[发明专利]一种岩盐水溶矿山地面沉降超前监测方法

说明书

本发明涉及矿山地质监测技术领域，具体涉及一种岩盐水溶矿山地面沉降超前监测方法，包括如下过程：选取盐卤废弃井作为观测井；对观测井进行通井和地球物理测井，并在观测井内确定监测井段，对监测井段下部的井孔进行封堵；将监测井段内的技术套管进行切割，通过阔眼将水泥环清除，使井筒与原始地层渗流通道保持连通；将井筒进行清理，并在井口处进行井口防水密封处理；在监测井段设置水文监测仪器并将水文监测仪器与地面数据处理系统进行通信。本发明通过废弃井对地质层的破坏情况进行实时监测，当有破坏情况时进行及时报警，便于进行处理以避免造成上层地质的污染，从而保护采空区上方地质的安全，保障生活区域的地质和地下水等不受破坏。

技术领域

本发明涉及矿山地质监测技术领域，具体涉及一种岩盐水溶矿山地面沉降超前监测方法。

背景技术

在盐卤矿山开采过程中，地下岩盐被水溶解以后生成卤水返出地面，而在地下形成充满卤水的溶腔。随着开采的进行，溶腔范围不断扩大，溶腔顶板岩石不断裸露，造成局部应力集中，并在水动力共同作用下，极易失稳垮塌。在采矿活动顶板管理中将采空区对上覆岩层的影响范围自下而上划分为冒落带和裂隙带(如果这种趋势发展到地表，甚至出现地面沉降带)，溶腔内高咸卤水极易通过裂隙上渗至浅部含水层甚至溢出地表，对矿山环境地质造成破坏。矿山实际开采过程中，虽然设置有水文地质观测井或直接利用矿山内水井作为水文地质观测井，但一般井深较浅，主要监测浅部含水层水文地质特征变化，不足以提前对来自于深部溶腔高咸卤水自下而上的渐进影响进行预报。另一方面，盐卤矿山大量废弃井的常规处置做法是长期闲置或者全井封孔，未完全发挥一口盐井作为联系地面和深部地层主要通道的利用价值。

可知，大量的盐卤矿井在开采完毕之后，井筒的剩余价值并未得到再利用；鉴于盐卤矿井的掘进最接近开采区域，利用废弃的盐卤矿井进行采空区的地质超前监测可以极大的降低地质监测的工序复杂度，也能够减少相应的成本。因此应当结合废弃井提出更为合理的技术方案，解决现有技术中存在的技术问题。

发明内容

为了解决上述内容中提到的现有技术缺陷，本发明提供了一种岩盐水溶矿山地面沉降超前监测方法，以盐卤矿山采空区上覆地层中之渗透层为主要监测对象，通过对分布于盐卤矿山采空区的废弃井井筒进行必要改造，建立井筒下部屏障以阻隔采空区卤水进入上部井筒，并建立井筒与被监测渗透层的直接联系以监测原始地层水文地质特征变化。可实现地面(或浅表)探测的地下延深，以至于在采空区卤水上渗趋势没有发展到用于人类生活和生产的主要地下含水层之前进行预报，为盐卤矿山地灾治理提供依据和指导。

为了实现上述目的，本发明具体采用的技术方案是：

一种岩盐水溶矿山地面沉降超前监测方法，包括如下过程：

选取若干个盐卤废弃井作为观测井；

对每个观测井进行通井和地球物理测井，并在每个观测井上确定监测井段，对监测井段下部的井孔进行封堵；

对观测井进行技术改造，将监测井段内的技术套管进行切割，并通过阔眼将水泥环清除，使井筒与原始地层渗流通道保持连通；

将井筒进行清理，并在井口处进行井口防水密封处理，防止外部液体从井口进入到观测井中；

在观测井内的监测井段设置水文监测仪器以用于观测地质水文情况，并将水文监测仪器与地面数据处理系统进行通信。

上述公开的超前监测方法，采用了深度足够的盐卤废弃井作为观测井，在观测井内设定出一段用于观测地质综合情况的监测井段，从而对监测井段的地质情况进行观察；监测井段位于生活区域主要含水层的下方，因此当监测井段发现异常情况时，还能够及时采取措施进行处理，避免地质的异常情况对主要含水层产生破坏，从而起到及时报警预防，保护生活区域下方地下水的目的。