地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及綠色開采技術(shù)分析

付瑩瑩，石建華

（1.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊，遼寧 沈陽 110004；2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學院，遼寧 沈陽 110161）

隨著當今社會經(jīng)濟的發(fā)展，地質(zhì)礦產(chǎn)的需求量也在不斷增加。這樣的情況雖然為地質(zhì)礦產(chǎn)開采領(lǐng)域提供了更多的發(fā)展機遇和經(jīng)濟效益，但是也對環(huán)境造成了很大程度的不良影響。尤其是在近年來，隨著地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及其開采工作的進行，環(huán)境所受到的破壞程度更是越來越嚴重。為實現(xiàn)此類問題的有效解決，相關(guān)單位與技術(shù)人員就需要對礦產(chǎn)勘查和綠色開采技術(shù)加以合理應(yīng)用。這樣才可以讓地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及其開采對于環(huán)境的破壞程度得以有效降低，促進社會經(jīng)濟與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

1 礦產(chǎn)開采對環(huán)境的不良影響分析

隨著礦產(chǎn)開采作業(yè)數(shù)量和規(guī)模的不斷增加，此類作業(yè)對于環(huán)境所產(chǎn)生的不良影響也開始備受社會所關(guān)注。通過大量的研究與分析發(fā)現(xiàn)，在礦產(chǎn)開采作業(yè)中，如果應(yīng)用的勘查和開采技術(shù)措施不當，便會對其周邊的環(huán)境造成很大程度的不良影響。就目前來看，礦產(chǎn)開采對于環(huán)境所產(chǎn)生的不良影響主要體現(xiàn)在了三個方面，第一是水資源方面，第二是土壤方面，第三是生態(tài)環(huán)境方面。以下是對礦產(chǎn)開采在這三個方面所產(chǎn)生的不良影響進行的分析。

1.1 對水資源的不良影響

在地質(zhì)礦產(chǎn)資源的具體開采中，經(jīng)常會對水資源造成很大程度的不良影響。首先，在此類資源的開發(fā)中，其排水系統(tǒng)會逐漸將含水層疏干，進而顯著降低地下水的水位，對地表環(huán)境造成相應(yīng)的破壞，使得附近農(nóng)田的生產(chǎn)質(zhì)量受到不良影響，降低農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，嚴重的情況下甚至會導致農(nóng)田沙漠化。其次，在此類資源的開發(fā)中，地表水和地下水也很可能會受到污染，因為矸石堆砌以及礦井水等在雨淋溶之后都會有一些無機鹽存在于水流中，并隨之排放到附近的水源，在這樣的情況下，附近水體必將會受到污染[1]。

1.2 對土壤的不良影響

在對地質(zhì)礦產(chǎn)資源進行開發(fā)的過程中，也會對其周邊的土壤環(huán)境造成不良影響，使其受到一定程度的污染甚至是破壞。

首先，在通過井工法進行地質(zhì)礦產(chǎn)開采時，很可能導致地表塌陷問題產(chǎn)生。其次，開采過程中，形成的矸石堆會對土壤產(chǎn)生較為嚴重的壓占情況。再次，在通過露天法進行地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采過程中，土壤挖損以及外排土所導致的土壤流失問題也十分嚴重。

1.3 對周邊生態(tài)環(huán)境的不良影響

隨著地質(zhì)礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)，其周邊生態(tài)環(huán)境也會受到很大程度的不良影響，進而遭到污染甚至破壞。首先，在此類資源的開發(fā)中，相關(guān)企業(yè)如果不能對其進行合理開采，或者是通過傳統(tǒng)的方式進行開采，便會使礦體發(fā)生一定程度的移動，進而對其巖體結(jié)構(gòu)造成一定程度的破壞，巖層中的瓦斯和水都會大量外流。在這樣的情況下，便很容易出現(xiàn)瓦斯爆炸和涌水突水現(xiàn)象，不僅會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響，且存在很大程度的安全隱患。其次，如果地質(zhì)礦產(chǎn)得不到合理開采，巖層位移情況便很可能發(fā)生，這樣的情況將很容易引發(fā)地表塌陷，從而對附近建筑、農(nóng)田等造成嚴重破壞。

