薄层复层状盐矿对井连通开采溶腔形成机理研究

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1、万方数据第19卷第3期2010年3月中国矿业CHINAMININGMAGAZINEV01．19。No．3March2010薄层复层状盐矿对井连通开采溶腔形成机理研究余勇进1，陈千汉2，周普松3，陈宁4(1．湖北省盐务局，湖北武汉430022；2．湖北省矿业联合会，湖北武汉430022；3．湖北双环科技股份有限公司，湖北应城432407；4．中国地质大学(武汉)工程学院，湖北武汉430074)摘要：本文以岩石力学基本理论和盐矿对井连通开采基本方法为基础，通过实验室模拟试验，结合盐矿水溶压裂开采过程中所记录的数据，进行全面的分析研究，提出了薄层复层状盐矿

2、对井连通开采溶腔形成的机理、形成阶段及溶腔再利用方向。关键词：盐矿；开采；溶腔；形成机理中图分类号：P618．45文献标识码：A文章编号：1004—4051(2010)03一0082一04Analysesofthemechanismofcavityformationbasedonrelativewellsmininginthethin-superincumbentbeddedsaltmineYUYong-jin1，CHENQian-han2，ZHOUPu-son93，CHENNin94(1．Hubeibureauofsaltindustry，Wuha

3、n430022，China；2．Hubeiminingassociation，Wuhan430022，China；3．HubeiShuanghuanTechnologiesCo．Ltd．，Yingcheng432407，China；4．FacultyofEngineering。ChinaUniversityofGeoseienees(Wuhan)，Wuhan430074，China)Abstract：Onthebasisofthebasictheoryofrockmechanicsandbasicmethodofrelativewellsmining

4、，thisarticleputsforwardthemechanismofcavityformation，thestagesofcavityformationandtheprospectofthereutilizationofthecavitybyacomprehensivestudy，concerningwiththeaspectsoflaboratorymodeltestingandtherecordingdatumofwater-solublefracturingmininginsaltmine．Keywords：saltmine；mining

5、；cavity；mechanismofformation薄层复层状盐矿是我国古盐湖矿床的主要赋存形式，其开采方式主要采用水溶压裂对井连通开采技术。因受测试方法所限，有关水溶开采对井压裂连通采卤后形成的溶腔形态及形成机理的研究基本处于空白状态，对于溶腔形态的传统认识主要通过理论计算，认为是在盐层中形成以两井为中心，溶解半径75m的近椭圆形水平溶腔，在薄层顶板跨塌后逐层上溶。但是，二十多年开采实践证明，实际情况与理想形态有很大差异。重新认识这种类型的溶腔在不同阶段发育的基本形态，对于科学设计采卤井井间距和采区布局，合理建造溶腔，提高资源利用率及溶腔的再利

6、用具有十分重要意义。1研究方法以岩石力学基本理论和方法、盐矿水溶压裂收稿日期：2009—10—09开采基本理论为基础，总结分析湖北云应地区盐矿对井连通开采采区钻井施工中，水文工程动态记录数据、已形成的溶腔地球物理勘探测量数据、盐井采卤生产过程中有关参数，结合实验室进行模拟试验的成果，将理论计算、生产实践、实验室模拟试验三个方面的成果资料进行对比研究，得出盐矿对井连通开采溶腔形态和溶解机理的新认识，科学评估薄层复层状盐矿水溶开采的对象和开采方法，并指导今后的盐矿水溶压裂开采设计和盐井采卤生产。2溶腔形态分类2．1溶腔的形态类型岩盐矿床钻井水溶开采形成的

7、溶腔形态，主要取决于岩盐矿床的特征、埋藏深度、矿区地质条件、采矿方法、开采设计、建井质量、采矿强度及生产管理水平等多种因素的综合作用，可分为两大类：规则形态与不规则形态。万方数据第3期余勇进等：薄层复层状盐矿对井连通开采溶腔形成机理研究一般巨厚层岩盐及盐丘矿床在水溶采矿时，大都采用单井对流的油垫或气垫工艺，各盐井之间在生产前期和中期互不连通。近年来，也有采用定向水平对接井钻井技术，在采卤过程中可以在最大限度内人工控制溶腔形态，其溶腔形态比较规则，研究程度也比较高。内陆岩盐地质成矿条件下形成的薄层、复层岩盐矿床，采用对井水力压裂和定向对接连通的开采方法

8、，一般极少采用油垫或气垫护顶工艺，主要是靠盐矿中的夹层自然阻隔上溶，在水溶采盐后形成的溶腔形态大都不规则。这