步提升勘查结果的准确性。

但是在地磁场作用的影响下，磁法勘探技术仅仅能够在磁场和矿石之间存在较大差异的情况下才可以发挥出充分的技术优势。

因此，相关单位与工作人员应根据实际情况来进行此项技术的合理选用。比如，在对地质中的铁矿资源进行勘查的过程中，勘查人员便可将矿石磁性强弱的对比作为依据，对铁矿石在矿床地质中的具体分布情况作出准确判断[3]。通过这样的方式，不仅可实现地质矿产分布情况的全面明确，同时也可以为后续的采矿工作提供科学参考。

3.2 地质矿产化学勘测技术

在进行地质矿产的具体勘查中，化学勘测技术具有较高的应用频率，此项技术在具有较大埋深的地质矿产勘查中比较适用。

借助于化学勘测技术，勘查工作者可对矿产在地下的总埋藏量做出准确判断，并对矿床的地质构造做到初步了解。另外，通过此项技术的应用，勘查工作者也可以进行矿产埋藏区域的合理划分，以此来实现矿产开采工作效率的显著提升，同时也为矿产勘查过程中的环境保护奠定良好的技术基础。但是在具体应用中，该技术会受到很多因素的影响，勘查人员需根据实际情况对其加以灵活运用，以此来充分发挥出其技术优势。

在通过该技术进行地质矿产的勘查过程中，技术人员需要对勘查区域中的矿产资源进行采样，然后通过相应的化学检验来进行矿产资源结构以及其所在区域的地质情况判断。再以此为依据，通过合理的技术方案来进行矿产开采[4]。这样既可以有效提升矿产开采的工作效率，也可以避免大量开挖对矿产区域及其周边环境的破坏。

3.3 融合现代化技术

在当今科学技术的不断发展中，越来越多的先进勘测技术开始在地质矿产勘查中得以广泛应用，且应用价值十分明显。基于此，在地下矿产的具体勘查过程中，为实现其勘查效果与环境效益的良好保障，相关单位和勘查人员可对各种现代化的技术加以融合，以此来实现矿产勘查效率及其准确性的显著提升。比如，可将GPS全球定位系统加以科学应用。具体应用中，技术人员首先需要进行该系统的初始化设置，然后通过三维空间来进行地质中所含矿产的全面分析，并对相应的矿产勘测位置进行选择和定位，以此来有效确保勘测点在整个勘测范围中的合理性，尽最大限度避免矿产勘查对周边环境的不良影响。另外，借助于该系统中的高精度处理器以及基站接收机等的各项先进设备，也可以为地质矿产勘查作业的顺利进行提供良好保障。

3.4 共采技术

经大量的研究与分析发现，在通过传统技术进行地质矿产勘查及其开采时，不仅工作效率和质量不高，且会对周边的生态环境造成十分严重的不良影响，甚至会引发瓦斯泄漏、突水等的危险。为有效防止上述问题的产生，在地质矿产勘探和开采过程中，相关单位和技术人员可将共采技术加以合理应用。所谓共采技术，就是对矿床中的多种矿产资源进行共同开采，以此来实现各种矿产资源的有效开发和利用。比如，在煤炭资源的开采中，也可以对瓦斯资源进行抽取[5]。通过这样的方式，不仅可让地下矿产开采过程中对于环境的污染与破坏程度得以有效降低，同时也可以让更多的矿产资源都发挥出可利用价值，并实现矿产开采作业效率的进一步提升。

而在通过共采技术进行地质矿产资源的开采过程中，相关单位与工作人员需要对具体的开采计划加以科学制定，并对工作中的难点内容和重点内容加以科学划分。同时也应该将矿产资源在矿层地质中的具体走向作为依据，进行开采位置的合理确定，以此来达到良好的追踪开采效果。

3.5 保水技术

为了让地质矿产达到良好的绿色开采效果，在具体的勘查和开采过程中，相关单位与工作人员一定要对其周边的水资源做好保护。在此过程中，需要对矿床所在区域及其周边的水资源具体分布情况加以全面分析，并对具体的水资源信息展开全面搜集，以此来为后续矿产开采作业的良好进行以及水资源的良好保障提供足够便利。在此过程中，工作人员也应该对含水层以及隔水层位置加以明确，并将实际情况作为依据，对具体的地下矿产开采计划加以合理制定。

而在通过保水技术进行地下矿产的具体勘查及其开采过程中，工作人员需要对浅层水以及深层水加以合理分析，并根据实际情况，通过合理的保水措施来防治水资源大量下渗现象。在地下水下渗情况得不到有效抑制时，相关单位可将矿产开采工作暂缓，然后对地下水的实际情况展开深入分析，以此来实现保水措施的科学选用，并使其发挥出良好的保水效果[6]。通过这样的方式，才可以让地质矿产勘查及其开采过程中所导致的水资源污染及其破坏情况得以有效防治，并有效避免涌水、突水等危险情况的发生。

3.6 X射线荧光技术

在当今的地质矿产勘查及其开采工作中，X射线荧光技术是最为广泛应用的一种绿色开采技术。该技术的主要应用原理是借助于能量对于X射线荧光的色散作用来进行地质矿产探测，并对所在位置与埋藏深度做出科学判定。具体应用中，借助于此项技术，相关单位和工作人员能够对岩石以及土壤中的主要成分做到科学分析，并对其中所含有的矿产元素加以定量分析，同时也可以在不进行开挖的情况下便实现其储藏位置的准确确定。通过这样的方式，不仅可以为地质矿产资源的开采工作带来足够便利，同时也可以有效防止过度开挖所导致的环境危害。

3.7 电法勘测技术

在对地质中的矿产资源进行勘查和开采的过程中，电法勘测技术也属于一种良好的绿色开采技术形式。该技术的主要原理是借助于不同矿体以及岩石所具有的不同导电性能、导磁性能来进行地质矿产的科学判断。相比较化学勘测技术而言，此项技术的应用将会对矿区及其周边的生态环境起到更好的保护作用，且在地质构造探测中也具有非常重要的应用意义[7]。

在通过此项技术进行地质矿产资源的具体勘查及其开采中，技术人员需要将矿产资源勘测区域内的实际情况作为有效依据，对此项技术加以合理利用，以此来实现不同矿体特征及其分布情况的全面明确，掌握其具体的分布规律。这样才可以充分发挥出此项技术的应用价值，为地质矿产资源的良好勘查及其绿色开采奠定科学的技术基础。

4 结语

综上所述，在当今社会经济与科学技术的协同发展中，地质矿产勘查和开采方面的技术也实现了不断的创新。将各种创新型技术应用到具体的矿产勘查与开采作业中，以此来替代传统的勘查与开采技术，不仅可实现此项工作效果的显著提升，在很大程度上节约其工作时间和成本，同时也可以让矿区及其周边的环境得到良好保护，尽最大限度避免不当的勘查与开采所造成的环境破坏。基于此，在此类工作的开展与进行过程中，相关单位和工作人员一定要对矿产勘查和绿色开采技术加以深入研究，并使其在具体的矿产开发中得以良好应用。通过这样的方式，才可以有效促进矿产资源开发和环境之间的可持续发展。