高 超,崔志磊,牛 博,郎朋林,張化鵬,齊 松
(內蒙古山金地質礦產勘查有限公司)
綠色地質勘查(下稱“綠色勘查”)是一種先進的勘查方式,正確運用綠色勘查理念指導找礦可以解決環境保護與地質勘查相沖突這一難題。綠色勘查把保護生態環境放到地質勘查工作的首要位置,通過科學合理布局勘查工程,采用對環境影響小、可恢復的勘查技術手段,減少地質勘查對生態環境的影響,最終達到生態環境保護、礦山勘查開發、地方經濟協同發展的目的[1-2]。近年來,在“綠水青山就是金山銀山”理念指引下,國家對新常態下地勘行業的發展提出了更高要求,綠色勘查逐步成為地勘行業轉型與探索發展的主流,尤其是2021年自然資源部發布DZ/T 0374—2021 《綠色地質勘查工作規范》,進一步明確了綠色勘查的定義:在地質勘查全過程中,落實綠色發展理念,通過運用高效、環保的方法、技術、工藝和設備等,減少或避免對生態環境造成的不利影響,并對環境擾動進行修復,形成地質勘查、生態環境保護與治理、勘地和諧的勘查模式[3]。該規范作為行業統一執行標準,給予了地勘行業更加明確的綠色發展方向,更加貼合了國家對生態文明建設的需求,有利于推動全國綠色勘查工作邁向新臺階。
布金黑鉛鋅多金屬礦區位于錫林郭勒盟草原地區。通過在該礦區因地制宜開展技術創新,改進傳統施工工藝,最大程度地減少對生態環境的擾動,實現綠色勘查,以期為類似地區進行綠色勘查提供借鑒。
近年來,在自然資源部的統一部署和指導下,通過不斷總結提升并推廣綠色勘查,使中國地勘行業生態文明建設理念深入人心,引導地勘行業逐漸走向綠色勘查新時代,并取得很大進展[4]。2018年,由原國土資源部地質勘查司提出,原國土資源部礦產勘查技術指導中心與中國礦業聯合會等共同編制了T/CMAS 0001—2018 《綠色勘查指南》,其為中國首個綠色勘查團體標準,提出了勘查工作中的生態環境保護和環境恢復治理各項要求,為綠色勘查項目的評審和認定提供了參考依據[5]。2019年,自然資源部辦公廳下發的《關于開展綠色勘查項目示范工作的通知》,推動了加快建立新時代綠色勘查管理制度和標準規范體系,促進了地質勘查和生態環境保護協調、健康發展,提高了能源資源保障能力,來自內蒙古、貴州、甘肅、四川、西藏5個省、自治區的18個勘查項目入選國家第一批綠色勘查示范項目名錄。2020年,在以往工作經驗的基礎上,來自山西、內蒙古等24個省、自治區、直轄市的77個勘查項目入選國家第二批綠色勘查示范項目名錄,全國綠色勘查工作逐步進入了全新的提升階段。2021年,自然資源部發布了DZ/T 0374—2021 《綠色地質勘查工作規范》,其為全國第一個正式發布的綠色勘查行業標準,標志著中國綠色勘查工作開始邁向統一化、規范化、成熟化階段。
布金黑鉛鋅多金屬礦區位于大興安嶺南段北西坡,屬于低山丘陵區,海拔1 056~1 283 m,相對高差227 m;其地形較平緩,植被發育,為草原牧區,屬于生態脆弱區。針對礦區地形地貌特點,2018—2020年,結合勘查階段工作需要,為切實達到保護草原生態環境的目的,綜合分析認為應做到以下幾方面:一是轉變工作思維觀念,廣泛宣傳綠色勘查理念,以達到入心入腦效果,并在工程設計上優先采用“一基多孔”“以鉆代槽”等新技術、新方法,盡量避免槽探工程帶來的大面積挖損破壞;二是制定具體環境保護及恢復治理措施,合理避讓植被區域、科學部署工程,以預防保護為主,從道路規劃、施工工藝、工作方法、環保減排等方面積極開展技術創新活動;三是設立綠色勘查專項資金,主要用于施工過程中的防護物資材料采購、技術創新研發及施工后環境恢復治理等相關費用支出。
