我国矿山竖井凿井技术现状与发展趋势
2021-06-09刘志强宋朝阳刘全辉龙志阳宁方波
金属矿山 2021年5期
谭 杰 刘志强 宋朝阳 刘全辉 龙志阳 宁方波
(1.北京中煤矿山工程有限公司,北京100013;2.煤矿深井建设技术国家工程实验室,北京100013;3.陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司,陕西榆林719000)
矿产资源开发是国家产业和国民经济发展的重要基础支撑和有力保障。目前,我国矿产品产量快速增长,截至2019年矿业产值占我国GDP的比例达到7%,为国家经济社会发展提供了80%的原材料和95%的能源资源,在矿产品的生产和贸易方面均达到了世界第一[1]。然而,随着对我国矿产资源的持续开发,浅部资源已逐渐趋向枯竭,资源开发不断走向地球深部[2]。2016年习近平总书记在全国科技创新大会上指出“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”。
矿山竖井工程是矿山建设的重要组成部分,也是保障矿山资源安全与高效开发整个产业链的首要和关键工程。目前,矿山智能化建设技术已成为地下资源开发领域的重大战略方向,是推动行业转型升级和高质量发展的核心技术支撑[3]。其中,智能建井是我国矿山竖井发展的目标和愿景,随着我国矿产资源需求量和开采深度不断增加,竖井作为立井开拓方式的主要工程必将面对更加复杂的地质和工程难题,如深部复杂地质构造、高地应力、高地温和高水压等多场多相的地质难题[4],以及深大直径井筒的破岩掘进、围岩支护、排渣、提升、降温、堵水、防爆、防冲等工程难题。本研究梳理了我国千米级矿山竖井凿井工程的发展历程与总体现状,综述了深孔爆破、排渣、提升、井壁支护等钻爆法凿井技术与工艺的发展现状,以及机械破岩钻井装备与技术的发展现状,凝练了我国矿山深竖井建设工程面临的主要挑战与发展方向。……
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