趙原

2015年12月25日7時56分，山東省平邑縣萬莊石膏礦區(qū)發(fā)生坍塌。中國地震臺網(wǎng)測定，由坍塌引發(fā)的振動相當于4.0級地震。坍塌事故發(fā)生時，井下有29名作業(yè)人員，最終有15名生還。其中，除事故當天11人獲救外，有4名被困人員在井下經(jīng)歷了36天、850多個小時，終于在2016年1月29日升井獲救。這是我國首例大直徑鉆孔成功救援案例，在世界上也僅是第三例，在我國礦山救援史上具有里程碑式的意義。那么在這次成功救援的背后，開創(chuàng)了哪些新的救援技術(shù)手段呢？本刊記者采訪了參與此次救援的主要救援隊之一的國家礦山應急救援淮南隊（以下簡稱“淮南隊”）鉆探分隊隊長、勘探處副處長丁同福。

記者（以下簡稱“記”）：丁隊長您好，2015年12月25日，平邑縣石膏礦坍塌事故發(fā)生后，對井下被困礦工的救援行動從始至終牽動著全社會的心，請您大致介紹一下當時的情況，以及淮南隊參與救援的過程。

丁同福（以下簡稱“丁”）：事故發(fā)生后，位于山東省棗礦集團和臨礦集團救護隊第一時間進入礦井偵察并施救，12月25日及26日凌晨，在-142 m水平11路西平巷17號工作面及以東區(qū)域成功救出11名礦工，發(fā)現(xiàn)1名遇難者。根據(jù)現(xiàn)場情況，現(xiàn)場事故救援指揮部決定采取打通救援通道的方法實施搜救，先后組織了3次救援行動。由于井下巷道持續(xù)坍塌，國家安全生產(chǎn)應急救援指揮中心副主任高廣偉在第一時間提出了鉆孔救援的方案，協(xié)調(diào)、調(diào)集了國家礦山應急救援淮南隊、兗州隊、開灤隊、北京大地特勘基地、礦山救援西安研究中心等國家級礦山救援隊伍攜裝備參與救援。

我們是12月26日凌晨接到國家安全生產(chǎn)應急救援指揮中心的指令，淮南隊派出了50多人的救援隊伍，包括淮南隊下屬的鉆探分隊和安裝分隊。26日緊急裝運13輛車，當日15時30分從安徽省淮南市出發(fā)，星夜兼程，于12月27日凌晨1時30分到達事故救援4號井場，參與了5號大口徑救生鉆井施工和提人升井的全過程。12月30日，小口徑2號鉆孔被打通后，探測到4名幸存礦工。2016年1月1日，就在2號孔附近，2個直徑711 mm的大直徑救生鉆孔開鉆。1月6日，4號大口徑救生鉆孔遇到巖層塌落等問題進展緩慢。1月23日，我們克服了卡鉆和透水等問題，將備用的5號大口徑鉆孔成功打到了指定位置。1月28日，5號大口徑孔打通，鉆井深度226.25 m。1月29日晚，成功提人升井。至1月31日開始撤回部分設備返程淮南，淮南隊在救援施工現(xiàn)場歷時37天。

記：此次救援中，淮南隊除大直徑鉆孔設備外，所使用的鉆探設備還有哪些？這些設備有哪些特點和優(yōu)勢？針對這次救援現(xiàn)場所遇到的的復雜情況發(fā)揮了哪些關(guān)鍵作用？

?。夯茨详犓褂玫你@探主體設備是德國RB-T90大口徑救生鉆機；5號大口徑施工配套有美國壽力雙工況900XHH/1150XH空壓機、英國產(chǎn)Ф711 mm潛孔錘、石探產(chǎn)Φ219 mm雙壁鉆桿和Φ680 mm加重管；國家安全生產(chǎn)應急救援指揮中心還從開灤救援隊組織調(diào)運空壓機及備用接頭，從山西虹安調(diào)運Φ650 mm加重管和減震器等。

RB-T90大口徑救生鉆機能夠采用多種工藝施工，其最大的技術(shù)優(yōu)勢在潛孔錘大口徑氣舉反循環(huán)施工，對于穩(wěn)定的、堅硬的地層，鉆效達到4～5 m/h，目前國產(chǎn)鉆機尚未達到這一水平。在這次救援中，RB-T90施工5號大口徑救生井，采用多介質(zhì)正反循環(huán)交替施工，保證了能夠鉆下去；垮塌嚴重地層中，采用多路套管封閉處理，保證能夠成井。在國內(nèi)和國外，都處于領(lǐng)先技術(shù)水平。

記：在救援通道打通的過程中都遇到了哪些困難，最后是如何解決的？

丁：此次救援工作分為地面地下同步開展，但是由于不斷有新的坍塌發(fā)生，對救援生命通道進行了反復破壞，再加上空間狹小、操作困難，不斷給救援工作帶來阻力。

我主要談談5號大口徑救生井通道打通過程中遇到的困難：

現(xiàn)場施工4號礦井的地層，自始至終一直在坍塌垮落、沉降變形，按規(guī)定不具備施工大口徑鉆井的基本條件。大口徑救生鉆井被賦予唯一的救人通道，整個施工過程，不僅僅用困難重重來表述，而是多次“最后一次機會了”后起死回生。舉幾個例子：施工到170 m時候，Φ711 mm潛孔錘及其加重、扶正鉆具，被垮塌地層“埋鉆”20多米，且在處理過程中還不斷垮塌，熟悉鉆探的人都知道，這么粗且長度超過11 m的加重鉆具被埋，面臨“死刑”的判決；Φ565 mm孔徑施工到井深216 m處，用Φ150 mm左右的視頻探頭，來探查孔內(nèi)水位及孔壁情況時，在井深120 m處被“卡”了，上不來下不去；在準備提人前的幾個小時，下最后一趟鉆具處理井壁突出粘附物，在提人Φ508 mm工作管底口，鉆具被卡，又一次上下艱難；救生井深200多米、下了4路套管、最下部還有10 m裸孔段……

