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山东滨海金属矿1500m深竖井高效建造关键技术与装备革新

发布时间:2024-05-10

山东滨海金属矿1500m深竖井高效建造关键技术与装备革新





面对深部矿产资源开发的重大挑战,我国金属矿深竖井工程技术与装备研发迎来了重大突破。近日,“十三五”国家重点研发项目“深部金属矿建井与提升关键技术”课题组在滨海金属矿1500米深竖井工程高效建造关键技术与配套装备的研发上取得了瞩目成果,成功解决了一系列制约深井安全高效施工的技术瓶颈。



随着我国矿产资源开采深度的不断增加,特别是超过1500米深的金属矿井,复杂的深地条件,包括高应力、高水压、高地温和海洋性腐蚀环境等因素,对传统的深竖井建造技术和装备提出了严峻考验。在这样的背景下,我国亟需攻克深井建设和提升关键技术,以保障深部矿产资源的有序开发和矿工的生命安全。





项目组采取了精细探测、理论研究和技术创新相结合的方式,着重研究滨海金属矿深部地层特性、工程风险及其控制机理,以及应对高应力硬岩地层高效破岩、复杂环境下施工安全保障等关键问题。在多学科、多专业的共同努力下,他们成功研发了适用于1500米深竖井工程的多场探测技术与工程灾害风险分析系统,掌握了深井施工中的地应力、地温、水压和腐蚀环境的精细化探测与分析方法

在技术层面,项目组实现了以下重大突破:


  • 多场探测与风险分析技术:发明了深部地应力测试保护装置,完成了1633米深度下的地应力、地温、孔隙水压及地层完整性等多场参数的精确探测,并建立起1500米深井工程的风险评价体系。





  • 施工风险防控技术:成功控制了50MPa高应力地层的围岩变形和岩爆灾害,研发了15MPa高压突水防控技术,并采用了耐50℃高温及滨海强腐蚀环境的新型井壁材料,同时还实现了深井工作面温度的有效调控,将工作面温度降至安全舒适的27℃以下。




  • 高效成井施工技术与装备:在50MPa高应力地层中实现深孔光面爆破的精准控制,同时研发了适合1500米深井的大型全液压抓岩机、高效排渣设备,以及保证混凝土输送质量和井壁砌筑效果的技术与装备。





通过这些基础理论和工艺技术的创新,我国在深竖井建设领域打破了原有的技术瓶颈,初步构建起了1500米深竖井高效建造与提升关键技术体系,有力推动了深部矿产资源的开发利用进程,为我国乃至全球同类金属矿深井建设提供了先进经验和关键技术支撑。





此番科技突破彰显了我国在深地工程领域的自主创新能力和技术研发实力,对于保障国家战略资源安全、推动矿业产业升级、实现绿色可持续发展具有极其重要的战略意义。未来,随着该技术的广泛应用与推广,我国金属矿深部资源开发将迎来更加安全、高效、环保的新时代。






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