盐矿安全问题及环境污染的防治

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1、盐矿安全问题及环境污染的防治盐矿安全问题及环境污染的防治盐矿安全问题及环境污染的防治盐矿安全问题及环境污染的防治盐矿安全问题及环境污染的防治盐矿安全问题及环境污染的防治　　　　　　据《中国消防》报道：　　1引言　　不合理的大面积开采盐矿，将使地面沉陷而冒卤，使地面建筑和各种设施遭到破坏　　甚至造成生态灾难。例如：英国维涅尔达盐矿水溶开采时，曾破坏城市住房四百多套：法国帕达林吉雅水溶采卤造成地面下沉，损害了通往巴黎的铁路线；前苏联斯拉维杨水采盐矿导致地面下沉，影响城市和疗养区建筑物的安全，迫使居民迁移；我国云南一平浪盐矿、湖南湘澧盐矿也曾发生地面沉陷；自贡长山盐矿曾发生地面冒卤，使数百亩耕地严

2、重减产，甚至不能再耕作。另外，盐矿在采卤过程中，对盐矿周围生态和大气环境会造成一定的污染。为此，盐矿生产必须采取切实有效的工艺方法，防止环境灾害的发生，对不可避免的环境问题，也应及时加以解决。　　2盐矿的安全生产　　2.1防止顶板垮塌的措施　　对于矿体薄而埋藏较深的岩盐矿藏，钻井水溶开采后对地表一般不产生显著影响。当矿体较厚、埋藏又较浅时，其溶腔直径就不能随意扩大，否则就可能产生严重后果。云南乔后盐矿就曾发生过钻井垮塌并冒卤到地表的事故，造成了巨大的经济损失。岩盐矿床的地质条件表现为：顶、底板坚硬、致密、稳定性强；顶、底不稳定两种。　　对于顶、底板坚硬、致密、稳定性强的岩盐矿床，仅需注重开采

3、工艺和技术参数的合理选择，如单井对流法水溶开采盐丘，控制最大留设矿柱厚度与溶腔最大跨度之比为2.7～3.7、回采厚度与DMAX之比为11～18.7，k1和k2越大，开采的安全性越高。不过，不同国家对上述下限的规定不尽相同，如美国能源部规定k1＞1.87，k2＞10。　　当用水力压裂法采卤时，要求岩盐矿层保存完好、密封性强，顶板抗压强度、稳定性及盐层品位均较高，盐层埋深较浅，尤其是要求固井质量及管串各部分的承压能力要达到设计要求，这样才能保证不发生注入的淡水大量流失及顶板垮塌等事故，而使压裂成功；同时盐井井身条件应良好，如对复盐层宜先开采最下面的一层，而对埋深较大的岩盐矿床，在实施压裂工艺中，

4、应改原来普通压裂的中心管注入高压水为套管或环隙注入，以提高排量而降低泵压，这不仅利于支撑剂的顺利使用，而且也使水力能量在预期部位达到足够的值。　　对顶板不稳定的浅埋岩盐矿床，不仅应控制k1和k2两个参数，而且还应使两口距较小，以减小上溶速度，即控制溶腔的高度H，建槽半径应大于两井井底间的距离，溶腔间距应远大于理论计算矿柱厚度，且回采度应大于盐层的埋深。为控制溶腔中的上溶，宜采用稳定的油垫层等措施以保护岩盐层顶板。　　要使溶腔保持稳定，其形状最好为球状或椭球状，但这种形状往往难于实现。余贤斌用轴对称线弹性有限单元法，对钻井水溶法进行岩盐厚矿体开采中的溶腔稳定性进行了计算和分析。结果表明，原岩应

5、力的侧压力系数λ＜0.5时，顶板溶成拱形或类似形状时对其稳定性有利；当λ＞0.5时，溶腔顶板保持为上溶时的平坦状更有利于溶腔的稳定；当λ较大时适当增大溶腔直径，其稳定性不会发生明显变化。　　2.2偶发事故的原因分析及其处理方法　　无论是单井循环对流还是压裂采卤，都应时时监测注水出水流量比、卤水浓度及水质。一旦出现异常现象，如注水出卤比超过或低于正常值，卤水浓度急剧降低或增加，则应立即停止注水并迅速分析、判断事故原因，切不可注入大量淡水，破坏卤井而造成环境隐患。　　当注水出卤比降低，且油管、套管内压强降低时，有可能发生异地冒卤或地层深度渗漏。此时应大范围的实地查看，抽取地下水进行分析以判明其中

6、离子浓度是否增大，进而查明原因所在。对于异地冒卤，先采用机械装置抽提卤水，在压力不太大的情况下，再下密封层以封闭出卤处；对于地层深度渗漏，应先取出地下管串，重新固井后，方可恢复生产。　　当出卤浓度降低时，若出卤流量亦减少，则可能发生了周围地层中的流动水源与卤井相互渗透；若出卤流量正常，则可能是存在较低品位的夹层所致。对于前者，先结合地质资料进行分析：若为薄的夹层，则可增加注入淡水的压力和流量，强制冲蚀并穿透夹层；若夹层较厚，则应取出管串，采用机械钻孔穿过夹层，重新固井后再投入生产。　　当进出水流量比、出卤浓度、管串内的压强均突然降低，出卤中含砂量突然增加，则可能发生了严重的顶板垮塌。顶板垮塌

7、常伴随地下套管变形，此时应割断变形部分管串，使之落入溶腔内，然后重新下入管串，抽出溶腔内的卤水，以降低腔内压力，避免地层冒卤。在封闭报废该盐井的同时，利用紧邻盐井或新建井采卤，以使原渗透到周围地层中的卤水较为顺利的返出地面，消除隐患。　　3开采盐矿对环境的污染及其对策　　3.1盐矿开采中对土壤环境的污染及对策　　盐矿的开采，无论是采用地下坑道旱采，还是采用钻井水溶开采，其产品首先是卤水。对于旱采，还涉及到残渣