在近期舉行的2024年全國(guó)水文地質(zhì)學(xué)術(shù)年會(huì)上，天津華北地質(zhì)勘查局以“金屬礦山深部開采受限空間帷幕構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”為題作主旨報(bào)告，分享了該局研發(fā)的此項(xiàng)技術(shù)有效防止地下水進(jìn)入礦井從而保證礦產(chǎn)安全高效開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)。

華勘局五一七大隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)劉大金在主旨演講中表示，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)自然資源的需求越來越大，同時(shí)宜開采的淺部資源也越來越少，向礦山深部開采進(jìn)軍將成為必然趨勢(shì)。但是金屬礦產(chǎn)往往與地下水耦合伴生，礦山開發(fā)易誘發(fā)礦井突涌水、水環(huán)境破壞、生態(tài)負(fù)面影響等一系列地下水災(zāi)害問題，嚴(yán)重制約著金屬礦產(chǎn)資源安全高效開發(fā)利用。當(dāng)前，水工環(huán)地質(zhì)在資源利用、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害防治等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。如何發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，利用水工環(huán)地質(zhì)新技術(shù)，在全面推進(jìn)美麗中國(guó)建設(shè)、加快推進(jìn)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化中展現(xiàn)更大擔(dān)當(dāng)作為，成為地勘企業(yè)亟須回答的問題。

華勘局長(zhǎng)期從事金屬礦山水文地質(zhì)勘探、水害防治、科研技術(shù)創(chuàng)新等工作，有著七十余年與礦山水害作斗爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)建了響亮的治水品牌，其實(shí)施的礦山帷幕注漿，已經(jīng)成為保障礦山全生命周期的一項(xiàng)相對(duì)比較成熟的整體防治水工程。當(dāng)前，帷幕注漿工藝采用地表打孔、高壓灌漿方式，但隨著礦山越采越深，面臨施工難度大的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)也不劃算，幾千米的孔，造價(jià)非常昂貴。為此，華勘局提出了帷幕注漿轉(zhuǎn)入井下實(shí)施的方案，研發(fā)了金屬礦山深部開采受限空間治水“四大法寶”：一是基于地下水三維空間流場(chǎng)時(shí)空演變規(guī)律的充水通道識(shí)別技術(shù)，可有效識(shí)別礦床主要充水通道、精確判斷來水方向，為堵水設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。二是研發(fā)出“直孔+S型分支孔+魚刺型分支孔”組合鉆探技術(shù)，解決了礦山井下巷道內(nèi)施工鉆窩間距小，投資高、注漿效果差等問題，使受制于地形等原因無法進(jìn)行鉆探注漿的礦山得以開展帷幕施工。三是研發(fā)了深井礦山強(qiáng)動(dòng)水條件下的新型注漿材料，縮短了漿液的凝結(jié)時(shí)間，大大提高了漿液留存率，使?jié){液快速凝結(jié)形成“擋水墻”。四是建立了一套帷幕穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警幕體變形信息，指導(dǎo)礦山安全生產(chǎn)。

目前，該項(xiàng)技術(shù)已在云南毛坪鉛鋅礦得到應(yīng)用，成功建成了國(guó)內(nèi)首條復(fù)雜巖溶大水地下礦山注漿帷幕體，實(shí)現(xiàn)了地面帷幕向地下帷幕的變革性轉(zhuǎn)變，開創(chuàng)了有色金屬地下礦山地下內(nèi)受限空間帷幕施工先河。該技術(shù)實(shí)施以來，礦井涌水量大幅下降，堵水率達(dá)到70%以上，解放了大量受水害威脅的鉛鋅礦資源，保護(hù)了地下水生態(tài)環(huán)境，給出了科學(xué)開發(fā)“金山銀山”、有效保護(hù)“綠水青山”的生動(dòng)案例。