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Liberal Arts Research

探究绿色勘查技术在探矿工程中的应用

作者

邵征宇

湖南省自然资源调查所 湖南省娄底市417000

1 绿色勘查概述

当前我国矿产资源面临日益严峻的枯竭态势,生态环境退化现象持续加剧。在此背景下,绿色发展理念已逐步渗透到各产业领域。采用环保型技术手段不仅能够促进区域经济提质增效,同时可显著减轻对自然生态系统的负面影响。绿色勘查技术作为传统勘探方法的升级版,既满足生态保护需求,又能确保矿产资源开发的科学性。

改革开放以来,矿产勘探行业呈现快速发展态势,勘探作业范围不断扩大。若继续沿用传统勘探工艺,不仅会造成资源利用率低下,还将严重威胁生态 现状,绿色勘查技术将环保理念融入地质勘探全过程,推动传统技术向生态友好型转变 术的应用既促进了勘探工艺革新,又引领行业向高质量方向发展,实现矿产资源的可持续开发,有效遏制 源浪费现象,为国民经济发展注入新动能。由此可见,绿色勘查技术在矿产资源领域具有重要战略价值,应将其科学运用于探矿工程实践,助力行业实现转型升级。

2 绿色勘查技术在探矿工作的应用模式

2.1 “一基多孔、一孔多支”定向分支钻探技术的应

"一基多孔、一孔多支"定向分支钻探工艺是一种针对复杂地质环境设计的环保勘探方法,其核心特点在于能够有效降低对生态环境的干扰。该技术采用单机台多孔位布置方案,既可沿不同走向布设勘探孔,也能在同一走向上设置多个分支孔道。这种设计不仅适用于垂直钻孔和倾斜钻孔作业,还能应对含砾黏土层、粉质黏土、砂质黏土等多种复杂地层。

在设备选型方面,建议优先选用模块化轻型钻机,这类设备兼具机动性强、组装便捷、作业高效等优势,特别适合在空间受限区域开展勘探工作。针对特殊地层条件,需重点管控钻井液的使用规范:严格把控泥浆配比参数,采用防渗漏收集装置,实施全程闭环管理,确保废液零排放。同时建立完善的废液回收处理系统,最大限度降低环境风险。

施工过程中需依据前期地质资料合理确定钻孔参数:穿矿直径需精确计算,孔位移动范围控制在20 米以内,严禁施工中擅自调整孔位,回次进尺量严格限定在 2 米以下。对于岩芯采取率不达标的情况,必须及时采取补采措施。工程结束后需实施分层回填、生态修复等综合治理方案,在完成场地平整的基础上,重点加强植被系统重建工作。

2.2 环保泥浆技术的应用

在水平定向钻探作业中,水平定向钻进技术作为核心工艺手段,其施工过程中泥浆系统承担着多重关键功能。从导向孔钻凿到扩孔作业,再到最后的管线回拖工序,泥浆都发挥着不可替代的作用,包括输送并悬浮岩屑、维护孔壁稳定、提供润滑效果以及实现钻具冷却等。在绿色勘查理念指导下,环保型泥浆技术通过优化配方组成,在确保性能达标的前提下,采用环境友好型原料替代传统有毒有害且难以降解的材料。泥浆体系主要由基础组分(膨润土)、水介质以及各类功能性添加剂构成,其中添加剂可细分为无机处理剂、有机处理剂和界面活性剂等类别。

实施绿色勘查导向的水平定向钻进工艺,主要通过双重途径降低泥浆对环境的影响:首先是对泥浆用量实施精准调控,依据不同施工阶段的功能需求动态调整流量参数。在导向孔钻凿初期,由于孔道尚未贯通,需采用较高流量泥浆以有效清除大量钻屑;临近设计孔深时则需适当降低流量。扩孔作业期间需控制泥浆流量防止地表渗漏,但在接近孔底位置时需适度增加流量促进泥浆返排。管线回拖阶段则应降低泥浆流量和压力参数,确保管线平稳牵引。其次是推进泥浆材料革新,推广应用多功能处理剂、耐盐共聚物等新型添加剂,在提升泥

