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栖霞笏山金矿事故救援到底有多难?被困矿工何时升井?

2021-01-23 11:01:10

来源: 东岳客  



1月22日,山东烟台栖霞市,距离笏山金矿发生爆炸事故已经过去第12天。目前,22名被困矿工,其中10人身体情况相对稳定,1名矿工已无生命迹象,11名失联矿工依然下落不明。

已经联系上的10名被困矿工,何时成功升井?这次救援行动遇到哪些困难?人民日报记者在栖霞独家专访了应急管理部派到现场的专家、中国科学院院士、中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室主任何满潮,现场救援组组长陈玉民。

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整个救援面临四大难题

记者 :从起初到目前,整个救援行动面临哪些难题?

@何满潮

中国科学院院士

一是矿井深。整个矿井达700多米,其中有人的5中段和6中段分别深达586.8米、637米,深度即意味着难度。

二是岩石硬。金矿地质大多为花岗岩,抗压强度达120兆帕,即意味着一个指甲盖的面积能够承受1200公斤重量,在这种条件下,打一个钻孔难度非常大。

三是通风难。回风井和主井中间,因为爆炸产生堆积物堵塞,无法通风。必须创造条件,解决井下被困矿工呼吸空气的条件。

四是清障难。距离井口246米处,存放的炸药爆炸产生的冲击波毁坏竖井,毁落的槽钢、角钢、钢筋、玻璃板、玻璃钢板、电板等全部混在一起形成堵塞堆积。

@陈玉民

现场救援组组长

对于钻孔而言,除了岩石硬度之外,局部地方还有裂纹,有时容易碎。打钻过程,一旦控制不好,容易偏斜,或者出现卡钻。我们打的2号钻孔因遇破碎带卡钻、5号钻孔因偏离7.3米无法纠偏,均已废弃。硬度是最大的难题,其次是打孔的过程会出现涌水,影响井下矿工生存环境。

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打通回风井

是矿工升井的最大希望

记者 : 救援进行到今天,目前最大的堵点是什么?

@陈玉民

现场救援组组长

目前,5中段10名矿工已从3号钻孔位置转移至4号钻孔位置。经过投放给养和联系,他们身体状况、心理状况、生存条件良好。

@何满潮

中国科学院院士

井下矿工的生存条件已经具备,救援全力攻坚的就是打通通道,让矿工成功升井。

@陈玉民

现场救援组组长

生命救援通道之一10号钻孔已经于1月20日下午开钻,钻孔直径为711毫米,能够满足人员升井。但是负责施工任务的国家矿山应急救援淮南队表示,在这样的金矿复杂地质条件下,深度为500多米,过去从来没有完成这样的任务,面临的困难难以预计。

@何满潮

中国科学院院士

所以,被困矿工升井的最大希望,还是来自回风井完成清障,顺利打通!

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回风井严重堵塞

预计为100米左右

记者 :回风井的障碍物厚度是多少米 ?

@陈玉民

现场救援组组长

经过多位国内权威专家评估推算,竖井堵塞程度超出预期,第三区预计仍有厚度约100米的严重堵塞,障碍物大约有1300立方米、70吨重。

@何满潮

中国科学院院士

回风井清障主要分为4个区——

第一区:从井口向下200米内,每4米都有一个梁,井内有梯子间,梯子旁有玻璃钢护板。爆炸后,梁还在,但梯子间和玻璃钢护板全部毁落。

第二区:距离井口200米至350米段,为爆炸发生区,约246米处存放炸药,炸药库爆炸后,二区内所有梁、梯子间、钢架等全部毁掉。幸运的是,二区大多为结实的花岗岩,并未发生大量石头垮落堆积现象,相对减少救援难度。

第三区:350米至450米段。正是目前清障最困难区域,根据目前判断,堆积厚度约为100米,预估为局部堆积。

第四区:450米至650米段。初步判断为空区或少量堆积区。

@何满潮

中国科学院院士

回风井清障目前进度为距离井口361米处,起初,无法精准测算到底是堵塞到井底700多米处,还是仅仅中间堵塞。刚刚陈组长提到的三个数字,是我们做出的估算。

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回风井清障作业难度前所未有

记者 :回风井完成清障,顺利打通,大概还需要多少天,让矿工成功升井?

@何满潮

中国科学院院士

回风井清障难度极大!井内狭窄的施工场地限制,堵塞物各种物品交织,又不固定。救援指挥部汇集全国专家,至少计划10种办法。前6种办法均因效率低最终放弃,后4种办法考虑到安全因素,或缺乏施工经验,都没有付诸实施。

这10种办法分别是:

1.钻孔打钻法。使用钻孔打钻,遇钢筋难以下钻。

2.高压水切割。此切割法适用于固定物体,但井内钢筋处于活动状态,难以适用。

3.激光切割。面临能量固定等问题,暂未实施。

4.等离子切割。有辐射问题,实施难度大。

5.气割。氧焊切割法,目前正在实施应用的方法之一。

6.聚能爆破切割。需使用大能量切断钢筋等堵塞物,但能量过大,可能会毁坏井筒,安全起见,此法暂未启用。

7.定向瞬时裂缝法。采用物理办法瞬时胀裂,第一层为环向发力,第二层和第三层为径向发力和环向发力,中心层为十字发力。目前这项技术已在军工、煤矿领域广泛应用,但是暂未用于救援,缺乏相关经验。同时,该技术有强烈震动性,可能影响到井下人员。

8.套管挤扩法。杂物不再上提,而是采用冲击动力设备,将套管夯入堆积物,从而挤压堆积物形成一个通道,供救援人员或物资通行。但套管可能被卡,且此方法缺乏工程经验。

9.层次挤扩。由于大直径套管直接挤扩施工不便,因此先用小直径套管挤扩成孔,再用大套管将孔不断挤压扩大,但同样缺乏施工经验。

10.胀扩+挤扩复合法。利用堵塞物结构松散、可压缩性、可变性的特点,在中间直径一米的地方,先中心局部瞬时胀裂,挤出部分空间,再用套管挤扩。此方法理论上是成立的,但实践上缺乏经验。

@陈玉民

现场救援组组长

查阅了许多资料,像如此复杂的贯通救援,国内外应该是首例。经反复试验比对,最终采用“双层吊盘+气焊切割+液压切割”这一最安全、快捷、有效、可靠的作业方式。采用气割方法,实施双层吊盘作业,井下作业人员由原来的3—4人增加至7人,切割机增至4台。负责作业的队伍,四拨人一次作业6个小时。相比起初,目前采用的方法清障效率提高3倍以上,清障进度加快。1月20日,清障7米至8米。

@何满潮

中国科学院院士

因为20日作业的这一段堵塞,堆积得不结实,比较松,所以进度快。越往下,可能堆积得越实,作业难度进一步加大。1月21日,清障仅进尺4米。

@陈玉民

现场救援组组长

按照目前每天平均6米左右的吊盘清障作业进度,预计回风井救援通道打通严重堵塞区间仍至少需要15天,再加上其他区间清理、被困人员升井和失联人员搜寻等工作,整个救援工作可能还得持续20天甚至更长时间。救援人员正千方百计提高井筒清障作业效率,与时间赛跑,和困难较量,力争让被困矿工早日升井,与家人团聚!

张秀秀

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