深地资源开发不断“往下挖”：复杂深地环境认知与工程风险防控是基础

摘要

向地球深部探索，揭示地球起源，开发各种资源，是人类长久的梦想。然而，受技术、装备及地质条件等多种因素制约，人类向地球深部探索的能力发展缓慢。对地下开采矿山而言，井筒是整个矿山的咽喉和生命线工程。超深井建设工程是由地质、构造、工程围岩、工程结构等多种因素构成的复杂工程系统，其建设和服役涵盖勘察、设计、施工、运维等漫长的时间过程。随着深度的增加，井筒穿过的地层条件越来越复杂，高应力、高水压、高地温以及地下水中有害离子化学腐蚀等因素对深井工程建设和生产服役安全带来诸多不利影响，导致多种工程风险。因此，探明工程区域的地质条件，采取科学的技术手段，有效规避和化解各种风险，才能确保超深井工程建设的安全性和可靠性。本文结合我国“十三五”以来金属矿超深井建设方面的工程实践，在对金属矿超深竖井工程建设内容、工艺过程及其特殊环境进行系统分析的基础上，对深井工程建设过程、服役环境及其所面临的各种关键风险进行了剖析，对超深井工程建设中的风险研究方法和控制技术研究提出了建议。

基金资助

地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项资助项目（2024ZD1004103）; 国家重点研发计划资助项目（2016YFC0600800）