浆性能的同时有效解决环境污染隐患。

2.3 高密度电法

高密度电法作为物探技术体系中的特色分支,与传统勘探方法存在显著差异。该技术深度融合了信息技术与智能算法,具备实时数据处理能力,其操作流程简便且经济性突出,既能提高勘查精度又可有效规避人为误差。伴随科技迭代升级,物探技术正加速演进,各类前沿技术的整合应用使得勘探系统功能持续拓展。这类技术对操作人员专业要求相对宽松,与信息化系统兼容性良好,在确保勘查工作高效推进的同时,显著降低了资金消耗,创造了可观的经济价值。在矿产勘探实践中,应重点推广高密度电法的应用,强化对地质样本的检测分析,通过测定土壤电解质参数来准确判断矿藏分布特征。该方法还可结合电流强度、电阻率等电学指标进行岩性鉴定,为准确判定岩土物理性质提供科学依据。这种技术方法对岩土工程勘察具有重要实践价值,不仅能显著提升作业效率,更能确保勘查成果的可靠性。其技术优势主要体现在操作便捷性、成本可控性以及数据准确性等方面,为工程地质调查提供了强有力的技术支撑。

2.4 废弃泥浆处理

完成地质勘探作业后,必须对钻探设备实施彻底清洁,防止残留泥浆损害机械性能。清洗作业会产生大量含毒废水,若未经净化直接外排,将造成显著的环境风险。此类废浆成分极为复杂,包含悬浮颗粒、金属离子及含硫化合物等多种污染物,处置前需进行详细成分分析。对于可回收利用的泥浆组分,应采用适当工艺进行再生处理;无法二次利用的部分则需通过净化技术去除有害物质。实践表明,采用分级净化工艺能有效实现固液分离。处理后的上层清液可循环利用,底部淤积物则需专业处置以减轻生态影响。

2.5 便携式模块化钻机应用

在绿色勘查技术体系中,创新研发的高效环保钻探设备占据关键地位。其中,模块化便携钻机凭借其结构紧凑、拆装便捷、岩层切削性能优异等特点,成为绿色勘探作业的核心装备。与传统钻探设备不同,该机型创新性地整合了钻杆与套管功能,在遇到松散破碎地层时可直接将钻杆转换为临时套管,确保钻孔稳定性。配套使用的薄壁钻具组相较于常规 Q 系列绳索取心钻具,其切削接触面更小,形成的环状间隙更窄,在高速运转时不仅提高了破岩效率,还大幅降低了岩层扰动,显著减轻了勘探作业对周边生态的负面影响。

在实施绿色勘查作业时,需严格控制设备占地规模与施工范围。模块化便携钻机完全符合这些环保技术要求,实际应用中需结合绿色勘查规范、地形条件等因素科学规划孔位布置。该机型充分发挥了重量轻、移动便利、占地少的优势,配合可移动式泥浆净化系统对废弃钻井液进行环保处理,从而全面提升矿产勘探工程的环保技术水平,有力促进了勘探工程向绿色可持续发展方向转型。

结论

绿色勘查技术在矿产资源勘探中的实践运用是贯彻生态友好型勘探政策的关键基础,同时也是促进勘探行业可持续进步的核心技术支撑。当前阶段,强化环保勘探工艺的研发与实际运用已成为矿产勘探行业的普遍认知,今后生态化、高标准发展将更深入地带动环保勘探方法在资源勘探中的广泛推广与深度使用,必须恪守环境保护的首要准则,重点突破勘探作业过程中的生态难题,根据区域特点选取适宜的环保勘探方案,优化勘探作业技术能力,推动矿产资源勘探行业良性发展。

参考文献

[1]钟强.绿色勘查中减少探矿工程对环境影响的技术方法[J].西部探矿工程,2022,34(08):107-109.

[2]窦路,李富贤.绿色勘查技术在探矿工程中的应用探讨[J].内蒙古煤炭经济,2022,(06):163-165.