1960年,我大學(xué)畢業(yè)從蘇聯(lián)回來,就被分配到淮南礦業(yè)學(xué)院工作。1963年淮南礦業(yè)學(xué)院整體搬遷到山東,合并成立新的山東煤礦學(xué)院,后來山東煤礦學(xué)院改名為山東礦業(yè)學(xué)院,到我退休以后,山東礦業(yè)學(xué)院更名為山東科技大學(xué)。我已經(jīng)80歲了,也就是說從1960年一直到現(xiàn)在,我都是礦院的人。
1963年夏天,我們淮南礦業(yè)學(xué)院一批人來到濟(jì)南。那是大并校,大搬遷。學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械廠、教師、機(jī)械廠的工人等,都搬到了濟(jì)南。當(dāng)時(shí)學(xué)校合并就是把小的合并起來形成大的,加強(qiáng)了辦學(xué)力量。合并后,山東礦業(yè)學(xué)院當(dāng)時(shí)的規(guī)模、師資力量等,在全國(guó)煤炭院校里都是數(shù)得著的。雖然“文化大革命”中學(xué)校發(fā)展受到了影響,但是總的來說,學(xué)校發(fā)展越來越好,師資力量越來越強(qiáng),辦學(xué)規(guī)模也越來越大了。
我一開始到淮南礦業(yè)學(xué)院工作的時(shí)候,所在的是采煤系;到山東以后,采煤系分成了礦建系和采煤系。這從一個(gè)側(cè)面說明了學(xué)校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大,當(dāng)然這種辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大,也是因?yàn)閲?guó)家生產(chǎn)建設(shè)發(fā)展對(duì)礦井建設(shè)的需要。
那個(gè)時(shí)候,煤炭產(chǎn)量10億噸,對(duì)煤炭工業(yè)發(fā)展來說就是大目標(biāo)。在當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)能力下,煤炭產(chǎn)量要上去可是不簡(jiǎn)單、不容易的。當(dāng)時(shí)煤炭新區(qū)發(fā)展建設(shè)規(guī)模最大的就是安徽的淮南、淮北,以及后來的山東兗州??墒腔茨稀⒒幢钡拿汉茈y采,好采的之前都采過了,剩下的都是不好采的,都存在表土流沙層很厚的情況。當(dāng)時(shí)開鑿的礦井,井筒本身400多米,其中需要穿過的表土層深度就達(dá)到了440多米。表土層,專業(yè)來講就是含有流沙、地下水的土層,在這樣的土層里開鑿井筒是非常困難的,井筒遇到這樣的土層如果不能阻擋住流沙,就沒有辦法繼續(xù)往下掘進(jìn)。所以,為了國(guó)家煤炭事業(yè)的發(fā)展,就需要解決這個(gè)技術(shù)難題。
我是搞礦山建設(shè)的,正好趕上這個(gè)好機(jī)會(huì)?;茨匣幢贝箝_發(fā)的時(shí)候,打井需要采取特殊鑿井法,從專業(yè)角度我們稱之為特殊鑿井。當(dāng)時(shí)國(guó)家專門成立了兩淮特殊鑿井工程處,后來發(fā)展成特殊鑿井公司。最早是普遍采用凍結(jié)鑿井法,就是采取技術(shù)措施把流沙、地下水凍結(jié)起來,然后在凍土里面向下挖掘井筒,這樣就能穿過這些含水層。這種施工方法說起來容易,但真正施工起來是很難的。下面井筒的施工條件非常差,不管什么季節(jié),井下的溫度都是在零下十幾度,而地面氣溫高的時(shí)候可達(dá)30多度,井上井下就是兩個(gè)季節(jié)。施工人員在地面穿一件單褂,到井下就得穿棉襖棉褲。工人勞動(dòng)條件很差,也很危險(xiǎn),如果凍結(jié)得不到位,凍得不實(shí),井下就可能發(fā)生事故。另外,工程的費(fèi)用高昂,要提前進(jìn)行凍結(jié)施工,工期也很長(zhǎng)。
后來,采用了鉆井法,我們采用的設(shè)備叫作“大鉆機(jī)”——“大直徑鉆井機(jī)”。從地面用鉆機(jī)打井,就像打鉆孔一樣,鉆過流沙層,靠鉆井泥漿來保護(hù)井幫。這樣,人就不需要下井了,工人在地面把井壁預(yù)制好,從地面利用井筒中的泥漿把它放下去。這種先進(jìn)的鉆井方法,當(dāng)時(shí)被列入了國(guó)家“六五”科技攻關(guān)計(jì)劃。當(dāng)時(shí)煤炭部、煤炭科學(xué)院建井研究所等單位在淮北開會(huì),組織大家參加這個(gè)項(xiàng)目的科技攻關(guān)。我們山東礦業(yè)學(xué)院也參加了這個(gè)項(xiàng)目。
實(shí)際上,在這之前,山東省也曾經(jīng)組織過一個(gè)大鉆機(jī)科研攻關(guān)組,在省煤炭局陳榮凱總工程師的領(lǐng)導(dǎo)下,研制新型的潛入式鉆井機(jī),我們學(xué)校有好幾位老師參加過研究工作,我在這個(gè)研究項(xiàng)目中負(fù)責(zé)鉆井總工藝。從方案設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)到跑工廠加工制造,跑配件、買設(shè)備,從南屯鉆井試驗(yàn)工地準(zhǔn)備到現(xiàn)場(chǎng)安裝設(shè)備,直到現(xiàn)場(chǎng)鉆井施工實(shí)驗(yàn),整個(gè)過程我都參加了。
