宁夏吴忠市青山化工灰岩矿勘探绿色勘查实践

郭亚龙，韩茂武，刘 雷，霍高普

(中国建筑材料工业地质勘查中心宁夏总队，宁夏 银川 750021)

近年来，全国国土资源系统和地勘单位以习近平新时代生态文明思想为指引，以生态文明建设为目标，既要找到金山银山，更要保护好绿水青山，全面推进地质勘查行业绿色可持续发展[1]。宁夏全面推进矿产资源绿色勘查，实现矿业转型和绿色发展。

宁夏吴忠市青山化工灰岩矿勘探是宁夏自然资源厅2021 年度地方急需矿产资源勘查项目之一，该项目严格按照《绿色勘查指南》、《绿色地质勘查工作规范》和《宁夏绿色勘查技术规程》等要求执行，将绿色勘查贯穿于地质勘查全过程。本文以该项目的绿色勘查实践，阐述了从前期勘探设计到科学规划施工贯彻绿色勘查要求的工作思路，总结了在标准化项目部建设、道路修筑、槽探钻探施工、样品采集、和谐勘查等方面的主要技术措施[2]，并对项目绿色勘查效果进行评价。为宁夏地表植被覆盖率低、基岩出露的石灰岩矿山开展绿色勘查工作提供可借鉴的经验做法。

1 项目概况

青山化工灰岩矿位于宁夏吴忠市红寺堡区南部与同心县交界处，矿层赋存于奥陶系下—中统天景山组[3]，矿石品位优质，满足水泥用、制碱用石灰岩矿石质量要求，为一大型水泥及化工灰岩矿床。

矿区及周边地貌类型主要为沟谷及山梁，地形切割较大，海拔标高1 680 ～1 911m，相对高差231m，属低中山区。矿区内基岩基本裸露，分为南北两段，中部有第四系黄土覆盖，厚度几米至数十米不等，上有人工栽植柠条林地，其余地段为少量耐旱低矮草本植物生长，矿区地处干旱—半干旱气候区，蒸发强烈，风大沙多。矿区所属土地类型为天然牧草地，土地为村集体所有，部分种植柠条人工林地，现已封山禁牧。矿区不占用国家Ⅱ级以上林地、耕地保护区及生态评价区；无居民居住、文物遗迹等建筑，矿区及周边未设置有生态保护区域，不在生态保护红线内。

矿区部分地段山势陡峭，修筑简易便道和机台及少量采样剥土工程对表土及低矮植被会造成一定的影响和破坏，此外，地表刻槽及钻孔劈心取样会形成粉尘和噪声污染。依据宁夏自然资源厅将绿色勘查贯穿于地质勘查全过程，研究探索和推广运用新方法、新技术、新工艺的绿色勘查要求，在保证查明青山化工灰岩矿床形态、规模等地质特征以及矿石质量等勘查工作质量的前提下[4]，采用科学合理的勘查手段，有效降低了对矿区及周边生态环境的破坏和扰动，达到了自治区绿色勘查的要求，实现了地质勘查和生态保护协同健康发展的目标。

2 绿色勘查原则

依据矿区自然地理条件和石灰岩矿的勘查方法，项目初期，坚持“预防为主、保护优先、合理利用”的原则，明确项目环境恢复治理工作的责任主体、工作任务和管理目标；项目施工中，坚持“因地制宜、科学合理、切合实际、注重实效”原则，通过运用科学适用的勘查手段、设备和方法，实现勘查全过程环境影响最小化控制，并恢复受扰动的生态原貌。项目实施全过程，坚持“先设计、边勘查、边治理、边验收”原则，采取分期批准的方式，对恢复治理完成的区域及时组织验收，治理一片、验收一片。绿色勘查原则的确定，为全面有效地开展绿色勘查工作提供了坚实的保障。

