任菁琪 張 樂

面對“科技型企業(yè)，低端型業(yè)務(wù)”的難題，如何快速調(diào)整企業(yè)定位，步入良性發(fā)展軌道，中鹽勘察設(shè)計院以研發(fā)出全過程礦山診斷治理服務(wù)的先進(jìn)技術(shù)給出答案。近年來，一批鹽礦生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)與鹽勘院簽約合作，開展老采區(qū)資源回收利用、提高殘余鹽礦床采出率和礦山環(huán)境治理等技術(shù)服務(wù)項目，這些項目帶動鹽勘院產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展，促進(jìn)了科研整體素質(zhì)提升。

服務(wù)老礦山，“關(guān)鍵項目”成為“新標(biāo)桿”

轉(zhuǎn)型期脫穎而出，靠的是掌握鹽行業(yè)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的最新動向，以精耕細(xì)作顛覆貪大求全的思想。作為中鹽礦山科技支撐的力量，曾經(jīng)以工程勘察和單純的鹽礦山設(shè)計業(yè)務(wù)為主的鹽勘院，以新補(bǔ)舊、以強(qiáng)補(bǔ)短，回歸鹽源這一根本主題，轉(zhuǎn)型為“技術(shù)服務(wù)+技術(shù)研發(fā)”型企業(yè)，考驗著鹽勘人的智慧。

中鹽棗陽鹽礦治理前

中鹽棗陽鹽礦安裝潛鹵泵治理后

位于湖北棗陽的中鹽棗陽鹽化有限公司，是鄂西食用鹽主要生產(chǎn)基地，鹽礦成鹽盆地小、礦床變化系數(shù)大，經(jīng)過多年開采，資源總量急劇減少，面臨資源枯竭。中鹽棗陽所開采的吳家灣礦區(qū)北部礦段為1991年施工的勘探孔（后改為生產(chǎn)井），其余均為2002年至2008年施工投產(chǎn)的鉆井，且大部分采用過壓裂法，井組壓裂時間長，均達(dá)半年以上，地層被壓裂破壞。2017年初，采區(qū)東北側(cè)河邊有兩處冒鹵，村內(nèi)多處水井水位上升，且溢出地表，造成企業(yè)全面停產(chǎn)。

如果繼續(xù)使用老工藝采鹵，易造成地下水污染和地面冒鹵，環(huán)境問題將日益嚴(yán)重。一年以后，礦山將沒有井位開鉆新的生產(chǎn)井，礦山面臨關(guān)閉，職工面臨下崗，將給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定帶來嚴(yán)重影響。延續(xù)礦山生產(chǎn)，以及解決已經(jīng)出現(xiàn)的地下水污染和地面冒鹵問題，非常迫切。

鹽勘院礦山地質(zhì)環(huán)境技術(shù)中心主任、“同一井場定向?qū)泳M鹽礦開采方法”等5項專利的發(fā)明人、礦山工程高級工程師樊傳忠，帶領(lǐng)他的團(tuán)隊開展鹽礦殘余礦床的采鹵新工藝的研究，分析中鹽棗陽原有鹵井的電潛泵下井條件，確定電潛泵的合理下入深度，針對棗陽低品位鹽礦床，研究電潛泵的防砂堵措施以及鹵井堵塞的解除措施，利用電潛泵抽取溶腔內(nèi)鹵水，合理降低潛水層水位，使得潛水層被鹵水影響的含鹽水吸入溶腔，有效地解決了中鹽棗陽公司的潛水層污染及地面冒鹵問題。同時，所生產(chǎn)的鹵水質(zhì)量也高于改造前的鹵水質(zhì)量，雖然該礦為低品位礦床，但NaCl濃度也達(dá)到了285g/l以上。為滿足控制不溶物運動狀態(tài)的要求，選擇合理的流速參數(shù)，單臺電潛泵采鹵能力控制在30～40m3/h，5口潛鹵井產(chǎn)鹵量達(dá)到160m3/h左右，既可滿足制鹽生產(chǎn)，又圓滿解決采區(qū)地面冒鹵和地下水污染問題。根據(jù)目前的資源量估算，采取這種采鹵工藝，將延長礦山服務(wù)年限10年以上。