在這期間,我還被借調(diào)到煤炭部基建司技術(shù)處工作過一段時(shí)間,主要是參加引進(jìn)西德鉆井機(jī)的技術(shù)談判,并去西德制造工廠檢查驗(yàn)收設(shè)備,幫助特殊鑿井公司翻譯整理鉆機(jī)設(shè)備的技術(shù)資料,參加了鉆機(jī)的鉆井試驗(yàn)。這為我深入細(xì)致地了解國(guó)外進(jìn)口的大直徑鉆井設(shè)備,提供了非常好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。
也就是說,“文革”還沒結(jié)束,我就已經(jīng)開始參加了相關(guān)內(nèi)容的課題研究,而且有了一定的技術(shù)準(zhǔn)備。然后在這個(gè)基礎(chǔ)上參加了國(guó)家的“六五”科技攻關(guān)項(xiàng)目。在國(guó)家的“鉆井法鑿井技術(shù)”這個(gè)大項(xiàng)目里,我們研究的具體子項(xiàng)目是“超聲波測(cè)井技術(shù)”。用鉆機(jī)打井,打偏了或者打小了,井底下打什么樣是看不見的,采用超聲波測(cè)量距離的原理,就可以在井下泥漿中測(cè)量井筒偏不偏,是不是達(dá)到設(shè)計(jì)直徑了,將來下井壁的時(shí)候不至于出現(xiàn)偏斜或者下不去等問題。因?yàn)轫?xiàng)目涉及超聲波,所以從一開始參加項(xiàng)目的就有兩位物理老師,王心宏老師和韋洪老師。我是搞建井的。后來電系搞計(jì)算機(jī)的張逸芳老師,也加入進(jìn)來。所以我們搞這個(gè)儀器的時(shí)候,是好幾個(gè)專業(yè)的人合起來,參加了國(guó)家“六五”科技攻關(guān)項(xiàng)目。而且,我們的研究工作從一開始就得到了中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所的大力支持和幫助,他們提供了我們所需要的超聲探頭,幫助我們解決了許多技術(shù)問題。
那幾年,從事這個(gè)科研項(xiàng)目需要經(jīng)常到建井施工現(xiàn)場(chǎng)去,長(zhǎng)時(shí)間在施工工地參加基層工作,非常鍛煉人,所以收獲是很大的。在具體工程施工中,測(cè)斜工作責(zé)任重大,實(shí)際工作壓力很大。因?yàn)槲覀儨y(cè)量的數(shù)據(jù),是沒法提前驗(yàn)證的,只有井打完了,最后才能得到驗(yàn)證,測(cè)量得是對(duì)還是錯(cuò)。整個(gè)工地的施工人員都瞪著眼在旁邊等著我們拿出數(shù)據(jù)來,確定井筒偏了沒有,我們要是說偏了,工程就得馬上停下并采取措施。有時(shí)候,糾正井筒偏斜要花費(fèi)幾個(gè)月的時(shí)間。當(dāng)時(shí)搞科研項(xiàng)目就是這樣的情況,不過我們的工作還是得到了高度評(píng)價(jià)。在實(shí)踐中,我們對(duì)儀器也進(jìn)行了不斷改進(jìn),開始的時(shí)候,就是采取鋼絲繩導(dǎo)向的超聲波測(cè)距辦法;后來采取了超聲探頭旋轉(zhuǎn)掃描的辦法,運(yùn)用了先進(jìn)的井下陀螺定向、計(jì)算機(jī)控制和數(shù)字處理技術(shù),使測(cè)井儀器在技術(shù)上更加先進(jìn)。探頭旋轉(zhuǎn)就產(chǎn)生了儀器井下密封的問題,因?yàn)樵诰聨装倜咨畹牡胤?,泥漿的壓力是很大的。為了解決這個(gè)問題,機(jī)械系的陳達(dá)慶老師也加入了我們的課題組。
“鉆井法鑿井技術(shù)”這個(gè)大項(xiàng)目,1987年獲得了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),第一獲獎(jiǎng)人就是煤炭部特殊鑿井公司。這個(gè)項(xiàng)目是煤炭部的大項(xiàng)目,制造鉆井機(jī)的是洛陽(yáng)礦山機(jī)械廠,研究大鉆機(jī)的還有上海煤炭機(jī)械研究所,這是好多家單位合作參與的攻關(guān)項(xiàng)目。我們山東礦業(yè)學(xué)院是參加項(xiàng)目的科研單位之一。當(dāng)時(shí),我們作為正式參加單位獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)應(yīng)該是很不容易的,說明我們?cè)谶@方面是很突出的。因?yàn)槲覀兊臏y(cè)井儀器,在所有的研究?jī)?nèi)容里面,是不可或缺的。這個(gè)“鉆井法鑿井技術(shù)”項(xiàng)目得獎(jiǎng)的時(shí)候,我是12位獲獎(jiǎng)人之一。那時(shí)候的獲獎(jiǎng)證書很簡(jiǎn)單,就是一張對(duì)折的大紅紙。我作為國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)人,獲得了一本獎(jiǎng)勵(lì)證書和一枚獎(jiǎng)?wù)隆?/span>
我們這個(gè)測(cè)井儀項(xiàng)目,還在煤炭部先后得過兩次科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
這可以說是我在學(xué)校當(dāng)教師以后,做過的真正的大事,也成為我終生從事科學(xué)研究的主要領(lǐng)域和方向。自從我當(dāng)了系副主任、副院長(zhǎng),具體的科研工作就做的少了。
選自《科大故事①》(2016年9月出版)(講述:王德民 整理:孫國(guó)強(qiáng))