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摘要 :近年来我国越来越注重矿物资源的开发,而 且在开发过程中应用前沿的技术手段,对资源使用效益 的影响愈来愈高, 对勘查企业效益影响极大。在市场经济 发达的今天,人们往往忽视了矿山地质钻探施工项目对 自然环境产生的危害, 在矿山地质钻探施工过程中, 在采 矿用地使用的大型机械会破坏绿化植物群落,从而严重 危害了生态环境基本建设。因此, 在矿山地质钻探施工项 目中, 使用绿色勘查技术能够在保证勘探质量的同时, 减 少对自然环境的损害,以维护国家生态建设与社会经济 可持续发展观。
关键词 :绿色勘查技术,矿山地质钻探,影响
我国的矿山地质钻探 勘查工作通常采取较粗放型勘探方法,对周围的矿山和自然环境产生比较严重的负面影 响。然而,随着社会经济体系的发展,矿产资源的支持不可或缺,我们必须坚持绿色文明理念,避免过度开采和耗 尽矿产资源。因此,绿色勘探技术应运而生,它运用智能化的技术手段,以保护环境和环境效益为最终目标,实现 矿产资源开发。为了解决当前矿山地质钻探工程中存在的 低效率施工和工程机械设备对周围生态环境的破坏等问题,我们需要进行绿色勘查技术在矿山地质钻探工程中的 应用效果研究。
1 绿色地质勘查技术具体运用过程中的基本指导思路
根据技术特点具体指导控制技术,在一般荒漠区地质 绿色生态区域中,选择浅部取样站的勘查施工工艺,替代传 统的勘查工程项目。具备以下特点 :①所选区域与湿地公园 地质区域类似自然生态环境的主要表现特点 ;②所选区域 生长发育稳健, 且土壤分层构造相对较弱 ;③所选区域地表 植物群落的生长发展情况较好, 但土壤分层结构中一部分具 有较厚的水平偏离 ;④所选区域地表上存在周期性冻土层, 并且地表上的植物群落呈零星分布的空间布局特点 ;⑤无 论是山地还是平地, 都存在河岸流动泥沙运动的区域。
2 钻探工程对环境的影响
2.1 钻探工程开展之前的影响
在进行挖掘工程之前,需要建设道路以便将来项目运 输。然而,这可能会破坏原有土地的外观,破坏农用地的自然环境,损害周围的植物和树木。为了确保工程顺利进 行,还需要建设泥浆池和沉砂池,这可能会破坏原有土地 的外观和地质结构。工程所使用的设备通常是大型机器设 备,无法仅靠人力进行装卸和搬运,因此需要辅助车辆和 起重机进行运输和搬运。这些运输车辆结构复杂, 重量大, 在运输过程中可能会对周围土地资源造成破坏,而且在装 卸和搬运过程中可能会产生废弃物,若处理不当则会对周 围环境造成二次伤害。
2.2 钻探工程开展中产生的影响
钻探工程的开展需要使用挖掘机、井下渣浆泵、发电 机组等多种机器设备。这些设备大多数都是重型机械设 备,容易产生大量有机废气,对周围空气质量造成极端影 响。此外,这些设备可能泄漏废机油,如果废机油泄漏量 超过土壤层的溶解水平,会对土壤产生不可逆转的影响, 甚至可能对地下水造成污染。在工程进行时,工业设备处 于高强度工作状态,容易出现故障,而设备维护人员在修 理工业设备时,若废料处理不当不仅会导致空气污染,还 会产生钻探产生的废岩粉,如果处理不当,容易漂浮在空 气中,影响空气质量。在农村附近进行工程施工时,由于 工期紧张,可能经常需要夜间施工,这会严重影响农民的 日常生活。而挖掘工程耗时较长,大部分职工定居在工地 上,可能搭建临时住房、厕所等,而在日常饮食方面则需 要处理生活垃圾和厨余垃圾,如果这些废料没有进行正确 分类和处理, 将破坏生态环境保护。
