反井鉆井技術邁出國門
——記煤炭科學研究總院北京建井研究所土耳其工程項目組

文／岳燕京 劉日輝

2017 年，煤炭科學研究總院迎來了60 周年華誕。60年來，煤科總院累計承擔了行業(yè)70%的國家重點科技計劃項目，獲得了行業(yè)60%的國家級科技獎勵，攻克了一系列行業(yè)共性、基礎性的重大課題。為紀念60年的發(fā)展歷程，煤科總院的前輩和專家撰寫了一批紀念文章，真實記錄了幾代煤炭科技人員懷著對祖國和煤炭事業(yè)的熱愛，以無私奉獻精神勇攀煤炭科技高峰的典型事跡，用一項項輝煌的科技成果書寫了煤炭科技事業(yè)的不朽篇章，引領了煤炭工業(yè)的數(shù)次技術革命。

銘記歷史，不忘初心，中國煤炭學會黨委遴選出部分紀念文章以饗讀者。這些生動的文字記載了重大科研攻關事件、科技創(chuàng)新歷程和科技領軍人物，定會鼓舞后來者在新時代煤炭科技征程中敢于擔當，再創(chuàng)輝煌。

1992年，國家重點建設項目“十三陵抽水蓄能電站”工地一片繁忙，水電系統(tǒng)的三個工程局及總參工程兵等眾多精兵強將會戰(zhàn)十三陵。但是，他們在大傾角壓力管道工程中一籌莫展，遇到了用傳統(tǒng)工藝無法解決的難題。關鍵時刻，建設方求助于煤炭科學研究總院北京建井研究所鉆井研究室，研究室主任李維遠帶領反井鉆機課題組的技術人員，把先進的“七五”科技成果應用于工程之中，完成了大傾角壓力管道工程，被當時的國家能源部長譽為“水電系統(tǒng)中具有突破性技術變革的施工”。

但是李維遠和同志們沒有陶醉在成績和贊揚聲中，強烈的使命感和責任心驅使他們將目光由國內(nèi)移向海外。一年后，他們毅然踏上了西征土耳其的艱難路程，將我國的反井鉆井技術以及反井鉆機設備打入了國際市場，讓世人了解了中國的技術，了解了中國人。

出征

1993年，土耳其硬煤公司(TTK)面向全球招標“大口徑鉆孔工程”。煤炭科學研究總院北京建井研究所聯(lián)合中國煤炭海外開發(fā)公司參與了該工程的競標，并以先進的設備技術、豐富的施工經(jīng)驗以及最有吸引力的報價，戰(zhàn)勝對手一舉中標。1993年12月，建井所組成了以李維遠研究員為項目經(jīng)理的12人小組。這些人當中，有新婚才兩個月的新郎官，有剛為人父的年輕工程師，也有年近六旬的老專家。他們知道，在遙遠的陌生國度里，等待他們的是艱難的旅途、艱巨的任務。

根據(jù)標書資料，土耳其反井工程的井孔將穿過砂巖、頁巖、礫巖以及老塘、大傾角煤層、井筒水窩等，鉆孔要求垂直度高。而實際揭示的地層不但有松軟的泥巖、遇水膨脹的灰色砂巖、厚達10米的煤層，還有遇水崩解的Marn巖層。面對如此復雜的條件，為了順利鉆進井孔，工程項目組提出了可靠的技術方案，選用了最可靠、最先進的設備。打第一口深100米的井孔，他們只用14天的時間就完成了施工，并驗收為優(yōu)質工程，而土耳其人在相鄰的地方鉆一口同樣深度的井，卻花了一年的時間。鮮明的對比一下子震動了土耳其硬煤公司，讓他們感到不可思議：中國人怎么干得如此迅速、如此漂亮？