2017年6月，中鹽棗陽公司潛鹵泵采鹵后，全面恢復(fù)生產(chǎn)，按最保守估計年采鹵864000m3，鹵水綜合成本約為3元/方，每年可產(chǎn)生利潤345萬元。在現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模條件下，采區(qū)可以延長服務(wù)時間10-15年左右，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益5000萬元，社會效益和環(huán)境效益非常明顯。

中鹽新干公司是一個由縣辦小礦發(fā)展起來的現(xiàn)代化制鹽企業(yè)，采區(qū)治理前，先后建井26口，雜亂無序，壓裂串通，其中老井11口已經(jīng)全部報廢并封堵，還能使用的生產(chǎn)井僅為12口，有井出現(xiàn)井口冒鹵，采注比嚴(yán)重失衡僅為0.7左右， 頂板充水、地面冒鹵等問題非常突出。

更為嚴(yán)重的是2014年2月Y2-3#鹵井附近出現(xiàn)涌水，流量30m3/h左右，造成生產(chǎn)全線停產(chǎn)14天。3月初恢復(fù)生產(chǎn)，十天后，Y2-3#鹵井再次出現(xiàn)冒鹵，流量1m3/h左右。4月1日再次停產(chǎn)至20日。以及D8井組附近冒鹵，采區(qū)地下水氯離子升高等一系列問題出現(xiàn)，地面冒鹵對周邊環(huán)境造成了一定影響，公司不得已停產(chǎn)進(jìn)行處理，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。

2014年4月，鹽勘院著手對采區(qū)進(jìn)行分析和診斷，制訂治理方案。首先采取出鹵井口加裝離心泵的措施，先期降低鹵井回鹵阻力，降低鹵水向地層的滲透壓力，提高出鹵流量。其次在1-7井和1-3井附近，施工了Q1和Q2井，對非正常注水造成的頂板充水進(jìn)行消壓。在Q2井施工過程中，多次注水泥封堵，成功阻斷了D8井附近的涌水通道。Q1井在消壓的同時，可以生產(chǎn)合格鹵水70m3/h左右。施工了T6井，與3-06-1井對接成功，生產(chǎn)鹵水達(dá)到45m3/h左右，兩井增加了鹵水生產(chǎn)能力100m3/h以上，礦山污染賠付損失減少100萬元以上，增加生產(chǎn)能力30萬噸，增加產(chǎn)值5000萬元。更重要的是，礦山取得新礦塊的采礦權(quán)，并根據(jù)鹽勘院的建議，徹底改變了以前的對接井軌跡和管串結(jié)構(gòu)，使礦山完全擺脫了以前礦山采鹵窘迫的局面。

人與自然和諧的召喚，也伴隨著經(jīng)濟(jì)振興的步伐。放眼今天得到技術(shù)治理和恢復(fù)生產(chǎn)的中鹽棗陽、中鹽新干等老礦山，我們很難將這些景象同昨天的困頓聯(lián)系在一起。從過去的面臨停產(chǎn)到今天藍(lán)天碧水映照下的重現(xiàn)活力，老鹽礦變了，她蛻去了沉重的外衣，邁開了可持續(xù)發(fā)展的步伐。

拓展新空間，轉(zhuǎn)型呈現(xiàn)新亮點和新特色

剛剛過去的2018年，鹽勘院簽定了20多個設(shè)計與咨詢項目，已經(jīng)完成的項目均已通過建設(shè)方和專家組評審，收益良好。目前正在推進(jìn)的設(shè)計、咨詢、科技工作23項，鹽勘院設(shè)計部門同志們在設(shè)計部部長、礦山工程高級工程師肖文科的帶領(lǐng)下，圍繞“轉(zhuǎn)型即回歸”功能定位，充分發(fā)揮自身潛能和不竭動力，進(jìn)一步鞏固、提升鹽勘院在巖鹽礦山設(shè)計與咨詢領(lǐng)域的地位。

