超深竖井建设

代表性成果六：超深竖井安全建造关键技术及应用 1、构建2005m深井筒三维可视化工程灾害分析预测模型与井筒围岩失稳应 变软化本构 针对2005m深竖井工勘孔偏斜率大、揭露工勘信息不准问题，综合工作面超 长段钻探、物探（瞬变电磁、地质雷达、跨孔电阻率CT）、钻孔成像探测等精准 获取井筒穿越地层特征、不良地质体分布、岩体结构、岩体质量等信息（图34）， 构建井筒三维可视化工程灾害分析预测模型，超前精准透明解析井筒地层信息 （图35），为竖井安全高质建造提供灾害预警；揭示2005m深竖井开挖诱致地压 动态时空演化规律，推导建立井筒围岩失稳应变软化本构方程（图36），解析井 筒围岩失稳应变响应过程，为2005m深副井高承压水防控与围岩稳定性控制提供 基础数据。授权专利：一种金属矿超深竖井工程灾害建模方法，CN120449532B。

2、首创超深井筒超长段探水高压驱水注浆技术 针对2005m深竖井地层高角度微裂隙工作面短段注浆易引发突涌水问题，通 过研究井筒围岩高角度微裂隙水渗流演化致灾机理，建立高应力-高承压水作用 下裂隙岩体损伤本构方程，揭示竖井建造突涌水发生条件与力学机制（图37）； 研发超长段（段高≥100m）全断面布设径向外倾斜角度钻孔（≥30个）探测高角 度微裂隙高承压热水（图38），同时利用钻孔释压将周围岩体应力峰值向地层深 部转移，改善深部地层应力分布状态；建立宏观-细观-微观裂隙水精细化岩体注 浆分级标准（图39），改进注浆材料凝结时间、固结强度、扩散范围，形成具有 低渗、低导热特性的注浆帷幕，阻隔高温水热源传输，建立起“超长段钻孔释压 -分级注浆-材料适配-热源防控”的技术体系，实现井筒工作面涌水量≤2m3 /h， 控温释压打干井。授权专利：一种竖井超深钻孔探水高压驱水注浆施工方法。

3、超深竖井监测技术 超深竖井深部监测系统采用实时采集、定期回收与自动传输相结合的数据采 集方式，集成微应变传感器与钢筋应力计，在井筒-500m至-2000m范围按差异化 间隔（-1000m以上间隔100m、以下间隔50m）布设多个监测水平，同一监测水平 内沿最大、最小主应力方位施工钻孔，分层布设传感器以实现井筒围岩与井壁的 协同监测；通过光电信号转换与Lora网关4G通信技术，解决井下无信号条件下的 远距离数据传输难题，将监测数据实时上传至云服务器进行处理，获取围岩与井 壁的应力应变变化趋势（图40-图42）。监测结果表明，受开挖扰动影响围岩应 变在初期持续升高后逐步趋于稳定，反映出围岩内部应力恢复平衡的过程，系统 为超深竖井役期稳定性评估与变形监测提供了可靠的技术手段与数据支撑。