简析如何利用矿产勘查技术手段推动矿产资源绿色开采

2020-02-25黄敏华

世界有色金属 2020年22期

黄敏华

（江西省地质矿产勘查开发局赣南地质调查大队，江西赣州 341000）

在我国持续推动生态文明建设的大背景下，矿产资源开发污染问题一直是社会各界关注的重点，为了全面贯彻资源可持续发展观，自然资源部门从2005 年开始就不断对矿产资源开发工程进行规范，号召建立绿色矿产，对矿产资源实现绿色开采。绿色开采是一个复杂的概念，需要结合地理空间、社会经济要素、矿区实际情况等多个方面，对开采工作进行设计和要求。实现矿产资源的绿色开采，即是指在建设矿山、开发矿区的过程中，科学有序地对矿产资源进行开采，对矿区周边生态环境的扰动控制在一定程度内，保护矿产资源周边伴生资源，维护周围土壤生态平衡，减少垃圾排放，高效利用资源，合理进行开采。绿色开采，不仅是政策的要求，也是企业必须要肩负的社会责任[1]。

因此，开采矿产前的勘查阶段，就成为了矿产资源绿色开采不可或缺的施工部分。勘查矿产，本身就是矿产资源开采不可或缺的环节之一。因为矿产勘查技术的先进性，在对矿产进行勘查时能够全面地掌握矿产资源及其周围环境的信息，有利于绿色开采的实施。

因此，探析矿产勘查技术手段对矿产资源绿色开采的推动作用，成为建设绿色矿山、实现绿色开采的重要研究方向。

1 利用同位成矿勘查理论精准定位矿产资源

实现矿产资源绿色开采，是可持续发展战略的重要组成部分。矿产资源开采过程中经常会出现扰动周边生态环境，对河流、地下水造成污染等问题，如图1 所示。

如图所示，没有规划的、盲目的开采会导致资源的浪费，同时对不必要开采地区的生态环境也会造成破坏，违背了矿产资源绿色开采的初衷。在进行矿产资源开采前，应该结合地质资源的实际状况，进行合理有效的地质矿产勘查工作，保证勘查的质量和开采的精度[2]。因此，要想建设绿色矿山，就要对周边环境进行技术勘查，同时精准定位矿产方位，对矿山的地形、地质、地貌都要做到充分了解。

图1 矿产资源开采对环境的破坏

利用同位成矿理论勘查矿产资源，能够迅速定位地质中的矿产资源，避免在开采过程中，开发到其他非矿产资源的地质部位，不仅造成人力、物力的浪费，也会对矿产环境造成负面影响。运用同位成矿理论进行矿产勘查，是一种非常稳定的勘查矿产的手段。不同种类的矿物质，虽然身处不同的地貌结构，有着不同的形成周期，在客观因素的影响下，它们都会表现出一种稳定的成矿规律。而同为成矿理论就是通过对区域性的矿床进行数据分析，提取矿物质的形成规律，利用规律定位矿产位置。因此利用同位成矿理论进行矿产勘查时，即便是地形条件非常复杂的大型矿床，也能够迅速利用矿床的组织结构特点，找到矿产资源。

2 使用地磁测量勘查技术无污染辨别矿床位置

绿色矿产资源开采，意味着在矿产开发过程中，要避免对环境的损伤。绿色矿产资源开采的最终目的是为了资源的可持续化使用，因此在开采过程中要避免过度开发和对环境的极端破坏，只有在维持环境健康的基础上进行工程开发，才能够长久地保证矿产资源的储备[3]。在开发矿产资源时，应保证工程开发过程中不对周围土壤造成损害，也要避免在勘查地质、地形的过程中，因为钻探、挖掘等技术手段，对环境造成扰动，或者排放废水废气、固态垃圾对环境造成污染。绿色矿产资源开采，需要的是在开采结束后，能够在矿产周围土地实现复垦，土地能够不受影响的恢复治理，并且在矿产周围土壤不受污染的情况下实现绿化。

