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    3月11日,第十八次李四光地质科学奖科研奖获得者、中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)原副总地质师肖克炎研究员新申报的战略矿产项目“战略性矿产资源大数据综合信息预测与找矿勘查示范”通过评审。在过去的40年间,从数学地质到数字化矿产预测,从信息化大数据分析再到如今的智能化资源勘查,肖克炎始终围绕国家需求、紧盯科技前沿刻苦钻研,奋战在中国地质行业数字化、智能化研究的前沿,成为这一进程的缩影和地质科学工作者的榜样。

    肖克炎研究员获李四光地质科学奖科研奖

    理想:将“计算机+矿产预测”作为“一生的事业”

    1980年,16岁的肖克炎考入湘潭矿业学院地质系煤田地质与勘探专业。如果不出意外,他的人生轨迹也会像他的许多大学同学那样,毕业进入煤炭行业,一生从事煤田地质方面的研究和实践。

    不过,20世纪80年代初,改革开放的浪潮席卷中国大地,对“科学技术现代化”的渴望蓬勃生长。那时的湖南,一件大事正在发生。1983年12月22日,中国第一台每秒钟运算一亿次以上的“银河”巨型计算机,在位于长沙的国防科技大学计算机研究所问世。“银河”对青年肖克炎的影响是巨大的,从小头脑活跃、热爱数学的肖克炎看到了计算机在煤田矿产资源领域的巨大应用前景。

    1983年年底,他为自己的实习论文圈定了两个方向——矿产资源趋势分析、计算机应用。学校没有计算机怎么办?在学校的支持下,肖克炎在核工业二三〇研究所(原长沙铀矿地质研究所)借了一台进口巨型计算机,它几乎占据了整个屋子。有了这个“宝贝”,肖克炎花费一个星期时间,对湖南湘中盆地煤田沉积谷地的矿产资源进行了5次趋势分析,圆满完成了实习论文。

    这次成功尝试,点燃了他以数学研究地质的兴趣和志向。当然,那时的他,还不知道未来计算机技术将飞速发展,更不知道自己将以此为起点,与“计算机+矿产”打一辈子的交道。

    1984年,肖克炎考取长春地质学院数学地质专业硕士研究生,师从著名数学地质专家王世称教授,并继续攻读该专业的博士学位。

    数学地质是用数学分析及建模的手段,对地质问题进行规律性的研究。然而,把复杂的地质现象进行定量化研究实非易事,不仅需要把矿床成因、地球探测信息技术、计算机等多学科的知识进行交叉、融合,更需要具有宏观的科学视野和创造性的数理推算能力。在学习和实践中,肖克炎不断探索多元统计分析方法的应用、金铜异常区复合模型的建立以及综合信息矿产预测等领域,像海绵吸水一样,在课堂授课、实习项目和国内外资料中汲取知识和经验,并最终将自己的专业方向确定为矿产预测。这也是他坚定不移的选择,为他未来的研究奠定了坚实的基础。

    在长春地质学院学习期间,肖克炎展现出了非凡的勤奋和才华。他发表了数十篇论文,远超学校规定的数量。期间,他还参与了由王世称教授主持的《综合信息矿产预测理论与方法体系》项目,并获得了国家科学技术进步奖二等奖。

    1991年年底,肖克炎博士毕业后不久,中国地质大学开始招收博士后。在博士后流动站和长春地质学院之间,为了自己的梦想,他选择了前者,来到武汉,成为中国地质大学“矿产普查与勘探”博士后。师从我国著名数学地质学家、原地大总校校长赵鹏大教授,进一步深化对数学地质的研究和应用。1993年博士后出站,已晋升为副研究员的肖克炎,来到资源所成矿远景区划研究室(简称“区划室”)工作。

    直到现在,肖克炎都很庆幸自己的“运气”,不仅能师从于数学地质领域有着“南赵北王”之称的两位泰斗,还能在中国矿产资源顶级科研院所找到专业最对口的工作岗位。当然,这份幸运并不是偶然的,而是他坚守初心、不懈努力的结果。 

    肖克炎研究员野外工作

    使命:“成矿区划”→“潜力评价”→“深部预测”