首戰(zhàn)告捷不等于一帆風順。由于地質條件復雜，導致局部塌孔和地層膨脹，在鉆鑿卡拉洞礦-260/-360水平的井孔時，發(fā)生了埋鉆事故，如果不能妥善處理，不但價值百萬元的鉆具會報廢，后續(xù)工程也將無法完成，更會使中國人的聲譽一落千丈。在處理埋鉆事故的34天里，工程項目組全體同志食不甘味，頂住巨大的心理壓力，不辭辛苦地嘗試一個個處理埋鉆的方法。經(jīng)過對事故原因的分析和對地層特征的深入研究，他們最終制定了巖芯管套鉆松動環(huán)形空間硬殼的處理方案，妥善處理了埋鉆事故。這一次埋鉆事故的成功處理，在當?shù)劂@探界引起了強烈反響。事故處理完的第二天，土耳其礦產(chǎn)資源勘探公司(MTA)的阿布杜拉先生便專程從安卡拉趕來，向中方工程項目組表示了祝賀。

反井鉆井施工人員在土耳其硬煤公司煤礦井口合影前排：劉日輝（右1） 后排：李維遠（右3） 陳秀英（右6）

遇險

土耳其硬煤公司的煤礦均處在高瓦斯地區(qū)，煤層賦存條件差，傾角比較大，煤質松散，曾發(fā)生過世界罕見的瓦斯爆炸事故，加上又是百年老礦，井下水平多，巷道分布復雜，人在井下猶如進入了迷宮。一次，正逢土耳其假日期間，卡拉洞礦井下只有中方工程項目組的兩位同志在-260米水平工作。突然，礦方通知井下著火，命令人員立即撤離工作面上井。兩位同志接到消息后立即撤離，剛行至-160/-260暗斜井下口處，已見濃煙滾滾，回去的路已無法通過，而他們熟悉的另一條路是向下水平走，這無異于鋌而走險。但當時的他們已別無選擇，只能抱著一線生機向下走去。此時的他們?nèi)砩舷乱呀?jīng)濕透，衣服上粘滿了污泥，充滿恐懼的心情久久不能平靜。當他們走出井口時，等候的人們簇擁著他們?yōu)⑾铝藷釡I。事后他們才了解到，他們選擇的逃生之路是唯一的通途。

利用中國研制的LM系列反井鉆機施工土耳其大口徑鉆孔工程陳秀英（右2） 李維遠（右3）

北京建井研究所赴土耳其的同志們在異國他鄉(xiāng)付出了許多許多。為了保證工作質量，他們實行全年無休息日兩班倒工作制，每人一天要工作12個小時，甚至更多。每逢周末或伊斯蘭傳統(tǒng)假日，礦上的土耳其人攜親朋好友開車去黑海邊或去伊斯坦布爾度假時，工程項目組的同志卻在遠離家人、昏暗窄小的井筒中打鉆?？偣こ處熽愋阌⑴坎活櫮杲哪挲g，堅持親自下井到施工現(xiàn)場了解情況、解決難題。時間長了，便有土耳其人打聽中國人月薪多少，當了解到還不及當?shù)厝说墓べY水平時，更為中國人如此苦干大惑不解。盡管工程項目組駐地位于黑海之濱，風景秀麗，氣候宜人，但是他們一次次忍痛割愛，放棄了旅游觀光，放棄了欣賞當?shù)孛袼?，全身心地投入到工程之中。他們每天往返于工地、住處之間，沒有多彩的生活，沒有親人相伴，一本《白鹿原》翻來覆去地看，簡直可以倒背如流了。最令人頭疼的是飲食，生冷單調，與中餐迥然不同的土餐吃得大家倒胃口，辛苦一天后能吃個半飽就算不錯了。一次，他們自己做了一鍋面疙瘩改善伙食，吃得鍋底露出來后，還有人爭著把鍋壁刮得干干凈凈。

