论文部分内容阅读
在这69天里,钢铁侠、超人、变形金刚等英雄都没有出现,但奇迹还是出现了。从一双-不起眼的灭菌铜纤维短袜到完成救援行动的关键工具——“凤凰号”救生舱,这些高科技含量的工具,犹如外科手术般精准运行,合力完成了这次奇迹。
如果说有奇迹,那是发生在矿工被发现之前的17天里。这17天,没有任何人知道他们的生死,而且,早已远远超出了“黄金救援72小时”定律……虽然有避难所,可那里的食物只够他们维持2天。当救援人员第8次将钻头深入地下,并终于成功发现幸存者所传递的信息时,这确实是一个奇迹。
但这之后,一切都与奇迹无关,依靠的是严密的科技,犹如外科手术般精准的科技;可以被推算,可以被预见,所以,生命可以被拯救。
直觉寻找到幸存者
当8月S日那声巨响停止之后,就再也没有人听到过从地下传来的任何声音,不知道有多少矿工在深井之中,更不知道他们是否活着。不能指望矿工们打个电话或者上一下Twitter告诉大家些什么,于是,为钻探设备选取正确方向、以便探测仪能够顺利深入岩石层并锁定幸存矿工的正确位置,这个艰巨的任务就落在了地形学者瓦尔德斯的肩上。整整17天过去了,一切看起来似乎毫无希望。她说: “这就好像是用猎枪射击700米以外的一只蚊子,不是不可能,但极其困难。”
即使在大约三十部探测仪探寻都无果后,瓦尔德斯依然没有放弃,她自己的直觉是:把钻探设备的角度在指挥部地质学家建议的基础上再调低一度左右,以此来调节钻探设备因自身振动而引发的偏差。在地下,每一度的偏差就意味着数英尺的差距,而对于矿工们来说,这个偏差也许就是生与死的差别。
经过八次尝试,救援人员终于打通了一条狭窄的通道。8月22日凌晨,33名矿工在井下被困17天之后,当救援人员的测深钻头达到地下688米处时,被困矿工将一张手写的字条绑在钻头上,告诉救援人员,“我们全部33人仍然活着”。
传递生命的“白鸽”
在确定33名矿工都幸存着之后,除了稳定他们的情绪,救援人员要做的第一件事情就是——将维持生命所需的物质传递到他们手中,以便争取到更多的救援时间。
一条直径五英寸的通道成为解决这个问题的关键。救援人员将经过改装的矿井设备与通常为宇航员和潜艇人员所使用的设备组合起来,设计出一条名为Paloma(西班牙语,意为“鸽子”)的空心圆管。它大概是所有为此次救援发明的器材中最具创意的一件了。Paloma的工作原理类似于气动导管,能通过装在供应通道里的滑轮与牵引轴,穿梭于地上和地下。
从8月23日开始, “白鸽”便每日将各种物品源源不断地送至700米的地下:热气腾腾的饭菜、瓶装水、药品、野营床、用来监控健康状况的胸部绷带,以及具有杀菌功效的纤维织成的衣服、安装了电影播放器的手机、纸牌、音响等;同时,“白鸽”内还安装了一条柔韧性超强的光导纤维电缆,于是看电视直播、打电话,对矿工们来说都成为了轻而易举的事情——这条狭窄的生命线营造出一种品质不错的井下生活。
救生舱“凤凰号”
在北京时间13日开始的升井过程中,涂有象征智利国旗的红白蓝三色的“凤凰号”救生舱可谓出尽了风头。这个子弹形状的救生舱,是与三套救援方案中的B方案配合使用的。
9月15日,智利当局最终确定了这个救生舱的方案,智利马埃斯特兰萨斯船厂的海军技术小组根据总统塞巴斯蒂安·皮涅拉的命令,设计并开始制造救生舱。救生舱为钢制,长25米,外部直径只有53.34厘米,其顶部经过加固处理,以保护矿工在升至地面的过程中免受可能坠落的岩石或者碎片的伤害;救生舱使用轮子的导引系统将使摩擦降至最低程度。
