关于盐类矿床水溶开采技术，原国家轻工业局盐业勘察队王清明发表过多篇文章进行介绍分析，但内容主要是关于水溶开采技术方法的介绍，而关于水溶开采的机理分析则主要基于静态环境下浓度梯度驱动的Fick扩散原理。水溶开采的实质是清水通过注入管进入溶腔，非饱和盐溶液在溶腔内边运动边溶解，流体在运移（对流）的同时发生溶质扩散，并且存在着卤水溶液与溶腔固体热量的交换及不同盐类物质溶解吸放热的传递，与此同时溶腔大小与边界也在不断演化。因此，水溶开采的机理是溶液运移（对流）、矿物溶解、固液传热、溶质扩散、腔体变形等多因素作用的固-流-热-传质（THMC）多场耦合作用，而对该复杂作用的机理研究需要进行大量深入细致的试验工作。根据试验研究对水溶采矿机理的深入揭示与认识，发明了一系列新的水溶开采技术，将在本书中进行详细介绍。

众所周知，由于盐类矿床具有易溶于水的特性，其开采方法主要为水溶开采，包括地面钻井地下水溶开采、坑道开挖地下溶浸与地面堆浸相结合的开采方法。对易溶盐矿床，如氯化钠或硫酸钠矿床，一般采用地面钻井地下水溶开采方法；而对钙芒硝难溶盐矿床，在埋深较浅条件下，多采用坑道开挖、地下爆破、洞室溶浸与地面堆浸相结合的溶浸开采方法。

地面钻井地下水溶开采方法，早在1 000多年前我国四川就有应用。利用盐类矿物易溶于水的原理，通过地面钻井至地下盐岩矿床，注入淡水溶解盐岩，用压力驱动法采出盐水（俗称卤水），再在地面通过蒸发结晶回收盐类物质。

早期的水溶开采方法主要采用单井对流法，即单一一口井中布设同心管串，内管注水、同心管串环隙出卤（此为正循环），或同心管串环隙注水、内管出卤（此为反循环）。根据流体动力学与传质理论，正、反循环法在溶腔内所形成的流场与溶液浓度分布有很大差别。正循环一般应用于溶解建腔初期，有利于底部盐岩的快速溶解；而反循环一般应用于溶解中后期，有利于底部高浓度盐溶液的高效采出。但是，由于重力作用，在溶腔内盐溶液浓度分布呈“顶部低、底部高”的特征，而盐岩的溶解速率或溶解速度与溶液浓度呈反比关系，即浓度越低溶解越快。为控制溶腔内盐岩顶部向上的溶解速度，扩展溶腔水平侧向空间，通常在溶腔内注入比卤水质量轻的分隔剂——轻质油品或气体，称为单井油垫法或气垫法。(www.daowen.com)

20世纪90年代，随着石油工程定向钻井技术的成熟，该技术逐渐应用于盐类矿床开采领域，即定向对接连通双井对流法。在矿床井田内，先钻一口垂直井（目标井）至盐类矿床，然后在数十米至数百米之外，再钻一口造斜+水平井进入矿层，并在其中水平穿行至目标井底，实现双井连通、对流水溶开采。与单井对流法相比，定向对接连通双井对流法初期造腔时间更短，由于盐岩矿床内水平段盐岩溶解面积更大，生产能力大为提升，该技术被广泛应用并逐渐取代传统单井对流法。但在薄层盐类矿床开采中，由于盐层厚度严重影响盐岩溶腔的向上扩展，单井与双井对流法都受到了严重制约。

2000年，由太原理工大学赵阳升教授带领的团队发明了群井致裂控制水溶开采方法，在薄层及难溶盐类矿床溶浸开采中应用，克服了传统单井对流法与双井对接连通对流水溶法的制约。该方法利用了层状盐岩矿床存在层理界面的地质特征，并利用水力压裂裂缝易于沿抗拉强度最低的层理界面扩展的原理，在层状盐岩矿床中进行群井水力压裂连通、科学调控群井注水与采卤，从而实现该类盐矿床的高效回采与地层均匀沉陷控制。

无论采用何种溶浸开采方法，盐类矿物自身的溶解特性与不同形状腔体中盐溶液运移及流场分布，均是决定矿物溶浸开采效率以及溶腔形状发展演化的关键因素。因此，对层状盐岩中不同盐类矿物（包括夹层内的）在不同溶浸环境条件下的溶解特性、物理力学特性、腔体形状结构演化与其中流场、浓度场分布等进行研究，对深入认识盐类矿物的物理力学特性与盐岩溶腔的控制溶解建造，均具有十分重要的意义与价值。