寧夏吳忠市青山化工灰巖礦勘探綠色勘查實踐

郭亞龍，韓茂武，劉 雷，霍高普

(中國建筑材料工業地質勘查中心寧夏總隊，寧夏 銀川 750021)

近年來，全國國土資源系統和地勘單位以習近平新時代生態文明思想為指引，以生態文明建設為目標，既要找到金山銀山，更要保護好綠水青山，全面推進地質勘查行業綠色可持續發展[1]。寧夏全面推進礦產資源綠色勘查，實現礦業轉型和綠色發展。

寧夏吳忠市青山化工灰巖礦勘探是寧夏自然資源廳2021 年度地方急需礦產資源勘查項目之一，該項目嚴格按照《綠色勘查指南》、《綠色地質勘查工作規范》和《寧夏綠色勘查技術規程》等要求執行，將綠色勘查貫穿于地質勘查全過程。本文以該項目的綠色勘查實踐，闡述了從前期勘探設計到科學規劃施工貫徹綠色勘查要求的工作思路，總結了在標準化項目部建設、道路修筑、槽探鉆探施工、樣品采集、和諧勘查等方面的主要技術措施[2]，并對項目綠色勘查效果進行評價。為寧夏地表植被覆蓋率低、基巖出露的石灰巖礦山開展綠色勘查工作提供可借鑒的經驗做法。

1 項目概況

青山化工灰巖礦位于寧夏吳忠市紅寺堡區南部與同心縣交界處，礦層賦存于奧陶系下—中統天景山組[3]，礦石品位優質，滿足水泥用、制堿用石灰巖礦石質量要求，為一大型水泥及化工灰巖礦床。

礦區及周邊地貌類型主要為溝谷及山梁，地形切割較大，海拔標高1 680 ～1 911m，相對高差231m，屬低中山區。礦區內基巖基本裸露，分為南北兩段，中部有第四系黃土覆蓋，厚度幾米至數十米不等，上有人工栽植檸條林地，其余地段為少量耐旱低矮草本植物生長，礦區地處干旱—半干旱氣候區，蒸發強烈，風大沙多。礦區所屬土地類型為天然牧草地，土地為村集體所有，部分種植檸條人工林地，現已封山禁牧。礦區不占用國家Ⅱ級以上林地、耕地保護區及生態評價區；無居民居住、文物遺跡等建筑，礦區及周邊未設置有生態保護區域，不在生態保護紅線內。

礦區部分地段山勢陡峭，修筑簡易便道和機臺及少量采樣剝土工程對表土及低矮植被會造成一定的影響和破壞，此外，地表刻槽及鉆孔劈心取樣會形成粉塵和噪聲污染。依據寧夏自然資源廳將綠色勘查貫穿于地質勘查全過程，研究探索和推廣運用新方法、新技術、新工藝的綠色勘查要求，在保證查明青山化工灰巖礦床形態、規模等地質特征以及礦石質量等勘查工作質量的前提下[4]，采用科學合理的勘查手段，有效降低了對礦區及周邊生態環境的破壞和擾動，達到了自治區綠色勘查的要求，實現了地質勘查和生態保護協同健康發展的目標。

2 綠色勘查原則

依據礦區自然地理條件和石灰巖礦的勘查方法，項目初期，堅持“預防為主、保護優先、合理利用”的原則，明確項目環境恢復治理工作的責任主體、工作任務和管理目標；項目施工中，堅持“因地制宜、科學合理、切合實際、注重實效”原則，通過運用科學適用的勘查手段、設備和方法，實現勘查全過程環境影響最小化控制，并恢復受擾動的生態原貌。項目實施全過程，堅持“先設計、邊勘查、邊治理、邊驗收”原則，采取分期批準的方式，對恢復治理完成的區域及時組織驗收，治理一片、驗收一片。綠色勘查原則的確定，為全面有效地開展綠色勘查工作提供了堅實的保障。