虽然救生舱内部狭窄,但却配备了足以对应各种可能出现的情况的设备:有一套装置将固定住矿工,以使他们即使在昏倒的情况下也能保持安全的站姿;安装有视频联线,使营救人员在升井过程中与矿工保持交流;如果在升井过程中岩壁崩塌或者救生舱偏离轨道,就可能出现“卡壳”,考虑到这种可能性,救生舱中还配备了氧气面罩和对讲机,矿工戴的具有视听功能的头盔也将随时和地面保持联系。
一旦出现“卡壳”情况,位于救生舱内的矿工可以启动紧急系统,届时救生舱会分离成两部分,其中一部分舱体在水压系统帮助下把矿工送回到矿井底部,然后救援人员再设法将另一部分舱体运出地面,换用小一些的备用救生舱继续救援。
这个救生舱被命名为“凤凰号”,智利矿业部长戈尔伯恩表示, “我们将救生舱命名为‘凤凰’,因为这意味着重获新生,矿工们将获得新的生命。”
9月25日,完工并经过测试的救生舱运抵矿场。这时,B方案进行得非常顺利,一个可以容纳救生舱升降的通道初现雏形。
三套救援方案轮番上阵
如何在最短时间内打通通道,又保证矿井不发生二次塌陷?为此,智利政府前后实施了ABC三套营救方案,担任开凿主力的三部钻探设备便展开了一场竞赛。
8月30日,方案A开始实施:救援人员试图打穿塌方的通道,经由通风管道营救被困矿工。救援人员在一个有足球场大的平台上成功安装了一台从澳大利亚运来的Strata950型钻探机。但是,这台钻探机即使每天昼夜不停工作,最快也要4个月左右才能打通通道;并且这个方案还需要矿工的帮助,33名矿工估计需要清理3000吨-4000吨的石块;再加上矿井随时都可能再次塌方,他们最终不得不放弃这个方案。
为了与时间赛跑,救援人员又开始紧锣密鼓地着手方案B。方案B开凿的这条新通道是一个直径约66厘米的升降机井,允许直径为5334厘米的“凤凰号”救生舱穿行。一次性开凿出宽66厘米的通道可能存在石块脱落的风险,同时也会比较缓慢,所以智利政府决定先开凿出一个约30厘米宽的通道,然后再将通道拓宽到66厘米。9月3日,一台速度更快的Schramm T-13。型钻探机运至现场,B方案开始实施。9月5日,该钻矿机组装完毕并投入使用。9月15日,智利重型钻井机打通至矿工受困处的顶部,打出直径约30厘米、长约630米的救援通道,并且位置准确。这是一项关键突破,接下来,只需要将钻头更换为直径66厘米的大型钻头,救生通道便成功在望。
9月19日,救援人员为保证万无一失,又积极实施了第三套方案c,使用一台用于石油开采的RIG-422钻探机,打钻第三条救援通道。
拓宽生命之路
在三套方案中,方案A和方案C曾一度因钻探机多次偏离方向而进展缓慢。幸运的是,方案B一直进行得颇为顺利。救援人员自9月18日起,把钻孔拓宽至66厘米,以便于救生舱的通行。整个拓宽过程预计耗时一个月至一个半月时间,但实际情况远远好于预期。
原本为了防止通道岩壁上的石块脱落,计划在整个通道内都铺设内壁,但为了加快救援进度,只对其中不稳定的几十米铺设了内壁。最终在10月9日,救援工作取得突破性进展,重型挖掘机顺利完成深624米、宽66厘米的救援隧道的挖掘,钻头抵达矿工们避难地的位置,这意味着救出被困人员的行动即将开始。
当智利矿难救援的奇迹还没落幕,10月16日,我国河南平禹煤电公司四矿发生了煤与瓦斯突出事故,截至18日21时,已经确定32名矿工遇难,其余5名生死不明。在参与智利救援的“多国部队”中,我国自主研发制造的履带起重机和专家也是其中的成员。这本来值得自豪的业绩,现在却有点尴尬,因为这无疑说明:我国虽然每年有成千上万人在矿难中丧生,但我们却不是没有救援矿工的能力和经验。