就是在這樣復雜多變的工作條件下，在異國他鄉(xiāng)艱苦的生活條件下，他們?nèi)找冠s工期，靠著煤科人的執(zhí)著追求和敬業(yè)精神，渡過了一個又一個的難關。

波折

在土耳其這塊世界上最復雜最神秘的煤田中，北京建井研究所工程項目組工作了整整十九個月。五百多個日日夜夜中，他們?nèi)缏谋”?，迎難而上。鉆鑿庫茲魯?shù)V-308/-417.5水平的井孔時，因水窩內(nèi)空間所限，他們只得將鉆機置于水窩上自行設計的鋼基礎之上，并有效解決了導孔沖洗液的循環(huán)、鉆機側向穩(wěn)定性以及開孔糾偏等問題，順利完成了鉆進工作。在導孔鉆進過程中，一旦遇到復雜地層需要灌漿防塌，隊長、跟班工程師帶頭背水泥、攪漿、灌漿，爭分奪秒，充分展示了這個集體團結戰(zhàn)斗的精神風貌。

在施工卡拉洞礦-160/-260水平井孔的過程中，當擴孔至59米時，孔內(nèi)突然發(fā)生煤層突出，還伴有大量瓦斯釋放，致使擴孔鉆頭被埋在孔中。由于煤層突出導致鉆具埋在孔中是很嚴重的事故，擴孔鉆頭乃至一部分鉆桿都將被留在孔中，進而影響后繼工程，甚至造成嚴重的經(jīng)濟損失。

避免設備損失，當時有兩條路可走：一是繼續(xù)向上施工，施工到碴面頂住擴孔鉆頭，但只能取出部分鉆桿，大鉆頭和一部分鉆桿則被埋在孔中；另一條路是下水平（-260米水平）繼續(xù)出碴，但這樣要冒大鉆頭被卡住的風險，而且可能損失更多的鉆桿。工程項目組經(jīng)過反復研究，決定采取繼續(xù)向上施工的方案。他們每天監(jiān)視碴面的變化，觀看碴面的活動情況，不分日夜進行施工，終于看到了勝利的曙光。經(jīng)過36天的努力，他們不僅搶救出了全部鉆桿，而且保住了井孔，為下一步將井孔刷大成暗井創(chuàng)造了條件。這一事故的順利處理，再次彰顯了北京建井研究所的技術力量和水平。

智慧在艱辛中綻放。北京建井研究所工程項目組解決了一個又一個難題，攻克了一道又一道難關，在坎坷征途上一步步邁向成功。

美譽

土耳其宗古爾代克省硬煤煤田是世界上地質條件最復雜的煤田之一，幾乎能反映所有的地質現(xiàn)象——斷層、折皺等等，而且地質變化規(guī)律難以掌握。盡管如此，工程項目組通過不懈努力，先后完成了直徑為1.2米、1.4米的鉆孔11個，累計工程量1108米，高質量地完成了業(yè)主用德國人的設備也未能完成的工程。

在北京建井研究所工程項目組一行12人離開土耳其回國的前夜，土耳其硬煤公司總裁為他們舉行了告別宴會。在宴會上，土耳其硬煤公司總裁稱這個小組不僅帶來了技術，而且?guī)砹酥袊嗣竦纳詈袂檎x，并相約今后再度合作。他說：“TTK已經(jīng)不把你們視為一個工程承包小組，而是一個像老朋友一樣共同工作的專家小組?！钡V區(qū)的土耳其人記住了李維遠、陳秀英、王長生、劉日輝、梁潤富、周浩亮、尹平、范彬彬等中國人的名字，記住了中國人在異國他鄉(xiāng)五百多個日日夜夜的苦辣酸甜。

煤炭科學研究總院北京建井研究所土耳其工程項目組取得的成功，圓了建井人邁出國門的夢想，迎來了國門之外的贊譽!

1992年7月建井所與土耳其硬煤公司簽訂反井鉆井工程合同李維遠（右1） 陳秀英（右3）