2.3 钻探工程完成后的影响
在挖掘工程完成后,必须关闭钻孔。如果注浆加固不 合理,仅考虑矿带力度和钻孔直径,可能导致地下水全线 贯通,影响后续地下水开采,从而污染环境并威胁居民的 生活用水安全。在挖掘工程完工后,只进行土调节池和沉 砂池的填土,而没有进行相应的修复整治工作,这将对自 然生态环境造成无法恢复的破坏。此外,在拆卸钻塔的过 程中,工人有时会随意丢弃塔料。这些塔料无法在短时间 内分解, 对生态环境保护造成破坏。
3 绿色勘查技术的现状
近年来,由于洪涝灾害频发,公众对环境保护意识的 提高,政府机构也开始关注矿山勘探活动对生态环境的影响。为了在进行矿山地质钻探施工时能够兼顾矿物资源开 发和生态环境治理,政府规定勘探公司应在施工过程中逐 步转向绿色勘查技术。
在传统勘探技术向绿色勘查技术过渡的过程中,使 用传统式勘探技术时需要进行土地回填和地面修复,同 时按照绿色勘查技术的要求进行具体工作,力求实现矿 山地质钻探建设和生态环保工程的双向发展。传统勘查 技术往往会对地层产生一定的环境影响, 因此, 在采用绿 色勘查技术时, 可以尽量减少对地层的不良影响, 例如通 过使用传统勘探技术手段替代管沟勘探技术手段。同时, 在地下开采环节中尽量避免使用储油罐勘探技术,改用 绿色勘查技术的钻探技术进行工程施工。然而, 在长期的 矿山地质钻探工程项目现场施工中发现,绿色勘查技术 中的钻探技术仅适用于地面,对深层次的矿山地质钻探 工程项目效率较低。
4 矿山地质钻探施工中绿色勘查技术的应用
4.1 减少槽探工作量
在矿山开采地质钻探施工环节中,使用勘探代替探沟 的形式可以有效降低探沟任务量。换句话说,按照正常勘 探技术的要求,必须挖掘探沟进行开采,而绿色勘查技术 则可选择浅钻形式进行勘探。浅挖方法的应用可以从两个 方面考虑。一方面,是对于已经存在较重管沟的情况,可 以使用岩心钻探技术代替管沟检测技术。另一方面,在施 工环节中,地面生态环境保护非常敏感,如果持续使用探 沟技术将对生态环境保护产生不可避免的影响。因此,在 这种情况下,保护环境和减少实际工作量只能二者选一, 为了建立起生态环境保护,可以选择绿色勘查技术中的浅 钻技术进行施工。
在具体施工环节中,挖掘探沟技术并不适用于所有地 形,多次具体施工经验表明, 沉积系统地形适合挖掘技术, 例如河道湖泊沉积地形和工程项目回填土沉积地形等。然 而,即使是这种适合挖掘技术的地形, 也存在一定的难题。 例如,在挖掘过程中很难明确定位挖掘中心的具体位置, 即使确认了挖掘核心位置,在复杂地形的情况下进行挖掘 也非常困难。因此,为了满足绿色勘查技术的基本要求, 并解决挖掘运用全过程中存在的问题,近年来随着科学合 理技术的快速发展,许多高新科技技术已被应用于钻探技 术中。例如,多用途挖掘机设备的应用,在矿山地质钻探 工程的实际应用环节中,不仅减少了勘探的技术难度,并 且显著提高了总体施工速度,同时对施工地区的自然生态 环境影响较小。因此,中国大力支持和推动科学合理技术 的发展,促进挖掘代替探沟的施工技术向绿色勘查技术的发展和应用迈进。
4.2 减少机械设备移动