2 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的主要原則

在地質(zhì)礦產(chǎn)的開發(fā)過程中，科學合理的礦產(chǎn)勘查是確保此項工作效率和質(zhì)量、節(jié)約其時間和成本的關(guān)鍵，同時也會對礦床周邊環(huán)境起到良好的保護作用?；诖耍诰唧w的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查作業(yè)中，相關(guān)單位和作業(yè)人員一定要對以下幾項基本原則加以嚴格遵守。

2.1 因地制宜

在進行地質(zhì)礦產(chǎn)的勘查過程中，相關(guān)單位首先應(yīng)做到因地制宜。因為礦產(chǎn)條件十分復雜，且具有多變性，所以在具體的勘查工作中，只有將實際情況作為依據(jù)來進行各項勘查工作的決定，才可以有效確保勘查效率、質(zhì)量及其經(jīng)濟性，并盡最大限度避免此類資源勘查所造成的環(huán)境破壞情況[2]?；诖耍诰唧w的勘查工作中，相關(guān)單位一定要將礦床的實際情況作為依據(jù)，對各項的勘查工作加以科學部署，并與各個參與單位之間加強聯(lián)系，讓礦產(chǎn)勘查工作和礦床的實際地質(zhì)情況之間相符合，以此來實現(xiàn)礦產(chǎn)設(shè)計及其開采等各方面工作要求的良好滿足。

2.2 循序漸進

對于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查而言，相關(guān)單位一定要通過一個循序漸進的過程來展開對礦床的認識，遵循客觀規(guī)律，由粗到細、由淺到深、由已知到未知地進行勘查。在此過程中，相關(guān)單位和勘查人員不可將任何的一項勘查程序跳過。這樣才可以實現(xiàn)地質(zhì)礦產(chǎn)資源的有效勘查，并使其勘查中的環(huán)境危害得以有效降低。

2.3 全面研究

在進行地質(zhì)礦產(chǎn)資源的具體勘查中，全面研究也是一項至關(guān)重要的勘查原則?？辈檫^程中，這一原則應(yīng)該在以下的幾個方面予以充分體現(xiàn)：第一，對于礦床地質(zhì)、開發(fā)技術(shù)及其經(jīng)濟效益等，應(yīng)進行全面的研究與評價；第二，勘查中，應(yīng)確?？辈榈耐暾?，不可片面勘查；第三，勘查中，需要對礦床所具有的工業(yè)價值加以全面明確。通過這樣的方式，才可以確保礦床開發(fā)的可行性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。

2.4 綜合評價

因為礦床中蘊含著大自然中的很多可利用成分，這些組分都不可能僅僅存在于單礦物石中，所以就實質(zhì)而言，地質(zhì)礦產(chǎn)應(yīng)得到綜合利用?；诖?，在具體的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中，相關(guān)單位與技術(shù)人員一定要做好其綜合評價，讓單一型礦石實現(xiàn)到綜合型礦石的良好轉(zhuǎn)變，讓貧礦實現(xiàn)到可開發(fā)利用礦床的良好轉(zhuǎn)變。

2.5 經(jīng)濟合理

對于地質(zhì)礦產(chǎn)的勘查工作而言，經(jīng)濟合理是一項非常重要的勘查原則。因為礦產(chǎn)開發(fā)工作本身就屬于一項經(jīng)濟活動，而在經(jīng)濟規(guī)律的影響作用下，相關(guān)企業(yè)與勘查人員更是要對經(jīng)濟合理這一原則加以嚴格遵守，將滿足實際勘查需求作為基礎(chǔ)，采取最為科學合理的方法進行勘查，實現(xiàn)人力資源、物力資源以及財力資源的最大化節(jié)約。通過這樣的方式，才可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)地質(zhì)成果和經(jīng)濟成果的有效獲得。

