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危难关头 冲锋在前

——山东省地矿局发挥地质专业优势全程参与平邑矿难救援纪实

2016-2-2 9:08:35 来源:中国矿业报 作者: 秦幸福 张静 孔维涛 李先波 马文东 李卉 王海青

平邑玉荣石膏矿坍塌事故救援为国内第一次施工大孔径提升井救人,也是世界第三例。具有以下难点:地层为第三系半成岩,泥岩遇水就垮塌;矿层上部有100多米的灰岩含水层,且富水性强;玉荣矿周围有6个废旧矿山,地下老窟水有随时涌入的威胁;矿区整体坍塌,钻探难度极大。

面对如此多的难题,山东省地矿局地质工作者按照迅速救人的要求,第一时间进入救援现场,先后完成了测量和确定救生孔位、地下水和老窟水监测与分析、排水孔施工和竖井封堵、矿山外围塌陷调查,运用专业知识进行解释,消除百姓恐慌、塌陷监测、救生孔施工方案设计和上端施工等。救援过程中经历了罕见的极寒天气,无疑又增加了施工难度。但全体救援人员以敢于担当、科学严谨和勇于奉献的精神,经过36个昼夜辛劳,终于迎来了4名矿工的重生。临近春节,看到4个家庭团圆,每一位救援人员都由衷感到欣慰。

此次救援为我国同类救援积累了经验,也让地质工作者重新认识了第三纪地层水文地质工程的地质性质。□——山东省地矿局副巡视员、总工程师 徐军祥

山东省地矿局在平邑矿难发生后,第一时间响应,发挥地质专业优势,积极参与省国土资源系统的救援组织,全程全力参与平邑矿难中的遇难矿工救援,在救援孔、救生孔定位和施工方案设计,老窟水监测与分析、排水孔施工和竖井封堵、矿山外围塌陷调查等方面发挥了重要(关键)作用。

救矿工于水火!山东省地矿局机关、山东第七地质大队、鲁南地质工程勘察院、八院、一院、五院、省勘院等7支应急救援分队,出动水文地质、矿产地质、钻探、测量、物探、安全、施工等方面专家110多人,携带无人机、钻机、水位自动监测仪等先进设备和车辆64台(套),在救援指挥部统一指挥下,全程参与救援工作。

险情如命令,事发两小时到达现场

2015年12月25日7时56分,山东省临沂市平邑县玉荣石膏矿井下发生大面积坍塌,当班作业的29名矿工被困井下。

山东省地矿局紧急召开部分领导成员会议,部署救援应急响应工作。12月25日下午,由分管副局长刘鲁带领局机关地质、探矿、施工技术专家组,赶到救援现场。在整个救援过程中,山东省地矿局巡视员邓度、副局长倪军等4位局领导到现场参与会商、指导救援,其中局副巡视员兼总工程师徐军祥有18天一直在现场参与救援技术咨询和指挥。

12月25日上午9时,驻地在临沂市的山东省地矿局第七地质大队,接到临沂市国土资源局电话,请求派出地质专家参与事故调查,七大队队长曹发伟立即安排杨启俭研究员和徐希强高级工程师前往协助工作,上午10时许,到达事故现场,并参与事故调查,是到达现场的首支矿外救援队伍。

12月26日11时,山东省第七地质大队党委书记书记周登诗、总工程师王伟德、总工办主任肖丙健、测量公司经理高瑞卿、物探公司经理焦永鑫带领测量、物探技术人员及设备于到达现场。根据救援指挥部供的钻孔位置坐标,测量技术人员迅速开展4号主井区域1号、2号及3号救生孔,实际位置的测量、放样工作,确保了孔位的准确性。

山东省地矿局鲁南地质工程勘察院充分发挥自身专业优势,第一时间抽调水文、地质、钻探方面的专家及先进设备,于12月28日到达现场,全面参与救援工作。精干专家组对矿区进行了水文地质和工程地质条件调查,调查面积约6.0平方千米,调查路线长约30千米,基本查明了该区主要含水层的岩性、埋藏分布条件,各含水层地下水的成因、类型、补迳排条件及水量的分布和变化情况,提出了合理的疏干措施,为指挥部确定了排水孔位置提供了重要依据和技术支持。鲁南院院长赵书泉作为水文地质组专家,钻探工程公司常务副总经理王天放、机长刘昌勇作为钻探救援组专家,直接参与救援方案的制定。

12月29日,山东省地矿局第八地质大队接到救援通知,立即派出由15人组成的应急救援队,携带800型潜孔锤钻机、1200型空压机和运输车辆5台等设备,当日赶赴现场,被分配施工5号孔位(救生孔),于17时45分,完成钻机安装、调试并开钻,19时15分,一开孔径325毫米,21时30分二开换径为254毫米,12月30日上午10时,钻进至107米。