在矿山开采地质钻探的施工过程中,由于大部分矿山 位于偏远地区,地形复杂,尤其是山势陡峭的地方,传统 的工业设备很难进行运输。因此,在钻探环节中,应根据 地质地形的特点选择合适的钻探方式和设备。特别是在复 杂地形区域,可以采用多种设备和开挖方法相结合的施工 方式进行钻孔,以提高施工过程中的开挖效率,并在保护 当地生态环境的前提下进行。如果在高海拔地区进行开挖 工程施工,则必须根据施工工艺使用支系开挖和定向开挖 方法进行开挖。施工过程中, 应尽量减少机械设备的移动, 既能维护周边道路和自然生态环境, 又能提高施工效率。
4.3 尽量多使用小型设备
在选择钻探设备的过程中,应根据钻探区域的具体 地形情况选择适合的设备。近年来,随着科技的发展,矿 山开采地质钻探所使用的设备不断创新。由于待钻探地 区地形复杂,大型机械设备应用较少,在我国,钻探设备 已经趋于轻巧和高效率的特点。一些挖掘设备已经发展 成了便携式、重量较轻的挎包式设备。即使是轻型挖掘设 备上比较重的挖掘支撑, 现在也采用镁铝合金材质, 减轻 了质量的同时提高了抗压强度。在地形复杂、交通不便的 地区, 轻型挖掘设备得到了广泛应用。使用轻型钻机设备 不仅能减少大型机械设备的移动, 还能节约人力资源, 保 护地质勘查区域的自然生态环境,符合绿色勘探技术的 环保理念。
4.4 改变搬运方法
在矿山开采地质勘探的施工过程中,即使小型钻井设 备可以由探井职工携带,但是由于地质因素的不同,必须 借助大型机械设备来进行勘探运作。在过去的勘查技术发 展中,由于矿山开采地质钻探的位置相对复杂,并不一定 有完整的道路通行。对于大型机械的运输问题,必须在将 大型机械设备运送到指定位置之前,先进行桥梁建设。此 外,为了确保地下开采工作人员在工作地点能正常生活, 必须在地下开采现场临时建设职工住所和各种勘探设施 的库房, 以确保矿山开采地质钻探工程的顺利进行。然而, 绿色勘查科技的推广表明,传统勘查技术对生态环境的影 响非常大,在修筑道路、建造建筑过程中,不可避免地会 对附近的生态环境造成破坏。而输送设备所造成的道路桥 梁在施工后无法继续使用,搭建的房屋也无法持续使用, 完全违背了自然环境可持续性发展的理念。在绿色勘查技 术的推动下,勘探所需材料和机器设备可以通过大型拖拉 机、雪橇、直升飞机等进行运输,工作人员所需住所可以 使用便携式户外帐篷代替,这不仅减轻了基础设施建设、铁路桥梁和道路开辟对生态环境的破坏,而且还能节省人 力,提高工作效率。
4.5 应用环保泥浆
在矿山开采地质钻探工程中,传统勘测技术对施工中 常用的泥浆要求较低。只需确保工程质量, 合乎施工规范, 施工企业将挑选价格最低的泥浆进行施工。在此过程中, 由于我们缺乏环境保护意识,彻底忽略了工程项目对生态 环境造成的影响。应用一般泥浆能够确保工程质量,但是 对施工工地附近生态环境的影响很大。伪劣泥浆原材料 废弃后埋在土内,泥浆中有害改性剂和泥浆原材料长期沉 积,造成严重污染,并渗透到水资源中造成很大影响。绿 色勘查科技的营销推广,不仅要求施工企业所使用的泥浆 合乎施工规范,确保施工顺利进行,并且规定施工中常用 的泥浆要低碳环保。节能型泥浆安全无毒,不仅具有较强 的防塌、润滑等特点,还能对施工地区土地质量起到一定 的缓冲作用。节能型泥浆常用的改性剂也无毒性,可在土 壤中全自动溶解,调整土壤酸度,对施工范围内的环境影 响有百利而无一害。因此,在开展矿山开采地质钻探工程 的过程中,勘探公司应加强对常用泥浆的检测和监控,防 止某些公司为了经济发展选择使用伪劣泥浆施工,违反绿 色勘查的标准规范。
4.6 废弃泥浆的处理
