三、山西省礦山地質(zhì)垂直應(yīng)急救援的具體實踐

　　2006年5月18日，左云縣張家場新井煤礦發(fā)生了重特大透水事故，56名礦工遇難。事故發(fā)生后，在國家、省、市各級政府的領(lǐng)導(dǎo)下，成立了山西左云“5.18” 透水事故搶險救災(zāi)領(lǐng)導(dǎo)組和指揮部。由于井下涌水量大，單靠井巷排水，將會延長時間，拖延礦山搶險救災(zāi)尤其是解救井下被困職工生命的最佳時機。5月29日搶險領(lǐng)導(dǎo)組和指揮部決定利用地面鉆井方法實施排水。根據(jù)搶險指揮部的統(tǒng)一部署，我省煤炭地質(zhì)局礦山地質(zhì)應(yīng)急救援中心立即調(diào)動所屬114勘查院應(yīng)急救援大隊的（美國）雪姆T685WS型多功能全液壓頂驅(qū)車載式美國進(jìn)口先進(jìn)鉆機，安排所屬115勘查院應(yīng)急救援大隊承擔(dān)鉆探排水的精確測量定位任務(wù)和鉆井電視觀測和測井任務(wù)。5月29日上午114勘查院應(yīng)急救援大隊接到通知后，立即通知正在山西省屯留縣境內(nèi)施工煤層氣鉆井項目的施工隊，要求將T685WS型車載鉆機及30余人施工人員火速趕往施工現(xiàn)場。經(jīng)過500多公里的長途跋涉，114勘查院應(yīng)急救援大隊于5月30日下午到達(dá)施工現(xiàn)場，路途所用時間不到10小時。到達(dá)現(xiàn)場后，全體救援人員僅用2個小時安裝完設(shè)備，鉆機順利開工。

　　根據(jù)指揮部的統(tǒng)一部署，施工第1#井時，114勘查院應(yīng)急救援人員在礦方銷毀所有礦井資料，無法準(zhǔn)確告知目標(biāo)層位，加上開孔為松散沙土層，采空區(qū)層位多、破碎坍塌多、巖層硬度大的情況下，經(jīng)過63小時艱苦奮戰(zhàn)，完成了第1#排水井預(yù)定目標(biāo)，井深228.6米（后經(jīng)第二次鉆井深度達(dá)到248.05米），井徑∮311㎜，揭穿積水層，受到了指揮部的高度贊揚，靳善忠副省長看過現(xiàn)場后指示“抽水不停、打鉆不止”，并對我鉆機施工排水井工作給予了充分肯定。

　　接著施工2#、3#、4#排水井。2#排水井，井深243米，6月3日晚上開工，歷時45個小時，迅速穿過采空區(qū)，揭穿積水層，為及時排水節(jié)約了寶貴時間。3#排水井，井深260.10米，6月8日早上開工，歷時61個小時，克服了上部采空區(qū)頂板冒落和每次下鉆都有卡鉆危險的不利因素影響下，最終完成施工任務(wù)。隨著3口豎井抽水泵晝夜排水和礦井下排水泵同時緊張的工作，水位很快降下來，井巷剩下的 積水量已經(jīng)不多，指揮部臨時決定進(jìn)行第4口排水井的施工，目標(biāo)位置為主斜井延伸巷，巷寬僅3米左右，延伸巷道的位置并不明確，僅靠零星收集的資料和生還礦工的記憶標(biāo)定。4#井井深259.10米，6月14日上午開鉆，歷時約94小時（中間因檢修機器耗時36個小時），通過幾層采空區(qū)后，未見延伸巷，至此，鉆機排水井的施工基本結(jié)束。礦井積水區(qū)的水從鉆探的4口排水井逐步排出，為整個搶險救援工作贏得時間，提供了強有力地保障，取得了以下三個方面的經(jīng)驗。

　　一是開展礦山搶險地面垂直應(yīng)急救援，必須具備美國（雪姆）T系列進(jìn)口車載鉆機。該設(shè)備采用車載式鉆塔，機動性強，可以隨時調(diào)撥，行駛速度在我省現(xiàn)有交通條件下可達(dá)到100公里左右/小時；安裝簡便，達(dá)到目的地后僅用1~2個小時即可開鉆；成孔速度快，完成井徑∮311㎜，克服采空區(qū)坍塌等諸多不利因素，用263個小時（包括檢修機器等不利因素誤工81個小時），完成了1010.25米一次性鉆井成井任務(wù)，扣除中途設(shè)備檢修等誤工時間81個小時，實際有效鉆進(jìn)時間為182個小時，單純鉆井速度平均5.5米/小時；可垂直打井，也可傾斜45°鉆進(jìn)，自帶動力，無需配電源，占用工作場地少；采用空氣或空氣泡沫成井進(jìn)技術(shù)，可以一次性成井，并且井壁牢固質(zhì)量高。

