钻孔救援：以科技和坚守创造生命奇迹

2010年的智利矿工大营救世界瞩目，创造了矿山救援史上的奇迹和典范。

其实，我国也有这么一支特殊的国家矿山应急救援队伍，用技术和坚守，创造了属于我国的矿山救援奇迹。

它就是国家矿山应急救援大地特勘队（以下简称大地特勘队）。

近日，大地特勘队获评全国应急管理系统先进集体。本报记者来到大地特勘队，了解他们的矿山救援故事。

大地特堪队成立救援突击队，参与救援

大地特堪队队员在操作钻井设备

1.成立——

搞地质的干起了矿山救援

大地特勘队成立于2012年9月，主管单位为中国煤炭地质总局，以中煤地质集团为依托、北京大地高科地质勘查有限公司（以下简称大地特勘公司）为支撑组建而成，是我国唯一一支以地质钻探为主要功能的专业救援队伍。

据介绍，目前矿山救援粗略可分为两种情况。一种是救护队员直接下井搜救。另一种是事故发生后，人无法靠近现场，需要钻孔了解现场情况，为被困人员输送空气、食物和水，甚至通过钻孔把人救出。大地特勘队实施的就是钻孔救援。

发生矿山事故后，大地特勘队的队员们按照国家有关部门要求参与救援，平日里就在大地特勘公司从事地质钻探工作。

杜兵建是大地特勘队的灵魂人物，退休前是大地特勘公司的总工程师，退休后返聘为大地特勘公司的总工程师，是多起矿山事故救援专家组成员。

杜兵建介绍，虽然大地特勘队2012年才成立，但他们的故事要从2004年讲起。

2004年，河南省郑州煤炭集团超化煤矿发生透水事故。巷道垮塌把12名矿工困在井下400米处。巷道垮塌处的碎石块中有水往外冒，救援人员不知内部情况，不敢贸然施工，怕引发进一步透水，带来二次伤害。

接到调令后，大地特勘公司带着设备来到救援现场，4天钻孔398米，打通巷道，了解到12名被困矿工都还活着，但身体已经非常虚弱。

之前，大地特勘公司从来没有过钻孔救援的经历，孔打通后，不太清楚该怎么办。“就有人说，赶紧往下送些吃的。”杜兵建回想起以前的经历，当时的紧张成了现在的笑谈，“先送什么，是馒头还是饼干？都不清楚。觉得井下可能没水，就想先送点儿水下去。但送什么水呢？那时，没有塑料瓶装的矿泉水，塑料瓶装的都是可乐、橘子汁等。有人说橘子汁好喝，送橘子汁吧。当时对救援真的是很不懂。”

救援人员现买了绳子，系上水和食物送到井下，维持被困矿工的生命。

得知被困矿工处没有太大的水后，井下搜救队员从主巷道侧面新开了一条巷道，救出了12名被困矿工。

这也是我国第一次通过钻孔实施矿山救援。之后，大地特勘公司陆续参与了30余次矿山事故救援。

2010年的智利矿山救援不仅全球瞩目，也促使我国成立一支矿山钻孔救援队伍。大地特勘公司一直从事地质钻探工作，业务精、技术强，又参加过30多起矿山事故救援，自然被委以重任。经过2年筹备，2012年大地特勘队成立。

2.身手——

救出被困36天的矿工

专业技术是国家矿山应急救援队落户大地特勘公司的重要原因。虽然地质勘探是大地特勘公司的专业，但矿山救援情况更复杂、难度更大。

“比如，地质勘探一般是垂直钻孔，但在矿山救援中当地面有建筑、水域等障碍物，就无法打垂直孔，需要斜着定向钻孔。”杜兵建说。

成立以后，大地特勘队发挥专业特长，研发钻孔救援中需要的大孔径钻孔救援、定向钻孔等技术。

2015年12月，山东平邑一石膏矿发生事故，多名矿工被困井下200多米处，生死不明。因井底车场坍塌堵塞，井下搜救无法进行，需要进行地面钻孔救援。大地特勘队受国家救援指挥中心调遣参与到这起事故救援中。

经过钻孔探查，地面救援人员了解到井下有4名被困矿工还活着，且必须通过大孔径钻孔救出被困矿工。

虽然钻孔深度只有200多米，但该矿上部地层有含水层，为了避免水往下流，钻孔到含水层，需要处理孔壁，钻孔难度并不小。

同时，钻孔采用的正循环钻进工艺，钻孔产生的岩石渣要通过空气反出地面。但由于孔径较大，含水层段岩石破碎，造成钻孔坍塌，把钻头埋了20米深。这样，钻机就没法施工了。

这可怎么办呢？

“大孔径钻孔中钻杆和孔壁之间还有一段距离。”杜兵建说，“我们就在这个区间插上两根管子，进气管和排渣管，采取气举反循环工艺技术，处理好塌孔事故。”