3 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和綠色開采中的主要技術(shù)應(yīng)用分析

在對地質(zhì)礦產(chǎn)進行勘查以及開采的過程中，要想達到良好的綠色開采效果，就需要在勘查和開采過程中對相應(yīng)的技術(shù)加以合理應(yīng)用。

通過這樣的方式，才可以實現(xiàn)礦產(chǎn)開發(fā)作業(yè)效率及其質(zhì)量的顯著提升，并實現(xiàn)礦區(qū)及其周邊環(huán)境的良好保障，以此來滿足當今礦產(chǎn)開發(fā)行業(yè)的經(jīng)營與發(fā)展需求，并達到良好的可持續(xù)發(fā)展效果。以下是對地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和綠色開采過程中的幾種典型技術(shù)應(yīng)用所進行的分析。

3.1 磁法勘探技術(shù)

磁法勘探技術(shù)的主要應(yīng)用原理是通過礦物和巖石之間的磁性差異來進行地質(zhì)礦產(chǎn)勘查。在地質(zhì)勘查過程中，戶外環(huán)境和勘查質(zhì)量之間存在很大的關(guān)聯(lián)性，尤其是地磁場，更是會對勘查結(jié)果造成很大影響。一般來講，無論是礦產(chǎn)還是巖石，都會有一定的磁化現(xiàn)象存在，而在具體的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，如果不能對礦石磁場做到有效探測，便會對礦石開采工作造成比較嚴重的不利影響。因此，在礦產(chǎn)勘探中，相關(guān)單位和技術(shù)人員一定要對磁法勘探技術(shù)的應(yīng)用加以規(guī)范，并將勘查中發(fā)現(xiàn)的磁性異化情況和相應(yīng)的礦石數(shù)據(jù)對比，以此來實現(xiàn)礦石分布情況和地質(zhì)構(gòu)造的科學分析，進一步提升勘查結(jié)果的準確性。

但是在地磁場作用的影響下，磁法勘探技術(shù)僅僅能夠在磁場和礦石之間存在較大差異的情況下才可以發(fā)揮出充分的技術(shù)優(yōu)勢。

因此，相關(guān)單位與工作人員應(yīng)根據(jù)實際情況來進行此項技術(shù)的合理選用。比如，在對地質(zhì)中的鐵礦資源進行勘查的過程中，勘查人員便可將礦石磁性強弱的對比作為依據(jù)，對鐵礦石在礦床地質(zhì)中的具體分布情況作出準確判斷[3]。通過這樣的方式，不僅可實現(xiàn)地質(zhì)礦產(chǎn)分布情況的全面明確，同時也可以為后續(xù)的采礦工作提供科學參考。

3.2 地質(zhì)礦產(chǎn)化學勘測技術(shù)

在進行地質(zhì)礦產(chǎn)的具體勘查中，化學勘測技術(shù)具有較高的應(yīng)用頻率，此項技術(shù)在具有較大埋深的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中比較適用。

借助于化學勘測技術(shù)，勘查工作者可對礦產(chǎn)在地下的總埋藏量做出準確判斷，并對礦床的地質(zhì)構(gòu)造做到初步了解。另外，通過此項技術(shù)的應(yīng)用，勘查工作者也可以進行礦產(chǎn)埋藏區(qū)域的合理劃分，以此來實現(xiàn)礦產(chǎn)開采工作效率的顯著提升，同時也為礦產(chǎn)勘查過程中的環(huán)境保護奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。但是在具體應(yīng)用中，該技術(shù)會受到很多因素的影響，勘查人員需根據(jù)實際情況對其加以靈活運用，以此來充分發(fā)揮出其技術(shù)優(yōu)勢。