    踏上工作岗位,正直20世纪90年代,全国地质工作陷入低谷期,而肖克炎的“好运”却并未离他而去。

    肖克炎刚刚来到资源所,就赶上了一个大项目——全国第二轮成矿区划工作,并在其中从事成矿远景区划计算机化及GIS应用研究。巧合的是,肖克炎本科和硕士期间,也曾参与过全国第一轮成矿远景区划的部分工作。

    这个项目由时任中国地质地科院院长和地质矿产部总工程师的陈毓川组织领导。此时,经过数十年的找矿,不少地区已转入隐伏矿床、盲矿床预测寻找和评价阶段,找矿难度大,必须筛选出具有较好成矿远景的重点区域,形成“以点带面、点面结合”的找矿突破。同时,当时的地质科技与成矿理论较之改革开放前有了明显的进步,急需使用新理论、新技术综合研究最新的资料,指导找矿。

    陈毓川找到肖克炎,阐述了中国成矿体系和第二轮成矿区划工作的目标,以及应用计算机技术对区域成矿规律进行研究的设想。他强调,一定要注重开展全国和区域性物化资料综合研究,进行矿产预测和评价;要瞄准世界先进水平加快发展勘查技术,加快现代计算机技术的数据处理和成图技术研究,实现“地矿工作信息化”。

    肖克炎始终认为,陈毓川院士是自己重要的伯乐和导师。通过陈毓川指导与项目实践,肖克炎的学术视野愈发开阔明朗,牢牢把成矿系列理论作为计算机技术应用的基础和出发点,成为他所坚守的、不同于其他矿产资源数字化、智能化研究团队的鲜明特点。

    在第二轮成矿区划工作中,肖克炎作为主要骨干,带领团队逐步建立了以成矿系列理论为指导、以GIS计算机技术为支撑的综合信息矿产预测方法体系,开展了不同比例尺矿产资源方法学比较研究,提出了预测底图编图综合解释模型,完善了综合信息找矿评价模型的研究内容方法,编制了首张中国矿产成矿系列图和跨世纪找矿工作部署图,建立了全国成矿远景区划数据库。

    时间紧、任务重。有时候,“活儿”要得急,肖克炎经常要加班到下半夜。好在,辛勤的汗水换来了扎实的成绩:第二轮成矿区划成果“中国成矿体系和区域成矿评价”,在2004年获得国家科学技术进步奖二等奖,肖克炎是主要完成人之一。

    大项目催生大人才。1996年,肖克炎被破格晋升为研究员,1997年开始担任资源所成矿远景区划室总工,2000年,被任命为区划室主任。2006年,原国土资源部部署全国矿产资源潜力评价国情调查工作。这次,作为学科带头人的肖克炎,毫无悬念地成为其中“全国重要矿产总量预测”项目的总负责。

    从2006年到2013年,肖克炎上满了“发条”,瞄准“总量预测”目标任务,创立了矿床模型综合地质信息矿产预测方法;研发出地质专家系统预测与综合信息预测的预测模型,总结了以计算机信息技术为手段,运用矿床模型地质参数法进行资源潜力估算的预测工作方法流程;首次提出区域预测综合信息编图的综合解释模型、矿产预测类型、矿产预测方法类型、最小预测区等概念,创新发展了矿床模型地质参数资源量估算方法;建立了全国矿产资源潜力预测评价成果数据库,为国家资源决策提供了权威国情数据。

    肖克炎研究员在野外与国际知名专家共同野外查证

    矿产资源潜力评价预测成果促进了地质工作顺应时代的发展:广泛应用于我国“十三五”各类矿产勘查规划部署,厘定了我国26个重要找矿部署区带,优选110余处国家重要整装勘查区和矿集区;支撑国家找矿突破战略行动和矿业企业的矿产勘查,推动新发现多处大中型矿产地,实现找矿工作重大突破。即使是现在,其成果仍在发挥着重要作用。

