8.竖起钻机,用钻头“打靶”
“救援钻探其实就是钻探打靶,关键的是要控制孔斜。”第二勘探队煤层气公司经理、钻探高级工程师商敬秋介绍说,“根据计算,钻孔孔斜只要达到1°,220米处的孔位就会偏离3.5米,而井下巷道宽约3米,这就意味着孔斜只要偏移1°,钻孔就无法连通巷道。”
山东省煤田地质局第二勘探队是27日凌晨1时抵达现场的。他们抵达现场后立即卸车、组装设备,到凌晨3时就完成了全部准备工作,只待指挥部确定井位即可开始施工。
第二勘探队接到的命令是施工2号救援孔。根据现场地质情况和钻孔必须准确贯通巷道的要求,第二勘探队制定了不加压、吊着打、勤测井的方案,钻进速度自然不如旁边的1号孔。于是,现场不时出现质疑甚至指责的声音。
救人时间第一,这个道理谁不知道。但他们更明白,在复杂的地质情况下,只有坚持科学施工,才能一孔中的,真正抢出时间。正是基于这样的认识,第二勘探队队员默默承受着指责,压力肩上扛,委屈心里憋,始终坚持自己的施工方案。
现场复杂的地质情况,为第二勘探队出了一道又一道难题。商敬秋说,这里地层偏软、破碎、倾角达20°左右,中间还有大小不等的溶洞,这都是易形成孔斜的因素。破碎、溶洞还会使钻机漏风无法返屑,造成卡钻。
考验还不止这些。钻进到40米、80米时,又遇到含水溶洞。其中,80米处的溶洞内部有着高压地下水,刚一钻透,地下水就从钻孔喷出,水柱高度超过13米。看到这个情景,第二勘探队技术人员立即决定停钻止水。他们采取黏土堵、套管加橡胶圈封相结合的工艺,止水后继续钻进。
钻进至200米左右时,考虑到石膏矿体松软,钻孔还要下放生命探测仪和食物等,第二勘探队再次停钻进行洗井作业,以保证救援孔通畅。12月30日凌晨5时,救援队员突然发现气体泄漏,操钻人员预计已接近巷道顶板,随即采取关气自由钻进的方式,几分钟后钻头成功落到巷道底板。
“就算我们进行了洗井作业,第一次投入生命探测仪时仍然出现了被堵现象。”项目经理杨家锋说,已连续工作十七八个小时的救援队员强忍疲劳,再次进行了透孔作业。
2号孔成功后,第二勘探队再接再厉,又于2016年1月3日成功完成6号孔的施工。
在2号孔和6号孔施工完成后,指挥部决定将第二勘探队以商敬秋为主的技术人员吸收为救援指挥部专家组成员。在他们的指导下,在井下相对较高、坍塌较轻的地方成功贯通了7号孔,方便被困矿工获取给养。在5号大口径救生孔钻至170米处发生埋钻后,又是商敬秋提出方案,经两昼夜努力,把被卡钻头提出钻孔。
救援人员透过生命信息钻孔探测系统与4名幸存者取得联系后,发现4号井井壁发生坍塌,井筒上部灰岩水沿坍塌裂隙溃入井下,严重威胁幸存人员的生命安全。救援指挥部决定在4号井坍塌面上部进行双液注浆,堵住裂隙。这一艰巨任务被交给了肥矿集团救援队。
1月2日,接到救援指挥部指令后,肥矿集团立即安排总工程师桑红星带队赶赴现场。抵达后,他们在第一时间与救援指挥部开会研究施工方案,最终决定向4号井灌注可控制凝固时间的双液浆。同时,火速征调在新泰的施工人员及设备。
1月3日凌晨6时,16名专业施工人员及2台NBB250-6注浆泵、1台一次搅拌机、1台二次搅拌机、电板、启动箱、注浆管路、井底混合器等注浆设备提前到达现场。整夜未合眼的施工人员立即组装和调试设备。北京中煤矿山工程有限公司研究员冯旭海协助进行凝胶配比实验,确定了注浆参数和工艺。
1月3日16时,二搅池砌筑完毕,水池、水玻璃储浆池完成铺设,注浆泵、搅拌机、绞车一次性调试成功。20时,成功试出4号井筒坍塌面上部在井深135米处。
1月4日5时开始施工。7时,所有注浆管路成功下放到4号井的135米深处。12时45分,开始注浆。至20时,共注入水泥66吨,水玻璃64吨,注浆工作圆满完成。注浆完成后效果显著,渗入井下的水量明显减少。