暢利民，黃明勇，班金彭，李奇龍

（1.貴州省地質礦產勘查開發(fā)局一一五地質大隊，貴州清鎮(zhèn)551400；2.貴州省地質礦產勘查開發(fā)局111 地質大隊，貴州 貴陽550081）

0 引言

黨的十八屆五中全會首次把“綠色發(fā)展”作為五大發(fā)展理念之一，使其成為“十三五”時期乃至更長時期經濟社會發(fā)展的重要理念。生態(tài)文明與生態(tài)安全已經成為新的國家戰(zhàn)略，綠色發(fā)展理念正在成為社會共識，地質找礦工作必須適應這些新要求，在理念、方式和方法上進行戰(zhàn)略性轉變［1-4］。

如何做到“既要找到金山銀山又要留住綠水青山”，實現生態(tài)文明和找礦突破共贏，實施綠色勘查是解決這一矛盾的不二選擇［5-7］。

貴州省西南能礦集團股份有限公司貫徹落實綠色環(huán)保的理念，于2015 年提出生態(tài)環(huán)保型綠色能礦的建設目標。2016 年定點試驗，2017 年頒布了《煤層氣綠色勘查技術標準（2017 年試行）》，該標準規(guī)定了在勘查工作中的總則、規(guī)定以及技術要求等內容。根據道路污染、山地工程施工、鉆機建設等方面又制定頒發(fā)了《固體礦產綠色勘查項目預算標準（2017 年試行）》。2018 年貴州省將《貴州省固體礦產綠色勘查技術規(guī)范》（DB52/T 1433-2019）、《貴州省煤層氣資源綠色勘查技術規(guī)范》2 個規(guī)范定為了省級地方標準［8］。

2018 年3 月，在自然資源部地勘司的指導下，部礦產勘查技術指導中心會同中國礦業(yè)聯合會共同牽頭編制了《綠色勘查指南》。該指南是我國首個綠色勘查團體標準，提出了勘查工作中的生態(tài)環(huán)境保護和環(huán)境恢復治理各項要求，為綠色勘查項目的評審和認定提供了參考依據。2018 年8 月1 日，《綠色勘查指南》標準實施［9-10］。

綠色勘查是一項系統工程，需要集成創(chuàng)新、綜合研究采用多項技術來實現。在地質勘查項目設計、實施和驗收等每個環(huán)節(jié)，將綠色勘查貫穿于其中，力 求 在 探 索“ 金 山 銀 山”中，留 住“ 綠 水青山”［11-15］。

本文結合“貴州省正安縣旦坪鋁土礦精查項目”，針對該項目中的鉆探工程，分析并研究綠色勘查在貴州固體礦產勘查中鉆探技術的應用與發(fā)展。

1 礦區(qū)及鉆探工程概況

旦坪鋁土礦區(qū)位于貴州省正安縣班竹鎮(zhèn)。工作區(qū)屬淺至中切割之中低山-低中山地貌，總體地勢北東高南西低。一般海拔標高1000～1400 m，最高海拔標高1770.3 m，最低海拔標高552.0 m。礦區(qū)內碳酸鹽巖分布廣泛，巖溶地貌發(fā)育。含礦巖系之上的二疊系灰?guī)r多形成懸崖，為區(qū)內較為典型的地貌特征。礦區(qū)內地表溪溝主要有龍溪河及其支流，在礦區(qū)匯集后流出礦區(qū)向西注入芙蓉江。礦區(qū)內經濟以農業(yè)為主，糧食作物有玉米、水稻，經濟作物有煙葉、茶葉、油菜。礦區(qū)內許多鉆孔就布置在烤煙地、玉米地中。

礦區(qū)斜坡、臺地、溝谷地帶主要分布有第四系粘土、紅粘土，為殘坡積層，土層粘性較好，以及灰?guī)r、泥質灰?guī)r、頁巖的風化物，總體結構松散，孔隙度大，力學性質差。含煤巖系間接頂底板主要由灰?guī)r構成，其灰?guī)r巖體結構較完整，強度大。煤礦直接頂板為炭質頁巖、粘土巖，呈似層狀分布，厚度差異大。煤礦底部鋁土礦粘土巖呈似層狀分布。礦區(qū)有煤礦采空區(qū)，頂板軟質巖組垮塌嚴重，巖心多為炭質粘土、灰?guī)r碎塊等膠結物。含鋁巖系頂板上覆地層由巖體結構較完整、強度大的灰?guī)r構成，巖溶裂隙發(fā)育。含鋁巖系的鋁土質粘土巖、炭質頁巖、粘土巖呈似層狀、透鏡狀分布。鋁土礦底板為碎屑巖地層，易風化，遇水軟弱，巖體破碎、完整性差。