3 绿色勘查实践

3.1 绿色勘查设计

项目开展前，进行详细野外踏勘，摸清了区域自然生态环境现状，统筹考虑项目实施和矿产开发对生态环境影响。编制勘查设计时，将绿色勘查编入《宁夏吴忠市青山化工灰岩矿勘探设计》单独章节，分别从目的任务、勘查方法和技术措施、环境恢复治理工作部署、和谐矿区建设和预期效果5 个方面做出具体的工作部署，对项目场地建设、道路施工、槽探(剥土)工程、钻探工程及采样等方面可做出可行性分析和具体规划。项目开展过程中，严格按照勘探设计执行，基本实现了对生态环境扰动最小化。

3.2 绿色勘查准备工作

项目开展前，组织项目技术人员及外包施工人员共同学习《绿色勘查指南》《绿色地质勘查工作规范》《宁夏绿色勘查技术规程》及绿色勘查设计，对每项单工程制定绿色勘查施工及恢复方案。现场施工期间，由项目绿色勘查工作小组现场监督，做好验收及登记。此外，项目部及矿区施工现场制作醒目的绿色勘查及安全施工标识牌、宣传横幅等，将绿色勘查理念深入贯彻于项目每个人心中，得到了项目监理方及当地百姓的一致好评。

3.3 标准化项目部建设

为保证项目建设标准化，项目部租用矿区附近的闲置民房，该民房坐落位置交通便利，产权手续齐全，当地居民民风淳朴，适宜办公和生活。项目部占地面积约900m2，本次共划分为6 个功能区，分别为综合办公会议室(含党建)、宿舍、厨房、停车场、岩心存放区及卫生间，各分区内体系制度健全、责任分工明确。此外，项目部配置有新冠疫情防控设备及物资、消防器材等，生活垃圾统一存放于指定分类垃圾箱，由属地垃圾处理站统一清运处理。通过标准化项目部建设，为整个勘查项目提供了良好的办公、生活条件，同时充分展示了新时代地质工作者的精神面貌。

3.4 道路施工

矿区南北沟谷发育、中部较为平缓。针对地形地貌现状，综合勘查规范要求，提前科学规划钻机进场道路及钻孔孔位。矿区原有一条南北向简易砂石路贯穿整个矿区，项目作为野外作业的主道，钻孔大部分可通过该主道直达，部分钻孔就近分支修筑简易便道就位。本次共施工钻孔48 个，仅有4 孔位于陡坡难以就位，新修临时便道608m/4 条(北段198m/3 条、南段410m/1 条)。新修道路施工以重安全、少占地为原则，路基尽量避开植被，选择基岩风化层或坡积物，尽可能减少对原始地貌的扰动(图1)。

南北局部山坡地段，新修道路和机台一般为基岩风化层或残破积物。选择距主线最近的路线分支修筑，路宽满足小型爬山虎行使，机台以袋装砂石垒筑、脚手架支护加固为主(图2)，尽量不破坏原始地貌。山顶平缓地段，选择距主线较近、植被稀少的分支路线，采用小型爬山虎直接搬运至机台，所过之处仅留有车辙印痕，施工结束后整平并撒播草籽，使其自然恢复。在便道修筑过程中，及时拍摄事前、事中及事后平整复绿影像资料[4]，并对各修筑便道实地规划和测量，建立施工登记及事后检查验收台账。

3.5 槽探(剥土)施工

矿区石灰岩矿层大范围裸露于地表，仅在山前缓坡处覆有黄土、碎石等坡积物。剥土工程一般在基岩风化层或坡积物处实施，表层植被稀少或无植被。施工前，就安全、环保、技术等方面对施工人员进行培训交底，施工时采用人工开挖，并严格限定开挖宽度，对有简单植被生长的取样线，依据勘查规范进行适当偏移，从根本上降低对环境的影响。为满足地表刻槽取样，施工剥土宽度0.8 ～1.0m、深度0.3 ～0.6m(平均深度不大于0.4m)，对原始地貌的影响不大，局部开挖较深地段，野外验收通过后及时予以回填平整(图3)，并进行播撒草籽复绿。剥土施工过程中，做好绿色勘查相关资料的收集，以及施工前后影像资料的采集。