一是大氣環境影響,鉆探工程用電均采用工業用電,運輸車輛排放尾氣是主要污染物,屬于無組織排放,周圍空間開闊,通風良好;二是聲環境影響,主要噪聲為鉆機、挖掘機、運輸汽車等生產設備噪聲,聲壓級為75~95 dB(A),由于草原地域寬闊,牧民居住分散,距施工區較遠,聲環境影響甚微;三是水環境影響,主要為生產廢水,即鉆探泥漿廢水,但該廢水排入蓄水池,不進行外排,沉淀后可循環利用,因此不產生污染;四是固體廢棄物環境影響,鉆探循環泥漿從鉆孔返出后,經排水溝引排至泥漿循環池,通過沉淀處理后,上清液循環利用,不外排,不產生環境污染;五是生活垃圾環境影響,集中分類收集后定期運往指定垃圾點進行處理;六是植被土地影響,主要為鉆探設備進場臨時碾壓道路植被,以及鉆探施工場地平整所帶來的環境影響[6]。
2018年,設計槽探10個,工程量2 600 m3。為加速推進綠色勘查實施工作,充分考慮“以鉆代槽”新技術,完成施工槽探4個,工程量1 524.33 m3,“以鉆代槽”替代率約60 %。2019年,設計槽探9個,工程量1 850 m3,在勘查期間考慮到綠色勘查要求,未開展槽探工程,全部采用“以鉆代槽”新技術,達到地質勘查的目的。2020年未設計槽探工程。
根據礦區內礦體產狀、形態、厚度等,結合勘查階段需求,按照勘查網度進行工程布設,2018年,設計鉆孔45個,工程量11 180 m,實際完成總進尺11 493.97 m。2019年,設計鉆孔11個,工程量3 140 m,實際完成總進尺3 503.23 m。2020年,設計鉆孔12個,工程量5 120 m,實際完成總進尺5 483.50 m。
槽探工程一般采用人工和機械相結合的方式進行開挖,施工周期短,現場一般不布置臨建設施。施工前,利用人工作業方式對原始植被層、腐殖質層進行剝離留置,采用可降解編織袋進行裝袋防護,依次堆碼于探槽一側2~5 m的平緩穩定地段(見圖1);施工結束后,按照開挖順序進行反序回填,并結合實際進行復墾復綠。
槽探工程對草地的破壞較大,不僅直接破壞地表植被及地表層序,對一些植被土壤環境薄弱地區會造成土壤流失,而且會破壞第四系中微循環水系、凍層涵養水。相比槽探工程對草地的破壞,便攜式鉆探設備占地面積較小,僅需對機臺部分用地進行平整,無需對地表進行大規模挖掘,對草地破壞較小,在生態環境自我恢復過程中,易恢復到原有狀態,環保效果較好[7]。因此,在綠色勘查具體實施過程中,可極力推廣應用“以鉆代槽”技術。
4.2.1 道路修筑
在規劃修建進入礦區的道路時,首先要確定是否有必要修建。在設計道路時,應考慮各種因素,如交通量和車輛類型。因此,必須避免施工連續的長邊坡、拱形路面等,其有助于防止徑流水沿道路匯集和流動[8]。鉆探設備進場前及時進行地表踏勘,根據地形地貌實際情況,據實編寫《單工程綠色勘查具體實施方案》,提前對施工場地和鉆探設備進場路線進行合理布置規劃,充分做好鉆探設備進場時的防護工作。
4.2.2 鉆探設備選用
施工位置多為山坡等復雜地形區域,優先選擇HTZB-500D便攜式全液壓巖心鉆機[9](見圖2),其適用于0~500 m孔段施工,具有安、拆快捷,便于搬運,占地面積小,施工操作安全、簡單等特點,尤其適合山地作業,有利于提高生產效率,最大程度地減少對生態環境的影響。HTZB-500D便攜式全液壓巖心鉆機鉆進能力及施工機場規模見表1。