在通過該技術(shù)進行地質(zhì)礦產(chǎn)的勘查過程中，技術(shù)人員需要對勘查區(qū)域中的礦產(chǎn)資源進行采樣，然后通過相應(yīng)的化學檢驗來進行礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)以及其所在區(qū)域的地質(zhì)情況判斷。再以此為依據(jù)，通過合理的技術(shù)方案來進行礦產(chǎn)開采[4]。這樣既可以有效提升礦產(chǎn)開采的工作效率，也可以避免大量開挖對礦產(chǎn)區(qū)域及其周邊環(huán)境的破壞。

3.3 融合現(xiàn)代化技術(shù)

在當今科學技術(shù)的不斷發(fā)展中，越來越多的先進勘測技術(shù)開始在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中得以廣泛應(yīng)用，且應(yīng)用價值十分明顯?；诖耍诘叵碌V產(chǎn)的具體勘查過程中，為實現(xiàn)其勘查效果與環(huán)境效益的良好保障，相關(guān)單位和勘查人員可對各種現(xiàn)代化的技術(shù)加以融合，以此來實現(xiàn)礦產(chǎn)勘查效率及其準確性的顯著提升。比如，可將GPS全球定位系統(tǒng)加以科學應(yīng)用。具體應(yīng)用中，技術(shù)人員首先需要進行該系統(tǒng)的初始化設(shè)置，然后通過三維空間來進行地質(zhì)中所含礦產(chǎn)的全面分析，并對相應(yīng)的礦產(chǎn)勘測位置進行選擇和定位，以此來有效確?？睖y點在整個勘測范圍中的合理性，盡最大限度避免礦產(chǎn)勘查對周邊環(huán)境的不良影響。另外，借助于該系統(tǒng)中的高精度處理器以及基站接收機等的各項先進設(shè)備，也可以為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查作業(yè)的順利進行提供良好保障。

3.4 共采技術(shù)

經(jīng)大量的研究與分析發(fā)現(xiàn)，在通過傳統(tǒng)技術(shù)進行地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及其開采時，不僅工作效率和質(zhì)量不高，且會對周邊的生態(tài)環(huán)境造成十分嚴重的不良影響，甚至會引發(fā)瓦斯泄漏、突水等的危險。為有效防止上述問題的產(chǎn)生，在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探和開采過程中，相關(guān)單位和技術(shù)人員可將共采技術(shù)加以合理應(yīng)用。所謂共采技術(shù)，就是對礦床中的多種礦產(chǎn)資源進行共同開采，以此來實現(xiàn)各種礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)和利用。比如，在煤炭資源的開采中，也可以對瓦斯資源進行抽取[5]。通過這樣的方式，不僅可讓地下礦產(chǎn)開采過程中對于環(huán)境的污染與破壞程度得以有效降低，同時也可以讓更多的礦產(chǎn)資源都發(fā)揮出可利用價值，并實現(xiàn)礦產(chǎn)開采作業(yè)效率的進一步提升。

而在通過共采技術(shù)進行地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采過程中，相關(guān)單位與工作人員需要對具體的開采計劃加以科學制定，并對工作中的難點內(nèi)容和重點內(nèi)容加以科學劃分。同時也應(yīng)該將礦產(chǎn)資源在礦層地質(zhì)中的具體走向作為依據(jù)，進行開采位置的合理確定，以此來達到良好的追蹤開采效果。

3.5 保水技術(shù)

為了讓地質(zhì)礦產(chǎn)達到良好的綠色開采效果，在具體的勘查和開采過程中，相關(guān)單位與工作人員一定要對其周邊的水資源做好保護。在此過程中，需要對礦床所在區(qū)域及其周邊的水資源具體分布情況加以全面分析，并對具體的水資源信息展開全面搜集，以此來為后續(xù)礦產(chǎn)開采作業(yè)的良好進行以及水資源的良好保障提供足夠便利。在此過程中，工作人員也應(yīng)該對含水層以及隔水層位置加以明確，并將實際情況作為依據(jù)，對具體的地下礦產(chǎn)開采計劃加以合理制定。