    近年来,矿产勘查逐渐向深部转移,肖克炎智能勘查技术的研发目标也“由浅入深”,在科技部深地资源勘查开采专项“深部资源预测系统技术研究与示范”项目的支持下,围绕深部资源预测需求,系统开展了深部矿产资源预测理论研究、关键技术、平台系统研究,突破了成矿空间三维结构重建机制、深部矿化定位机制及深部预测途径等关键技术瓶颈,首次建立了找矿模型—三维建模—定量预测三元大数据深部矿产资源预测理论方法,自主研制了一套具有自主知识产权的深部综合信息预测评价平台系统,创新研发了深部成矿构造、地球物理、地球化学和地质异常的时空结构解析方法与深层次信息提取新技术,解决了矿集区深部成矿空间三维结构重建、成矿地质异常空间重构以及矿化空间定位等技术难题,推动了我国深部找矿、三维预测领域的技术进步。 

    深部找矿勘查示范基地

    一个个走在科技创新“风口浪尖”的大项目,有效地支撑服务了国家矿产资源安全保障和资源管理,引领了我国矿产资源潜力定量评价与预测科学进步。它们不仅赢得了近十个国家和省部级奖项,也为肖克炎带来了诸多荣誉:俄罗斯科学院与工程院外籍院士、享受国务院政府特殊津贴,以及部百名跨世纪科技人才、原国土资源部先进个人、自然资源部科技创新人才、湘江学者、楚天学者、珠峰人才等称号,而2023年获得的第十八次李四光地质科学奖科研奖,更是对他在地质科研方面突出贡献的充分肯定。

    与此同时,肖克炎不仅在个人学术研究上取得了显著成就,更在团队建设方面展现出卓越的领导力。

    在全国矿产资源潜力评价和国家重点研发计划等项目的实施过程中,他建立了一支集成矿规律、潜力评价、数学建模、软件工具研发等全链条、多层次的高水平科研团队,形成了全国领先的大数据智能找矿“理论—方法—系统平台”完全自主知识产权的开创性成果。

    在他的指导下,团队突破学科壁垒,出色完成了全国25种重要矿产资源2千米以浅资源量预测研究,圈定了各类找矿靶区4万余处、成矿远景区2000余处、重要矿集区240余处,并科学估算了不同深度预测资源量。在山东莱州—招远金矿整装勘查区、四川会理—会东矿集区、湖南—贵州锰矿整装勘查区、贵州贞丰—普安金矿整装勘查区、甘肃玛曲—合作金矿整装勘查区、西藏冈底斯成矿带等地,开展了深部(3000 米以浅)三维预测评价及找矿预测示范,取得了多项找矿突破。由此,肖克炎科研团队在国际SCI期刊上发表了论文106篇,获得发明专利24项,软件著作权27项,6人获得省部级及以上荣誉称号;培养了博士后5人、博士50余人、硕士100余人,为相关行业、企业输送了大量高素质人才。同时,举办各类培训班40余次,培训了行业、企业技术骨干近千人,他本人还在商务部举办的“一带一路”非洲预测方法培训班中多次授课,近千名国外地质专家聆听相关课程。这些工作和成果在学术界产生了广泛的影响,为矿产预测定量化发展作出了重要贡献。

    未来:发展人工智能预测技术是“创新的高地”

    所谓矿产预测,就是在现代地质成矿理论指导下,对预测区的地质、地球物理、地球化学、重砂和遥感等各种成矿信息进行提取解译,并使用先进的多元统计方法和计算机技术进行综合,从而确定成矿有利地段和靶区,并最终估算其矿床数和资源量。

    在如今的矿产预测领域,很少有人不知道MRAS(矿产资源综合信息评价系统)和MinExplorer(探矿者软件)。这套由肖克炎带领团队在全国矿产资源潜力评价项目实施期间自主开发并拥有全部核心技术与知识产权的矿产资源预测评价系统平台,打破了国外在此领域的技术壁垒,填补了我国矿产预测信息化领域的空白,已被全国32省(区、市)的上千家地质调查单位全面应用。 

    探矿者软件(MRAS3.0)赠送仪式

    科学的探索从来都是循序渐进、厚积薄发。

    早在1996年,肖克炎申请承担的“基于GIS平台矿产资源评价辅助决策系统”,在国内首次提出将传统矿产资源评价与现代地学信息技术相结合的研究思路并研制了MRAS软件系统;2002年,肖克炎承担国家863项目“地学空间信息三维可视化系统”,通过基于GIS的资源评价分布式网格计算,开始了对“探矿者”软件核心技术的研发与积累;2006年~2013年,“探矿者”在全国危机矿山找矿专项中推广应用,形成了矿床勘探3DEM储量估算系统;之后,“探矿者”升级为v3.0版本,实现了对三维数字矿床模型及深部矿产资源的立体预测评价。

