在资源日益紧张的今天，向地球深部进军已成为国家资源战略的重要组成部分。然而，深部金属矿开采面临着一系列前所未有的挑战，其中地压灾害防控尤为关键。在此前举办的“矿山安全科技进内蒙古”活动中，教育部长江学者特聘教授、国家矿山安全监察局非煤矿山安全生产专家、东北大学教授赵兴东，就“深部金属矿采动地压灾害防控”这一话题进行了深入分享。

一、深部开采：挑战与机遇并存

“深部金属矿开采面临‘高井深、高地压、高承压水、高温高湿、强腐蚀、强开挖扰动’等极为错综复杂的开采环境。”赵兴东教授一开场便直指深部开采的核心难题。他介绍道，随着开采深度的增加，地压灾害频发，给矿山安全生产带来了巨大威胁。

据赵教授提供的数据，目前我国已有70座金属矿山向千米以下深部开采，其中不乏像思山岭铁矿副井（1503m）、三山岛金矿（在建2000m）、纱岭金矿（1551.8m）、新城金矿新主井（1527m）等超深井筒。这些矿井的开采深度和建设速度远远超过了基础理论研究的步伐，导致深部采矿设计依据不足，地压灾害防控形势严峻。

“深部开采不仅仅是简单的深度增加，更是一场科技革命。”赵兴东教授强调，“我们必须从基础理论、设计方法到防控技术进行全面革新，才能确保深部金属矿开采的安全高效。”

二、科学问题：揭示采动致灾机理

深部金属矿采动地压灾害防控的核心在于揭示采动致灾机理。赵兴东教授指出：“科学问题是深部采动地压致灾过程与防控，我们需要从矿区整体架构出发，研究覆盖矿山规划-设计-开采-地压防控全生命周期。”

为了实现这一目标，赵教授及其团队进行了大量基础研究工作。他们深入分析了采动应力场的演化规律，提出了采动应力理论解算方法。据赵教授介绍，采动应力是指在已知原岩应力场条件下开采矿体而诱发形成的在采场围岩体内重分布的应力。这种应力作用到采场（巷道）围岩体上，会导致各种形式的破坏。

“我们通过现场工程地质调查和岩石力学实验，获取了大量宝贵数据。”赵兴东教授表示，“这些数据为我们揭示采动致灾机理提供了有力支持。”

在此基础上，赵教授团队还建立了矿山工程灾害模型，通过克里金算法原理构建了矿山三维工程灾害模型。这一模型能够直观展示矿山开采过程中的地压灾害风险分布情况，为采矿设计提供了重要参考。

三、技术创新：形成地压防控技术

针对深部金属矿开采面临的地压灾害问题，赵兴东教授团队在技术创新方面取得了显著成果。他们开发了深部采场预控顶下向扇形深孔落矿方法、下向梯段式落矿方法等一系列新型采矿技术。

“这些新技术大大降低了采切工程量，提高了生产效率，同时保证了采场结构的稳定性。”赵兴东教授自豪地表示，“我们在多个矿山进行了工程应用，取得了显著成效。”

以某金矿为例，该金矿井下巷道垮冒严重，多次反复修复。赵兴东教授团队采用锚杆+孔底固定式锚索耦合支护技术后，巷道返修率降为0。类似的成功案例还有很多，这些技术成果不仅解决了实际工程问题，也推动了深部金属矿开采技术的进步。

此外，赵兴东教授团队还在地压监测和预警方面进行了深入研究。他们开发了矿山微地震监测系统，能够实时监测矿山开采过程中的地压变化情况，为地压灾害防控提供了有力保障。

四、案例分享：新城金矿超深井筒稳定性控制

在交流过程中，赵兴东教授特别提到了新城金矿1527m超深井筒稳定性控制这一典型案例。

“新城金矿超深井筒建设过程中遇到了巨大挑战。”赵兴东教授回忆道，“井筒深度大、地应力高、岩体破碎，采用传统支护方法效果不佳。”

面对这一难题，赵兴东教授团队提出了超前序次释压与释能支护系统。他们通过理论分析和数值模拟确定了合理的释压顺序和支护参数，成功控制了超深井筒的稳定性。

“采用这一系统后，井筒顺利下掘至设计深度，且未发生任何安全事故。”赵兴东教授表示，“这一成功案例充分证明了超前序次释压与释能支护系统的有效性。”

据赵教授介绍，该系统的核心在于通过超前释压降低井筒周围的应力集中程度，同时采用释能支护技术提高井筒围岩的承载能力。这种综合防控措施为深部金属矿开采中的地压灾害防控提供了新的思路和方法。

五、未来展望：深化研究与应用推广

尽管在深部金属矿采动地压灾害防控方面取得了显著成果，但赵兴东教授认为这仅仅是个开始。他表示：“未来我们需要进一步深化基础研究，完善地压灾害防控技术体系，并加强工程应用推广。”

赵兴东教授指出，随着开采深度的不断增加，深部金属矿开采将面临更多未知挑战。因此，我们必须不断加强科技创新和人才培养力度，提高我国深部金属矿开采的技术水平和国际竞争力。

同时，赵兴东教授还强调了跨学科合作的重要性。他认为，深部金属矿开采涉及地质、采矿、岩石力学、机械、自动化等多个学科领域，只有加强跨学科合作才能形成合力解决复杂工程问题。

“我相信在不久的将来，我们一定能够攻克深部金属矿开采中的地压灾害防控难题，为我国资源安全保障和矿业可持续发展做出更大贡献。”赵兴东教授满怀信心地说道。

结语：科技引领深部开采新时代

通过本次交流，我们深刻感受到了赵兴东教授及其团队在深部金属矿采动地压灾害防控方面所做出的巨大贡献。他们以深厚的学术造诣和严谨的科研态度为深部开采领域的发展注入了新的活力。

正如赵兴东教授所说：“科技是引领深部开采新时代的关键力量。”我们相信，在赵兴东教授等科技工作者的共同努力下，我国深部金属矿开采事业必将迎来更加美好的未来。

在未来的日子里，我们期待赵兴东教授及其团队能够继续深耕细作、勇攀高峰，为我国乃至全球的深部金属矿开采事业贡献更多智慧和力量。同时，我们也呼吁更多有志之士加入到这一伟大的事业中来，共同开创深部开采的新篇章！