而在通過保水技術(shù)進行地下礦產(chǎn)的具體勘查及其開采過程中，工作人員需要對淺層水以及深層水加以合理分析，并根據(jù)實際情況，通過合理的保水措施來防治水資源大量下滲現(xiàn)象。在地下水下滲情況得不到有效抑制時，相關(guān)單位可將礦產(chǎn)開采工作暫緩，然后對地下水的實際情況展開深入分析，以此來實現(xiàn)保水措施的科學選用，并使其發(fā)揮出良好的保水效果[6]。通過這樣的方式，才可以讓地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及其開采過程中所導致的水資源污染及其破壞情況得以有效防治，并有效避免涌水、突水等危險情況的發(fā)生。

3.6 X射線熒光技術(shù)

在當今的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及其開采工作中，X射線熒光技術(shù)是最為廣泛應(yīng)用的一種綠色開采技術(shù)。該技術(shù)的主要應(yīng)用原理是借助于能量對于X射線熒光的色散作用來進行地質(zhì)礦產(chǎn)探測，并對所在位置與埋藏深度做出科學判定。具體應(yīng)用中，借助于此項技術(shù)，相關(guān)單位和工作人員能夠?qū)r石以及土壤中的主要成分做到科學分析，并對其中所含有的礦產(chǎn)元素加以定量分析，同時也可以在不進行開挖的情況下便實現(xiàn)其儲藏位置的準確確定。通過這樣的方式，不僅可以為地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采工作帶來足夠便利，同時也可以有效防止過度開挖所導致的環(huán)境危害。

3.7 電法勘測技術(shù)

在對地質(zhì)中的礦產(chǎn)資源進行勘查和開采的過程中，電法勘測技術(shù)也屬于一種良好的綠色開采技術(shù)形式。該技術(shù)的主要原理是借助于不同礦體以及巖石所具有的不同導電性能、導磁性能來進行地質(zhì)礦產(chǎn)的科學判斷。相比較化學勘測技術(shù)而言，此項技術(shù)的應(yīng)用將會對礦區(qū)及其周邊的生態(tài)環(huán)境起到更好的保護作用，且在地質(zhì)構(gòu)造探測中也具有非常重要的應(yīng)用意義[7]。

在通過此項技術(shù)進行地質(zhì)礦產(chǎn)資源的具體勘查及其開采中，技術(shù)人員需要將礦產(chǎn)資源勘測區(qū)域內(nèi)的實際情況作為有效依據(jù)，對此項技術(shù)加以合理利用，以此來實現(xiàn)不同礦體特征及其分布情況的全面明確，掌握其具體的分布規(guī)律。這樣才可以充分發(fā)揮出此項技術(shù)的應(yīng)用價值，為地質(zhì)礦產(chǎn)資源的良好勘查及其綠色開采奠定科學的技術(shù)基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，在當今社會經(jīng)濟與科學技術(shù)的協(xié)同發(fā)展中，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和開采方面的技術(shù)也實現(xiàn)了不斷的創(chuàng)新。將各種創(chuàng)新型技術(shù)應(yīng)用到具體的礦產(chǎn)勘查與開采作業(yè)中，以此來替代傳統(tǒng)的勘查與開采技術(shù)，不僅可實現(xiàn)此項工作效果的顯著提升，在很大程度上節(jié)約其工作時間和成本，同時也可以讓礦區(qū)及其周邊的環(huán)境得到良好保護，盡最大限度避免不當?shù)目辈榕c開采所造成的環(huán)境破壞?；诖?，在此類工作的開展與進行過程中，相關(guān)單位和工作人員一定要對礦產(chǎn)勘查和綠色開采技術(shù)加以深入研究，并使其在具體的礦產(chǎn)開發(fā)中得以良好應(yīng)用。通過這樣的方式，才可以有效促進礦產(chǎn)資源開發(fā)和環(huán)境之間的可持續(xù)發(fā)展。