吳金生：以先進技術促進綠色勘查 —— 文章正文2016-11-18

　綠色勘查是一種先進理念，是一種信仰，是加快生態(tài)文明建設的要求；綠色勘查也是一項系統(tǒng)工程，需要集成創(chuàng)新、綜合研究，采用多項技術進行解決。近年來，在國土資源部地質勘查司的大力倡導和推動下，我國的綠色勘查工作已開始啟動，并涌現(xiàn)了一大批先進典型。

　　綠色勘查離不開先進理念的引領，也需要先進技術的有力支撐。在當前形勢下，我國在地質勘查領域有哪些先進的技術和工藝，更能適應綠色勘查的需要？今后我國的綠色勘查在技術、工藝上還需要哪些突破？中國礦業(yè)報記者日前采訪了中國地質調查局探礦工藝研究所教授級高級工程師吳金生。

　　中國地質調查局探礦工藝研究所作為中國地質調查局直接管理的公益性地質調查和戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源勘查的技術支撐機構，主要從事地質災害防治和礦產(chǎn)資源勘查技術方法、器具設備的研究與推廣應用，在鉆探技術和勘查工藝上居于國內領先水平。而作為工學博士的吳金生，在該所一直從事鉆探技術及科學鉆探研究工作，對地質勘查技術方法有獨到的見解。

　　記者：綠色勘查作為一種先進的理念，已在國內得到廣泛認可。我們應如何從技術層面促進綠色勘查的實施？

　　吳金生：綠色勘查作為一種先進的理念、文化和發(fā)展方式，在國外已得到廣泛傳播和實踐，也是地質勘查貫徹落實“十三五”發(fā)展理念的新舉措。隨著礦產(chǎn)資源勘查工作量的加大，資源勘查與環(huán)境之間的矛盾不斷出現(xiàn)，如人的活動、施工槽探、大型鉆探設備搬遷過程中便道施工對植被造成的影響等，這些問題都值得高度重視，并應采取積極的措施，選擇對環(huán)境影響小的勘查方法和手段，最大限度地減少礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)對環(huán)境造成的破壞。

　　綠色勘查是一項系統(tǒng)工程，需要集成創(chuàng)新、綜合研究，采用多項技術進行解決。在尊重民族宗教信仰、少數(shù)民族生活習性以及考慮牧區(qū)放牧規(guī)律等前提下，將“綠色、協(xié)調”全面貫穿于整個勘查過程中：一是減少探礦工程對環(huán)境的擾動；二是減少施工過程中“三廢”對環(huán)境的影響；三是做好施工完成后的生態(tài)恢復治理措施。因此，在地質勘查項目設計、實施和驗收的每個環(huán)節(jié)，都要將“綠色勘查”貫穿其中，力求在探索“金山銀山”中留住“綠水青山”。

　　記者：目前，在地質勘查過程中，探礦工程對環(huán)境影響比較大，如何通過先進的勘查技術和工藝來努力減少對環(huán)境的擾動？

　　吳金生：在地質勘查過程中，探礦過程的實施對環(huán)境的影響較大，如槽探工程、鉆井基臺修建、交通道路修建和物資的搬遷等。要減少探礦工程對植被破壞的技術方法，主要有以下幾方面：

　　一是“以鉆代槽”，減少槽探對植被的破壞。槽探工程開挖面積較大，對植被的破壞嚴重。最近幾年，多地都開展了“以鉆代槽”的工作，用淺鉆代替槽探，減少植被的破壞，取得了明顯的效果。目前，“以鉆代槽”采用的技術主要是常規(guī)的回轉鉆進技術，鉆機主要是背包式鉆機和其他輕便鉆機。近幾年，我所針對常規(guī)方法效率低、在復雜地層成孔困難等問題，開展了空氣潛孔錘跟管取心鉆進方法研究，為“以鉆代槽”提供了一種新的技術方法?？諝鉂摽族N鉆進技術是一種高效的鉆進技術。我所在潛孔錘跟管鉆進技術的基礎上，把潛孔錘鉆進技術、跟管鉆進技術和取心技術進行有機結合，形成了獨具特色的潛孔錘取心跟管鉆進技術。該技術鉆進速度快、護壁效果好，在滑坡勘查、工程勘察等領域得到了成功應用。同時，為了適應綠色勘查的需要，我們專門研制了一種輕便、多功能履帶式鉆機。該鉆機配置鋼制（或塑膠）履帶，動力頭輸出轉速范圍大，具備空氣潛孔錘鉆進和普通回轉鉆進兩種工作模式，可滿足多工藝鉆進的需要。

