初心如“钻” 向地球深部进军
初心如“钻” 向地球深部进军
--记第七届全国道德模范、安徽省地质矿产勘查局教授级高级工程师朱恒银
光明日报记者 丁一鸣 常河
【道德模范光明礼赞】
想象一下，在地表向下开孔，人类向内自由落体，将会发现什么?地下1米，深深浅浅的地鼠洞穴率先映入眼帘;地下200米，煤矿井内明晃晃的探照灯有如夜空中的万千星点;地下500米，各类金属矿藏“显山露水”、千奇百怪;地下1000米，“工业血液”石油日夜奔流不息……
“新中国成立初期，我国普遍使用的纯机械式钻机，只能推进到地下500米至600米深，且速度极慢。20世纪70年代中期，我成为一名钻探工人，那时仍难以突破800米。而今天，已是大不一样，我们将地质岩心钻探深度从1000米推进至3000米，现已推进至5000米。”全国道德模范、安徽省地质矿产勘查局313地质队教授级高级工程师朱恒银感慨地说。
2020年3月，由朱恒银带领团队自主研发的国内首台5000米多功能变频自动钻机，亮相新疆克拉玛依玛湖油田。鏖战200余日，捷报频传，开钻6口井，完井5口，共完成进尺19549米，最高日推进速度达700余米。
深度，从1000米以浅至5000米以深;速度，从每天数十米到每天数百米;力度，从机械式、半液压式再到全液压式、变频自动式;角度，从直孔到可以弯曲、分枝、对接。“地质神兵”朱恒银的奋斗史，既是一部技术创新史，也是一部中国地质钻探从后进到赶超、再到领跑的变迁史。
“初心就是为国找矿”
钻探是一门苦差事，一年多半奔波在野外，天作盖地为庐，满手油污、浑身泥浆是常态。而朱恒银一干就是44年，即使年逾花甲，依旧坚守岗位。
坚持源自热爱，热爱始于担当。“我的初心就是为国找矿，找大矿，找富矿。”朱恒银说。
走过缺煤少油的艰苦年代，当年国家资源能源匮乏程度之深，朱恒银深有感触。他刚参加工作时，我国钻探全行业处处被外国掣肘，“钻头、钻杆等关键部件几乎全部依赖进口，当美国掘地2000米已是‘家常便饭’时，我们却依然被远远拦在千米关口之外。”朱恒银回忆。
1977年10月，参加工作刚满一年的朱恒银，随队在安徽霍邱铁矿钻探现场施工。一次夜班交接时，钻头突然被钻孔内的碎岩块卡住，“老班长”当即强力拉提钻杆，却不慎拉断钻机底脚螺丝，钻机瞬间倾翻，一下将“老班长”弹飞。当时，机房柴油机背憋熄火，发电机停止运转，机房漆黑一片。“我赶紧提起‘小马灯’，在钻塔角落找到‘老班长’后，发现他头部血流不止，已经昏迷。尽管后来抢救及时，没有生命危险，但‘老班长’不得不永远告别钻探工作。”正是那个夜晚，深深地刺痛了朱恒银，他下定决心，“一定要改变国内钻探设备技术的落后面貌”。
手抬肩扛机械翻山越岭，他从不喊累;夜宿报纸糊窗的土坯房，甚至牛棚，他从不叫苦;设备落后老化，安全事故常发，他也不害怕。无数个在荒山野岭的不眠夜，真正让朱恒银焦虑不安的，是自己理论生疏、技能匮乏。
1978年，朱恒银考入安徽地质职工大学，潜心研修探矿知识技能。毕业后，他没有选择在城市工作，而是毅然回到地质队，再次面对荒山，“老班长”的话在他耳边久久回响，“目之所及也许荒凉，却埋藏着无尽宝藏，我们是国家建设的‘地质尖兵’，从事地质找矿是我们的无上荣光”。
“立足岗位的小改小革为重大创新奠定基础”
“都说‘上天不易，入地更难’，作为一项‘隐蔽工程’，入地究竟有多难常常不为人知。”朱恒银表示。
地层是“有生命的”，它们千变万化、复杂多样。实际施工中，岩层软硬不均或松散破碎，钻探需要适应各种困难环境，“没有金刚钻揽不了瓷器活”。钻机每向地下推进100米，地下温度就会上升3℃左右，到地下5000米时，温度可达150℃之高;向数千米处推进，小小钻孔内有千钧阻力，扭矩过大常常拧断钻杆……
“钻探是一项系统工程，对地球深部奥秘的持续探索，集成了一个国家现阶段内的先进科技成果，侧面反映了一个国家工业发展水平的高低。”朱恒银说。
对钻探设备技术的极致追求，激励着朱恒银不断向创新高峰攀登。“朱教授职业生涯的第一项小发明创造，就是因为我。”313地质队职工刘金保回忆道。
1984年，刘金保担任钻探施工现场泥浆操作员，当时泥浆搅拌技术十分原始，往往需要进行人工搅拌，劳动强度巨大。望着工友们满身泥浆且效率不高，朱恒银急在心里。
于是，他利用业余时间研发了一台水力泥浆搅拌器。投入使用后，实践证明这台机器不仅搅拌均匀，速度也大大提高，更重要的是将工人从人工搅拌泥浆中解脱了出来。
朱恒银的创新之门就此打开。随后，他在钻探施工岗位上，先后研发成功了8项“五小”成果，并得以充分应用，相继获得各级“五小”成果奖。“创新是积累的过程，立足岗位的小改小革是本分，也为日后重大创新奠定了基础。”朱恒银如是说。
常年扎根一线，朱恒银有自己的“创新观”。“工作岗位上，创新须务实，要立足于解决实际工作中出现的问题、难点，致力于提高工作效率及安全性，力求短、平、快”“有些看似微小的创造，往往可能赋予钻探工作较大的改变”“钻探器具创新必须经历百次试验，确保人身和孔内安全，才能推广应用，不是写篇论文就了事”。
“国家需要什么，我们就找什么”
我们为什么要越钻越深?