現(xiàn)代化工企業(yè)對設(shè)計要求比普通行業(yè)要求更高。陜西金泰氯堿化工有限公司是典型的“下礦上廠”型企業(yè)，地下是鹽礦，地上是工廠，地形特殊，其采鹵礦山設(shè)計難度極大。鹽勘院根據(jù)用戶要求，結(jié)合該地區(qū)鹽礦資源和地層特點，設(shè)計同井場雙定向水平對接井，這一技術(shù)為鹽勘院獨有的國家發(fā)明專利技術(shù)。項目招標(biāo)階段，參與投標(biāo)的有兩家鹽礦設(shè)計單位，鹽勘院憑借“同一井場定向?qū)泳M鹽礦開采方法”這一全國領(lǐng)先的鹽礦設(shè)計方法，以高于另一投標(biāo)單位的價格，投標(biāo)成功，充分顯示出了鹽勘院的設(shè)計實力。

鹽勘院設(shè)計團(tuán)隊結(jié)合井身結(jié)構(gòu)充分考慮鹽礦溶采后圍巖的地壓變化，并根據(jù)采鹵過程過程中的水力學(xué)要求，鹽類結(jié)晶和固液氣多相流現(xiàn)象，流體與地層熱交換特性等設(shè)計套管管徑型號和配水管管串口徑及合理的下入深度，最大限度地節(jié)約了鉆井開拓費用。

陜西金泰氯堿化工有限公司采用鹽勘院設(shè)計的最新采鹵注水交換裝置——環(huán)形管路與閥門的組合裝置，該裝置排布合理，邏輯關(guān)系明確，計量準(zhǔn)確，便于操作與管理，安裝維修和更換部件方便。該裝置也被應(yīng)用于江西藍(lán)恒達(dá)采鹵施工設(shè)計中，在江蘇富源采鹵設(shè)計中已經(jīng)改良升級。

近年來，鹽勘院承接了山東黃河三角洲鹽化、江西藍(lán)恒達(dá)采鹵、江蘇富源采鹵、河北寧新鹽化等鹽礦山的設(shè)計項目。一系列項目折射出了良好的轉(zhuǎn)型趨勢，鹽礦企業(yè)的礦山治理項目已經(jīng)成為鹽勘院的重要轉(zhuǎn)型點。

地下空間的利用是現(xiàn)代科學(xué)研究重點發(fā)展領(lǐng)域，鹽礦山開采形成的溶腔可以很好地利用起來儲存能源或廢棄物，但由于溶腔測試的技術(shù)手段的缺乏，限制了該領(lǐng)域的快速發(fā)展。因此溶腔幾何形態(tài)測試、溶腔頂板埋深的測試技術(shù)的發(fā)展是擺在鹽礦山開發(fā)利用前面的一個重要課題。

中鹽東興公司采區(qū)，于2016年對52#井采用聲幅測井，根據(jù)測井結(jié)果顯示溶腔已發(fā)展到鹽層頂板，而礦山三維地震勘探成果顯示52#鹵井的溶腔頂板未溶蝕到鹽層頂板，可以繼續(xù)開采利用。兩種測試方法獲得測試結(jié)果不同，急需探索一種經(jīng)濟(jì)合理且能夠準(zhǔn)確獲得溶腔參數(shù)的方法，用以決策是否能夠繼續(xù)開采利用，可靠準(zhǔn)確的測試方法對于老礦山提高礦產(chǎn)資源回采率具有重要意義。

多種測試方式對比圖

針對這一問題，鹽勘院引進(jìn)最先進(jìn)設(shè)備聲吶探測儀，向附加價值高的深度技術(shù)服務(wù)拓展。為了印證52#井溶腔的參數(shù)，由鹽勘院總工程師續(xù)培信、設(shè)計部副部長張樂和他們的團(tuán)隊利用聲吶探測儀對52#井進(jìn)行測量。（聲吶掃描測試成果為上圖藍(lán)色部分，三維地震勘探成果為上圖紫色部分，自然伽馬GR測井為上圖紅色線條部分。）

根據(jù)上述三種測試方法測試所獲得的成果對比可知，聲吶掃描測試成果數(shù)據(jù)精確，特別是在460m深度以下腔壁發(fā)射回來的信號強(qiáng)烈，刻畫出來的溶腔剖面數(shù)據(jù)精確，各剖面組合成的溶腔三維形態(tài)直觀準(zhǔn)確；雖然伽馬GR測井能較好地測出鹽礦層頂板及溶腔頂埋深，卻無法刻畫出溶腔的空間形態(tài)；三維地震勘探成果獲得的溶腔范圍在平面上和剖面上誤差均較大，不能和聲吶掃描測試成果精準(zhǔn)對應(yīng)起來。

