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获得国家科技进步一等奖
□ 讲述:王德民 整理:孙国强

   1960年,我大学毕业从苏联回来,就被分配到淮南矿业学院工作。1963年淮南矿业学院整体搬迁到山东,合并成立新的山东煤矿学院,后来山东煤矿学院改名为山东矿业学院,到我退休以后,山东矿业学院更名为山东科技大学。我已经80岁了,也就是说从1960年一直到现在,我都是矿院的人。
   1963年夏天,我们淮南矿业学院一批人来到济南。那是大并校,大搬迁。学校的实验室、机械厂、教师、机械厂的工人等,都搬到了济南。当时学校合并就是把小的合并起来形成大的,加强了办学力量。合并后,山东矿业学院当时的规模、师资力量等,在全国煤炭院校里都是数得着的。虽然“文化大革命”中学校发展受到了影响,但是总的来说,学校发展越来越好,师资力量越来越强,办学规模也越来越大了。
   我一开始到淮南矿业学院工作的时候,所在的是采煤系;到山东以后,采煤系分成了矿建系和采煤系。这从一个侧面说明了学校办学规模的扩大,当然这种办学规模的扩大,也是因为国家生产建设发展对矿井建设的需要。
   那个时候,煤炭产量10吨,对煤炭工业发展来说就是大目标。在当时的生产能力下,煤炭产量要上去可是不简单、不容易的。当时煤炭新区发展建设规模最大的就是安徽的淮南、淮北,以及后来的山东兖州。可是淮南、淮北的煤很难采,好采的之前都采过了,剩下的都是不好采的,都存在表土流沙层很厚的情况。当时开凿的矿井,井筒本身400多米,其中需要穿过的表土层深度就达到了440多米。表土层,专业来讲就是含有流沙、地下水的土层,在这样的土层里开凿井筒是非常困难的,井筒遇到这样的土层如果不能阻挡住流沙,就没有办法继续往下掘进。所以,为了国家煤炭事业的发展,就需要解决这个技术难题。
   我是搞矿山建设的,正好赶上这个好机会。淮南淮北大开发的时候,打井需要采取特殊凿井法,从专业角度我们称之为特殊凿井。当时国家专门成立了两淮特殊凿井工程处,后来发展成特殊凿井公司。最早是普遍采用冻结凿井法,就是采取技术措施把流沙、地下水冻结起来,然后在冻土里面向下挖掘井筒,这样就能穿过这些含水层。这种施工方法说起来容易,但真正施工起来是很难的。下面井筒的施工条件非常差,不管什么季节,井下的温度都是在零下十几度,而地面气温高的时候可达30多度,井上井下就是两个季节。施工人员在地面穿一件单褂,到井下就得穿棉袄棉裤。工人劳动条件很差,也很危险,如果冻结得不到位,冻得不实,井下就可能发生事故。另外,工程的费用高昂,要提前进行冻结施工,工期也很长。
   后来,采用了钻井法,我们采用的设备叫作“大钻机”———“大直径钻井机”。从地面用钻机打井,就像打钻孔一样,钻过流沙层,靠钻井泥浆来保护井帮。这样,人就不需要下井了,工人在地面把井壁预制好,从地面利用井筒中的泥浆把它放下去。这种先进的钻井方法,当时被列入了国家“六五”科技攻关计划。当时煤炭部、煤炭科学院建井研究所等单位在淮北开会,组织大家参加这个项目的科技攻关。我们山东矿业学院也参加了这个项目。
   实际上,在这之前,山东省也曾经组织过一个大钻机科研攻关组,在省煤炭局陈荣凯总工程师的领导下,研制新型的潜入式钻井机,我们学校有好几位老师参加过研究工作,我在这个研究项目中负责钻井总工艺。从方案设计、机械设计到跑工厂加工制造,跑配件、买设备,从南屯钻井试验工地准备到现场安装设备,直到现场钻井施工实验,整个过程我都参加了。
   在这期间,我还被借调到煤炭部基建司技术处工作过一段时间,主要是参加引进西德钻井机的技术谈判,并去西德制造工厂检查验收设备,帮助特殊凿井公司翻译整理钻机设备的技术资料,参加了钻机的钻井试验。这为我深入细致地了解国外进口的大直径钻井设备,提供了非常好的学习机会。
   也就是说,“文革”还没结束,我就已经开始参加了相关内容的课题研究,而且有了一定的技术准备。然后在这个基础上参加了国家的“六五”科技攻关项目。在国家的“钻井法凿井技术”这个大项目里,我们研究的具体子项目是“超声波测井技术”。用钻机打井,打偏了或者打小了,井底下打什么样是看不见的,采用超声波测量距离的原理,就可以在井下泥浆中测量井筒偏不偏,是不是达到设计直径了,将来下井壁的时候不至于出现偏斜或者下不去等问题。因为项目涉及超声波,所以从一开始参加项目的就有两位物理老师,王心宏老师和韦洪老师。我是搞建井的。后来电系搞计算机的张逸芳老师,也加入进来。所以我们搞这个仪器的时候,是好几个专业的人合起来,参加了国家“六五”科技攻关项目。而且,我们的研究工作从一开始就得到了中国科学院声学研究所的大力支持和帮助,他们提供了我们所需要的超声探头,帮助我们解决了许多技术问题。
   那几年,从事这个科研项目需要经常到建井施工现场去,长时间在施工工地参加基层工作,非常锻炼人,所以收获是很大的。在具体工程施工中,测斜工作责任重大,实际工作压力很大。因为我们测量的数据,是没法提前验证的,只有井打完了,最后才能得到验证,测量得是对还是错。整个工地的施工人员都瞪着眼在旁边等着我们拿出数据来,确定井筒偏了没有,我们要是说偏了,工程就得马上停下并采取措施。有时候,纠正井筒偏斜要花费几个月的时间。当时搞科研项目就是这样的情况,不过我们的工作还是得到了高度评价。在实践中,我们对仪器也进行了不断改进,开始的时候,就是采取钢丝绳导向的超声波测距办法;后来采取了超声探头旋转扫描的办法,运用了先进的井下陀螺定向、计算机控制和数字处理技术,使测井仪器在技术上更加先进。探头旋转就产生了仪器井下密封的问题,因为在井下几百米深的地方,泥浆的压力是很大的。为了解决这个问题,机械系的陈达庆老师也加入了我们的课题组。
   “钻井法凿井技术”这个大项目,1987年获得了国家科技进步一等奖,第一获奖人就是煤炭部特殊凿井公司。这个项目是煤炭部的大项目,制造钻井机的是洛阳矿山机械厂,研究大钻机的还有上海煤炭机械研究所,这是好多家单位合作参与的攻关项目。我们山东矿业学院是参加项目的科研单位之一。当时,我们作为正式参加单位获得国家级奖励应该是很不容易的,说明我们在这方面是很突出的。因为我们的测井仪器,在所有的研究内容里面,是不可或缺的。这个“钻井法凿井技术”项目得奖的时候,我是12位获奖人之一。那时候的获奖证书很简单,就是一张对折的大红纸。我作为国家科技进步一等奖的获奖人,获得了一本奖励证书和一枚奖章。
   我们这个测井仪项目,还在煤炭部先后得过两次科技进步二等奖。
   这可以说是我在学校当教师以后,做过的真正的大事,也成为我终生从事科学研究的主要领域和方向。自从我当了系副主任、副院长,具体的科研工作就做的少了。
   (王德民:原山东矿业学院副院长,国家科技进步一等奖获得者,现已退休)


 
 
 
 
 
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