胡躍亮，馮 濤，賈 飛，王健策，鄭 玄，潘 垚

(山東黃金地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司，山東 萊州 261400)

0 引 言

綠色勘查是地質(zhì)勘查行業(yè)在生態(tài)文明建設(shè)要求下深入貫徹綠色發(fā)展理念，改變傳統(tǒng)勘查理念和工作方式，進行自我革新、創(chuàng)新發(fā)展的新階段[1]，是實現(xiàn)轉(zhuǎn)型及可持續(xù)發(fā)展的必然途徑。近年來我國綠色勘查工作已陸續(xù)啟動，并涌現(xiàn)出一大批先進典型，部分企業(yè)和地勘單位通過先行先試，取得了一定的進展，積累了重要經(jīng)驗[2-8]。山東黃金地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司(以下簡稱“山東黃金地勘公司”)在探礦期間嚴守生態(tài)紅線，牢牢秉持“山東黃金，生態(tài)礦業(yè)”“用心守護綠水青山，用愛造福地球家園”的發(fā)展理念，在山東省內(nèi)率先積極探索和踐行綠色勘查之路[9]，先后完成“新城礦區(qū)外圍及深部”“南呂-欣木礦區(qū)”“新立及外圍礦區(qū)”等多個大型金礦勘探綠色勘查項目，在綠色勘查方面取得了一定的成就，積累了豐富的綠色探礦經(jīng)驗。

膠西北三山島西嶺礦區(qū)探獲一世界級超大型單體金礦床，礦床規(guī)模、資源量、勘查深度均為全國之最，是山東黃金地勘公司最優(yōu)質(zhì)的探礦項目。目前西嶺礦區(qū)的探礦工作已全面進入勘探階段，礦區(qū)大部分的設(shè)計鉆探工程多為超深孔，平均孔深接近2 000 m。對于眾多的超深孔鉆探，若按照傳統(tǒng)的施工勘查方法，必然會產(chǎn)生大量的油漬、油污、廢水沖洗液、泥漿等污染源，并且會對場地造成無以復加的破壞[10]，因此創(chuàng)新施工設(shè)計與理念，實施綠色環(huán)?？辈槭窃谔降V新形勢下的唯一選擇[11-12]。西嶺整裝勘查期間始終貫徹“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)文明理念，大力推進綠色勘查實踐，探索出了一條與生態(tài)環(huán)境和諧共贏的健康發(fā)展之路，促進傳統(tǒng)地質(zhì)向生態(tài)地質(zhì)轉(zhuǎn)變。本文較系統(tǒng)地闡述了山東黃金地勘公司在西嶺探礦期間所采取的創(chuàng)新性綠色勘查措施[13-14]，以期為膠東乃至全國的礦產(chǎn)深地勘查提供綠色技術(shù)與經(jīng)驗借鑒。

1 礦區(qū)概況

西嶺金礦勘查區(qū)位于萊州市北部，距城區(qū)約25 km，行政區(qū)劃隸屬萊州市三山島街道辦事處，東距206國道約16 km，南距榮烏高速公路(G18)萊州港出入口5 km，礦區(qū)西北部與萊州港相鄰，交通便利(圖1)。西嶺金礦勘查區(qū)東西長1.5～4.1 km，南北寬0.4～2.3 km，區(qū)內(nèi)海拔標高最小-3 m，最大+7 m，高差值為10 m。礦區(qū)地處膠東半島西部，以濱海平原沉積地貌為主，北部局部地區(qū)被海水覆蓋；區(qū)內(nèi)屬北暖溫帶季風區(qū)大陸性氣候，氣候溫和，四季分明。

圖1 西嶺礦區(qū)地理位置圖Fig.1 Geographical location of Xiling Mining Area

西嶺金礦區(qū)北側(cè)瀕臨渤海萊州灣，東側(cè)為萊州沿海防護林省級自然保護區(qū)，防護林主要用于防風固沙，保護沿海環(huán)境，經(jīng)萊州市自然資源和規(guī)劃局核查，礦業(yè)權(quán)范圍與該自然保護區(qū)范圍并無重疊，但西嶺金礦區(qū)勘探階段的設(shè)計鉆孔卻大多臨近三山島濱海以及防護林帶，因此，在不破壞原生態(tài)的前提下開展安全綠色施工對保護沿海環(huán)境意義重大。