我國現(xiàn)有鹽礦山開采方式方法粗放，時常有鹽礦山發(fā)生地面變形塌陷，未來鹽礦山開采要面對越來越重要的資源節(jié)約與綜合利用、安全環(huán)保等方面的問題，所以探尋一條利用測試手段確保鹽礦山開采安全、綠色、環(huán)保具有非常重要的意義，聲吶掃描測試技術(shù)具備良好的推廣應(yīng)用價值，將對全國大部分鹽礦山的開采利用產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

瞄準(zhǔn)新目標(biāo)，以新理念促進(jìn)新發(fā)展

等靠要的時代已經(jīng)一去不復(fù)返，抓準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)熱點和企業(yè)轉(zhuǎn)型痛點，看似劍走偏鋒也能大顯身手。一批關(guān)鍵項目的崛起，更為鹽勘院礦山治理技術(shù)服務(wù)的后續(xù)發(fā)展提供了鏡鑒。面對新挑戰(zhàn)，鹽勘院踐行創(chuàng)新發(fā)展的意識更趨堅定。

不急于上項目、刷數(shù)據(jù)，不單純追求經(jīng)濟(jì)增長速度，而是咬住技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)靶向性，慢工出細(xì)活。鹽勘院礦山地質(zhì)環(huán)境技術(shù)中心利用勘察、設(shè)計、礦山地質(zhì)環(huán)境治理的技術(shù)優(yōu)勢，打造礦山地質(zhì)技術(shù)研究、成果轉(zhuǎn)化、信息交流、實驗應(yīng)用及人才培養(yǎng)等綜合性礦山技術(shù)服務(wù)平臺，服務(wù)于行業(yè)礦山生產(chǎn)企業(yè)，捕捉產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新風(fēng)口，為轉(zhuǎn)型回歸注入源源不斷的動力。

近年來，鹽勘院興主業(yè)，促發(fā)展，工程勘察躍上新臺階，特別是2018年，工勘部全年共簽訂勘察合同116份，完成勘察項目80個，簽訂測量合同17份，完成了17個，全年完成產(chǎn)值與2017年同比增長73%。工程設(shè)計取得新突破，2018年，勘察院完成了二十多個設(shè)計與咨詢項目，在外部市場環(huán)境嚴(yán)峻的情況下，新簽訂河北寧新巖田化工、中鹽榆林、安徽華塑、孝感廣鹽華源、中鹽金壇、中鹽龍祥、重慶索特、金泰化工等咨詢設(shè)計合同7個。加大環(huán)保業(yè)務(wù)領(lǐng)域的探索并初見成效，先后完成實施了黔東南州旅游集散中心地塊調(diào)查和評估服務(wù)項目，以及普定縣多個農(nóng)村環(huán)境綜合整治項目。

重創(chuàng)新、重技術(shù)、重質(zhì)量、重人才，逐漸成為鹽勘院的發(fā)展自覺。為確?？萍既藛T有一個風(fēng)清氣正、和諧穩(wěn)定的工作環(huán)境，提高科技人員的工作積極性，努力營造以“技術(shù)”論英雄的干事氛圍，勘察院先后制定了《科技進(jìn)步獎勵辦法》和《科學(xué)技術(shù)工作委員會章程》，編制了《礦山地質(zhì)環(huán)境技術(shù)中心三年發(fā)展規(guī)劃（2017-2019年）》，科技人員想干事蔚然成風(fēng)，能干事目標(biāo)明確，科技工作成效顯著。

鹽勘院的轉(zhuǎn)型回歸實踐，顯示了技術(shù)創(chuàng)業(yè)之路的巨大價值。回顧近幾年的發(fā)展歷程，雖然是一個艱辛的“二次創(chuàng)業(yè)”之路，但是走得踏實又充滿活力。面對改革新征程，鹽勘院將以敢為人先的勇氣和求真務(wù)實的作風(fēng)，開拓創(chuàng)新，真抓實干，以更加優(yōu)異的成績續(xù)寫新的輝煌篇章。