探矿工程对环境的影响与保护策略研究

2020-12-08黄仙坤

中国金属通报 2020年23期

关键词：探矿机台泥浆

黄仙坤，郑瑞

（湖北省地质局第七地质大队，湖北宜昌 443100）

探矿工程对环境的影响较为深远，水污染、大气污染、噪声污染属于其中代表，由此催生的环境破坏问题必须得到重视。近年来我国矿产资源开发力度不断提升，为规避相关环境污染问题，绿色勘察技术必须得到科学合理应用，这正是本文研究的关键所在。

1 探矿工程对环境的影响

1.1 水污染

探矿工程带来的水污染问题较为严重，主要体现在三个方面：第一，钻进事故等引发的钻进泄露会导致地下水、地下河中直接排入未经处理的废水，这会导致水污染问题出现；第二，钻进过程中未经处理的废水直接排放，项目附近河流会因废水而污染；第三，完成钻进工程后，周围岩土层因井中的废水渗透而污染，进而影响水污染。值得注意的是，上述废水含有重金属、混凝剂、发泡剂、稀释剂等有毒有害物质，水污染会随地下水系及河流系统扩散，污染范围较大，很多时候会威胁矿区外的群众[1]。

1.2 大气污染

有毒有害气体很容易在探矿工程施工过程中产生，大气环境很容易因此受到影响。探矿工程施工产生的气体不仅会威胁施工人员安全，还能够随气流的运动扩散，长期吸入会导致人体呼吸道和肺功能受到严重损害，天然气钻进施工可能出现的硫化氢泄露等事故便属于其中典型，这类事故带来的环境污染和人身安全威胁必须得到重视[2]。

1.3 噪声污染

探矿工程施工产生的噪声污染也不容忽视，车辆运行、机械运转、爆破均可能引发这一环境污染问题。对于数量繁多、工作量较大的探矿工程机械来说，施工过程中的噪声较大，这种污染会对人的生活和健康造成严重影响，同时对附近的动植物也会产生一定负面影响，如导致物种灭绝或迁移，因此噪声污染问题同样需要设法应对。

2 探矿工程环境保护策略

2.1 提高勘查水平

为强化探矿工程环境保护，可首先从勘查技术入手，为提高勘查技术水平，需对规划施工进行针对性强化。考虑到探矿工程施工产生的废水含有大量有毒有害物质，同时噪声污染问题也较为严重，因此在具体施工开始前，必须对当地环境结构开展全面评估，同时明确认识施工范围。探矿工程施工场地应建设于道路两侧等部位，为保证材料在极其脆弱环境中运输带来的影响能够降到最低，可考虑采用直升机、起重机、拖拉机等设备，路面植被受到的损害可随之下降。此外，探矿工程施工还需要优选技术水平和综合素质较高的人员，施工队伍的环保意识培养也需要得到重视[3]。

2.2 强化环境保护

为更好降低探矿工程对环境造成的影响，环境保护的强化也需要得到重视，具体可从探矿工程产生的废泥浆入手，包括地面设备的冲洗水、打水泥塞废水、废弃泥浆，这类废泥浆具备不可控排放、间歇性排放、污染物种类多样、点多面广等特征，一般污染物由硫化物、重金属等组成，如无法合理处理钻探施工产生的废弃泥浆，随意排放将引发严重的环境污染问题。因此，需要严禁直接排放无回收价值浆液的行为，严格落实三级净化无害处理，条件允许的情况下还需要回收利用有价值浆液。此外，施工还应尽可能选用环保泥浆，在关注泥浆性能和钻探工艺的同时，泥浆原料可能带来的环境问题和具备的毒性危害也需要得到重视，具体可从泥浆处理剂的优选入手，避免大范围高浓度的有毒、有害处理剂在探矿工程施工过程中聚集。可采用生物聚合物环保泥浆进行施工，在保证封堵、润滑、坍塌等钻探性能的同时，具备生物自然降解特性的生物聚合物环保泥浆在预防环境污染、维持外界酸碱平衡方面也能够发挥积极作用，这类新型材料的应用可较好服务于探矿工程的环境保护。

2.3 恢复周边环境

为降低探矿工程环境影响，工程结束后的周边环境恢复极为关键。如于存在大量珍稀动植物的地区进行探矿工程施工，探矿工程对环境的污染往往较为严重，此时必须针对性考察生态环境，编制相关预案，以此及时发现相关问题并及时进行治理。以高原地区的探矿工程施工为例，如工程导致面积较大的高原植被破坏，植被损害可基于人工植草恢复，以此保证当地生态环境受到的影响降到最低。此外，在施工环境和经济条件允许情况下，绿色修复的针对性开展也不容忽视，如采用草皮移植、植树造林等措施，将现有草皮于探矿工程开始前移植到其他地方，工程完成后移回原处，探矿工程环境影响即可进一步降低。

