吳金生：以先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)綠色勘查 —— 文章正文2016-11-18

　綠色勘查是一種先進(jìn)理念，是一種信仰，是加快生態(tài)文明建設(shè)的要求；綠色勘查也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要集成創(chuàng)新、綜合研究，采用多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行解決。近年來，在國土資源部地質(zhì)勘查司的大力倡導(dǎo)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(jìn)典型。

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

　　中國地質(zhì)調(diào)查局探礦工藝研究所作為中國地質(zhì)調(diào)查局直接管理的公益性地質(zhì)調(diào)查和戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源勘查的技術(shù)支撐機(jī)構(gòu)，主要從事地質(zhì)災(zāi)害防治和礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)方法、器具設(shè)備的研究與推廣應(yīng)用，在鉆探技術(shù)和勘查工藝上居于國內(nèi)領(lǐng)先水平。而作為工學(xué)博士的吳金生，在該所一直從事鉆探技術(shù)及科學(xué)鉆探研究工作，對地質(zhì)勘查技術(shù)方法有獨(dú)到的見解。

　　記者：綠色勘查作為一種先進(jìn)的理念，已在國內(nèi)得到廣泛認(rèn)可。我們應(yīng)如何從技術(shù)層面促進(jìn)綠色勘查的實(shí)施？

　　吳金生：綠色勘查作為一種先進(jìn)的理念、文化和發(fā)展方式，在國外已得到廣泛傳播和實(shí)踐，也是地質(zhì)勘查貫徹落實(shí)“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(shè)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(yīng)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(xiàng)系統(tǒng)工程，需要集成創(chuàng)新、綜合研究，采用多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行解決。在尊重民族宗教信仰、少數(shù)民族生活習(xí)性以及考慮牧區(qū)放牧規(guī)律等前提下，將“綠色、協(xié)調(diào)”全面貫穿于整個(gè)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(fù)治理措施。因此，在地質(zhì)勘查項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施和驗(yàn)收的每個(gè)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(zhì)勘查過程中，探礦工程對環(huán)境影響比較大，如何通過先進(jìn)的勘查技術(shù)和工藝來努力減少對環(huán)境的擾動？

　　吳金生：在地質(zhì)勘查過程中，探礦過程的實(shí)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(shù)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(yán)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(shù)主要是常規(guī)的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)，鉆機(jī)主要是背包式鉆機(jī)和其他輕便鉆機(jī)。近幾年，我所針對常規(guī)方法效率低、在復(fù)雜地層成孔困難等問題，開展了空氣潛孔錘跟管取心鉆進(jìn)方法研究，為“以鉆代槽”提供了一種新的技術(shù)方法?？諝鉂摽族N鉆進(jìn)技術(shù)是一種高效的鉆進(jìn)技術(shù)。我所在潛孔錘跟管鉆進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，把潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)、跟管鉆進(jìn)技術(shù)和取心技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，形成了獨(dú)具特色的潛孔錘取心跟管鉆進(jìn)技術(shù)。該技術(shù)鉆進(jìn)速度快、護(hù)壁效果好，在滑坡勘查、工程勘察等領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。同時(shí)，為了適應(yīng)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(jī)。該鉆機(jī)配置鋼制（或塑膠）履帶，動力頭輸出轉(zhuǎn)速范圍大，具備空氣潛孔錘鉆進(jìn)和普通回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)兩種工作模式，可滿足多工藝鉆進(jìn)的需要。

　　二是利用定向鉆進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“一基多孔、一孔多支、一孔多用”，減少機(jī)臺數(shù)量與搬遷。利用定向鉆進(jìn)技術(shù)，可以在一個(gè)基臺進(jìn)行多個(gè)鉆孔或在一個(gè)孔內(nèi)進(jìn)行多個(gè)分支孔的鉆進(jìn)，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(jìn)中實(shí)現(xiàn)綠色勘查的有效技術(shù)手段。我所從上世紀(jì)80年代開始，研究定向鉆進(jìn)技術(shù)，研制成功的機(jī)械連續(xù)造斜器等多項(xiàng)成果在行業(yè)中得到應(yīng)用。在近兩年實(shí)施“高原生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)綜合鉆探技術(shù)應(yīng)用示范”項(xiàng)目中，采用有纜隨鉆/螺桿馬達(dá)定向技術(shù)，在1個(gè)鉆孔中分別完成2個(gè)分支孔的鉆進(jìn)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(shè)備及機(jī)具，便于人工搬遷和減少基臺面積。在鉆機(jī)設(shè)計(jì)上，我們采用了模塊化、多功能的設(shè)計(jì)，輕型鉆探設(shè)備主要有背包式、便攜式、輕便多功能式等多種結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同鉆探要求和地層情況進(jìn)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(jī)，可大大減輕鉆探設(shè)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(jī)負(fù)荷，便于材料運(yùn)輸。