2 編制綠色勘查規(guī)范

西嶺重大探礦項目為推進綠色勘查實施，創(chuàng)新性地在管理上進行了規(guī)范，設(shè)立以公司總經(jīng)理為組長的綠色勘查督導小組，成立綠色勘查項目部，專項負責綠色勘查的規(guī)劃、協(xié)調(diào)與實施，有序推進西嶺綠色勘查項目的建設(shè)與實施進度。綠色勘查項目部圍繞綠色勘查規(guī)劃要求，制定出臺了《西嶺項目綠色勘查管理方法》《綠色勘查施工標準》《竣工后綠色環(huán)保驗收要求》《機臺施工現(xiàn)場標準化管理》等規(guī)范，為綠色勘查提供制度規(guī)范和標準依據(jù)，實現(xiàn)精細化、標準化、制度化管理[12-16]。目前由山東黃金地勘公司牽頭起草編訂的《黃金地質(zhì)綠色勘查技術(shù)規(guī)范》(T/CGA 018—2021)已成為業(yè)界規(guī)范標準。

3 設(shè)立綠色勘查專項資金

山東黃金地勘公司為推動西嶺綠色勘查項目的實施設(shè)立了專項資金科目，使綠色勘查建設(shè)專項資金做到專款專用，任何部門和個人不得擅自挪用；定期對西嶺綠色勘查項目資金使用情況進行監(jiān)督檢查，保證綠色勘查建設(shè)資金及時有效落實，確保項目按時有效實施。同時，建立獎懲制度，對施工機臺定期考核，對環(huán)保不達標機臺勒令停工并予懲處，對綠色勘查效果顯著者予以專項獎勵，鼓勵各機臺加大綠色施工力度，促使綠色勘查在各施工機臺間推廣。

4 綠色探礦技術(shù)與實踐

4.1 優(yōu)化勘查設(shè)計

勘查設(shè)計是綠色勘查的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，生態(tài)環(huán)境保護理念應(yīng)在勘查設(shè)計中充分展現(xiàn)并貫穿全過程，體現(xiàn)綠色勘查要求[15]。在編制勘查設(shè)計前，山東黃金地勘公司組織技術(shù)人員對礦區(qū)進行了多次實地踏勘，并采用先進的無人機探測技術(shù)對礦區(qū)原始地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、海域延伸、居民魚塘、防護林植被覆蓋情況等進行詳細的調(diào)查，記錄了完備的影像資料，為綠色施工場地的選取打下基礎(chǔ)；在施工過程中率先采用“邊設(shè)計、邊施工、邊優(yōu)化”的三邊原則，對設(shè)計方案進行動態(tài)調(diào)整，不斷優(yōu)化升級，期間曾考慮到對環(huán)境的擾動并結(jié)合實際探礦效果取消了四孔施工，直接節(jié)省工程量9 440 m，減少了場地占用；同時在勘查設(shè)計中，采用“一基多孔”的施工原則[9-11]，部分施工場地二次循環(huán)利用，既滿足了勘查技術(shù)的規(guī)范要求，又最大限度地減少土地占用及對生態(tài)環(huán)境的擾動(圖2)。西嶺探礦項目在整個勘探設(shè)計中充分體現(xiàn)了綠色勘查理念。

圖2 “一基多孔”設(shè)計與實際工程布設(shè)圖Fig.2 Porous design and actual project layout of “one foundation and multi holes”

4.2 合理布置、規(guī)劃施工場地

施工場地盡量選擇開闊地，避開飲水源、淺海灘、居民養(yǎng)魚塘、電纜高壓線、防護林植被等，盡量避免對原生態(tài)系統(tǒng)的擾動。在進出場地時，車輛(人員)行進盡量選擇已有道路，不得隨意開辟新道路；在因工作所需而必須修路時，選擇保存原地土壤和可移植植被，剝離的表土和可移植植被沿道路呈窄長形堆存，土堆高度不超過1 m，砂石、底土和表土分開存放，待施工結(jié)束后按挖掘相反順序進行依次回填；場地平整時，耕作層、覆土或適合復墾的黏土，必須收集存放管理，施工結(jié)束后作為恢復用土；可移植的樹木、草皮經(jīng)移植后進行人工護養(yǎng)，用于后期場地復綠。

同時根據(jù)鉆機及器材的選取作好場地的布置與規(guī)劃，設(shè)計場地的選取范圍，堅持“泥漿池循環(huán)槽布置統(tǒng)一”“工具管材擺放統(tǒng)一”等原則，推行和實施機臺“定置化模式”(圖3)，最大限度地減少占地面積，以施工現(xiàn)場的最小值，確保安全環(huán)保的最大值。

圖3 施工場地設(shè)計與現(xiàn)場實際布置圖Fig.3 Construction site design and actual site layout

4.3 創(chuàng)新綠色施工技術(shù)

