金属矿山

作者：宋朝阳

单位：1. 煤炭科学研究总院建井研究分院，北京100013；2. 北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100083； 3. 北京中煤矿山工程有限公司，北京 100013

关键词：深部开采,服役井筒,风险判识,协同致灾机理,多尺度分源监测预警,多场耦合,

基金：* “十三五”国家重点研发计划项目（编号：2016YFC0600801），天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项面上项目（编号：2018-TD-MS011）。

深地资源开发是我国深地探索的重要方向之一，服役井筒是进入深部地层的必由通道。由于井筒所处岩层及多相地质体分布具有区位差异、服役环境复杂等特征，致使井筒安全服役的风险增高，因此，服役井筒风险分析和监测预警已成为当前亟待解决的问题。在分析井筒风险判识与监测预警技术研究现状和存在问题的基础上，围绕保障井筒安全服役这一最终目标，以多尺度、多灾源协同致灾机理，井筒变形失稳理论，工程风险判识及监测预警技术等为基础，并合理借鉴和吸收其他地下工程动力灾害防控领域的研究成果，提出了多尺度分源监测预警思路，凝练了需要解决的关键科学问题和主要研究方向。针对影响井筒安全服役的应力源、腐蚀源和物性源，对于井筒开裂、腐蚀、偏斜等多源风险灾害，在“区域—采区—井筒—关键截面”尺度下，需要进一步研究的4个关键科学问题为：①开采扰动作用下区域地层应力—能量—物理参数耦合关系及其时空演化规律与多场耦合协同致灾机理；②服役井筒风险灾害多参量前兆信息智能判识与预警理论；③多尺度、多源前兆信息采集与信息集群共网传输技术体系；④服役井筒风险灾害判识方法与预警模型。通过上述4个科学问题的深入研究，有助于实现服役井筒风险在线实时监测、智能判识和准确预警的井筒安全服役状态评价新模式，为我国服役井筒结构安全管理和智能服务提供理论和技术支撑。

来源：2019年第03期

《金属矿山》期刊编辑部

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