　　四是改變物資搬運(yùn)方式，減少道路修建。為減少設(shè)備及材料運(yùn)輸對生態(tài)脆弱區(qū)地表植被的破壞，通過拖拉機(jī)（塑膠履帶）、雪橇、卷揚(yáng)機(jī)（鋼絲繩）以及直升機(jī)等方式搬運(yùn)，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(shù)方法？

　　吳金生：降低環(huán)境污染的技術(shù)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(hù)觀念淡薄，導(dǎo)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(zhì)勘查過程中的一大污染源。泥漿是由基礎(chǔ)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(shí)施綠色地質(zhì)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(jìn)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(shè)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(diǎn)多、面廣、污染物種類復(fù)雜、間歇性排放及不可控排放等特點(diǎn)，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(jià)值的廢漿液，禁止直接排放，應(yīng)進(jìn)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(jìn)行填埋。對于有利用價(jià)值的泥漿，在條件許可的情況下應(yīng)當(dāng)回收利用。對生態(tài)脆弱區(qū)的泥漿循壞，應(yīng)當(dāng)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(jìn)粉塵的影響。為避免粉塵對環(huán)境的影響，應(yīng)采取以下幾個(gè)方面的措施：從粉塵產(chǎn)生的源頭進(jìn)行控制，做好鉆探設(shè)備連接的密封，增設(shè)孔口除塵裝置，避免揚(yáng)塵；巖心取樣布設(shè)防塵罩，及時(shí)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(yáng)。

　　記者：勘查施工完成后，對勘查區(qū)的生態(tài)如何恢復(fù)治理？

　　吳金生：我們主要采取以下幾項(xiàng)措施：一是要進(jìn)行草皮預(yù)留。在需要進(jìn)行槽探開挖和鉆探井場建設(shè)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(yù)留的草皮再搬回來，重新栽培。

　　二是人工種植。高原植被恢復(fù)技術(shù)是集巖土工程學(xué)、植物學(xué)、土壤學(xué)和環(huán)境生態(tài)學(xué)等多學(xué)科于一體的綜合工程技術(shù)。當(dāng)破壞面積較大、存在水土流失時(shí)，可以采用工程措施（擋墻）+人工植草；當(dāng)草在高海拔地區(qū)難以存活時(shí)，可采用薄膜覆蓋保溫措施。我們在諾爾蓋地區(qū)開展的項(xiàng)目，通過艱苦不懈的努力，使治理區(qū)基本恢復(fù)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(fù)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(jìn)技術(shù)的有力支撐，在礦產(chǎn)勘查技術(shù)方面該如何創(chuàng)新？

　　吳金生：實(shí)施綠色勘查，科學(xué)技術(shù)是保障。只有采用先進(jìn)的技術(shù)，才能全面實(shí)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(fù)雜地層條件和惡劣的地理地形條件下的鉆探技術(shù)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(shù)體系，為國家能源資源勘探開發(fā)、綠色勘查提供技術(shù)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(shí)施過程中，還存在諸多問題，主要表現(xiàn)在：現(xiàn)有的技術(shù)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(shù)、新方法和新工藝；綠色勘查的觀念與意識還需進(jìn)一步加強(qiáng)；綠色勘查缺乏統(tǒng)一的層面較高的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，也缺乏準(zhǔn)入和資金等政策支持。

　　統(tǒng)一性、標(biāo)準(zhǔn)性、創(chuàng)新性和結(jié)合地方特點(diǎn)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)，考驗(yàn)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(xué)研究，解決關(guān)鍵技術(shù)問題，全面提升勘查技術(shù)水平和成果集成創(chuàng)新，全面升級勘查技術(shù)手段，開展應(yīng)用示范，形成綠色鉆探技術(shù)體系，用最先進(jìn)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(zhì)勘查行業(yè)樹立“綠色勘查”理念，逐漸加強(qiáng)從業(yè)者的環(huán)境保護(hù)意識。三是加快制定綠色勘查規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與定額，增大綠色勘查資金與政策支持，促進(jìn)具備“綠色基因”的探礦新技術(shù)應(yīng)用。