绿色地质勘查综合技术应用研究

绿色地质勘查综合技术应用研究

刘俊成

山东省地质矿产勘查开发局第三地质大队山东省烟台市264004

摘要：随着社会的飞速发展，我国的科学技术的发展也有了很大的提高。绿色地质勘查是青海省乃至我国地质找矿发展的必然趋势。开展绿色地质勘查需要了解地质勘查工程影响生态环境的范围及形式，在此基础上综合多种先进的勘探技术手段，以最大程度降低扰动地表生态环境为基础满足预查、普查等阶段的地质找矿目的。其方法包括结合环保型冲洗液、浅层取样钻探、便携钻探设备浅孔钻探、重型钻探设备深部钻探与多向分支定向钻探取样方法等，并综合资料探索三维地质建模的方法开展绿色地质勘查。

关键词：绿色地质勘查；综合技术应用研究

引言

我们都知道，地质勘查的技术主要包括浅层取样、浅孔钻探、深部钻探等，这些都会对当地的生态环境造成一定破坏，例如青海高原，其本身因地理原因生态环境相对比较薄弱，传统的勘查技术对其产生了很大破坏，玉树等地区的矿场内，一些生态湿地逐渐退化，钻探的冲洗液不仅对地表植物产生影响，还会流入地下污染地下水等，这些问题都需要我们通过改善勘查技术来逐步解决，下面讲解和勘查技术的相关特点，对其绿色发展的可行性进行分析，探索矿产绿色勘查技术的应用。

1绿色勘查技术应用对自然环境的影响

与传统地质勘查技术应用相比较，可以发现：传统的勘查技术在地质勘查工作中的应用对自然环境有明显的破坏作用，其中影响程度从低到高依次为浅井勘查、挖坑勘查、深槽勘查、钻孔勘查工程，同时其勘查过程中也会导致生成的垃圾对自然环境造成严重的破坏。而绿色勘查技术的应用可以有效地降低对自然环境的破坏程度，不但在地质勘查过程中可以减少大规模地表挖开现象的发生，而且也可以减少勘查工作完成后垃圾的产生，进而达到科学掌握地质信息的目的以及有效地保护自然环境。

2地质勘查对生态环境的影响因素与形式

开展绿色地质勘查首先应当分析地勘活动对生态环境的影响因素及影响方式。通过对青海高原地区生态环境较好的重点勘查区经验总结，地质勘查对生态系统影响最明显的因素是地勘工程，其影响程度依次是钻探、槽探、坑探及浅井工程，其次是地勘活动产生的垃圾管理与作业人员的行为和方法。地质勘查对环境的影响形式主要在以下几个方面。

2．1地表较大规模的开挖

开挖不仅会直接破坏地表植被，在一些植被土壤环境薄弱的矿区也会形成土壤流失的隐患，同时也会对第四系中的微循环水系、冻层涵养水形成破坏隐患。绝大部分青藏高原地表生态环境十分脆弱，经验表明工程扰动很容易破坏地表植被的生长环境。

2．2排放

包括地表泥浆排放、生产生活垃圾排放以及在地下含水层中的泥浆漏失。青海高原地表干旱缺水，但地下不同水质的含水层和含水十分丰富，孔内漏失容易形成地下水同质化的隐患。

2．3地勘作业人员的不当行为

包括矿区地质工程布置机械、路基开挖无选择、伤害甚至抓捕野生动物、焚烧破坏植被等。

3绿色地质勘查综合技术的应用探析

从上述有关地质勘查活动对生态环境的影响以及当前绿色勘查工程的实施现状来看，采取综合的勘查技术有力推进绿色勘查十分有必要。开展绿色勘查工程的地区一般是含有丰富地下水的非荒漠地区，尤其是表层土壤较为脆弱的地区，比如青藏高原一带。进行绿色勘查的目的一方面是为了减少地当地植被的破坏，为植被的健康生长提供一个相对良好的生态环境，另一方面也是为了减少污水、泥浆等的排放，减少水土流失，防止对环境的污染。在正式开展绿色勘查工程之前，除了要对环境影响形式做一定的分析研究，另外还需要对地表形式做一定分类，因为对一般的基岩裸露区来说，槽探和钻探对其地表的破坏影响很小，甚至没什么影响，然后再根据现有的技术和资源，比如资金、设备等再对绿色勘查工程进行详细设计，对相关技术的应用做好系统的思路安排和研究。