    MRAS打通了矿产资源评价的GIS工作流程,实现了多源信息变量自动赋值及预测单元自动划分,彻底地改变了以往在预测单元选择、变量研究过程中进行矿产资源统计预测的费时费力的工作环境;而探矿者软件,则是一套适合地质矿产勘查、三维可视化智能分析、三维预测评价系统,其自主研发的三维矿产勘查评价智能地质制图、三维地质建模、三维可视化等底层核心技术,实现了从二维平面预测向三维空间立体预测转化,也使传统统计预测要几个月完成的工作,缩短到几天就可以完成。

    这些,都颠覆性地提升了地质工作中矿产预测的工作模式、准确度以及经济性。

    探矿者地质矿产勘查软件系统(MRAS v3.0)

    30多年对矿产预测数字技术的研发与应用,让肖克炎深深地体会到了“大数据驱动”已成为新的科学范式,而对前沿科学极为敏感的他则清晰地意识到,发展新一代人工智能预测技术是当前资源评价领域创新高地,地质找矿工作智能化已是“奔腾的江河”,必然势不可挡、必然汹涌向前。

    如今,在“人工智能+”找矿的大趋势中,肖克炎又针对战略性矿产资源开始了新的研究探索——通过战略矿产项目“战略性矿产资源大数据综合信息预测与找矿勘查示范”,针对锂、钴、镍等11个战略性关键矿产资源,创新大数据预测评价基本理论、方法流程、预测模型及成果表达等,研发智能地质预测模型和大数据精准预测技术,创新资源评价知识驱动和数据驱动双引擎,突破智能地质模型预测计算机关键技术,形成新一代智能战略性矿产评价软件系统,解决资源评价软件卡脖子难题。

    又是一场硬仗。在今后的4年中,肖克炎将带领项目团队,完成战略性矿产超常富集机理及成矿模型研究、战略性矿产大数据综合信息提取与智能预测方法技术研究、战略性矿产数字矿床模型及预测评价系统平台研发、战略性矿产重点成矿区带资源潜力定量评价、战略性矿产重点矿集区三维预测与找矿勘查示范等课题,继续推进矿产资源大数据智能预测评价水平,为国家提供更多的找矿新靶区,尽快找大矿、找好矿、找急需的矿提供重要支撑。

    熟悉肖克炎的人都知道,他有着地质人的豪迈大气,也有着数学家的精细严谨,既有身为学者的“勇攀高峰、敢为人先”,又有作为教师的“春风化雨、玉汝于成”。30多年来,被同事、学生称为“拼命三郎”的他,始终把李四光等地质先辈的科学家精神视为榜样和指引,以服务国家需求为己任,勇于创新、勤于实践,全身心地投入到了“推动矿产预测理论技术进步”的事业中,而未来,面对国家对能源矿产资源的全新需求和日新月异数字技术的不断召唤,他以科技创新驱动大数据智能预测方法研发的步伐也将更加坚定。

     

    深耕资源评价智能化——记第十八次李四光地质科学奖...

     

    青海地质工作者在施工完成后回填恢复土地

      

    青海地质工作者进行植被揭层养护

     

    阅读提示

    地质勘查工作必然要与生态环境保护发生矛盾吗?如何从根本上解决矿产勘查环境恶化的痼疾,在地质矿产工作低迷的大环境下重拾信心,走出一条快速发展的新路?或许,从近日在北京召开的全国绿色勘查工作经验交流研讨会上,从一个个推进地质勘查与生态环境保护协调发展的新思路、新技术、新举措中,人们可以寻找到答案。

     

    这是一场会聚政府部门、行业协会、国有地勘单位、矿业企业、科研单位、公众媒体的交流研讨会,也是一场凝心聚力、提振信心、携手共进的动员宣传会。在会上,人们分享了来自青海、贵州、四川等地绿色勘查的宝贵经验,了解了最新的绿色勘查技术与装备,更深深体会到了地勘工作在我国生态文明建设中必须担负的责任和使命。