本礦區(qū)鉆探工程有200 m×200 m 和100 m×100 m 兩種工程間距布置形式。設計鉆孔65 個，其中斜孔14 個，設計鉆探工程量30950 m，設計平均孔深476 m，設計最大孔深730 m，設計最小孔深110 m，設計斜孔最大頂角為19°。

本礦區(qū)前后進場鉆機有14 臺套，其中6 臺CSD1800X 型履帶式全液壓動力頭式鉆機，1 臺EP1000 型便攜式全液壓鉆機，1 臺XY-2 型鉆機，4臺XY-4 型 鉆 機，1 臺XY-42 型鉆機，1 臺XY-44 型鉆機。主要采用金剛石繩索取心鉆探技術。

2 鉆探對當地生態(tài)環(huán)境的影響

綠色勘查首先應該分析工程活動對生態(tài)環(huán)境的影響。通過對正安旦坪勘查區(qū)鉆探工程的經驗總結，對當地生態(tài)環(huán)境的影響主要在以下幾個方面。

2.1 進出場修路、平整機場對地表的開挖

開挖直接破壞了地表的森林植被，尤其是在山區(qū)，開挖導致巖石裸露，破壞了當地的地表涵養(yǎng)水系，雖可通過后期覆土、種草植樹，但當地的生態(tài)環(huán)境恢復需要幾年的時間。

2.2 鉆井液的排放

地表鉆井液（包括廢漿）的排放，孔內鉆井液向周圍地層中的滲漏，這些都會對地表和地下水系造成污染。貴州山區(qū)巖溶發(fā)育，地下水系豐富，許多地方百姓的生產生活用水就取自附近山泉水，鉆探工程影響當地水源的事時有發(fā)生。

2.3 鉆探人員的不當行為

鉆探現場工作人員檢修設備、加注燃油時不注意，導致油料滴灑到現場的土里?，F場煙頭、塑料袋等生活垃圾隨意丟棄。這些行為都會影響當地的生態(tài)環(huán)境。

3 綠色勘查在貴州正安旦坪鋁土礦勘查鉆探工程中的實踐應用

地質勘查鉆探過程中，設備搬遷、機場建設及其相關輔助工程（修路、挖泥漿池等）是影響環(huán)境的主要因素。該工區(qū)為典型的貴州山區(qū)，根據地質設計，鉆孔所布的位置有烤煙地、退耕還林地、陡峭山坡地等。鉆探工程在施工組織設計階段就要求有綠色勘查的工作計劃，在鉆探施工過程中和結束后，嚴格按綠色勘查設計要求做好環(huán)境保護和生態(tài)恢復工作。

3.1 鉆前工作

（1）各機臺住宿地首選距機臺較近的民房，若無較近的民房，在不影響生態(tài)環(huán)境的空地搭建簡易帳篷。鉆孔定位避開飲用水源、電纜線、高壓線、墳墓、保護性動植物；注意施工中廢泥漿排放、施工垃圾堆放等。在滿足運輸安全的情況下，盡量減少道路修建的土石方開挖量，能繞行則繞行，能不挖的則不挖，能不砍樹的則不砍樹。機臺場地面積滿足施工需要，不占或少占用農田；在滿足設備布置擺放的前提下減少修筑工作量。表層土壤集中存放用于復墾，廢棄渣土運至指定回填位置或倒土場。設備、材料運輸時不踩踏或盡量減少踩踏農作物、青苗、草地等，繞行樹木，不得砍伐。設備運輸時，盡可能將模塊拆小，最好是2 人能抬的質量，在確保安全的前提下，盡量采用當地村民的人行通道，不重新開挖修路。搬運泥漿材料時，確保包裝袋完好、不破損。具體見圖1、圖2。