4.3.1 鉆井液循環(huán)系統(tǒng)創(chuàng)新

鉆探過程中，傳統(tǒng)的循環(huán)液系統(tǒng)可能存在滲透溢出等現(xiàn)象染污環(huán)境，西嶺綠色勘查項目在鉆進過程中對該系統(tǒng)進行了創(chuàng)新改進。新型鉆井液循環(huán)系統(tǒng)均采用玻璃鋼材質(zhì)制成，可重復使用，消除了以往傳統(tǒng)水泥抹砌工藝的諸多弊端，如產(chǎn)生建筑垃圾、抹砌后需要養(yǎng)護、效率低、一次性使用等，更加優(yōu)化了防滲效果，鋪設(shè)塑膠防滲布且可以重復循環(huán)使用；循環(huán)槽中間加設(shè)多級隔板，縮短巖粉的沉淀時間，改善了巖粉的沉淀效果；設(shè)計了池槽蓋板，安裝時循環(huán)槽和泥漿池頂部高于地面不小于5 cm，避免因雨水進入造成泥漿外溢，同時無需再設(shè)置泥漿池、巖粉池安全圍欄，使鉆井液循環(huán)系統(tǒng)布置更加合理(圖4)。此外，鉆探施工循環(huán)液的選取盡可能采用清水，如需使用泥漿，則采用無固相或低固相的優(yōu)質(zhì)環(huán)保漿液。循環(huán)液系統(tǒng)的創(chuàng)新改進不僅避免了循環(huán)液滲透染污土壤，還降低了鉆探成本[9]。

圖4 循環(huán)液系統(tǒng)改進前后情況Fig.4 Situation of circulating liquid system before and after improvement

4.3.2 濺落廢液收集及導流裝置創(chuàng)新

在鉆機、取芯絞車、泥漿泵等關(guān)鍵設(shè)備下方設(shè)置抽屜式接油裝置(圖5)，對濺落、滴漏的廢液油污進行收集，做到油不落地，防止廢液濺落、滴漏到地面，對環(huán)境造成影響。在生產(chǎn)過程中，隨時觀察接油裝置內(nèi)液面位置，防止廢液溢出，定期與不定期將廢液進行集中處理(圖6)。

圖5 接油裝置Fig.5 Oil receiving device

圖6 抽取廢液集中處理Fig.6 Centralized treatment of extracted waste liquid

由于接油裝置容積有限，收集少量濺落廢液時接油裝置不會被立即填滿，只需隨時觀察接油裝置內(nèi)液面位置，防止廢液溢出即可。但當進行加桿、取芯作業(yè)時，需卸開主動鉆桿，鉆桿內(nèi)存有一定量的泥漿落下后，接油裝置很容易被頃刻填滿溢出，污染土壤，不符合綠色勘查標準要求。鑒于此，在鉆機底部增設(shè)一種泥漿導流裝置(圖7)，當鉆機移動時，主動鉆桿內(nèi)的漿液均能沿導流裝置流回泥漿循環(huán)槽內(nèi)，防止污染土壤。

4.3.3 防滲漏技術(shù)創(chuàng)新

施工過程中不斷加強設(shè)備管理，對鉆機等大型設(shè)備進行定期保養(yǎng)和檢修，杜絕出現(xiàn)跑冒滴漏現(xiàn)象，在鉆探設(shè)備設(shè)施、油桶、鉆桿等有可能發(fā)生跑、冒、滴、漏的位置，均鋪設(shè)了環(huán)保土工布，在回填土上鋪設(shè)防塵網(wǎng)，其余空白場地鋪設(shè)人工草皮，優(yōu)化工作環(huán)境的同時，有效防止了廢液濺落對環(huán)境的污染和施工產(chǎn)生揚塵(圖8)。

當鉆探施工過程中發(fā)生孔內(nèi)漿液較嚴重漏失或涌水現(xiàn)象時，及時采用優(yōu)質(zhì)環(huán)保堵漏材料或下入套管等方法進行封堵，防止鉆井液對地下水環(huán)境造成污染破壞，污染地下水源。設(shè)備維修產(chǎn)生的廢油集中回收，用于涂抹鉆桿進行除銹防腐處理，進行二次利用，杜絕油污的產(chǎn)生。

4.3.4 施工現(xiàn)場防噪技術(shù)與垃圾處理

在居民區(qū)附近施工時，施工機械設(shè)備安裝消聲裝置，并在場地修建隔音室(或隔音墻)，確保施工噪聲必須小于70 dB；同時加強設(shè)備管理，定期維護保養(yǎng)和檢修，確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，降低因設(shè)備年久失修產(chǎn)生的噪聲。施工現(xiàn)場配備分類垃圾箱，現(xiàn)場垃圾廢物等必須分類管理，并按相關(guān)規(guī)定定期外運進行無害化處理，保持現(xiàn)場干凈整潔(圖8)。