    地勘行业的绿色大潮势不可挡

    国土资源部地质勘查司司长王昆引用德国哲学家雅斯贝尔斯的名言为研讨会开篇。他说,绿色勘查也应该像教育一样,是“一棵树摇动另一棵树,一朵云推动另一朵云,一个灵魂唤醒另一个灵魂”。50多年前,《寂静的春天》犹如旷野中的呐喊,用它深切的感受、全面的研究和雄辩的论点改变了历史的进程,使环保进入了公众视野,开启了全球的环保运动。今天,我们也是一棵棵树,正在用绿色的枝叶,摇曳呼唤着绿色环保思想为地质勘查工作带来一场从内到外的重要变革。

    王昆所说的“一棵棵树”,是指一些绿色勘查典型单位以及来自他们的探索实践:青海省国土资源厅正在推行绿色勘查开发年活动;青海省有色地勘局在多彩地区铜多金属矿整装勘查项目中切实融入生态优先理念,在矿产勘查与生态保护协调统一方面形成了可复制的多彩模式;贵州西南能矿集团已获得突出效果的绿色勘查示范;成都探矿工艺所研发的一基多孔、一孔多支等绿色钻探技术;国土资源储量评审中心围绕绿色勘查标准规范所进行的研究;中国矿业联合会就海外绿色勘查经验的集纳和分享等。

    显然,这些行动汇集在一起,已经逐渐形成了地质勘查行业的绿色大潮。在今年5月10日召开的中国地质矿产经济学会2016年地勘局长座谈会上,一份《绿色勘查行动宣言》发出了地勘行业共同的心声:地勘行业要坚持生态保护优先,努力做先进理念的领跑者;要坚持推行绿色勘查,努力做建设美丽中国的践行者;要坚持依靠创新驱动,努力做保护生态和保障资源的双赢者;要坚持像保护眼睛一样保护生态环境,努力做大自然的呵护者。

    思想决定行动。据王昆介绍,当前我国已经开始从顶层设计方面规范、扶持、引领绿色勘查,不仅在《固体矿产勘查工作规范》中增加了绿色勘查的要求,还将对储量技术标准进行调整——改掉不合时宜的,提升标准过低的,增加先进适用的,鼓励创新领跑的,考虑在过渡期出台《关于在地质勘查工作中加强生态环境保护的指导意见》,以满足应急性需要。同时,在找矿突破第三阶段中从布局上对全国的找矿工作进行了调整,国家级整装勘查区全面退出自然保护区,并在矿种上更注重地热、煤层气、页岩气、石墨、锂等清洁能源和战略性新兴产业矿产的勘查。

    王昆认为,绿色勘查的核心就是把之前粗放型的勘查升级为生态型的勘查,身处其中,无论是政府部门、勘查单位、技术研发团队,都需要各司其职,积极行动。“在矿产勘查的生态化进程中,我们都是一棵树,要从自己的职责出发,摇动、推动、唤醒行业中的每一个人,共同让地质勘查走向生机盎然的绿色。”

    青海“生态立省”迫使地勘转型升级

    会上,50多位代表共同聆听了来自基层实践最鲜活的实例。

    青海省国土资源厅副厅长李志勇告诉大家,实施绿色勘查是构建和谐地勘必由之路。

    青海省地处青藏高原东北部,“三江源”地区被称为“中华水塔”,生态系统脆弱,是国家生态保护与建设的战略要地,也是重要的水源地和生态屏障,在维护国家生态安全中具重要作用。为此,青海省委省政府把生态保护作为青海省的特殊责任,提出“生态立省”战略,全力推进包括地质勘查在内的诸多工作的“生态化”。2014年,青海发布了《青海省主体功能区划》、开展生态文明先行区创建,实施国土空间利用管制,有序推进生态保护建设工程,改革生态保护制度。同时,对地勘工作过程中生态环境保护的要求也越来越高。

    显然,面对这样的情势,地勘工作不转型升级就无法持续发展。据李志勇介绍,青海绿色勘查的做法主要有三点:

    其一,优化地质矿产勘查工作部署。调整了2015年~2020年的《全省找矿突破战略行动实施方案》,优化地勘工作布局,取消整装勘查区2个、重点矿产勘查区11个,调整范围整装勘查区2个、重点矿产勘查区9个。工作重点区域调整至东昆仑、柴北缘、阿尔金等地区,原先在自然保护区核心区、缓冲区设立的探矿权、采矿权则一律退出。

    其二,分类处置涉及自然保护区的地勘项目及矿业权。除基础性、公益性调查项目外,对4宗财政出资的地勘项目全部结题并注销探矿权,退出面积221.61平方公里;从2015年起,全面停止了三江源、祁连山地区省地勘基金项目设置和商业性探矿权投放,共取消设置省基金项目27个,取消投放探矿权10个;商业性探矿权全部停止勘查活动,按照“尊重历史、稳妥有序”的原则,采用依法依规、分类处理的方式进行处置,逐步退出自然保护区。

    其三,将2016年定为“绿色勘查开发年”。共筛选安排省地勘基金绿色勘查示范项目10个,并在7个示范项目中同步开展绿色勘查专题研究,总结提升近几年地勘工作中一些好的经验和做法,探索建立绿色勘查工作管理制度及相关工作规范。

    “通过一系列措施,青海的绿色勘查理念和生态环境保护意识得到了增强。地勘单位积极开展绿色勘查,探索建立绿色勘查制度规范。各项目均建立了绿色勘查相关制度,制定了野外工作生态环境保护措施,并将环境保护工作纳入了项目日常管理工作中。”李志勇告诉大家,绿色勘查大大推动了地勘外部环境的改善,在多彩整装勘查区,地勘队伍通过草皮恢复、垃圾管理等措施,得到了当地基层政府、牧民群众的信任和支持。甚至在玉树州治多县政府“虫草采挖前,外地单位一律不得进场”的情况下,地勘单位人员、机器设备特许提前进场开展地勘工作。地方牧民对环境恢复治理非常满意,很多人已不再参加破坏草原面积测量和恢复治理验收,对地勘工作人员表示出充分的信任。

    “推进矿产资源绿色勘查开发,既是国家发展的战略需要,也是生态环境保护推动经济社会发展的客观需要,更是新常态下做好地质矿产勘查工作的现实需要,是化解矛盾、维护矿区社会稳定、推动矿产资源勘查开发持续发展的有效途径。”李志勇说。

    谁说地质勘查与生态保护之间矛盾重重?青海经验证明,只要在地勘工作中坚持做到“生态保护第一,尊重群众意愿”,地勘工作就能在新形势下获得充足的发展空间。

    “绿色”是现代地勘企业的生命线

    如果说李志勇讲述的是政府与国有地勘单位在国家高度重视生态文明建设大背景下势在必行的思考和行动,那么,西南能矿集团股份有限公司董事长李在文则阐述了现代化地勘企业在社会价值、企业责任、可持续发展等方面对绿色勘查的内在需求。

    他说,西南能矿集团是贵州省委、省政府为推进全省资源配置体制改革、加快资源优势向经济优势转化、促进矿产资源产业一体化发展而建立的省管大型国有企业。集团组建于2012年,正赶上生态文明建设的大潮,因此,其一“出生”便把生态放到了事关生存和发展的重要位置上。

    去年,按照习近平总书记去年视察贵州提出要守住“生态和发展”两条底线的要求,西南能矿集团在“十三五”规划中提出了建设“生态环保型绿色能矿、科技创新型智慧能矿、资本运营型金融能矿”的转型升级目标任务,并在今年年初启动了绿色勘查示范项目建设:从50多个勘查项目中,组织5家地质勘查单位的7个项目作为绿色勘查示范项目,开展绿色勘查。

    “我们在示范项目的实施中,十分注重地质勘查与生态环保相结合、与转型升级相结合、与扶贫帮扶相结合、与标准化机台建设相结合,在方案设计、设备选型、钻机施工全过程,坚持绿色勘查理念,全面促进地质勘查与生态环境和谐发展。”