（2）場地布置根據鉆機型號、鉆孔孔深、地形情況，合理布局，場地確保滿足安全施工、設備安裝、鉆桿擺放、巖心堆放、泥漿系統、操作臺位置等需要后盡量減少開挖工作量。泥漿池、沉淀池、循環(huán)槽、廢漿池用水泥或防水材料作防滲漏處理，不讓泥漿滲漏，嚴禁漿液外排。施工現場采用防滑、防滲布鋪墊，防止油污、泥漿滲入土中。擰卸鉆桿、巖心管位置用木板鋪墊在防滲布上，以防損壞防滲布。生產生活的廢料及廢棄物指定位置集中存放和處置，嚴禁亂丟亂放。油料擺放處底部鋪墊防滲布，以防油污污染場地。

圖1 人工搬運，減少道路修建Fig.1 Manual transportation to reduce road construction

圖2 采用便攜式鉆機，減少機臺占地Fig.2 Portable drill to reduce the footing area

3.2 鉆中施工

（1）抽水場地采取防止油污流入水源的措施，禁止讓油污污染水源。加油時小心，防止油潑灑。沖洗地板的污水或廢漿流入廢漿池，不流入泥漿池或施工場地外的其他任何地方。撈出的沉砂不用水沖走，先保留，待終孔后填入泥漿池或廢漿池中。從鉆孔流出的泥漿進入泥漿池，不直接流到施工場地外。隨時保持施工場地干凈、整潔，場地廢漿、垃圾及時清理。機場內配備垃圾箱（桶）。

（2）在雨季時防止機場內的油污、廢漿通過雨水流到場地以外的其它區(qū)域。施工中設備漏油及時修復，不湊合使用，泥漿供應系統如水泵、高壓管、水龍頭等漏漿立即停鉆并將鉆桿提到套管內后及時處理。

（3）預防鉆孔施工中造成地下水污染或破壞，做好鉆孔護壁堵漏工作，對于漏失孔段應快速鉆進通過后采用套管隔離、或采用速凝水泥漿封孔后掃孔隔離漏失段等方法，減少和控制鉆進液對地下水污染破壞。

（4）鉆孔終孔后，嚴格按照地質設計封孔要求，保證封孔位置及質量，便于地下水恢復。

（5）更換的液壓油、廢機油要回收至廢油桶中，以備用于起下鉆時潤滑鉆桿絲扣、下套管時潤滑套管、鉆桿堆放時防銹保護。

（6）施工中不讓燃油或機油污染場地，若有污染進行隱埋處理，隱埋深度應不影響農作物和林木的生長。

（7）更換的廢漿和鉆孔結束后剩余的泥漿進行固化處理，先在泥漿池（或廢漿池）加入聚丙烯酰胺（加量可根據絮凝的情況調整，一般泥漿加量為漿量的0.005%～0.01%即可，用聚丙烯酰胺鉆進的可不用加）溶液，并攪拌混合，待漿液絮凝沉淀后將上部清水抽出，然后加入水泥或石灰（約漿量的5%～10%）并攪拌混合，待固化后，用土回填隱埋。

3.3 鉆后恢復

（1）鉆孔終孔所有設備、材料搬離施工現場后及時對場地進行清理，垃圾、油污、巖粉（沉砂）、潑灑在地面的泥漿材料、用于支護塔基的混凝土等進行挖坑（或利用泥漿池）隱埋。循環(huán)槽、沉淀池填平、復綠。

（2）根據當地用地要求進行場地恢復。如為荒地或林地區(qū)域，機場坡度陡峭的開挖面采取噴草籽方法處理，其它工作面或回填面，采取先覆土后，再灑草籽或植草種樹處理。如是耕地，按耕地要求進行土地復墾。對于當地村民需保留的道路，在道路兩側進行種草或種樹處理。具體如圖3 所示。

4 鉆探技術在貴州正安旦坪鋁土礦綠色勘查中的應用分析

4.1 鉆機選型方面的應用分析

貴州正安旦坪鋁土礦精查項目前后進場有十多臺鉆機，按鉆機工作類型和載運方式分為3 類：機械傳動液壓給進的XY 系列鉆機、全液壓履帶式頂驅鉆機和全液壓可分拆便攜式鉆機。這3 類鉆機在現場應用情況簡單介紹如下。

（1）XY-4、XY-42、XY-44 型 鉆 機，現 場 配 備12～18 m 高四角管塔、BW250 型泥漿泵、SJ1000 型繩索取心絞車、3 m 長的繩索取心鉆桿等。進出場時，鉆機、鉆塔、泥漿泵、絞車等均拆散，由機械或人工搬運。

