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2.13亿吨煤炭储量的背后……

——来自西南煤勘第一深孔的报道

煤炭资讯网 2009/12/7 23:34:42   头条

  2009年11月22日,央视及全国各网络、报媒传出消息:重庆一三六地质队在重庆綦江大罗发现大型煤田,可采煤层4层,厚度达到8米,预计可探获煤炭资源储量2.13亿吨。这是重庆市近几年来在探获綦江小鱼沱、合川盐井等大型煤田之后地质找矿的又一重大突破。同时在钻探过程中打出了1642.37米的西南第一、全国第二煤勘超深孔纪录。然而,为了发现重庆市内最后一个大型煤田、打出西南第一煤勘超深孔的纪录,重庆一三六地质队付出了难以想象的艰辛和巨大的代价。

  勇担重任

  随着重庆市社会经济的飞速发展,能源需求急剧上升。为了保证未来经济发展的供给,寻找到新的大型煤炭资源储量,重庆市国土房管局和重庆市财政局以“渝国土房管发〔2006〕601号”文下达“重庆市綦江县松藻矿区大罗井田煤炭资源普查”项目。

  由于该普查区域位于海拔近千米的大山之中,钻探开孔为三叠系上统须家河组,将揭露三叠系中统雷口坡组、三叠系下统嘉陵江组、三叠系下统飞仙关组、三叠系下统玉龙山组、二叠系上统长兴组、二叠系上统龙潭组,终孔于二叠系下统茅口组,2个钻孔设计进尺3180米,其中单孔最深达到1600余米。在煤田地质勘查行业,超过1200米的钻孔就属于超深孔,这必须要一支具有超强钻探能力和技术水平的地质队伍才能担负起这样艰巨的工作。通过竞标,重庆一三六地质队工程二处承接了该项目。

  为了打好这两个超深孔,重庆一三六地质队为工程二处专门购进了HXY-6B型钻机,配置4105型柴油机、18.5米四角钻塔、BW300-12型泥浆泵进行钻探施工。同时,抽调了优秀的钻探技术人员和钻探班组负责施工。2008年6月6日,綦江县打通镇吹角坝 ZK3号钻孔开孔。7月21日,在相距2公里的ZK2号孔开孔。二个钻塔高高矗立,钻机的轰鸣声在大娄山脉恒古的山巅上隆隆响起。

  钻探遇阻

  当施工一个月之后,后期开孔的ZK2号孔于2008年8月21日在钻进到120.11米时,却率先遇到了全孔漏失。一直施工到348米段都不返水,无法观测尾池消耗量。并且325.97米至348米段为雷口坡地层,为堵漏,采用了φ127套管下至井深227.37米,水泥从348米处一直封入套管内,高出套管底部0.62米。但透孔时,从263.94米处透出偏眼,报废进尺84.06米。施工到当年10月25日钻进到584.63米深时,又出现了严重的井内垮塌。为了堵漏和防垮塌,该钻机进行了水泥封孔护壁。但再次向下钻进时,从264.67米处透出偏心,无法找回原眼,报废进尺319.96米。

  先期开孔的ZK3号钻机也于当年11月8日施工到1249.90米处时,由于1227米至1235.10米段岩石破碎、孔斜大等原因引起钻杆频繁发生断裂的现象。磕磕撞撞施工到 2009年1月13日又进行封孔,在封孔过程中,提升钻具、排水泥时,又发生了卡钻事故,无法提取剩下的539.33米钻具。

  就这样,两个原计划四五个月完成的进尺,半年多过去却无法钻进了。钻工们的工资是按钻探有效进尺计发的。没有了钻进,工资收入也直线下降,钻工们士气低落,怨言丛生,甚至出现了想放弃该项工程的念头。因为以前就有别的施工队在无法钻进、成本骤增的情况下,连设备都不要了偷偷溜之大吉的事件发生。ZK3号孔钻机长曹华云回到队部逢人就说:“我当机长20年了,还没遇到过这样难打的孔。为了打好这钻孔,我的头发都磨光了!”

  攻坚克难

  是什么样的“拦路虎”让两台钻机都无法前进?

  原来,他们遭遇到了地质结构构造中较为罕见的岩层破碎松软和古岩溶,使钻孔中起润滑、冷却和护壁作用的泥浆全部漏失。了解钻探知识的都知道:没有了润滑、冷却剂和护壁剂,钻头在与岩石的磨擦中就发热烧钻,孔壁破碎岩石、松软泥土就要垮塌埋钻,让千米长的钻杆根本动弹不得。常用的方法就是下套管和堵漏材料。然而,下套管、用专业的堵漏剂和水泥、黄泥、锯木粉、黄豆、海带,新老土洋办法全用上了,却收效甚微。加上一些操作和管理上的原因,两个钻孔事故不断,进退两难。

  能放弃不打这两个孔吗?