表1 HTZB-500D便攜式全液壓巖心鉆機鉆進能力及施工機場規模
4.2.3 綠色勘查技術
不斷優化設計方案,選擇先進技術手段,優先考慮“一基多孔(見圖3)”“以鉆代槽”“一池多用”等先進技術手段,從源頭上減少臨時占地面積,最大程度降低因施工帶來的環境影響。

圖3 “一基多孔”技術應用示意圖
4.2.4 施工場地平整
根據鉆探設備大小及施工作業空間需求,嚴格控制場地大小,盡量減少圈占臨時用地;場地平整過程中,尤其是植被發育區,利用人工作業方式剝離原始植被層、腐殖質層,將原始植被層揭至固定區域并進行澆水、防曬等管護,腐殖質層采用可降解編織袋進行裝袋防護,施工結束后,用于原地貌復墾復綠(見圖4)。

圖4 施工場地平整現場
4.2.5 鉆井液循環系統
針對山坡等復雜地形,其土層較為稀薄,開挖溝槽的傳統鉆井液循環系統對地形地貌破壞較大。為最大程度降低對地形地貌的影響,充分利用地形地貌特點,因地制宜,開展鉆井液循環系統技術創新活動,改進施工工藝,研發應用新型鉆井液循環系統(見圖5),用于解決不挖損地形地貌這一難題。

圖5 新型鉆井液循環系統
4.2.6 鉆探機臺建設
加強施工場地規劃管理,開展功能分區建設,通過設立工具擺放區、消防器材區、鉆桿擺放區、油料材料區、巖心箱擺放區、垃圾回收區、施工操作區、工人休息區、原始植被層管護區及臨時衛生區的細化管理,并在每個分區設立相應指示牌。為達到防滲防護效果,施工場地全部鋪設防滲土工布,有效防止油污滲漏,降低地表植被擾動,防止污染土壤及水資源。通過規范化機臺建設,使現場物資材料、工具設備擺放整齊有序,施工環境安全美觀。鉆探施工現場全景見圖6。

圖6 鉆探施工現場全景
4.2.7 固廢垃圾處理
在勘查施工過程中,地表泥漿的排放、地下泥漿的漏失、生產及生活垃圾的排放、鉆探粉塵的排放對環境污染不可忽視,特別是鉆探施工過程中產生的廢水、廢漿,會對地表及地下水環境造成污染[10]。
1)現場配備分類回收垃圾箱,對施工過程產生的可回收、不可回收等垃圾進行分類集中回收,塑料、廢鐵等垃圾運至廢品回收站;廚余等其他不可回收垃圾運送至當地指定地點處理,避免污染當地生態環境[11]。
2)鉆探施工過程中產生的廢油、漿液進行回收利用;針對施工過程產生的廢水不對外排放,巖粉等廢棄物禁止就地掩埋,采取與當地環保公司簽訂《鉆探廢棄物轉運處理合同》的方式,定期集中回收轉移,進行無害化處理。
施工結束后,及時拆除現場施工設備,物資和臨時設施需運離施工現場;對場地垃圾、油污、廢液、沉渣及其他固體廢物進行分類清理、收集,并按綠色勘查規范要求進行集中無害化處理,保持現場干凈整潔。現場不能處置的污染物必須運至專業處理場。
為避免對當地環境產生新的挖損,施工現場已產生的坑、池、溝槽等,全部采取人工作業的方式,嚴格按照分層剝離土石層的順序進行回填,根據現場實際情況,按原始地形地貌進行恢復平整,恢復后的場地需達到與周邊環境相協調的效果[12]。
場地復平后,根據覆土實際情況,以人工作業的方式,適時播撒當地中等品質以上的牧草或糧食作物,并定期進行管護治理;根據礦區近年來的工作經驗,在植被發育區,通過自然修復或人工加強管護,恢復期一般為1~2 a,最短當年即可恢復至原有狀態;植被稀疏區或覆土稀薄區,通過持續加強人工管護,恢復期一般為3~5 a。
礦區以往施工的68個鉆探場地恢復治理情況統計結果顯示,當年恢復率為10 %~30 %,次年恢復率為60 %~70 %,2年后恢復率為90 %以上。鉆探場地施工前后對比效果見圖7。