3.1浅层取样钻探取代探槽的应用

用浅层取样钻探替代探槽的方法，主要作用是可以避免地表的开挖，从而减少对地表土壤的破坏。适合进行浅层取样的地区主要有以下几种：首先是生态系统已经遭受过破坏的地方，比如因为长期地勘活动和矿区开发容易引起水土流失、草场退化的区域，这些地区由于地表土壤的特点以及地表活动的影响如果采用探槽的方法将会对土壤造成更大的破坏。其次是植被发育虽然较快，但是地表层土壤比较脆弱的地区，比如黄河源地区。另外，土壤层虽厚，但植被欠发育，表层有季节性冻土，或者地表有渗水情况的，植被比较稀疏的地区也比较适合采用浅层取样。目前由北京探矿工程研究所所研制的TGQ-30型浅层取样钻机可以在高寒地区进行达15m左右的钻探取样，一来可以减少地表的开挖，不用再使用恢复治理工程，生态环境也得到了较好的保护，二来还增加了取样的深度，可实现找矿的目的。

3.2轻型钻探设备深部取样取代重型设备的应用

采用轻型的钻探设备，包括背包式的，便携式的，多功能式的，首先也要根据钻探的要求和地表层的情况来进行选择。适合用轻型钻探设备取代重型钻探设备的地区主要有以下几种：首先是地形复杂崎岖，需要进行开挖修路的区域，其次是终孔口径要大于59mm，岩心直径要大于40mm的区域，另外还有钻孔设计在500m以内的地质取心钻探。举一个例子，中国地质科学院探矿工艺研究所研制的履带式多功能勘探钻机，动力头输出转速范围大，具备空气钻进和泥浆钻进2种工作模式，配置钢制和塑胶履带，再配合该所所研制的多工艺取心钻进技术，可以高效地完成以钻探槽的任务，而且还便于搬动。该钻机的主要参数为，钻孔的深度是35～200m，钻孔的直径为50～220mm，动力头输出钻速大约为0～790r/min，动力头行程为1800mm，动力头最大的起拔力为50kN，该钻机已经开始在多个示范矿区进行使用。轻型的钻机采用的是轻质钻具，比如采用铝合金钻杆，可以降低钻杆柱的质量，而且如果应用能力较小，质量较轻的钻探设备，的确可以减少搬运工作量，所以特别适用于交通不便的地区。由中国地质科学院研究所研制的铝合金钻杆，钻具的质量较轻，减少了钻机的负荷，材料运输较为方便。

3.3环保型冲洗液的应用

最后介绍的一种应用，环保性冲洗液主要是用于绿色地质勘查中对易降解材料的作用。使用环保性冲洗液可以保护地下水，使得不会因为地表水的渗漏而导致地下水的同质化。一般适合使用的区域是含有多层地下水的地方，在钻探遇到隔水层时采用环保性冲洗液可以及时堵漏，避免渗水和地下水的混合。上述介绍的几种钻探技术，在实际的绿色地质勘查工程中还需要综合考量，结合地质勘查的程度对勘探技术进行综合布置。总的来说，绿色地质勘查工程主要应用在地区较为崎岖的，需要进行大规模开挖修路的，非荒漠化的地区。综合勘探技术应用在绿色地质勘查工程中，还具有一定的经济价值。比如减少因为修路带来的工作量和时间成本，还能提高地质找矿的效率，利用定向钻探可以大大节约地质勘查工程的工作量，并能在槽探工程中取样更深，效率也更高。此外，还能避免因为修路或者使用易燃爆炸物带来的安全隐患，减少工程的成本。当然，其最大的价值还是对生态环境起到相当大的保护作用，有利于当地植被的生长。

结语

随着人们生活水平的提高，人们对环境的要求越来越重视，并且对环境工程质量的要求也越来越高，这就需要相关工程技术人员不断探究相关绿色技术，采用绿色地质勘查方法，减少对生态环境的破坏，采用绿色地质勘查工程布置方法，能够减少对生态环境的影响。特别是在地质矿产勘查阶段，对控制矿体和探明资源的效果要注重绿色环保，尽量减少对环境的影响和破坏，特别是地质找矿，要从多学科多角度的技术出发，遵循科学协作的原则，注重坚持，与时俱进同时不墨守成规，只有这样才能促进和谐社会的生态环境，促进人类社会快速发展。

参考文献：

[1]熊正强，陶士先，李艳宁，等．国内外冲洗液技术研究与应用进展[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2016，43（5）：6-12.

[2]王达，李艺，周红军，等．我国地质钻探现状和发展前景分析[J]．探矿工程（岩土钻掘工程），2016，43（4）：4-9