  回答是:绝对不能!

  工程二处一班人心里明白:大罗可能是重庆市最后一块大型煤炭资源井田,事关重庆市能源战略的长远发展,不达目的,绝不收兵。同时,重庆一三六队是全国煤炭工业“地质勘查功勋单位”,功勋单位这块光荣和闪亮的牌子不能砸在他们手里呀。

  那么怎样才能闯过眼前的难关,战胜这个“拦路虎”呢?

  工程二处的困境牵动着队党政领导的心。在他们需要鼓劲的时候,队长陈建忠、书记傅向军多次专程来到钻机,向职工讲明该项工程的重要意义,鼓励职工们放下包袱,大胆施工。

  队总工程师邓光明、副队长李俊多次带领全队的地质专家、钻探专家深入现场了解情况,寻找克难办法。经过与地质专家和钻探专家的反复研讨、论证后,决定只有采用“螺杆钻进分枝造斜”的新工艺。即俗话说的在孔内转弯绕过“拦路虎”的办法,然后继续实施向前钻进。采用分枝造斜就必将报废更多的已打进尺,消耗更多管材设备,同时还要对上千米钻杆接手进行专门的技术改造,钻探成本也将成数量级的上升。但为是了重庆市能源的发展、为了重庆一三六地质队的荣誉,他们豁出去了。

  可是,分枝造斜也不是一分就灵、一分就顺的事情。从两个钻孔的施工统计表上可以看出,ZK2号孔前后进行了3次分枝,ZK3号孔进行了4次分枝。因为分枝出去的钻孔同样还是有可能遇到岩层破碎松软和古岩溶,在无法钻进时只有实施再次分枝。在分枝的同时,还要重复实施护壁堵漏的工作,整个工程下来仅水泥就耗用30余吨、泥浆40余吨,耗损各类管材1500余米,报废总进尺1900米,相当于又打了两个孔,成本之高,前所未有。

  如ZK3号孔钻进到1462.83米时,采用的φ77孔径无法完成余下的70-80米煤系地层和茅口组的钻探施工,在征得重庆市国土局地调院的同意后,采用φ77钻杆内套φ56的办法完成了最后的钻进。从最初开钻孔径φ146到φ127、到φ108、到最后的φ56,孔径就有6级之多,最后甚至是小钻杆套在大钻杆中向下打,工艺之复杂、施工之艰难可想而知。但也创造了50钻具超过1600米;绳索取芯钻机打出1400米;井深1400米分枝成功;φ56钻具超1500米终孔的多个煤勘钻探的新纪录。

  就是这样,重庆一三六地质队工程二处干部、技术人员、野外钻工,凭着不屈不挠、顽强拼搏精神,和尊重科学规律,大胆应用新工艺、新技术的方法,使ZK2号孔率先于2009年9月完成钻探进尺1642.37米,创造了西南最深、全国第二的煤勘深孔纪录(全国煤炭资源最深孔为1675米),ZK3号孔于2009年11月完成1545.98米纪录,探明了2.13亿吨的资源储量,同时探明该井田4个可采煤层中的8号煤层厚度达到4米以上,倾角小、煤质优,极富开采价值。

  当捷报传来,重庆市国土房管局党组书记、副局长辛世杰,储量处处长陈高武,地质调查院院长陈龙,綦江县县委常委、常务副县长王前元等一行,专程赶到大罗ZK2号钻机,向重庆一三六地质队和野外钻机职工表示祝贺,盛赞他们为重庆市能源发展和国家地质找矿事业再次谱写了一曲“献身地质事业无尚光荣”的动人赞歌。

重庆市国土房管局党组书记、副局长辛世杰(右二)在ZK2号钻机了解情况

图3、重庆市国土局储量处处长陈高武(前中)、地调院院长陈龙(前左)等一行在ZK2号钻机查看岩芯和资料图。
 
图4、重庆市国土局储量处处长陈高武(左)、地调院院长陈龙(右)在项目部查看采取的煤样。 
正在施工作业的钻机职工
 
ZK3号钻机钻出的部分破碎岩芯。


    本网特约记者: 肖锋      编 辑:晓岚
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