“首要目的依然是找矿，国家需要什么，我们就找什么。”朱恒银表示，“地质出思路，物探圈靶区，钻探去验证。”通过钻探，可以了解矿藏种类、具体部位、面积大小、储量多少、开采难易等关键信息，为资源能源开发利用提供依据。
2006年，国家基础设施建设如火如荼，伴随着进口矿石原料价格不断上涨，找矿成为当务之急。当年，《国务院关于加强地质工作的决定》发布，新一轮地质找矿中，“攻深找盲，摸底探边”成为重点。探索深部找矿，钻探技术是关键。然而，当时我国地质找矿深度仍在1000米左右徘徊，钻探装备、工艺无法满足要求。
当时从国外进口的车载式钻机，不仅价格昂贵，而且不适用于国内山区、农村道路。“我们要学习国外的先进技术，但必须要符合国情需求”，朱恒银倡议要自主研发适应我国深部钻探需求的特色钻探装备。一年后，他率先提出了深部矿体勘探钻探关键技术与方法的研究项目，带领团队研发了分体塔式全液压动力头钻机和高强度绳索取心钻杆、钻具及工艺技术。
2010年，朱恒银团队利用自主研发的钻探装备，在安徽霍邱铁矿首创了我国小口径绳索取岩心钻探2706.68米的最深纪录。随后，突破了大于3000米的找矿深度，建立了入地3000米深部岩心钻探技术体系，将我国地质找矿深度从1000米以浅推进至3000米以深的国际先进水平，成为深部岩心钻探的领跑者。
在霍邱深部，朱恒银团队发现了储量位居全国第五的特大型铁矿;在安徽金寨，找到了单矿体储量世界第一的金寨沙坪沟特大型钼矿，经济价值达千亿元。
如今，伴随着国家资源能源需求的提档升级，以及对环境保护的日趋重视，寻找地下新型能源，如页岩气、干热岩、煤层气等，已成为时代新课题。“我们最新自主研发的5000米多功能变频电动钻机，正是为此而生，它显著提升了钻机的机械化、自动化、数字化、信息化水平，目前仍在试验阶段，相信将来一定可以大展拳脚。”朱恒银对此充满信心。
“向地球深部进军至最后一刻”
除找矿之外，钻探还能为地质学研究提供强大支撑，通过地层分析，揭示人类“脚下的秘密”。与此同时，钻探已经深度融入社会服务:监测地下水、预警地质灾害、防范煤矿安全事故、控制矿区环境污染等，都离不开这一“幕后英雄”。
“目前，钻探行业已经由以单纯找矿为核心，逐步转变为以找矿为主、全方位服务经济社会发展。”朱恒银说。
2004年，朱恒银受南京师范大学委托，带领队伍承接了《江淮下游新生代晚期环境变化研究》钻探项目。施工地点位于江苏泰州，当地地层条件复杂，属较典型的特殊地层。校方要求钻探施工采取原状样岩心，全孔岩心采取率不低于90%，且保持岩心的原状结构，无扰动、无污染。
高要求一度让项目停滞不前，而当时，朱恒银却因为手术住进了医院，只能躺在病床上坚持修改取心钻具设计和施工方案。为了解决钻探原状样取心难题，手术刀口还未拆线，他就偷偷溜出了医院，赶到施工现场，继续攻克难关。
最终，由于钻探原状样取心技术的突破，钻孔终孔深度达754.76米，全孔原状不扰动岩心样采取率达97%，顺利完成取心，为地质学研究提供了重要实物资料。
2008年汶川地震后，国家启动了汶川地震断裂带科学钻探项目。2009年，朱恒银带领团队承担了科学钻探3号孔施工任务，该孔布置在汶川龙门山地震断裂带上，所钻地层历经多次强烈地震，岩层支离破碎，地层应力大，易造成钻孔缩径、坍塌、涌水、漏失等情况，属国内外罕见的复杂地层。施工中，余震时有发生，钻孔钻进至1175.40米处与1186.77米处均发生了孔内事故，进展缓慢，一时举步维艰。
“不啃下这块硬骨头，决不收兵!”朱恒银下定决心。最终，他带领团队相继攻克了极为复杂的地层钻进、大直径取心、高应力下钻孔护壁等一系列技术难关，确保了岩心的原状样和94.6%的岩心采取率，实际钻进深度超过原设计孔深1200米，达到了1502.30米，受到了中国地质调查局的高度评价。
从事地质勘探工作，就是挑战未知，只有把埋藏在地下的实物岩心取出来，才能揭示地壳的真实面目。而钻机只要一开动，就不能停，20多个春节，朱恒银都是与工友一起，守在钻机旁度过。
“只要身体允许，我就会向地球深部进军至最后一刻。”朱恒银说，“从前是‘摸着钻’，后来是‘算着钻’‘看着钻’‘变着钻’，现在，‘自动钻’研究刚刚起步，真正实现钻探人工智能化，我们要做的还有很多。”
《光明日报》( 2020年12月27日 01版)