3 綠色勘查實踐

3.1 綠色勘查設計

項目開展前，進行詳細野外踏勘，摸清了區域自然生態環境現狀，統籌考慮項目實施和礦產開發對生態環境影響。編制勘查設計時，將綠色勘查編入《寧夏吳忠市青山化工灰巖礦勘探設計》單獨章節，分別從目的任務、勘查方法和技術措施、環境恢復治理工作部署、和諧礦區建設和預期效果5 個方面做出具體的工作部署，對項目場地建設、道路施工、槽探(剝土)工程、鉆探工程及采樣等方面可做出可行性分析和具體規劃。項目開展過程中，嚴格按照勘探設計執行，基本實現了對生態環境擾動最小化。

3.2 綠色勘查準備工作

項目開展前，組織項目技術人員及外包施工人員共同學習《綠色勘查指南》《綠色地質勘查工作規范》《寧夏綠色勘查技術規程》及綠色勘查設計，對每項單工程制定綠色勘查施工及恢復方案。現場施工期間，由項目綠色勘查工作小組現場監督，做好驗收及登記。此外，項目部及礦區施工現場制作醒目的綠色勘查及安全施工標識牌、宣傳橫幅等，將綠色勘查理念深入貫徹于項目每個人心中，得到了項目監理方及當地百姓的一致好評。

3.3 標準化項目部建設

為保證項目建設標準化，項目部租用礦區附近的閑置民房，該民房坐落位置交通便利，產權手續齊全，當地居民民風淳樸，適宜辦公和生活。項目部占地面積約900m2，本次共劃分為6 個功能區，分別為綜合辦公會議室(含黨建)、宿舍、廚房、停車場、巖心存放區及衛生間，各分區內體系制度健全、責任分工明確。此外，項目部配置有新冠疫情防控設備及物資、消防器材等，生活垃圾統一存放于指定分類垃圾箱，由屬地垃圾處理站統一清運處理。通過標準化項目部建設，為整個勘查項目提供了良好的辦公、生活條件，同時充分展示了新時代地質工作者的精神面貌。

3.4 道路施工

礦區南北溝谷發育、中部較為平緩。針對地形地貌現狀，綜合勘查規范要求，提前科學規劃鉆機進場道路及鉆孔孔位。礦區原有一條南北向簡易砂石路貫穿整個礦區，項目作為野外作業的主道，鉆孔大部分可通過該主道直達，部分鉆孔就近分支修筑簡易便道就位。本次共施工鉆孔48 個，僅有4 孔位于陡坡難以就位，新修臨時便道608m/4 條(北段198m/3 條、南段410m/1 條)。新修道路施工以重安全、少占地為原則，路基盡量避開植被，選擇基巖風化層或坡積物，盡可能減少對原始地貌的擾動(圖1)。

南北局部山坡地段，新修道路和機臺一般為基巖風化層或殘破積物。選擇距主線最近的路線分支修筑，路寬滿足小型爬山虎行使，機臺以袋裝砂石壘筑、腳手架支護加固為主(圖2)，盡量不破壞原始地貌。山頂平緩地段，選擇距主線較近、植被稀少的分支路線，采用小型爬山虎直接搬運至機臺，所過之處僅留有車轍印痕，施工結束后整平并撒播草籽，使其自然恢復。在便道修筑過程中，及時拍攝事前、事中及事后平整復綠影像資料[4]，并對各修筑便道實地規劃和測量，建立施工登記及事后檢查驗收臺賬。

3.5 槽探(剝土)施工

礦區石灰巖礦層大范圍裸露于地表，僅在山前緩坡處覆有黃土、碎石等坡積物。剝土工程一般在基巖風化層或坡積物處實施，表層植被稀少或無植被。施工前，就安全、環保、技術等方面對施工人員進行培訓交底，施工時采用人工開挖，并嚴格限定開挖寬度，對有簡單植被生長的取樣線，依據勘查規范進行適當偏移，從根本上降低對環境的影響。為滿足地表刻槽取樣，施工剝土寬度0.8 ～1.0m、深度0.3 ～0.6m(平均深度不大于0.4m)，對原始地貌的影響不大，局部開挖較深地段，野外驗收通過后及時予以回填平整(圖3)，并進行播撒草籽復綠。剝土施工過程中，做好綠色勘查相關資料的收集，以及施工前后影像資料的采集。

