近日，由我司參與建設(shè)的川西甲基卡鋰礦3200米科學(xué)深鉆多物理量分布式光纖監(jiān)測(cè)項(xiàng)目取得初步進(jìn)展，相關(guān)成果已在《科學(xué)通報(bào)》上發(fā)表，南智傳感鉆孔全斷面多參量分布式光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)取得重要突破。

論文發(fā)表

甲基卡鋰礦是我國最大的偉晶巖型鋰礦，位于青藏高原東緣的四川省甘孜藏族自治州康定市和雅江縣交界處。為研究硬巖型超大型鋰礦的成礦機(jī)制和深部找礦潛力，南京大學(xué)許志琴院士領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)完成了“川西甲基卡鋰礦科學(xué)鉆探工程”，終孔深度達(dá)3211.21米，是全球研究鋰礦的第一口定向科學(xué)深鉆，也是青藏高原上最深的科學(xué)鉆孔。甲基卡科學(xué)深鉆與鮮水河斷裂以及規(guī)劃中的川藏鐵路雅安至林芝段距離僅25km，穿過這些活動(dòng)斷裂帶將面臨高海拔、高地震烈度、高地應(yīng)力、高水壓、高地溫和凍土等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 因此，利用甲基卡科學(xué)深鉆，監(jiān)測(cè)深部物理場(chǎng)和淺部環(huán)境變化過程，對(duì)于研究青藏高原地殼活動(dòng)、川藏鐵路建設(shè)中的場(chǎng)地穩(wěn)定性、山地災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境保護(hù)均具有重要意義。

青藏高原東部地質(zhì)簡圖及甲基卡科鉆位置（圖源：《科學(xué)通報(bào)》）

南智傳感鉆孔全斷面多參量分布式光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)，即在鉆孔中布設(shè)傳感光纜或傳感器，形成一個(gè)分布式的多場(chǎng)多參量的光纖綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠長期監(jiān)測(cè)鉆孔全斷面的地層變形、地下水位、溫度場(chǎng)、水分場(chǎng)、孔隙水壓力等定量信息的分布和變化，具有分布式、長期性好、多場(chǎng)多參量等特點(diǎn)，已在多個(gè)地面沉降、采空區(qū)覆巖穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用，但在甲基卡科學(xué)深鉆如此高海拔、長孔深的鉆孔中實(shí)屬第一次嘗試。

甲基卡分布式光纖監(jiān)測(cè)孔示意圖（圖源：《科學(xué)通報(bào)》）

接到項(xiàng)目任務(wù)以來，面對(duì)孔深達(dá)到3200m的甲基卡科學(xué)深鉆以及由此帶來的鉆孔井斜、孔徑變化、深孔高溫高壓環(huán)境、長距離光纜垂直下放等問題，南智公司成立了專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，在項(xiàng)目組專家指導(dǎo)下，從特種傳感光纜設(shè)計(jì)、深孔光纜卷揚(yáng)設(shè)備研制、多參量光纜深孔同步下放工藝、回填材料配比、測(cè)試設(shè)備保障及長期監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建設(shè)等多方面綜合考慮，歷時(shí)三個(gè)月順利完成世界上海拔最高、深度最大的多物理場(chǎng)分布式光纖監(jiān)測(cè)孔建設(shè)工作，為項(xiàng)目組成功獲得甲基卡深鉆孔內(nèi)應(yīng)變、溫度和振動(dòng)的分布及其變化情況提供了關(guān)鍵技術(shù)保障。

建設(shè)歷程

截至目前，甲基卡深鉆光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行良好，已成功記錄到地下巖體的溫度變化和熱導(dǎo)率分布、鉆孔回填過程的聲波振動(dòng)、天然地震和人工爆破地震等一系列高質(zhì)量成果，標(biāo)志著鉆孔全斷面多參量分布式光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用邁向了新的高度，為該技術(shù)的后續(xù)發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

甲基卡科學(xué)深鉆項(xiàng)目組合影留念