近日，由我司參與建設(shè)的川西甲基卡鋰礦3200米科學深鉆多物理量分布式光纖監(jiān)測項目取得初步進展，相關(guān)成果已在《科學通報》上發(fā)表，南智傳感鉆孔全斷面多參量分布式光纖監(jiān)測技術(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制和深部找礦潛力，南京大學許志琴院士領(lǐng)銜團隊完成了“川西甲基卡鋰礦科學鉆探工程”，終孔深度達3211.21米，是全球研究鋰礦的第一口定向科學深鉆，也是青藏高原上最深的科學鉆孔。甲基卡科學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、高地溫和凍土等嚴峻挑戰(zhàn)。 因此，利用甲基卡科學深鉆，監(jiān)測深部物理場和淺部環(huán)境變化過程，對于研究青藏高原地殼活動、川藏鐵路建設(shè)中的場地穩(wěn)定性、山地災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境保護均具有重要意義。

青藏高原東部地質(zhì)簡圖及甲基卡科鉆位置（圖源：《科學通報》）

南智傳感鉆孔全斷面多參量分布式光纖監(jiān)測技術(shù)，即在鉆孔中布設(shè)傳感光纜或傳感器，形成一個分布式的多場多參量的光纖綜合監(jiān)測系統(tǒng)，能夠長期監(jiān)測鉆孔全斷面的地層變形、地下水位、溫度場、水分場、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、多場多參量等特點，已在多個地面沉降、采空區(qū)覆巖穩(wěn)定性監(jiān)測項目中得到成功應(yīng)用，但在甲基卡科學深鉆如此高海拔、長孔深的鉆孔中實屬第一次嘗試。

甲基卡分布式光纖監(jiān)測孔示意圖（圖源：《科學通報》）

接到項目任務(wù)以來，面對孔深達到3200m的甲基卡科學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技術(shù)攻關(guān)團隊，在項目組專家指導(dǎo)下，從特種傳感光纜設(shè)計、深孔光纜卷揚設(shè)備研制、多參量光纜深孔同步下放工藝、回填材料配比、測試設(shè)備保障及長期監(jiān)測站點建設(shè)等多方面綜合考慮，歷時三個月順利完成世界上海拔最高、深度最大的多物理場分布式光纖監(jiān)測孔建設(shè)工作，為項目組成功獲得甲基卡深鉆孔內(nèi)應(yīng)變、溫度和振動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)測系統(tǒng)運行良好，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、天然地震和人工爆破地震等一系列高質(zhì)量成果，標志著鉆孔全斷面多參量分布式光纖監(jiān)測技術(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。

甲基卡科學深鉆項目組合影留念