想要实现上述目标，就需要在矿产资源开采前，对矿产资源所在矿床进行准确的搜索，避免大规模的挖掘，过度使用物力，造成污染，或者伤害土地肥力。使用地磁测量方法，能够迅速辨别矿床位置，同时在勘查过程中不会造成任何污染。

地磁测量的原理是通过地磁场指针辨别时间与空间的磁场变化波动，来搜寻地质、海洋中的矿床信息。磁场示意图如下：

图2 地球磁场示意图

地球磁场如图2所示。使用地磁测量勘查技术方法，检测地质中的地磁强度，就能够找到地下的矿产资源。这一方法不只精确度非常高，同时能够有效避免开采矿产资源工程中对环境造成破坏，地磁测量非物理测量，没有固态垃圾和气态垃圾遗留、排放的问题，对开采后土地的复垦也不造成任何负面影响，是实现矿产资源绿色开采的有效勘查手段之一。

3 实现节能开采

在开采矿产的过程中，不可避免地会使用到耗能型设备。因此如果想实现矿产资源绿色开采，保证回采率、保护水与矿井的循环利用，那么在整个开采流程中，节能就成为了必须解决的问题。利用地质体运动勘查手段对矿产资源进行勘查，是实现节能开采的有效方法。

利用地质运动理论，对矿产资源进行勘查，需要相关勘查工作者详细掌握地质体运动的特点，运用知识理论储备和实践工作经验，按照时间、空间对矿产资源方位进行定位，遵循从大到小、从粗到细的寻找规律，从不同的矿带和不同的地质类型中，依靠地质体运动特点，找到地质中矿产的位置。

使用地质体运动勘查矿产资源，能够避免耗能类设备在勘查矿产阶段的使用，合理缩减了能源的浪费。同时，在使用地质体勘查矿产资源时，能够多尺度、多方位地搜集矿山数据，将实时生产需要的有效信息与矿产的真实情况结合，有助于在后续的开采过程中进一步节能减排，实现资源的最大化利用和开发的消耗最小化。

4 提升回采率

矿产属于不可再生资源，因此在开采过程中，需要不断移动开采位置，对矿带不断进行挖掘，同时开采过程中需要建设矿采巷道、采区，挖掘矿井，建设矿区。这一系列的矿产开采工作，导致了矿产开发过程中的污染、浪费，和对环境的破坏，同时也会出现因为过度开采，耗尽地底矿产资源的问题，对矿产周边地区造成极大的污染负担。因此在开采矿产过程中，不能只注重眼前的经济效益，还应遵守科学的可持续发展观，负担起社会责任[4]。

回采率就是验证矿产开采企业的最好标准，矿产资源周边通常伴生着许多其他的自然资源，如煤层气、矿井水等。在矿产开采过程中，会不可避免地打破早已稳定的生态循环结构，不同程度地影响到生态平衡，开采残留的废渣、废石、尾矿，也会成为生态循环中的一部分。绿色矿产开采的实现，能够最大限度的保护矿区周边生态环境平衡，使资源不至于一次性枯竭，能够循环开采、循环利用，回采率也因此上升。

而要提升回采率，在勘查矿产阶段，就需要对开采工程做出全面规划。避免开采过程中出现多地开采、同时挖掘，破坏矿区周边完整生态环境的问题。可以利用成矿规律，进行矿产的勘查。

成矿规律研究分析，是需要使用物化探测找矿技术的勘查手段。它是在合理分析矿区井田成矿规律的基础上，对制约矿产勘查工作的客观条件进行科学分析，通过这一勘查技术，能够在地质深层位置找到深层次的矿产资源，不受矿床类型、矿床深度的影响。物化探测技术，能够帮助开采人员掌握成矿系统理论，为开采工作提供重要的空间信息支持。

矿产资源绿色开采，依靠的是大量的地理信息、空间信息才能实现，这些信息具有多尺度、多维度、复杂等特点，在矿产资源开采中很容易混淆或者模糊，对矿产资源开采造成影响。在对成矿规律进行分析后，在勘查矿产阶段，就能够对这些信息进行整合，建立矿产资源绿色开采研究体系，节省环境成本，使矿区内部生态循环一直保持稳定状态，提升回采率。