巖漿巖地層深豎井水害治理關(guān)鍵技術(shù)

孫厚偉,程志彬

(中煤第五建設(shè)有限公司,江蘇 徐州 221100)

2016年國土資源系統(tǒng)科技創(chuàng)新大會上提出“三深一土”發(fā)展戰(zhàn)略目標,其中“深地”探測目標是:到2020 年形成至2 000 m 礦產(chǎn)資源開采、3 000 m礦產(chǎn)資源勘探成套技術(shù)能力,儲備一批5 000 m以深資料勘查前沿技術(shù),顯著提升6 500～10 000 m 油氣勘查技術(shù)能力,爭取2030年成為世界地球深部探測領(lǐng)域的“領(lǐng)跑者”[1]的目標要求。

長期以來,我國礦產(chǎn)開采的深度多數(shù)處于1 000 m以內(nèi)。近年來,部分金屬礦山開拓深度已超過1 500 m[2],包括新城金礦(主井1 527 m,已建成)、瑞海金礦、紗嶺金礦(主井1 600.2 m,在建)、三山島金礦(西嶺礦區(qū)副井2 005 m,即將建設(shè))、思山嶺鐵礦、會澤鉛鋅礦(3號井1 526 m,已建成)等。在礦山豎井施工過程中,會遇到諸如砂巖孔隙水、地層裂隙水、灰?guī)r溶洞水、斷層破碎帶水等復(fù)雜含水地層,尤其在金屬礦山巖漿巖地層深立井施工中,高角度微裂隙涌水是普遍現(xiàn)象[3]。注漿技術(shù)一直以來是治理井筒涌水的重要方法之一,但對于高角度微裂隙發(fā)育的巖漿巖含水地層,傳統(tǒng)的注漿工藝及材料難以克服因縱向裂隙發(fā)育、裂隙細微且閉合壓力大等特性導(dǎo)致的注漿難題。因此,雖然目前國內(nèi)豎井施工技術(shù)及裝備能夠滿足2 000 m 井深的建設(shè)需求,但金屬礦山巖漿巖地層深立井高角度、微裂隙、高水壓含水層的水害治理技術(shù)[4],仍是目前深地工程中急需研究和解決的問題。本文重點從深豎井巖漿巖含水地層水害治理方面,充分考慮高壓水、高富水、高閉合壓力、高角度微裂隙(隱性)發(fā)育的地質(zhì)特征,分析解決該類含水地層注漿難、堵水率低等核心問題?！?br>