圖3 剝土施工完成效果及后期回填恢復

3.6 鉆探施工

項目已于2014 年完成普查工作，為進一步控制礦層埋藏深度、礦層形態、礦層厚度、礦石質量變化情況，項目設計施工鉆孔39 個；同時部分地段以淺鉆代替地表刻槽采樣，設計施工淺孔9 個，均采用開口孔徑89mm，終孔口徑75mm 的鉆孔結構[5]。各鉆孔在施工前均進行了環境影響評估工作，多數鉆孔施工對環境影響較小，部分鉆孔經過討論研究，給予適當位置偏移，對環境影響做到最小化，各鉆孔平臺施工后均進行人工恢復。

(1)鉆機設備輕便化。針對鉆探設備進行選型，應選擇具備合金技術的模塊化設備，從而方便鉆探施工過程中的拆卸、運輸和安裝[6]。本勘查項目采用4 臺便攜式全液壓巖心鉆機，每臺鉆機由3 ～4個動力模塊組成，其特點有輕便快速、便于搬運、機動化程度高、鉆進效率高、占地面積小等特點。搬運設備采用小型爬山虎，占用路面寬度不足1m。該設備較傳統鉆探設備而言，大大減少了生態環境的擾動(圖4)。

圖4 鉆孔施工現場實景

(2)機臺建設規范化。為盡可能的減小場地使用面積，依據現場地形條件對機臺進行分區布置，共劃分為工作區、材料區及巖心區三個功能區，每個機臺安全環保體系制度健全，防護措施到位，鉆井液采用清水自然造漿，取心處及管材堆放區均鋪設防泥漿污染塑料布，最大化的防治滲漏污染。

(3)鉆探用水鋪管輸送。礦區中部有人工栽植檸條人工林，為防止運水車輛對道路造成損傷和揚塵污染，項目鉆探用水采用全線鋪設水管輸送，鋪設水管全長達4km，并用環保水囊儲水作為中轉，解決了傳統車輛運輸對生態環境造成的危害問題。

(4)機臺場地生態恢復最大化。礦區南段山頂平緩地段植被較基巖區發育，部分鉆孔終孔時正值夏季，土質干燥、場地難以恢復，項目采用整平、灑水、播撒耐旱草籽、覆膜的方法進行恢復治理，生態恢復效果良好，做到了無痕勘查(圖5)。

圖5 鉆孔機臺施工前后對比實景

(5)施工管理及資料提交。作業全程貫穿綠色勘查理念，事前踏勘選擇距離短、植被少的區域部署修路路線和機臺位置，并對施工人員開展安全、環保、職業健康、技術等方面的培訓與交底；事中跟進日常檢查與整改；事后及時檢查驗收，做好登記，并依照《綠色地質勘查工作規范》要求，制定綠色勘查施工細則，最終提交綠色勘查專項實施方案、鉆孔綠色勘查交底書、探礦工程場地平整施工登記表、鉆探工程施工環保措施登記表、探礦工程場地環境修復情況登記表、鉆孔綠色勘查檢查與驗收記錄表，以及各鉆孔施工原始地貌、恢復過程、恢復效果影像等資料[7]。

3.7 采樣施工

(1)地表采樣。地表樣品采自地表基巖裸露或剝土工程中，采用切割機連續刻槽采取。施工時，為切割機配備噴淋裝置，并鋪設采樣布進行隔離，事后清掃干凈采樣現場，有效減少了切割時廢石迸濺對環境造成的粉塵和廢棄物污染。

(2)鉆孔采樣。項目租用項目部相鄰獨立閑置院落作為各鉆孔巖心擺放區，院落周邊住戶稀少，僻靜安全。項目部購買了彩條布，搭建采樣棚，有效減小了鋸切采樣粉塵的傳播。此外，采樣時間盡量與當地居民勞作時間一致，降低取樣對周邊村民的影響。

3.8 野生動植物保護

礦區內及附近野生動物以鼠類為主，另有狐、獾、貂、兔、黃鼬、蜥蜴等；野生植物以草本植物為主，另有人工栽植檸條等。勘查道路施工、場地平整、現場作業充分考慮了野生動植物保護，避開動植物棲息地，對無法避讓的檸條等灌木，進行移栽保護，施工撤場后及時補種復綠。