    李在文告诉大家,通过半年来的探索,西南能矿在绿色勘查方面已经取得了初步成效。

    一方面通过最大限度减少土地使用,减少钻探工地“三废”排放,开展复垦复绿,实施节能降耗,大幅降低了对生态环境的破坏。如:优化设计合理避让林地耕地,采用浅钻代替槽探,减小对土地植被的破坏;钻探机场占地面积由平均120平方米减少到70平方米;搬迁道路用地面积仅为原大型设备的30%;在钻探工地铺设防渗土工布,搭设钢网,实现了土地零污染;工程完工后,对开挖地段按原地类进行恢复,播散草种,种植树苗,进行复垦复绿工作,复种的庄稼生机勃勃,苗木郁郁葱葱。

    另一方面,通过优化勘查方案,实施设备模块化、轻型化、集成化、信息化,大大提高了工作质量和效率,不仅提高了找矿效果,而且使勘查周期和征地、搬迁成本有所下降。

    更重要的是,得益于示范项目,西南能矿形成了《绿色勘查钻探施工机场管理办法》、《绿色勘查钻探施工现场质量管理体系》等系列制度,以及《绿色勘查技术标准》、《绿色勘查预算定额》等绿色勘查标准,相应的绿色勘查企业管理体系正在建立,使以环保、高效、和谐、法治为主要内容的“绿色发展”理念,真正成为西南能矿员工入脑入心的重要行为准则。

    李在文认为,要想在贵州能矿产业发展中当好“龙头”,西南能矿就要敢于担当、敢于创新、敢于示范带动。“有人说绿色勘查是自己给自己套上枷锁。可我们认为,绿色发展既是我们的社会责任,也是自身发展的需要。只有绿色发展,才能实现经济效益、社会效益、生态效益的统一,才能实现能矿产业的提质增效和转型升级。在我看来,绿色勘查绝不是政府强制的产物,而是企业从自身发展需要出发作出的正确选择。”

    “绿色勘查是现代地勘企业发展的生命线。”李在文坚定地表示。

    应尽快建立绿色勘查技术体系

    中国地质调查局探矿工艺研究所副所长李子章介绍了近几年该所为绿色勘查提供的技术支撑。

    他说,绿色勘查是一项系统工程,需要集成创新、综合研究采用多项技术进行解决。作为我国探矿工程技术的专业研究所,钻探工艺所组建了绿色勘查技术团队,加强了技术研发和应用示范,开展了“高原生态环境脆弱区综合钻探技术应用示范”等项目,在四川若尔盖高原和青海等生态环境脆弱区取得了很好的效果。

    同样来自探矿工艺研究所的吴金生告诉大家,目前,在探矿工程中,对环境影响较大的因素主要表现在两个方面:一是工程的实施对植被的破坏,如槽探工程、钻井基台修建、交通道路修建和物资的搬迁等;二是施工过程中,泥浆、粉尘和“三废”对环境的污染。所以,目前研究采用的技术方法也是从“减少植被破坏、降低环境污染”两个方面入手,实现绿色勘查。

    吴金生说,减少植被破坏的技术方法,主要有这样几个:

    一是“以钻代槽”,即用浅钻代替槽探,同时应用空气潜孔锤跟管取芯钻进方法,解决了常规方法效率低、在复杂地层成孔困难等问题;二是利用定向钻进技术,实现“一基多孔、一孔多支、一孔多用”,从而减少基台的数量、道路修建和物资搬迁工作,这也是中深孔钻进中实现绿色勘查有效的技术手段;三是采用模块化、轻便钻探设备及机具,便于人工搬迁和减少基台面积,为此他们还专门研制了一种轻便、多功能的履带式钻机;四是改变物资搬运方式,减少道路修建。

    降低环境污染的技术方法主要有:

    采用环保泥浆,减轻对环境的影响。对此,他们特别提倡使用生物聚合物环保泥浆体系,除具有抑制、防塌、润滑、封堵等钻探性能外,还能满足生物自然降解的特性,不破坏外界的酸碱平衡,无毒性,避免了泥浆组分以及废浆液对环境污染。