圖3 覆土，播撒草籽Fig.3 Backfilling the soil and planting grass seeds

（2）CSD1800X 型鉆機，動力頭、卷揚機、柴油機、桅桿、泥漿泵等均集成在履帶式平臺上，現場配備3 m 長的繩索取心鉆桿。進出場時，需用機械或人工修出寬度≮2.5 m、坡度≯30°的道路。

（3）EP1000 型鉆機，動力頭、鉆架、桅桿、泥漿泵、絞車、柴油機等均為模塊式，現場配備1.5 m 長的套管和繩索取心鉆桿。進出場時，由機械（履帶搬運車）或人工搬運。

下面以工區(qū)內3 個機臺施工的3 個鉆孔做分析對比，具體情況見表1。

表1 3 種鉆機綠色勘查有關指標對比Table 1 Comparison of the green exploration index between three kinds of drilling rig

通過表1 可以看出，不同型號的鉆機，由于現場配件的鉆塔、泥漿泵等型號、安裝方式、工作方式的不同，導致在修路、平整場地等方面對生態(tài)環(huán)境的影響差別是比較大的。這其中便攜式鉆機由于模塊化的設計，在修路、平整場地方面對環(huán)境的影響最小。

4.2 定向鉆探技術的應用分析

（1）定向鉆探技術在貴州正安旦坪鋁土礦勘查項目中主要體現在斜孔施工上。礦區(qū)許多地方地形陡峭，按常規(guī)的直孔設計，需要大規(guī)模的開挖修路，不僅大量增加成本，對環(huán)境的破壞也很大，為此，礦區(qū)根據實際情況設計了14 個斜孔。

（2）定向鉆探技術還有在孔內導斜分支鉆孔和同一點多方位鉆孔，在正安旦坪鋁土礦精查礦區(qū)200 m×200 m 和100 m×100 m 工程間距布置下，可以考慮采用這些定向鉆探技術，這樣可以大幅地減少鉆探工程對地表生態(tài)環(huán)境的占用，更能體現綠色勘查的價值。

4.3 環(huán)保型泥漿的應用分析

貴州正安旦坪鋁土礦勘查鉆孔工程主要采用植物膠等可降解的環(huán)保泥漿材料。在實際施工過程中，上部破碎地層通過套管護住之后，下部地層比較穩(wěn)定，各機臺多選用清水作為沖洗液，這樣，對當地的地下水環(huán)境不會造成影響。

5 結論與建議

綠色勘查目前已在全國范圍內開展實施，貴州省也出臺了綠色勘查的地方標準，但在固體礦產勘查工作中，尤其是鉆探施工中，綠色勘查工作仍然存在很多不足。貴州正安鋁土礦精查項目，是貴州省級財政資金和貴州西南能礦集團出資的項目，從進場前的準備階段，就將綠色勘查工作放到很重要的位置，并在施工過程管理、完工工程驗收、資金匹配等方面都有具體可行的規(guī)章制度和辦法，保證了綠色勘查工作的執(zhí)行到位。在其他的固體礦產勘查項目上，尤其是商業(yè)性的勘查項目上，綠色勘查理念尚未全面形成，大眾缺乏保護生態(tài)環(huán)境的意識，勘查工作，尤其是鉆探施工方面，對生態(tài)環(huán)境的保護工作做得還不到位。

保護生態(tài)環(huán)境是保持礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展中不可或缺的關鍵因素，勘查應成為礦業(yè)環(huán)境保護的形象大使，綠色勘查是新形勢新要求下實現找礦突破的必由之路，是今后我國地質勘查工作的必由之路。特提出如下建議：

（1）加強綠色勘查方面的立法和行業(yè)標準規(guī)范建設，各地勘單位和隊伍嚴格按照行業(yè)標準執(zhí)行，執(zhí)行不到位，應有相應的處罰措施。

（2）在鉆探設備、工藝等方面進行創(chuàng)新，用對環(huán)境更友好的設備和工藝來武裝鉆探隊伍。

（3）在各項目的招投標概預算中增加綠色勘查方面的經費設置，項目驗收時，增加綠色勘查方面的驗收。

（4）利用大數據，鼓勵第三方，尤其是當地民眾和社會媒體對綠色勘查工作的監(jiān)督。