图3 剥土施工完成效果及后期回填恢复

3.6 钻探施工

项目已于2014 年完成普查工作，为进一步控制矿层埋藏深度、矿层形态、矿层厚度、矿石质量变化情况，项目设计施工钻孔39 个；同时部分地段以浅钻代替地表刻槽采样，设计施工浅孔9 个，均采用开口孔径89mm，终孔口径75mm 的钻孔结构[5]。各钻孔在施工前均进行了环境影响评估工作，多数钻孔施工对环境影响较小，部分钻孔经过讨论研究，给予适当位置偏移，对环境影响做到最小化，各钻孔平台施工后均进行人工恢复。

(1)钻机设备轻便化。针对钻探设备进行选型，应选择具备合金技术的模块化设备，从而方便钻探施工过程中的拆卸、运输和安装[6]。本勘查项目采用4 台便携式全液压岩心钻机，每台钻机由3 ～4个动力模块组成，其特点有轻便快速、便于搬运、机动化程度高、钻进效率高、占地面积小等特点。搬运设备采用小型爬山虎，占用路面宽度不足1m。该设备较传统钻探设备而言，大大减少了生态环境的扰动(图4)。

图4 钻孔施工现场实景

(2)机台建设规范化。为尽可能的减小场地使用面积，依据现场地形条件对机台进行分区布置，共划分为工作区、材料区及岩心区三个功能区，每个机台安全环保体系制度健全，防护措施到位，钻井液采用清水自然造浆，取心处及管材堆放区均铺设防泥浆污染塑料布，最大化的防治渗漏污染。

(3)钻探用水铺管输送。矿区中部有人工栽植柠条人工林，为防止运水车辆对道路造成损伤和扬尘污染，项目钻探用水采用全线铺设水管输送，铺设水管全长达4km，并用环保水囊储水作为中转，解决了传统车辆运输对生态环境造成的危害问题。

(4)机台场地生态恢复最大化。矿区南段山顶平缓地段植被较基岩区发育，部分钻孔终孔时正值夏季，土质干燥、场地难以恢复，项目采用整平、洒水、播撒耐旱草籽、覆膜的方法进行恢复治理，生态恢复效果良好，做到了无痕勘查(图5)。

图5 钻孔机台施工前后对比实景

(5)施工管理及资料提交。作业全程贯穿绿色勘查理念，事前踏勘选择距离短、植被少的区域部署修路路线和机台位置，并对施工人员开展安全、环保、职业健康、技术等方面的培训与交底；事中跟进日常检查与整改；事后及时检查验收，做好登记，并依照《绿色地质勘查工作规范》要求，制定绿色勘查施工细则，最终提交绿色勘查专项实施方案、钻孔绿色勘查交底书、探矿工程场地平整施工登记表、钻探工程施工环保措施登记表、探矿工程场地环境修复情况登记表、钻孔绿色勘查检查与验收记录表，以及各钻孔施工原始地貌、恢复过程、恢复效果影像等资料[7]。

3.7 采样施工

(1)地表采样。地表样品采自地表基岩裸露或剥土工程中，采用切割机连续刻槽采取。施工时，为切割机配备喷淋装置，并铺设采样布进行隔离，事后清扫干净采样现场，有效减少了切割时废石迸溅对环境造成的粉尘和废弃物污染。

(2)钻孔采样。项目租用项目部相邻独立闲置院落作为各钻孔岩心摆放区，院落周边住户稀少，僻静安全。项目部购买了彩条布，搭建采样棚，有效减小了锯切采样粉尘的传播。此外，采样时间尽量与当地居民劳作时间一致，降低取样对周边村民的影响。

3.8 野生动植物保护

矿区内及附近野生动物以鼠类为主，另有狐、獾、貂、兔、黄鼬、蜥蜴等；野生植物以草本植物为主，另有人工栽植柠条等。勘查道路施工、场地平整、现场作业充分考虑了野生动植物保护，避开动植物栖息地，对无法避让的柠条等灌木，进行移栽保护，施工撤场后及时补种复绿。

