一段300米寬的地下斷層，在1500米深處潛伏，中國工程師們如何在地表實施超精準手術，完成這項被認為不可能的任務？

近日，中國煤科北京中煤項目團隊在新疆完成了一項令人驚嘆的工程——成功實施1500米埋深輸水隧洞注漿工程，創(chuàng)下地表注漿世界最大埋深紀錄。這項工程不僅突破了技術極限，更在該領域實現(xiàn)了兩項里程碑式的“首次”突破。

隨著我國水利、交通、能源等重大基礎設施不斷向深層空間拓展，工程建設面臨前所未有的挑戰(zhàn)。高地應力、高水壓、突泥涌水等風險日益凸顯，傳統(tǒng)技術手段已難以應對。

新疆某輸水隧洞工程正處在這樣的極限環(huán)境中——1500米埋深，穿越300米寬斷層帶。這樣的地質條件如同一顆定時炸彈，隨時可能引發(fā)嚴重工程事故。

傳統(tǒng)探查手段在這公深的地下幾乎“失明”，無法精準捕捉地質特征。如何查明深埋地層的斷層特性？如何在高地應力、高水壓環(huán)境下進行有效治理？

先給地下深處來一場“CT掃描”——

項目團隊創(chuàng)新性地建立了基于地表定向鉆的精細化探查方法。這一系統(tǒng)集成了隨鉆錄井、孔內物探、水平保形取芯、水文分析等多種先進手段，構建了一體化綜合探查體系。

團隊特別采用了深孔遠距離超長物探技術，探測距離達2504米。通過這一技術，工程團隊首次實現(xiàn)了沿隧洞水平軸線精準查明深埋地層斷層特征的突破。

“這就像給地球做了一次精準的CT掃描?！表椖考夹g人員形容道。通過這套系統(tǒng)，工程師們能夠清晰“看到”1500米深處的巖層結構、斷層分布和水文特征，為后續(xù)治理提供了可靠依據(jù)。

查明地質情況只是第一步，真正的挑戰(zhàn)在于治理。

面對1500米埋深區(qū)域的高地應力、高水頭壓力，項目團隊制定了“分段施策、精準注漿”的創(chuàng)新方案。

針對不同斷層破碎帶的地質特點，團隊研發(fā)了成套的特殊材料、工藝與專用裝備。這些創(chuàng)新使得工程團隊首次實現(xiàn)了40MPa超高壓環(huán)境下的精準定位注漿。

40MPa相當于400個大氣壓，在這種壓力下進行精準注漿，技術要求極高。項目團隊通過技術創(chuàng)新，成功將注漿材料準確送達預定位置，有效加固了斷層破碎帶，封堵了潛在的水流通道。

這項工程的成功實施，填補了我國超深埋輸水隧洞注漿治理技術的空白，標志著我國在深埋地下工程地質探查與注漿治理領域達到國際領先水平。

隨著全球地下空間開發(fā)不斷向深層發(fā)展，各國都面臨著類似的技術挑戰(zhàn)。中國此次突破不僅解決了實際工程難題，更為深層地下空間安全開發(fā)提供了可靠的技術支撐和寶貴經驗。

工程團隊負責人表示：“這項技術的成功應用，為我國未來深層能源開發(fā)、地下交通建設、水利工程等領域提供了全新的解決方案?！?/p>

“這標志著我國在地下工程領域已從跟跑、并跑轉向領跑階段。”行業(yè)專家評價道。隨著這項技術的推廣應用，更多“不可能”的深地工程將變?yōu)榭赡堋?/p>

光明日報全媒體記者 崔興毅

（來源：光明日報）