3.9 和諧勘查

項目在取得中標通知書，簽訂勘查合同，監理下達開工令后方才開展，并向項目所在地(寧夏吳忠市同心縣、紅寺堡區)自然資源局和應急管理局進行了報備。勘查過程中，項目組積極宣傳綠色勘查理念，規范作業人員勘查活動，言行文明有禮，尊重當地居民宗教信仰及風俗習慣，遵守礦區所在地的鄉約民俗[8]。正確處理好與當地的社會關系，對勘查占用的集體土地及道路，及時溝通補償，避免產生矛盾。此外，積極爭取到了相鄰礦山的大力支持，將附近礦山的礦坑水，通過水管輸送的方式，二次利用到項目鉆探施工及道路防塵降塵工作中，有效降低了相鄰礦山的蓄水壓力。

4 結論與建議

4.1 結論

寧夏吳忠市青山化工灰巖礦勘探項目通過前期詳細的野外踏勘，以及施工過程中的精心設計和組織，將綠色勘查理念貫穿于項目全過程，因地制宜、集思廣益，科學管理，告別了以往地質勘查只勘查，不治理的弊端，取得了地質勘查與綠色勘查相互依附，相互促進的良好效果。項目綠色勘查也經寧夏自然資源廳專家組以優秀的成績通過驗收，為寧夏區內同類型石灰巖礦山開展綠色勘查工作起到了一定的參考和借鑒作用。

(1) 先設計后勘查。項目在設計初期，根據礦區自然地理條件，因地制宜編制可操作性性的設計方案至關重要，并在勘查施工過程中，密切關注及時調整。

(2) 健全管理制度。項目需要建立較為完善的培訓、檢查、驗收制度，各項施工及環境修復措施嚴格按照要求執行，并做好了管理工作資料的記錄(包含勘查施工事前、事中、事后影像資料、檢查整改記錄等)。

(3) 環境影響因素控制措施要有實操性。項目實施對環境影響因素主要有修筑簡易便道和機臺、槽探(剝土)工程、刻槽采樣等方面，對表土及低矮植被造成一定影響，這也是一般勘查項目的重要影響因素。項目在道路修筑時，盡可能利用已有道路，結合后期礦山開發時便道二次利用，優化新修便道路線，并盡可能的多關聯鉆孔，以重安全、占地少為原則，道路規格僅限于滿足運輸施工設備進出即可，項目在勘查過程中對礦區生態的影響降到了最低，取得了良好的平整、復綠恢復效果。

(4) 植被恢復不僅要選擇適宜當地干旱環境生長的植物種子，同時也要適時掌握天氣動態，最好在降雨來臨前松土、培土、播撒草籽，充分利用自然降雨條件，旱季要做好灑水保濕，確保成活率。

(5) 礦地和諧尤為重要。勘查單位工作中樹立了良好的單位及員工形象，正確處理當地和諧關系，樹立“綠色勘查理念”，實現了科普宣傳與地質勘查相結合。

4.2 建議

綠色勘查是生態文明戰略在找礦領域的具體舉措，是生態文明視角下一種全新的勘查模式，是新時代保障國家能源資源安全的必然要求[9]。想要消除、減少地質勘查對生態環境的影響，就必須以經濟、環境、社會的全面和諧發展為契機，推動整個勘查—開發—選冶的低碳循環發展。

綠色勘查是新時代勘查工作的一種新方法，在未來發展中將逐漸引領地勘行業走向未來。開展勘查前需要制定科學合理的勘查工作規劃，對每個單項工程均進行嚴格的審查把關[10]，在勘查過程中應積極推廣以鉆代槽、設備輕量化、水管運輸—水囊蓄水等新手段新方法，因地制宜，切實有效地達到節地、節水、節能低碳的效果，最大限度的減少或避免對生態環境造成的不利影響，實現勘查過程對環境影響最小化控制，要加大綠色勘查宣傳培訓及對新技術、新方法的進一步探索，實現地質勘查、生態環保、礦地和諧的多贏效果。