圖7 鉆探場地施工前后對比效果
6.1.1 減少環境污染
2018—2020年,施工前采取鋪設土工布方式對槽探、鉆探施工現場進行有效防護防滲,累計鋪設環保土工布面積4 729.80 m2,減少環境污染面積約4 729.80 m2(見表2)。

表2 工程場地防護措施及恢復治理
6.1.2 環境恢復治理
工程結束后,根據場地實際情況,采用人工作業和機械作業相結合的方式,對槽探、鉆探施工場地及修建道路進行了恢復治理工作,累計恢復面積19 745.10 m2。
根據使用工程設備,嚴格控制施工場地面積,2018—2020年,累計施工完成鉆孔68個,預計臨時用地面積15 300 m2,通過加強管理及新方法“一基多孔”的應用,實際用地面積10 570.10 m2,節約用地面積4 729.80 m2。
充分利用“以鉆代槽”新技術,2018年探槽替代率為60 %,2019—2020年探槽替代率為100 %,極大降低了地質勘探對當地生態環境的擾動與影響。
布金黑鉛鋅多金屬礦區在內蒙古地區率先開展綠色勘查實施工作,通過積極踐行綠色勘查理念,不斷加強綠色規范化機臺建設,大力推進創新管理,深入探索綠色勘查模式,深得當地政府的大力支持,贏得當地居民的好評和信任;在努力推進綠色勘查示范項目建設及示范名錄申請入庫工作方面取得一定成績,于2019年10月20日順利通過由錫林郭勒盟自然資源局組織內蒙古第九地質礦產勘查開發有限責任公司有關專家成立專家組的評價驗收,成為錫林郭勒盟地區第一個通過專家組驗收的綠色勘查示范項目;2019年12月30日,成功進入國家第一批綠色勘查示范項目名錄。
大力推行綠色勘查是地質勘查單位面臨轉型升級的重大挑戰,也是地質勘查行業的必然發展趨勢,作為全國綠色勘查示范項目之一,布金黑鉛鋅多金屬礦區率先在內蒙古地區踐行“綠水青山就是金山銀山”理念,經過近幾年的綠色勘查實踐探索,逐步積累了豐富的工作經驗,通過對當地生態環境調查研究,制定各項預防保障措施,加大科技創新驅動,進一步優化傳統施工流程和改進生產工藝,不斷加強提升場地恢復治理效果等系列舉措,在內蒙古地區形成了可復制易推廣的綠色勘查模式,成為內蒙古地區綠色勘查示范項目。但是,隨著國家對生態文明建設提出了更高要求,綠色勘查的探索工作是永無止境的,自然資源部正式發布的DZ/T 0374—2021 《綠色地質勘查工作規范》為綠色勘查建設實施工作提供了統一的規范標準,從而進一步明確了國家對綠色勘查發展道路的堅定信心。作為地質勘查單位,只有緊緊以國家發展政策為指引,牢牢抓住行業發展機遇,認真踐行綠色勘查發展理念,主動承擔社會責任,踏實肯干,求真務實,加快實現企業轉型升級,才能真正走出一條綠色可持續、高質量發展之路。