确定救援孔位,焊接生命通道

平邑石膏矿事故发生当天,成功救出11人,剩下的18人除1人遇难外,其余17人被困井下。在打通井下救援通道困难重重的情况下,救援指挥部作出了同步施工井下、地面救援通道的决定。施工大孔径钻孔提升井救人,是国内第一次、世界第三例,且施工难度最大。按照救援指挥部的指示,山东省地矿局有23名专家参与水文组和钻探组,为救生孔、救援孔和排水孔的施工提供了地质和钻探关键技术支持。其中水文地质组(打井排水),主要负责矿区水文地质环境监测和有关排水孔、救生孔的施工工作,精准测量定位钻孔,为4位矿工成功获救发挥了关键作用。

12月26日,按照救援指挥部指示,成立了水文地质专家组,对矿区周围进行了地下水动态监测(重点对南部老窿水、地下水进行监测),山东省第七地质大队及时调派王洪雷、田洁、胡自远、于福兴4名技术人员,与杨启俭、徐希强一起对矿区周围约16平方公里的区域水文地质进行了调查,查清了矿区岩溶水和南部老窿水及周围岩溶水的补给关系。根据第四系孔隙水、灰岩岩溶水和老窿水的分布共布置了16个监测点,其中自动监测仪监测点8个,手动监测点8个。12月27日22时30分,在“南部老窿水”监测点安装第一台自动监测仪,每隔5分钟为指挥部提供最新监测数据。截至2016年1月8日10时,共提供自动监测数据68454个,手动监测数据3952个,共计72406个数据。在监控岩溶塌陷和地裂缝、采空沉降监测、防止老窟水涌入巷道等方面的,为整个救援工作提供了不可或缺的水文地质技术支持。

1月4日,4号大口径救生孔因地层复杂使用多功能钻机无法继续施工,山东地矿局鲁南地质工程勘察院院长赵书泉果断决定,将新定购的宝峨BG26钻机,从天津提前出厂并穿过浓雾连夜运抵现场,调试安装后,迅速投入救援。与此同时,从江西赣州正在施工的项目中紧急抽调的4名钻机操作工也全部到位,参与救援工作,先后完成两个1200毫米大口径钻孔的开孔工作,钻探总进尺71米。

当5号大口径救生孔钻进至50余米时,孔壁坍塌严重,无法继续钻进,需要下套管后继续施工。在下套管注浆过程中,出现水泥浆回灌现象,鲁南院副院长王景广、钻探工程公司机长刘昌勇提出在套管与孔壁间隙内投入骨料的建议,有效解决了水泥浆倒灌问题。按照救援施工要求,5号大口径救生孔共下3次套管,共428.5米,均由鲁南院机长刘昌勇指挥,并顺利下至预定位置,为被困矿工成功升井提供了坚实的保障。此外,在下套管过程中,现场急缺高级电焊工,鲁南院先后3批调配6名高级电焊工参与救生通道的焊接工作,提高了救援效率。

鲁南院共投入宝峨BG26钻机、SL500C钻机、SL800A钻机各一台,空压机3台,完成两个325毫米巷道降水孔、钻探进尺285米,两个1200毫米大口径钻孔的开孔工作,总进尺71米;提供车辆10部,320-60抽水泵一套,功率70千瓦,扬程320米,水量60立方米,50平方毫米一芯电缆1000米,泵管320米,启动配电盘一台;45人组成的应急救援队伍,全程34天日夜坚守,贡献了一己之力,见证了4名矿工的成功获救。

1月11日,5号大口径救生孔发生埋钻孔内事故,救援指挥部采取山东省地矿工程勘察院钻探技师刘玉仙提出的解决方案,当晚事故得到解决,钻进继续进行。

无人机测绘、三维建模齐上阵

山东省地矿局第一地质大队航测遥感中心派人携带两台无人机,于2015年12月27日到达坍塌事故现场,按照救援指挥部要求,采用斜摄影测量技术,在矿区开展两个航次航空摄影测量,获取外业航拍数据,连夜进行创建三维实景模型,地表裂缝分布情况以及地表塌陷深度在图中都能一一呈现,为现场救援工作提供了直观形象依据,救援工作可据此宏观了解现场现状,为制定救援对策提供有力技术支撑。同时,该矿塌陷区专题图可以直接用于后期的灾害治理工作。

山东省地矿局第八地质大队积极主动提供《山东省平邑县德埠庄矿区石膏矿地质图》、《山东省平邑县德埠庄矿区石膏矿地形地质图》。

山东省地矿局第五地质大队派出16名地质、水工、测绘专家,于1月1日至6日进行了应急测量,完成坍塌区1∶500地形图测绘0.8平方千米,为应急救援和地表沉降量的统计分析,提供了高精度的地形图。2016年1月21日至27日,对平邑县卞桥镇、温水镇和保太镇石膏矿区进行了野外调查,完成石膏矿区1∶5万专项水文地质、工程地质、环境地质调查面积300平方千米,石膏矿采空区1∶1万专项地质调查面积140平方千米,废弃矿井野外调查23个,调查塌陷区地裂缝78条。□

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