光处理埋钻这件事，救援人员就用了8天时间。而这也影响到了井下的被困矿工。

打通生命保障孔后，杜兵建每天都会和被困矿工通话，沟通些“今天想吃点什么”之类的事情，或者闲聊几句，主要是为了安抚他们的情绪。

“有天我接到电话，他们情绪很低落，说些‘你要有酒的话，就给我们送下来一瓶。救不了就别救了，我们就这样了’之类的话。”杜兵建说。

原来，地面救援时，隔着100多米，矿工在底下能听见钻进的声音，埋钻后，钻机不动了，底下听不到钻头在地层岩石中冲击的轰鸣声，矿工可能认为救不了，不救了，产生了轻生念头。

见此情景，杜兵建赶紧给指挥部汇报，买了一部新手机，录了十几分钟地面救援的场景，解释了钻机救援的情况，告诉被困矿工，上面这1000多人一天都没停，让他们一定要有信心。

被困矿工看到视频后，非常感动，又分别用手机录了视频，送回地面。

“我们一看这些人情况好一点了，又问他们想吃什么。他们说吃什么都行。我说，我们今天吃了你们的山东煎饼卷大葱，你们吃不吃？”杜兵建说。“那就吃一点吧。”对方回答。地面救援人员就用塑料袋把煎饼卷大葱送到井下。

埋钻事件解决后，救援人员继续钻孔。十几天后，大孔终于打通，到了提人环节。

但由于套管、隔离水等措施，本来就不大的孔变得更小了，最后一段深15米裸孔段直径只有480毫米，没法放下救生舱。

救援人员就放下全身式安全带，送上穿戴操作视频。2016年1月29日，4名矿工穿戴好安全带，在井下被困36天后，依次升井。

此次救援是我国首个“大口径钻孔救援”成功案例，也使我国成为亚洲首个、全球第三个使用该项技术成功救援的国家。

大地特勘队工程师薛仁智介绍，在平邑的这起矿山事故救援中，大地特勘队应用垂直定向钻孔及大孔径救生钻孔技术，共施工3个钻孔，通过小孔径钻孔勘查情况，投递食物，维持矿工生命，通过大孔径钻孔实施救援。

“智利那个孔600米深，咱这才200多米深，咱们干了36天，人家干了2个月。”提起以前的救援故事，自豪之余，杜兵建也在反思。

2020年，这起救援案例被改编为电影《中国救援·绝境36天》。在电影中，演员巩汉林扮演以杜兵建为原型塑造的角色。

3.创新——

在实战中形成螺旋式纠偏技术

定向钻孔相关技术则在2021年1月发生的山东笏山金矿爆炸事故救援中得到应用。

爆炸使得笏山金矿主井筒被厚达80米的钢筋混合物堵住，搜救人员无法从井筒下井实施救援，22名矿工被困在600米井下。主井筒直径2米左右，作业空间有限，且钢筋钢丝绳堆积缠绕在一起难以处理。清理完主井筒的障碍物，初步估计至少需要1个月，急需在地面打通生命保障孔，给矿工空气、水和食物。

当大地特勘队到达时，现场已有地质队伍布置了3个钻孔，施工了2天。

但当时，1号钻孔孔壁垮塌，钻头被埋，已经废掉。

2号钻孔打了615米，但仍未贯通，这意味着钻孔很可能已经打偏，再继续打，也无法贯通巷道。

此时，所有希望都寄托在了施工稍慢的3号钻孔上。而3号钻孔也已施工520米，按照计划，再施工80米就该贯通巷道了。

见此情景，作为专门负责钻孔的专家组副组长，杜兵建提醒救援人员多注意。

又施工了20米，需要换钻杆。杜兵建注意到，钻杆提升力达到了20吨。这引起了他的警觉。

“钻头加上钻杆的重量，再加上钻孔壁带来的摩擦力，提升力应该为十一二吨。”杜兵建说，“提升力超过20吨，钻孔可能有较大的偏斜。”

