刘森峰

（江西省地质局第八地质大队，江西 上饶 334000）

传统矿山地质钻探勘查通常采用粗放型勘查模式，在开展勘查活动的过程中，对于其周围矿山环境会造成严重的负面影响，例如泥浆材料的排放会影响浅层地下水运行和土壤成分；泥浆循环过程中会对深层地下水造成影响；各类施工废物排放不当，会造成废物、废水对周围生态环境的破坏等[1]。自政府及有关部门提出生态文明建设策略后，将加快生态文明体制作为改革的重心，生态文明的思想在人们的心中逐渐占据重要地位。但各项工程的建设都离不开矿产资源的支撑和保障，因此如何在生态文明建设的同时，避免矿产资源的过度开采和浪费问题，成为当前相关领域研究人员迫切需要解决的问题，而绿色勘查技术正是在这一背景下提出的。绿色勘查技术是通过利用现代化的技术手段[2]。将保护生态环境、提高生态效益作为终极目标，并在此基础上实现对矿产资源的开发。针对当前矿山地质钻探施工中存在的施工效率低、施工设备运行对周围生态环境造成严重破坏等问题，开展绿色勘查技术在矿山地质钻探施工中的应用效果研究。

1 绿色勘查技术在矿山地质钻探施工中的应用

1.1 一基多孔井场钻探结构布置

为了减少钻探施工对周围矿山地质环境造成的扰动，缩小影响范围，首先采用一基多孔的结构对井场钻探结构进行布置，以此达到井场布置紧凑的效果。通常情况下，根据井场的大小，可设置6个～8个不等的钻孔，采用传统布置方式以标准面积为60m×80m为例，其占地面积约为4800m2。但采用一基多孔的布置方式，其面积约为传统布置方式占地面积的1/4。图1为一基多孔井场钻探结构布置示意图。

图1 一基多孔井场钻探结构布置示意图

图1中（a）表示为实际钻孔；（b）表示为示范井场；（c）表示为假想钻孔；（d）表示为假想井场。按照上述方式对井场的钻探结构进行布置能够进一步节约钻探场地，并降低钻探对周围矿山地质环境的影响范围。同时，考虑到井场的渗漏会在一定程度上影响矿山地下水，因此在对钻探结构进行布置时，还需要在井场上铺设土工布，解决渗漏的问题，保护地下水运行环境。

1.2 泥浆材料选择及循环工艺实施

泥浆材料是矿山地质钻探施工中主要污染源，解决泥浆材料对矿山地质环境的影响，可结合绿色勘查技术实现。在对泥浆材料进行选择时，应当选择有害物质含量少的材料。在对泥浆材料进行配比时，主要材料为蒙脱石[3]。在对聚合物类型的泥浆材料进行选择时，应当选用多种单体或共聚物为基础的人工合成的聚合电解质材料。这种材料具备高分子聚合物的应用优势，同时没有异味和腐蚀性，不会影响到周围矿山环境。除此之外，还可选用植物瓜胶，将瓜尔豆胶作为原材料，对其进行干燥粉碎处理后，添加适量水并对其进行加压水解，再用浓度为20%的乙醇对其进行沉淀，从而得到最终的泥浆材料。采用上述三种泥浆材料都具有良好的环保效果，并且极易溶于水，不会出现腐败变质的问题产生，能够进一步提高矿山地质钻探施工的作业性能。同时，上述三种材料也可进行循环使用，因此能够产生更少的废物量。

基于上述泥浆材料的可循环特点，采用循环工艺的方式完成钻探施工能够进一步得到绿色环保效果。将泥浆材料通过泥浆泵泵入到钻具当中，在持续泵入的过程中，泥浆材料会进入到环状结构当中，经过环状结构返回到地面完成二次循环使用，以此能够有效减少泥浆材料的使用量，从而达到绿色勘查的效果。

1.3 钻探设备选型及运行区域划分

针对钻探设备进行选型时，应当选用具备合金技术的设备，在减轻钻机整体重量的情况下，确保钻机的强度和刚度。针对钻机的结构应当采用模块化的设计方式，从而方便在钻探施工过程中进行拆卸和安装。针对钻探设备中的钻头结构和岩心管结构应当采用薄壁钻头和岩心管，以此确保在相同强度和刚度的条件下，增加采取岩心直径。在对钻探设备运行区域进行划分时，应当选择将营区和机场布置得更加紧凑、合理，并同样采用上述钻孔结构的布置思路，尽可能减少钻探设备的运行区域，并做好钻探设备运行区域的防火工作。原则上，应当采用人工修建的方式实现对钻探设备运行区域的搭建，由于在该区域内的施工强度较小，因此考虑到减小对矿山周围地质环境的影响程度，不建议采用大型机械设备在施工区域进行施工。同时，在完成施工任务后，应当针对运行区域进行地表恢复工作。针对施工过程中被破坏的地表，应当进行草籽播种，并在播种区域上覆盖塑料薄膜，从而做好对地表的保温保水工作。在完成上述操作后，还应当将其与施工前的地表状态进行对比，尽可能做到无痕勘查，满足绿色勘查要求。

2 应用效果研究

通过本文上述论述，从三个方面实现绿色勘查技术在矿山地质钻探施工中的应用，为了进一步验证上述施工方案优化下的勘查效果，选择以某矿山为例，针对该矿山的地质钻探施工任务，引入本文上述三方面优化内容，实现对其施工作业。

已知该矿山所处位置为典型高原大陆性气候，长期处于低温、干燥状态。该矿山中需要进行地质钻探勘查的区域为岩浆岩较为发育，岩层以侵入岩为主的区域。以往在对该区域进行钻探勘查时，工作量为550m的钻探，钻孔结构深度通常为500m，方位角度为25°，倾角为75°。按照本文上述钻探布置结构、泥浆材料选择、循环工艺实施以及钻探设备运行等优化内容，对该矿山重新进行钻探施工。为了验证新的施工方法在实际应用中能够具备更高的环保效益，选择与以往钻探施工各材料消耗量一致的条件下，对其实际钻探深度进行测量并记录。选用YSZ1650-5320型号钻孔深度测量仪对完成施工后的五个钻孔深度进行测量，并将其测量结果与以往钻探深度进行对比，得到如表1所示的应用结果记录表。

表1 本文选用钻探施工方法应用结果记录表

从表1得出的记录结果可以看出，本文钻孔施工结果中各个钻孔的深度均超过以往钻孔结构深度的最大值，在相同施工材料条件的基础上，钻孔深度越深，则说明单位施工条件下的材料消耗越少，越符合绿色勘查施工要求。因此，通过上述应用效果进一步证明，本文应用绿色勘查技术的施工方法能够有效提高钻探施工效率，并减少施工对周围生态环境的破坏程度，得到绿色施工效果。

3 结语

为满足矿山地质钻探施工的绿色勘查要求，减小钻探施工对周围矿山地质环境造成的污染和威胁，本文从三个方面引入绿色勘查技术，实现对钻探施工作业的创新，并通过实际应用的方式，证明了该施工方案的可行性。但由于研究能力有限，本文上述提出的施工方案由于为了实现绿色勘查，采购了大量成本相对较高的勘查设备，因此总施工成本增加。针对这一问题，在后续的研究中还将从合理缩减施工成本的角度，对施工方案进行优化和创新。