　　二是必須具有技術(shù)資料優(yōu)勢，2006年以前我省煤勘系統(tǒng)115勘查院在左云縣開展了煤礦井下現(xiàn)采煤層巷道實測工作，具備了每個煤礦采掘工程平面圖和井上下實測對照圖，為礦山事故救援鎖定目標(biāo)創(chuàng)造了技術(shù)條件。

　　三是必須具備鉆孔彩色電視攝像儀等高科技手段，通過鉆井井筒對井下空巷積水情況進(jìn)行觀測記錄，以便及時掌握井下事故動態(tài)和被困人員分布情況，為實現(xiàn)井上下互通信息，從鉆井中解救人員創(chuàng)造條件。同時使用GPS衛(wèi)星定位和全站儀等先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，根據(jù)救援需要，隨時開展鉆井定位工作。

　　四、礦山地質(zhì)垂直應(yīng)急救援的意義

　　根據(jù)國內(nèi)外地面垂直快速鉆進(jìn)，實施礦山災(zāi)害事故應(yīng)急救援的成功事例，實踐證明通過地面透巷鉆井不僅能完成向災(zāi)區(qū)供風(fēng)、輸送食品任務(wù)，同時還可以和災(zāi)區(qū)進(jìn)行簡單的通訊聯(lián)系,通過下吊桶實施垂直救人。在礦山災(zāi)害事故搶險救災(zāi)中具有三個方面的意義。

　?。ㄒ唬┑V山地質(zhì)垂直應(yīng)急救援是我省礦山救援力量的重要組成部分，可為礦山災(zāi)害事故搶險救災(zāi)增加一個救援通道，與井下救護(hù)相配合，能在最短時間內(nèi)能有效控制事故蔓延，打通被困職工救生通道，實施供風(fēng)、供給養(yǎng)和救人。在救援方案中解決了單靠井下救護(hù)存在的手段單一、力量薄弱、技術(shù)落后等問題。

　?。ǘ┰诘V山井下作業(yè)人員被困在災(zāi)區(qū)而地面救援人員無法靠近災(zāi)區(qū)的情況下，礦山地質(zhì)垂直應(yīng)急救援具有不可替代的作用。所以我省應(yīng)把礦山地質(zhì)垂直應(yīng)急救援列入礦山災(zāi)害事故搶險救災(zāi)中，作為礦山災(zāi)害事故應(yīng)急預(yù)案的重要組成部分。

　?。ㄈ┰诘V山地質(zhì)垂直應(yīng)急救援使用的（美國）雪姆T系列快速鉆井技術(shù)在實施礦山災(zāi)害治理、災(zāi)害事故救援中，具有其他鉆機不可替代的先進(jìn)性和適應(yīng)性。具體表現(xiàn)在：一是行動迅速，正常行駛速度可達(dá)100公里/小時，到達(dá)工作現(xiàn)場后1—2小時準(zhǔn)備即可開鉆；二是鉆進(jìn)高效，鉆進(jìn)速度是傳統(tǒng)鉆機的5倍以上；三是成井直徑大，最小直徑為190—216㎜，一般為311—500㎜，目前最大為1000—1500㎜；四是定位準(zhǔn)確，通過鉆機配套監(jiān)控照相測斜系統(tǒng)，使鉆進(jìn)方向沿既定目標(biāo)鉆進(jìn)，最終準(zhǔn)確中靶，地面透巷準(zhǔn)確率為100%；五是適應(yīng)性強，可在-40°C、缺水、缺電條件下進(jìn)行正常工作。

　　根據(jù)我省煤礦目前井下開采技術(shù)條件，山西省煤礦井下開采深度平均在300米左右，個別國有大礦開采深度在500米左右。如果山西某地某煤礦發(fā)生“職工被困井下”事故，接到救援通知后，我們就可以發(fā)揮美國T200XD移動車載鉆機的技術(shù)優(yōu)勢，在第一時間，以最快的速度開展礦山事故急救工作，實現(xiàn)由過去的單靠井下救護(hù)的平行救援辦法，轉(zhuǎn)變?yōu)榫戮茸o(hù)和地面救援相結(jié)合，實施全方位、多手段的救援工作。