　　二是利用定向鉆進技術，實現(xiàn)“一基多孔、一孔多支、一孔多用”，減少機臺數(shù)量與搬遷。利用定向鉆進技術，可以在一個基臺進行多個鉆孔或在一個孔內進行多個分支孔的鉆進，從而減少基臺的數(shù)量、道路修建和物資搬遷工作，是中深孔鉆進中實現(xiàn)綠色勘查的有效技術手段。我所從上世紀80年代開始，研究定向鉆進技術，研制成功的機械連續(xù)造斜器等多項成果在行業(yè)中得到應用。在近兩年實施“高原生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)綜合鉆探技術應用示范”項目中，采用有纜隨鉆/螺桿馬達定向技術，在1個鉆孔中分別完成2個分支孔的鉆進和跨越勘探線的三維定向，鉆探效果顯著。

　　三是采用模塊化、輕便鉆探設備及機具，便于人工搬遷和減少基臺面積。在鉆機設計上，我們采用了模塊化、多功能的設計，輕型鉆探設備主要有背包式、便攜式、輕便多功能式等多種結構，可根據(jù)不同鉆探要求和地層情況進行優(yōu)選。鉆具采用鋁合金鉆桿，采用能力較小、重量較輕的鉆機，可大大減輕鉆探設備的搬遷重量，對于交通不便地區(qū)的鉆探施工具有明顯的優(yōu)越性。若爾蓋鈾礦田采用勘探所研制的鋁合金鉆桿，減輕鉆具重量，減少鉆機負荷，便于材料運輸。

　　四是改變物資搬運方式，減少道路修建。為減少設備及材料運輸對生態(tài)脆弱區(qū)地表植被的破壞，通過拖拉機（塑膠履帶）、雪橇、卷揚機（鋼絲繩）以及直升機等方式搬運，最大限度地減少修路對植被的破壞。

　　記者：在勘查施工過程中，泥漿、粉塵和“三廢”對環(huán)境的污染也不容忽視。在降低環(huán)境污染方面有哪些新的技術方法？

　　吳金生：降低環(huán)境污染的技術方法主要有：

　　一是采用環(huán)保泥漿，減輕對環(huán)境的影響。在鉆探施工過程中，由于以往環(huán)境保護觀念淡薄，導致生產(chǎn)用泥漿材料僅僅從鉆探工藝、性能等方面考慮，忽視了泥漿原材料對環(huán)境的潛在污染和毒性危害，使鉆探施工泥漿廢料成為地質勘查過程中的一大污染源。泥漿是由基礎造漿材料和處理劑共同組成的，優(yōu)選泥漿處理劑，防止有毒、有害處理劑高濃度聚集，是實施綠色地質勘查的重要措施之一。我們提倡使用生物聚合物環(huán)保泥漿體系，除具有抑制、防塌、潤滑、封堵等鉆探性能外，還能滿足生物自然降解的特性，不破壞外界的酸堿平衡，無毒性，避免泥漿組分以及廢漿液對環(huán)境的污染。