经过测量，救援人员发现钻孔已较目标位置偏离了7.4米。剩下的钻孔深度只有60米，需要在这60米内纠偏。

由于正在施工的钻机无法拐弯，杜兵建赶紧与专家组和指挥部沟通，提出更换为大地特勘队的钻机和工人。

即便是换大地特勘队的钻机，要在剩下的60米内纠偏7.4米也很难。

杜兵建解释说，钻头、钻杆都是钢铁材质，不可能急转弯。按照目前的距离，顺着原来的钻孔方向纠偏，很可能钻孔会打到巷道的下部。

针对此情况，大地特勘队技术组提出进行螺旋纠偏，“就像旋转楼梯一样往下钻。”杜兵建一边比划着，一边说。

矿工已被困井下5天，接近生命支撑极限。

当时，全世界没有人这样做过，谁也不能保证一定成功，而且金矿岩石坚硬，地下水较多，施工难度大。

“剩下可供纠偏的施工距离很短，操作不能有失误。”大地特勘队钻井机长穆效杰表示，“心情很紧张。”

当钻孔深度按照计划还有5米就该贯通时，杜兵建就提醒工人注意施工，不要施加额外的力，影响钻孔轨迹。

剩下1米的时候，救援队员们紧张地看着钻杆急速的旋转和缓慢的下伸。

最后剩15厘米时，大家都盯着施工处，好像什么都不管了，都看着井口。

突然，井口不再往外冒沙子，钻杆也自己往下落。

钻孔贯通了！被困矿工的生命通道打通了！

与被困矿工取得联系后，救援人员为他们送去了医生配备的营养液、牛奶等，维持被困矿工的生命。

由大地特勘队全程施工的4号孔，在开钻4天时间内钻孔近600米，最终以井斜仅0.09度、井底偏差仅0.14米的高精度成功透巷。此外，大地特勘队还承担了7号、8号排水孔的钻探任务。

正当所有救援钻紧张施工时，之前堵住主井筒的钢筋混合物突然塌落掉到井底，露出了工人所在的四中段、五中段巷道入口。搜救人员通过主井筒，救出了被困矿工。地面钻孔救援就此结束。

钻孔救援的成果——生命保障孔，则让矿工在被困的14天里维持生命，最后成功升井。

在此次救援中，大地特勘队也总结形成了“超短距离螺旋式纠偏技术”。

据介绍，包含纠偏技术在内，大地特勘队构建了一套涵盖救援钻孔准确定位技术、快速钻进技术、大孔径救援钻孔钻进技术为主的钻孔救援技术体系。

大地特勘队参与实施的“矿山灾害钻井救援关键技术”也被评为全国煤炭地质行业“十三五”优秀成果。

4.现场——

7天内铺盖卷都没打开

即便有技术和现代化设备加持，救援现场的生活依然艰苦。

到达救援现场后，所有人第一时间投入救援。救援现场住宿环境差，离县城还有不短的距离。指挥部里也只有椅子、桌子，无床和被子。作为专家组成员，杜兵建也只能在椅子上休息一会儿。

大地特勘队的队员出去救援时，都自己带着铺盖、炊事员。到了现场，钻机24小时运转，队员三班倒，没时间搭帐篷。有时候，7天内铺盖卷都没打开，队员睡觉也不脱衣服，拿铺盖卷垫着，靠着钻机就睡，其他人接着工作。

接到山东笏山金矿救援调令时，穆效杰正在山西柳林的项目部上。他和队员连夜乘坐大巴车，行使1000多公里，赶到山东。人员设备到齐后，来不及休整，就按要求投入到钻井之中。过了将近1年时间，现在回想起救援的场景，穆效杰第一时间想起的是“休息不好”。这则是救援的常态。

救援现场也没条件洗脸、刷牙。队员的身上、脸上全是泥。没有热水，冷水太凉，没法洗脸。队员就把毛巾弄湿了，放到钻机跟前暖和一点，然后把脸一擦，脸上没泥就行了。头发、帽子、身上脏就脏了吧。

有矿泉水喝算是条件好的情况，有时候连矿泉水都没有，自然没有热水。饭从十几公里外的饭店送过来，早都凉了。许多救援队员的胃病就是这几年救援的时候喝凉水、吃冷饭患上的。

等现场救援进入正轨，帐篷搭起来，床支好，铺盖打开，大家就能轮班睡觉了。

“辛苦能换来矿工生命的延续，挽回更多的国家财产，也值了。”杜兵建说。

据了解，大地特勘队曾参与煤矿、金属矿山、铁路、公路隧道、城市地质塌陷等上百起事故救援，救助遇险人员300余人，为国家和企业挽回了上百亿元的经济损失。