對于這些從未經(jīng)歷過的困難，我們想盡辦法，采取針對性措施，最終一次次化險為夷。比如：大鉆具“埋鉆”20多米，原有Φ219 mm雙壁鉆桿不能動彈，我們采用吊車下入Φ51 mm鉆桿，接入石油固井車高壓水“沖鋒陷陣”，高壓沖起被埋鉆具周圍的破碎巖塊，同時，再用吊車緊隨后下入Φ139.7 mm石油套管+15.24 mm高壓軟管，用空壓機的氣水反循環(huán)攜帶巖塊，排出孔外，再根據(jù)孔內(nèi)排渣情況，適時用鉆機強力起拔，孔里邊同時有4路管在一起“同心協(xié)力”，取得最后成功。這些操作每一步都非常謹慎，稍有不慎，就會造成“廢孔”的嚴重后果。再比如：因為地層坍塌，需要下入4路套管，除孔口管外，其它3路套管，哪一路若不能下置到預定孔深，都會造成后續(xù)無法施工，鉆孔無法利用嚴重后果。我們從技術(shù)上采取了能夠做到的全部的保持鉆孔垂直的措施。

記：作為首例大直徑鉆孔成功救援案例，救援過程中采取了哪些開創(chuàng)性的救援方法和手段？對于今后同類事故的救援有哪些借鑒意義？

丁：此次救援，是國內(nèi)第一次大口徑救生鉆孔施工，首次采用了很多新工藝、新技術(shù)、新裝備。在技術(shù)方案上，根據(jù)當?shù)氐貙犹攸c，淺（表）層軟硬互層、多層段巖溶漏涌水、掉鉆及巖層破碎等，我們采用了旋挖鉆機施工，并引入專業(yè)石油固井隊伍和設備固管，下部再用RB-T90大口徑救生鉆機施工成井。根據(jù)成井需要和地層特點，鉆頭分別采用了潛孔錘、牙輪、刮刀，循環(huán)介質(zhì)分別采用空氣、泥漿、泡沫，工藝上分別采用空氣氣舉反循環(huán)、空氣氣舉正循環(huán)、泥漿正循環(huán)、泡沫正（反）循環(huán)等交替使用。在鉆具組合、鉆進參數(shù)、鉆進效率等方面，都積累了豐富的經(jīng)驗。

其中復雜地層鉆進的目的是為大口徑救生井能夠成井，需要搞清楚復雜的情況，是地層不斷垮塌、破碎、漏失、溶洞等，來采用不同的針對性措施處理；對于地質(zhì)條件不清引起的地層復雜，可以現(xiàn)行施工一個小口徑地質(zhì)資料探查孔，根據(jù)探實資料來合理設置救生井結(jié)構(gòu)，能夠避免很多技術(shù)風險。此外，對于小口徑救命孔，要快；對于大口徑救生井，要穩(wěn)！

記：淮南隊打鉆分隊平時的訓練中，有哪些訓練內(nèi)容與此次救援相關(guān)，并起到了關(guān)鍵作用？在救援隊的隊伍建設方面有哪些建議？

?。夯茨详牬蜚@分隊是打鉆的專業(yè)化施工隊伍。打鉆、安裝、撤卸等一系列流程完全適用應急救援流程，與鉆井施工配套的材料加工制作、測井測斜、技術(shù)保障、成果資料等，都能夠符合國家應急救援隊的要求。

打鉆是一個實操要求特別強的行業(yè)，我們的隊員都是在生產(chǎn)一線施工的隊員，很多都從業(yè)20～30年，具有豐富操作實踐和工程案例經(jīng)驗，我單位每年都施工30～40口地面大口徑瓦斯井，鉆井與救生井類似，但使用設備、工藝、技術(shù)與救生井完全不同。平常他們施工的鉆機是TSJ2000等水源鉆機，泥漿泵正循環(huán)施工；而救援德國RB-T90鉆機，采用空氣潛孔錘反循環(huán)鉆進，由于購進時間較短，平時接觸和訓練都比較少，僅在2015年4月自行訓練了半個月，小口徑正循環(huán)施工過1口淺孔。

俗話說：“上天容易入地難”。對于RB-T90大口徑救援鉆機，下一步更需要加強設備正常操作演練，加強操作的熟練程度和配合的默契程度。沒有幾年時間的操作積累，對于RB-T90是很難得心應手駕馭的。

這次大口徑鉆孔救援，我們在技術(shù)上、組織上、后勤保障上有很多方面還需要不斷改進提高。技術(shù)上：需要解決復雜地層鉆進問題、孔徑與管徑匹配、井斜與落點控制、工藝改進等；在組織上：要建立權(quán)威專家系統(tǒng)，構(gòu)建以大鉆施工為主體的方案；在后勤保障上：不要因為受冷受累受凍而減員，消減了最重要施工主線。

編輯 趙 原