3.9 和谐勘查

项目在取得中标通知书，签订勘查合同，监理下达开工令后方才开展，并向项目所在地(宁夏吴忠市同心县、红寺堡区)自然资源局和应急管理局进行了报备。勘查过程中，项目组积极宣传绿色勘查理念，规范作业人员勘查活动，言行文明有礼，尊重当地居民宗教信仰及风俗习惯，遵守矿区所在地的乡约民俗[8]。正确处理好与当地的社会关系，对勘查占用的集体土地及道路，及时沟通补偿，避免产生矛盾。此外，积极争取到了相邻矿山的大力支持，将附近矿山的矿坑水，通过水管输送的方式，二次利用到项目钻探施工及道路防尘降尘工作中，有效降低了相邻矿山的蓄水压力。

4 结论与建议

4.1 结论

宁夏吴忠市青山化工灰岩矿勘探项目通过前期详细的野外踏勘，以及施工过程中的精心设计和组织，将绿色勘查理念贯穿于项目全过程，因地制宜、集思广益，科学管理，告别了以往地质勘查只勘查，不治理的弊端，取得了地质勘查与绿色勘查相互依附，相互促进的良好效果。项目绿色勘查也经宁夏自然资源厅专家组以优秀的成绩通过验收，为宁夏区内同类型石灰岩矿山开展绿色勘查工作起到了一定的参考和借鉴作用。

(1) 先设计后勘查。项目在设计初期，根据矿区自然地理条件，因地制宜编制可操作性性的设计方案至关重要，并在勘查施工过程中，密切关注及时调整。

(2) 健全管理制度。项目需要建立较为完善的培训、检查、验收制度，各项施工及环境修复措施严格按照要求执行，并做好了管理工作资料的记录(包含勘查施工事前、事中、事后影像资料、检查整改记录等)。

(3) 环境影响因素控制措施要有实操性。项目实施对环境影响因素主要有修筑简易便道和机台、槽探(剥土)工程、刻槽采样等方面，对表土及低矮植被造成一定影响，这也是一般勘查项目的重要影响因素。项目在道路修筑时，尽可能利用已有道路，结合后期矿山开发时便道二次利用，优化新修便道路线，并尽可能的多关联钻孔，以重安全、占地少为原则，道路规格仅限于满足运输施工设备进出即可，项目在勘查过程中对矿区生态的影响降到了最低，取得了良好的平整、复绿恢复效果。

(4) 植被恢复不仅要选择适宜当地干旱环境生长的植物种子，同时也要适时掌握天气动态，最好在降雨来临前松土、培土、播撒草籽，充分利用自然降雨条件，旱季要做好洒水保湿，确保成活率。

(5) 矿地和谐尤为重要。勘查单位工作中树立了良好的单位及员工形象，正确处理当地和谐关系，树立“绿色勘查理念”，实现了科普宣传与地质勘查相结合。

4.2 建议

绿色勘查是生态文明战略在找矿领域的具体举措，是生态文明视角下一种全新的勘查模式，是新时代保障国家能源资源安全的必然要求[9]。想要消除、减少地质勘查对生态环境的影响，就必须以经济、环境、社会的全面和谐发展为契机，推动整个勘查—开发—选冶的低碳循环发展。

绿色勘查是新时代勘查工作的一种新方法，在未来发展中将逐渐引领地勘行业走向未来。开展勘查前需要制定科学合理的勘查工作规划，对每个单项工程均进行严格的审查把关[10]，在勘查过程中应积极推广以钻代槽、设备轻量化、水管运输—水囊蓄水等新手段新方法，因地制宜，切实有效地达到节地、节水、节能低碳的效果，最大限度的减少或避免对生态环境造成的不利影响，实现勘查过程对环境影响最小化控制，要加大绿色勘查宣传培训及对新技术、新方法的进一步探索，实现地质勘查、生态环保、矿地和谐的多赢效果。