如果说有奇迹,那是发生在矿工被发现之前的17天里。这17天,没有任何人知道他们的生死,而且,早已远远超出了“黄金救援72小时”定律……虽然有避难所,可那里的食物只够他们维持2天。当救援人员第8次将钻头深入地下,并终于成功发现幸存者所传递的信息时,这确实是一个奇迹。
但这之后,一切都与奇迹无关,依靠的是严密的科技,犹如外科手术般精准的科技;可以被推算,可以被预见,所以,生命可以被拯救。
直觉寻找到幸存者
当8月S日那声巨响停止之后,就再也没有人听到过从地下传来的任何声音,不知道有多少矿工在深井之中,更不知道他们是否活着。不能指望矿工们打个电话或者上一下Twitter告诉大家些什么,于是,为钻探设备选取正确方向、以便探测仪能够顺利深入岩石层并锁定幸存矿工的正确位置,这个艰巨的任务就落在了地形学者瓦尔德斯的肩上。整整17天过去了,一切看起来似乎毫无希望。她说: “这就好像是用猎枪射击700米以外的一只蚊子,不是不可能,但极其困难。”
即使在大约三十部探测仪探寻都无果后,瓦尔德斯依然没有放弃,她自己的直觉是:把钻探设备的角度在指挥部地质学家建议的基础上再调低一度左右,以此来调节钻探设备因自身振动而引发的偏差。在地下,每一度的偏差就意味着数英尺的差距,而对于矿工们来说,这个偏差也许就是生与死的差别。
经过八次尝试,救援人员终于打通了一条狭窄的通道。8月22日凌晨,33名矿工在井下被困17天之后,当救援人员的测深钻头达到地下688米处时,被困矿工将一张手写的字条绑在钻头上,告诉救援人员,“我们全部33人仍然活着”。
传递生命的“白鸽”
在确定33名矿工都幸存着之后,除了稳定他们的情绪,救援人员要做的第一件事情就是——将维持生命所需的物质传递到他们手中,以便争取到更多的救援时间。
一条直径五英寸的通道成为解决这个问题的关键。救援人员将经过改装的矿井设备与通常为宇航员和潜艇人员所使用的设备组合起来,设计出一条名为Paloma(西班牙语,意为“鸽子”)的空心圆管。它大概是所有为此次救援发明的器材中最具创意的一件了。Paloma的工作原理类似于气动导管,能通过装在供应通道里的滑轮与牵引轴,穿梭于地上和地下。
从8月23日开始, “白鸽”便每日将各种物品源源不断地送至700米的地下:热气腾腾的饭菜、瓶装水、药品、野营床、用来监控健康状况的胸部绷带,以及具有杀菌功效的纤维织成的衣服、安装了电影播放器的手机、纸牌、音响等;同时,“白鸽”内还安装了一条柔韧性超强的光导纤维电缆,于是看电视直播、打电话,对矿工们来说都成为了轻而易举的事情——这条狭窄的生命线营造出一种品质不错的井下生活。
救生舱“凤凰号”
在北京时间13日开始的升井过程中,涂有象征智利国旗的红白蓝三色的“凤凰号”救生舱可谓出尽了风头。这个子弹形状的救生舱,是与三套救援方案中的B方案配合使用的。
9月15日,智利当局最终确定了这个救生舱的方案,智利马埃斯特兰萨斯船厂的海军技术小组根据总统塞巴斯蒂安·皮涅拉的命令,设计并开始制造救生舱。救生舱为钢制,长25米,外部直径只有53.34厘米,其顶部经过加固处理,以保护矿工在升至地面的过程中免受可能坠落的岩石或者碎片的伤害;救生舱使用轮子的导引系统将使摩擦降至最低程度。