    对废泥浆进行无公害处理。对于没有回收利用价值的废浆液,禁止直接排放,现场进行三级净化无害化处理;对于有利用价值的泥浆,使用泥浆罐和管汇连接等方式实现循环利用。

    减少空气钻进粉尘的影响。如,从粉尘产生的源头进行控制,做好钻探设备连接的密封,增设孔口除尘装置,避免扬尘;对岩芯取样布设防尘罩,及时清理岩屑;在施工场地洒水,防止地面粉尘二次起扬。

    “技术创新是推动绿色勘查的不懈动力。现有的技术可以解决一部分问题,但还不成熟,要不断探索新的技术、新的方法和新的工艺,逐步形成绿色钻探技术体系。”李子章如是说。

    西南能矿建设工程有限公司董事长黄继平曾经在钻探队当了8年的队长。他认为,在地质勘查工程中实现绿色环保的目标,设计是前提,工艺是基础,设备是关键。目前,该公司作业区生态环境脆弱、人文环境复杂,而他们在施工中采用的“以钻代槽”、“定向钻探、斜孔钻探”、“一孔多支、一孔多用”等方法都取得了明显成效。同时,他们还普遍采用了模块式便携式钻机和组合式动力设备,满足了钻探孔深1000米~2000米的设计要求。

    中国地调局地科院勘探技术研究所所长张金昌表示,推广绿色勘查需要国家大力发展有效保护生态环境、提高勘查效率的技术。其中有三个关键点:深入人心的绿色理念、相应的标准和规范、持之以恒的技术创新。近几年,勘探所围绕绿色勘查研究推出了适合西部高原地区轻便钻机、高精度对接井技术等创新性成果,大大提高了钻探取芯的效率。他认为,地勘行业也需要颠覆性的创新,或许在不久的将来就会用微波、用孔内机器人代替现在的钻头钻杆,为传统地勘工作带来一系列革命性的变化。

    推进绿色勘查还需要解决诸多问题

    尽管在全国地勘行业推广绿色勘查已成为政府、行业协会和许多地勘单位、矿业企业、科研院所的共识,但一些实际的难题仍然横亘在管理者和项目实施者的面前。

    大家普遍关心的一个问题就是勘查成本的提升。

    青海省有色地勘局副局长肖积图谈到,要进行绿色勘查,就必须有生态环境方面的投入,这将直接导致勘查成本的增加。而且,现行项目预算费用标准已完全不能满足绿色勘查的需要。如高寒草甸草原植被恢复费标准为2890元/亩,实际恢复费用则达到6000元/亩左右,加之工作区道路修建和为当地群众修建道路始终未纳入预算标准,大部分均需要从其他经费中支出,致使地勘单位负担较大。

    青海省这几年的探索实践表明,成本与以往相比大概会高于10%。肖积图希望一方面基层单位积极提高自身的技术水平和管理水平,降低绿色勘查的成本;另一方面,政府相关部门调研,按照实际情况研究提高勘查预算的标准。

    “企业都是要追求最大利益的。在目前法律法规没有明确要求的情况下,勘查成本的加大已成为许多地方商业性矿产勘查工作难以推进的重要因素。”李志勇这样认为。

    另一个问题是国家层面绿色勘查标准的缺失。

    对此,青海省有色地勘局地质矿产勘查院总工程师王凤林结合实际工作举例说明。比如,除近几年颁发的钻探类几项规范规程对环境保护有较具体要求外,大多数现行标准未有环境保护方面的要求,地质勘查中及结束后的地质环境恢复治理与土地复垦的相关要求,也没有纳入《矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范》中。再比如,现有相关勘查技术规范中没有纳入绿色勘查的诸多新方法、新技术,也没有增加“以钻代槽”等绿色环保施工内容,无法计算资源量。他希望国土资源部在向全国推广“绿色勘查”的同时,应组织专门力量开展不同地区、不同地貌环境下绿色勘查方法技术系统研究,编制绿色勘查规程,为绿色提供技术支持。

    “国土资源政府部门将围绕生态文明建设做好服务工作,帮助地勘行业尽快适应环境、法律、市场的最新要求。而地勘行业的每一个人,也要行动起来,在各自的实践工作中播撒绿色的种子。”王昆呼吁,“推进绿色勘查,我们不要等待,不要嫌小,不要照搬,更不要心急。相信在中国,地质勘查的绿色时代终将来临。”

    播撒绿色勘查的种子