　　五、礦山地質(zhì)垂直應(yīng)急救援所需設(shè)備可行性分析

　　通過開展左云“5.18”特大透水事故抽排水孔鉆井應(yīng)急救援和其他煤礦注漿滅火工作，我們充分認(rèn)識到礦山搶險地面垂直應(yīng)急救援的重要意義。但是礦山事故地面垂直應(yīng)急救援是一項新的救援辦法，能否順利實現(xiàn)實地救援，達(dá)到在救援過程中實施井上、井下人員相互溝通、相互配合，從鉆井井筒中直接解救井下被困職工的目的。根據(jù)國內(nèi)外垂直應(yīng)急救援的先進(jìn)經(jīng)驗和左云縣“5.18”重特大透水事故的應(yīng)急搶險救援的成功實踐，我省地面垂直應(yīng)急救援體系建設(shè)需要以下三項條件：

　?。ㄒ唬┦强煽康拿旱V井下現(xiàn)采煤層巷道、采空區(qū)、構(gòu)造、井下機電、通風(fēng)設(shè)施和礦工避難硐室實測分布圖，井上下對照圖和已經(jīng)采空封閉的煤層采空積氣、積水情況探測圖以及周邊礦井是否曾越界開采探測圖，為準(zhǔn)確實施地面垂直應(yīng)急救援創(chuàng)造必要的技術(shù)資料支持。

　?。ǘ┦琴Y金上支持。我省煤炭地質(zhì)局現(xiàn)有（美國）雪姆T系列頂驅(qū)式小口徑車載鉆機3臺和德國產(chǎn)的頂驅(qū)式小口徑車載鉆機1臺，只能用于礦井事故的地面垂直抽排水、通風(fēng)、供給養(yǎng)和注漿滅火等應(yīng)急救援工作，不能實現(xiàn)地面鉆井垂直救人。需要大口徑主要鉆井配套設(shè)備和輔助設(shè)備。在應(yīng)急救援時，實現(xiàn)快速反應(yīng)，發(fā)揮整體救援能力強的優(yōu)勢，解決井下通風(fēng)、抽排水、送給養(yǎng)等問題，從地面垂直救人。

　?。ㄈ┦峭ㄟ^鉆井井筒讓被困井下礦工知道鉆井井筒已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)位置，實現(xiàn)井上、井下人員互相溝通、相互配合，縮短救援時間，解救被困礦工。在這一方面需要山西省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局在具體施救技術(shù)上給予支持，制定井上、井下人員互相溝通、互相配合的具體、簡單、可行的標(biāo)識，并納入每個煤礦應(yīng)急山西省礦山應(yīng)急救援預(yù)案中，作為礦工應(yīng)急培訓(xùn)知識的內(nèi)容之一。

　?。ㄋ模┩ㄟ^網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和目前礦井給井下工人配備的定位系統(tǒng)相結(jié)合，實施網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測技術(shù)，在礦難事故發(fā)生后，以便掌握災(zāi)區(qū)分布和被困人員數(shù)量，為災(zāi)害事故準(zhǔn)確定位提供技術(shù)支持?！　?/p>

　　作者簡介：1987年7月畢業(yè)于北京煤炭工業(yè)學(xué)校地質(zhì)勘探與礦井地質(zhì)專業(yè),同年分配到山西省煤炭地質(zhì)物探測繪院，主要從事煤田地質(zhì)專業(yè)技術(shù)工作。1992年被評為地質(zhì)助理工程師，2005年為地質(zhì)工程師，在礦井地質(zhì)構(gòu)造與水害形成機理方面頗有研究，發(fā)表了《某礦陷落柱與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系的探討》論文。1995年從事安全管理工作，2006年通過自學(xué)考試，取得了安全注冊工程師資格，2007年8月在本單位注冊。期間在地勘爆破本質(zhì)安全方面進(jìn)行了研究，在生產(chǎn)實踐中論證了淺孔松動爆破在地勘爆破中的價值，為本單位連續(xù)三年實現(xiàn)零誤爆事故提供了技術(shù)支持。