虽然救生舱内部狭窄,但却配备了足以对应各种可能出现的情况的设备:有一套装置将固定住矿工,以使他们即使在昏倒的情况下也能保持安全的站姿;安装有视频联线,使营救人员在升井过程中与矿工保持交流;如果在升井过程中岩壁崩塌或者救生舱偏离轨道,就可能出现“卡壳”,考虑到这种可能性,救生舱中还配备了氧气面罩和对讲机,矿工戴的具有视听功能的头盔也将随时和地面保持联系。
一旦出现“卡壳”情况,位于救生舱内的矿工可以启动紧急系统,届时救生舱会分离成两部分,其中一部分舱体在水压系统帮助下把矿工送回到矿井底部,然后救援人员再设法将另一部分舱体运出地面,换用小一些的备用救生舱继续救援。
这个救生舱被命名为“凤凰号”,智利矿业部长戈尔伯恩表示, “我们将救生舱命名为‘凤凰’,因为这意味着重获新生,矿工们将获得新的生命。”
9月25日,完工并经过测试的救生舱运抵矿场。这时,B方案进行得非常顺利,一个可以容纳救生舱升降的通道初现雏形。
三套救援方案轮番上阵
如何在最短时间内打通通道,又保证矿井不发生二次塌陷?为此,智利政府前后实施了ABC三套营救方案,担任开凿主力的三部钻探设备便展开了一场竞赛。
8月30日,方案A开始实施:救援人员试图打穿塌方的通道,经由通风管道营救被困矿工。救援人员在一个有足球场大的平台上成功安装了一台从澳大利亚运来的Strata950型钻探机。但是,这台钻探机即使每天昼夜不停工作,最快也要4个月左右才能打通通道;并且这个方案还需要矿工的帮助,33名矿工估计需要清理3000吨-4000吨的石块;再加上矿井随时都可能再次塌方,他们最终不得不放弃这个方案。
为了与时间赛跑,救援人员又开始紧锣密鼓地着手方案B。方案B开凿的这条新通道是一个直径约66厘米的升降机井,允许直径为5334厘米的“凤凰号”救生舱穿行。一次性开凿出宽66厘米的通道可能存在石块脱落的风险,同时也会比较缓慢,所以智利政府决定先开凿出一个约30厘米宽的通道,然后再将通道拓宽到66厘米。9月3日,一台速度更快的Schramm T-13。型钻探机运至现场,B方案开始实施。9月5日,该钻矿机组装完毕并投入使用。9月15日,智利重型钻井机打通至矿工受困处的顶部,打出直径约30厘米、长约630米的救援通道,并且位置准确。这是一项关键突破,接下来,只需要将钻头更换为直径66厘米的大型钻头,救生通道便成功在望。
9月19日,救援人员为保证万无一失,又积极实施了第三套方案c,使用一台用于石油开采的RIG-422钻探机,打钻第三条救援通道。
拓宽生命之路
在三套方案中,方案A和方案C曾一度因钻探机多次偏离方向而进展缓慢。幸运的是,方案B一直进行得颇为顺利。救援人员自9月18日起,把钻孔拓宽至66厘米,以便于救生舱的通行。整个拓宽过程预计耗时一个月至一个半月时间,但实际情况远远好于预期。
原本为了防止通道岩壁上的石块脱落,计划在整个通道内都铺设内壁,但为了加快救援进度,只对其中不稳定的几十米铺设了内壁。最终在10月9日,救援工作取得突破性进展,重型挖掘机顺利完成深624米、宽66厘米的救援隧道的挖掘,钻头抵达矿工们避难地的位置,这意味着救出被困人员的行动即将开始。
当智利矿难救援的奇迹还没落幕,10月16日,我国河南平禹煤电公司四矿发生了煤与瓦斯突出事故,截至18日21时,已经确定32名矿工遇难,其余5名生死不明。在参与智利救援的“多国部队”中,我国自主研发制造的履带起重机和专家也是其中的成员。这本来值得自豪的业绩,现在却有点尴尬,因为这无疑说明:我国虽然每年有成千上万人在矿难中丧生,但我们却不是没有救援矿工的能力和经验。