4.4 場地修復

待鉆孔施工完畢后，采用優(yōu)質(zhì)環(huán)保水泥對孔深進行全孔封閉，并進行適當透孔檢查來確保封孔質(zhì)量，以恢復地下水環(huán)境或減輕鉆孔施工對地下水環(huán)境造成的擾動影響，亦防止對區(qū)域地質(zhì)、構(gòu)造、生態(tài)環(huán)境等造成后期破壞；封孔結(jié)束后鉆機等機械設(shè)備安全有序撤出場地，對泥漿池、巖粉池等開挖地段清理完成后進行回填，對施工場地進行平整修復，必要部分種植植物花草等以恢復原貌。由于西嶺金礦區(qū)靠近沿海防護林，如果對場地植被造成破壞，極易引起土地沙化，因此施工完畢后予以必要的草木種植栽培，以恢復原態(tài)原貌，驗收人員在施工完畢后參照施工前場地影像資料對場地的治理恢復情況進行考核驗收(圖9)，以確保綠色勘查達標[16-18]。

圖7 泥漿導流裝置Fig.7 Mud diversion device

圖8 施工現(xiàn)場圖Fig.8 Construction site drawing

圖9 施工前場地定測與施工后現(xiàn)場照片F(xiàn)ig.9 Site location survey before construction and site photos after construction

5 綠色勘查成效

山東黃金地勘公司通過建立健全綠色勘查制度、優(yōu)化施工設(shè)計、創(chuàng)新施工理念、研發(fā)綠色勘查技術(shù)等措施積極實現(xiàn)西嶺重大探礦項目綠色勘查。

1) 綠色勘查制度的頒布使得現(xiàn)場管理更為精細化、程序化、規(guī)范化，預(yù)防了各類污染事故發(fā)生，形成一套健全、實用、適用、高效的規(guī)范標準，為推動后續(xù)其他綠色勘查項目的實施樹立了制度參考與借鑒。

2) 優(yōu)化勘查設(shè)計，減少鉆探施工，在施工過程中遵循“一基多孔”、場地二次循環(huán)利用等施工原則，減少了近一半的場地占用，最大限度減少了因設(shè)備搬遷和新舊機臺搭建拆卸對原生態(tài)地貌的擾動和破壞，同時也減少了場地占用補償費，大大降低了探礦成本。

3) 采取防滲、防塵、鉆井液循環(huán)利用、廢物處置等一系列創(chuàng)新技術(shù)措施，有效控制了污染源，直接保護了沿海環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)；安裝隔音擋板等消聲裝置徹底消除了施工噪音對周圍居民生活的影響，大大提高了鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民的認可度與好感度。

4) 施工完畢后采用優(yōu)質(zhì)安全環(huán)保型號水泥對鉆孔進行全孔封閉，有效避免對地下水源、地質(zhì)構(gòu)造等造成后期破壞，對現(xiàn)場環(huán)境進行恢復治理，保持生態(tài)環(huán)境原有的穩(wěn)定狀態(tài)，切實做到了鉆探工程從入場到結(jié)束整個過程對周邊環(huán)境及地下地質(zhì)的零污染。

西嶺重大綠色探礦項目的實施促進了綠色勘查與傳統(tǒng)勘查方式之間的新舊動能轉(zhuǎn)換，其所帶來的益處深入人心，直接推動了山東黃金地勘公司綠色勘查事業(yè)的發(fā)展，進一步提升了“山東黃金、生態(tài)礦業(yè)”的品牌形象，對公司拓展市場、可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了積極影響，如今綠色勘查已成為山東黃金地勘公司實現(xiàn)“十四五”重大找礦戰(zhàn)略目標的首選且必備方式。

6 結(jié) 語

山東黃金地勘公司在西嶺重大綠色勘查項目中，高度重視綠色施工管理與發(fā)展綠色勘查技術(shù)創(chuàng)新工作，在強化綠色管理、實施綠色勘查設(shè)計、創(chuàng)新定置化模式、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新、濺落廢液收集及導流裝置創(chuàng)新、施工現(xiàn)場防滲技術(shù)等方面取得了顯著的綠色環(huán)保成效，最大限度地降低了對生態(tài)環(huán)境的干擾，達到了綠色勘查管理精細化、標準化、制度化，成功解決和控制了鉆探施工區(qū)占用部分土地影響農(nóng)作物，泥漿材料、廢棄油污等滲漏影響土壤、植被及地下水等一系列鉆探施工環(huán)保問題，滿足了綠色勘查標準要求。通過開展西嶺超大型金礦區(qū)綠色勘查項目，山東黃金地勘公司不斷總結(jié)積累并逐步完善綠色勘查管理制度以及施工技術(shù)經(jīng)驗方法，明確了綠色勘查的一系列詳實的工作內(nèi)容和管理方法，探索出一條適合公司發(fā)展的綠色勘查路徑和管理模式，加快了傳統(tǒng)勘查方式向新形勢下綠色勘查的轉(zhuǎn)換，為其他綠色勘查項目提供經(jīng)驗。