矿山地质钻探工程项目还可能在几个方面产生废弃泥 浆,包括钻探过程中更换泥浆或注浆加固所产生的废弃泥 浆、钻探完成后清理钻探设备所产生的污水、清理道路上 大型机械设备产生的污水、混凝土磨削过程中产生的污水 等等。这些废弃淤泥中含有重金属超标、硫酸盐、废弃植 物油脂、悬浮固体等污染物。由于施工工地排放废弃泥浆 的不规律,泥浆内的污染物复杂且分散,无法有效管理, 导致污染物混杂。如果直接排入周边地区,对绿色生态环 境的影响非常恶劣,必须遵守标准化的废弃泥浆处理方 法, 以利于环境保护。
因此,在绿色勘查技术的影响下,我们必须重视对废 弃泥浆的管控。在矿山地质钻探施工过程中,各组成部分 产生的泥浆应及时通过改装的泥浆管进行有效引流,防止 泥浆外溢导致生态环境问题。对于回收但尚未废弃的土 壤,如果可以回收再利用,则应进行回收利用。对于没有 回收利用意义的废弃淤泥,应采取一系列无公害的处理方 法,如使用褪色吸附剂吸附废弃淤泥中的悬浊物和粗颗粒 污染物,使用二沉池空气净化剂和破胶混凝剂沉淀废弃淤 泥中的有害物质和悬浊物。经过无公害处理后,清水与沉 淀分离,清水可立即排入周边环境,经处理的沉淀则可以就近填埋或进行工业生产垃圾处理。确保当地自然环境不 会受到环境污染的影响。
4.7 及时处理探矿时产生的生活垃圾
在矿山地质钻探工程中,不仅会产生废旧砂浆等行业 垃圾,而且由于矿山地质勘探工程工期长、工程量大,在 工程施工过程中还会产生大量的日常生活垃圾。解决日常 生活垃圾问题时,需要对垃圾进行筛选,实际分成生物降 解、不可降解和循环再生三类垃圾。对于生物降解垃圾, 可以采取就近垃圾填埋的方式解决,但垃圾填埋深度不得 小于 1.5 米。在选择垃圾填埋区域时,需要注意避免选择 水资源周边,以防对水资源造成污染。对于不可降解的垃 圾,应选择合适的场所存放,并按时运送至指定地点进行 处理。切勿将可降解垃圾和不可溶解垃圾混合放置。如果 不小心填埋了不能分解的垃圾,可能会对周围环境产生严 重影响。
5 绿色地质勘查综合技术应用方法
开展绿色地质勘探综合技术的发展,首先要结合当地 情况,选用适当的绿色地质勘探综合关键技术方式。我国 的地质自然环境具有鲜明的特征,生态环境保护主要表 现为地质构造复杂、勘探工作规模大、难度高等情况。但 是,绿色地质调查综合技术与传统的地质调查技术有很大 的区别,主要体现在采用浅部钻井取代传统的管道勘探方 式,在400米以下的试井中,使用轻型钻机代替常规的大 型钻机 ;在400米至 500米的试样中,采用有方向和多方 向的斜孔钻探取代常规的平面钻井 ;对于 500米以上的试 样,采用隧道钻探代替常规的平面钻井 ;对于富水层的钻 探和废弃材料排放区,采用相应的环境保护溶液,并制定 相关的调查、养护和环境管理措施。
6 结语
总的来说,目前我国在矿山地质钻探工程中应用绿色 勘探技术还不够完善,仅仅使用现行的标准绿色勘探技术 对生态环境进行提升存在局限性。在矿山地质钻探工程 中,相比于应用绿色勘探技术,人们对生态环境的重视程 度至关重要。因此,在发展过程中,既需要专业技术人员 勇于探索最合适的勘探技术方式,政府部门也需要增加支 持力度, 制定绿色勘探的标准规范, 并逐步完善执行过程, 以确保我国生态环境建设和矿山地质钻探工程的协调稳 步发展。
(作者单位 :安徽省地质矿产勘查局 321地质队)
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