　　二是對廢漿進行無公害處理。鉆探過程中廢棄泥漿主要來源于廢棄泥漿、地面設備及工具的沖洗水、打水泥塞作業(yè)產(chǎn)生的廢水等。廢泥漿具有點多、面廣、污染物種類復雜、間歇性排放及不可控排放等特點，是鉆探廢水的主要污染源。鉆孔廢棄泥漿中含有各種污染成分，主要污染物有懸浮物、重金屬、油、酚、硫化物等。對于沒有回收利用價值的廢漿液，禁止直接排放，應進行三級凈化無害化處理，即在污水池水面上依次噴灑破膠沉淀劑、脫色吸附劑及凝聚凈化劑，等待沉淀分層，排出上層清水，將下部沉淀物進行填埋。對于有利用價值的泥漿，在條件許可的情況下應當回收利用。對生態(tài)脆弱區(qū)的泥漿循壞，應當使用泥漿罐和管匯連接的方式，避免泥漿池漿液的下滲和交叉污染。

　　三是減少空氣鉆進粉塵的影響。為避免粉塵對環(huán)境的影響，應采取以下幾個方面的措施：從粉塵產(chǎn)生的源頭進行控制，做好鉆探設備連接的密封，增設孔口除塵裝置，避免揚塵；巖心取樣布設防塵罩，及時清理巖屑；施工場地條件許可的話，可以灑水，防止地面粉塵二次起揚。

　　記者：勘查施工完成后，對勘查區(qū)的生態(tài)如何恢復治理？

　　吳金生：我們主要采取以下幾項措施：一是要進行草皮預留。在需要進行槽探開挖和鉆探井場建設前，將現(xiàn)場草皮搬遷到其他地方，待工程完成平整場地后，將預留的草皮再搬回來，重新栽培。

　　二是人工種植。高原植被恢復技術是集巖土工程學、植物學、土壤學和環(huán)境生態(tài)學等多學科于一體的綜合工程技術。當破壞面積較大、存在水土流失時，可以采用工程措施（擋墻）+人工植草；當草在高海拔地區(qū)難以存活時，可采用薄膜覆蓋保溫措施。我們在諾爾蓋地區(qū)開展的項目，通過艱苦不懈的努力，使治理區(qū)基本恢復了原貌，多年寸草不生、廢石裸露的廢渣堆上長出了郁郁蔥蔥的青草，恢復治理取得了良好的環(huán)境效益和社會效益。

　　記者：綠色勘查離不開先進技術的有力支撐，在礦產(chǎn)勘查技術方面該如何創(chuàng)新？

　　吳金生：實施綠色勘查，科學技術是保障。只有采用先進的技術，才能全面實現(xiàn)綠色勘查。3年來，在高原生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)——若爾蓋鈾礦田開展復雜地層條件和惡劣的地理地形條件下的鉆探技術體系研究與示范，初步形成了一套生態(tài)脆弱區(qū)綠色鉆探技術體系，為國家能源資源勘探開發(fā)、綠色勘查提供技術支撐，在西部高原生態(tài)脆弱區(qū)具有示范與推廣作用。

　　然而，在綠色勘查的實施過程中，還存在諸多問題，主要表現(xiàn)在：現(xiàn)有的技術方法可以解決一部分問題，但還不成熟，仍需要積極探索新技術、新方法和新工藝；綠色勘查的觀念與意識還需進一步加強；綠色勘查缺乏統(tǒng)一的層面較高的規(guī)范和標準，也缺乏準入和資金等政策支持。

　　統(tǒng)一性、標準性、創(chuàng)新性和結合地方特點的生態(tài)環(huán)境保護，考驗著“綠色勘查”工作的生命力和有效性。對此，我們建議：一是要大力開展科學研究，解決關鍵技術問題，全面提升勘查技術水平和成果集成創(chuàng)新，全面升級勘查技術手段，開展應用示范，形成綠色鉆探技術體系，用最先進的工藝手段和裝備儀器，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。二是開展宣傳與教育，在地質勘查行業(yè)樹立“綠色勘查”理念，逐漸加強從業(yè)者的環(huán)境保護意識。三是加快制定綠色勘查規(guī)范、標準與定額，增大綠色勘查資金與政策支持，促進具備“綠色基因”的探礦新技術應用。