3 实例分析

3.1 工程概况

为提升研究的实践价值，本文以某勘查区作为研究对象，自探矿权设立以来，该区域累计查明黄金储量达到49t。结合详查工作基础，需提升地质工作程度到勘探程度，共设计15 个钻孔、18500m 的钻探工作量，在距村庄不远的农田内设置多数勘探孔。结合同类工程经验和实际情况进行分析可以发现，该探矿工程对生态环境扰动较大，具体影响主要表现为对土壤、水体、植被、动物、地貌组成生态系统的扰动，如生活垃圾、泥浆、机器油污带来的水土污染，以及车辆造成的植被破坏、道路修筑带来的植被损毁和地貌破坏。为降低环境影响，案例工程围绕影响环境的因素开展了针对性分析，最终锁定了三方面主要因素：第一，钻探施工对农作物的扰动和部分土地的占用；第二，废弃油污、泥浆材料渗漏对地下水、植被、土壤等造成的污染；第三，施工现场噪声对周边居民、动物造成的影响。

3.2 编制绿色勘查建设规划

为降低案例探矿工程对环境的影响，工程针对性编制了绿色勘查建设规划，这一规划严格贯彻了“绿色、创新、协调、开放、共享”与“绿水青山就是金山银山”理念，重点突出了环境保护和资源节约内容，最终基于责任分工和管理流程完成了绿色勘查规划。规划明确了绿色勘察具体目标和主要任务，提供一系列实用性较强的保障措施，探矿工程的绿色勘察建设获得了路径支持，绿色勘查标准和制度的制定也获得了依据，如《固体矿产绿色勘查工作标准》、《绿色勘查项目建设管理办法》，这类标准和制度在案例探矿工程建设中得到了严格遵循。

3.3 推行标准化管理

案例探矿工程在勘察设计优化中投入了大量精力，在应用绿色勘察技术的过程中，严格推行了标准化管理，具体采用了图1 所示的一基多孔设计。

所谓一基多孔，指的是多个钻孔在一个基台进行施工，这种设计不仅能够较好实现勘查技术规范要求的满足，同时能够实现施工对生态环境扰动和土地占用的减少，绿色勘查理念得到了较好落实。在推行标准化管理的过程中，工作还重点开展了现场布置优化，机台的分区化、定置化管理得以遵循标准化管理要求开展。在布置机台现场前，工程针对性开展了图2 所示的机台布置设计，后期布置严格遵循该设计开展，同时落实标准化管理，施工区环境扰动、占地面积减少得以更好实现。

3.4 充分利用新型技术

为保证绿色勘察技术更好服务于案例探矿工程，工程基于绿色发展原则，充分利用了一系列新型技术，如对钻机开展节能改造，在优化钻机结构的过程中将原有离合器去除，配置软特性启动控制柜，以此实现无极调速和变频控制，普通电机停止和启动、离合器分离和接合带来的冲击得以降到最低，钻机的使用寿命在这一保护下大幅延长。同时采用同功率变频电机开展了电机改造，过载能力强、启动转矩高的变频电机在节能方面表现出色，且能够实现无极调速，可实现20%以上的电耗降低。钻机故障率在改造后大幅降低，随之减少的维护工作量也能够证明新型技术的应用价值。工程的技术革新还围绕冲洗液循环系统开展，以往传统水泥抹砌工艺的池槽被淘汰，工程采用玻璃钢材质的池槽，一次性使用可规避效率低下的养护工作，同时可实现防渗效果优化、重复使用，资源节约、成本降低得以实现。多级隔板加设于循环槽中间，这使得岩粉沉淀时间缩短、沉淀效果提高，16g/L 的流出循环液岩粉含量得以降低至5g/L，实现了68.75%的降低。工程还同时针对性设计了池槽盖板，并使得泥浆池顶部和循环槽在安装时至少高于地面10cm，泥浆因雨水外溢问题得以规避，同时省略了以往需要设置的岩粉池、泥浆池安全围栏，更加合理布置的冲洗液循环系统使得工程的环保性能进一步提升。

3.5 其他环境保护措施

为规避案例探矿工程产生的废弃物引发污染问题，在完成无污染施工后，工程机台针对性回收了浆液并进行循环利用。对于施工过程中产生的岩粉，采用无害化集中处理方式，不对外排放，同时岩粉处理登记需严格开展。施工现场布置有分类垃圾箱，用于分类存放机台现场生活垃圾，垃圾定期开展无害化集中处理。对于施工过程中产生的废油，定期进行回收，在油水分离处理后进行二次利用，环境污染问题得以进一步规避。为规避扬尘和土壤污染问题，铺设环保土工布于施工现场，可基于进入现场作业的车辆临时收起对应位置土工布，完成作业后恢复土工布原状态；为控制工程噪声污染，案例探矿工程围绕周边村庄开展了针对性调研，并最终布置了隔音墙于机台施工区四周，隔音墙高度为2m，结合针对性检测可以确定，隔音墙布置后存在64dB 内的噪声分贝，工程噪声得以实现绿色勘查标准要求的满足，工程对环境的影响进一步降低。