史基盛：我国大钻机凿井技术的专家

977年12月10日，20岁的史基盛参加了“恢复高考”后的第一届高考，并被山东矿业学院录取，学习矿山机械化专业。1982年毕业，即被分配到两淮特殊凿井公司。

“到单位报到时突然发现名单上没有我的名字，正准备回校时，单位领导一句话吸引了我：‘打井不用人来挖’。”

30多年后，已任中煤矿建集团总经理助理的史基盛记忆犹新，“当时全国有一百多家煤矿基建单位，为什么唯独这一家叫‘特殊凿井’，到底‘特殊’在哪里？怎么实现的‘打井不下井’，我决定留下来一探究竟！”

与钻井结缘留下来工作后，史基盛很快了解了钻井工艺，据他介绍：“钻井法是一种全机械化综合凿井工艺，人员在地面操作不下井。凿出的井筒直径很大，能够容纳人员和设备通过，与石油、采盐、水井等小直径钻孔钻井不同。当然，国内外大直径钻井都是由小直径钻井技术发展、改进而来的。”

我国上世纪50年代，在学习国外资料和借鉴国内石油钻机的基础上，开始机械钻井的试验。经过十几年的努力，终于在1969年，特凿公司在国家科委的帮助下，与兄弟单位一起在淮北朔里煤矿南风井采用的钻井法凿井试验成功，取得了历史性的突破。当时权威报纸《人民日报》说到：“‘千年铁树开了花，打井不用人来挖’，我国成功应用机械化钻井技术。”

在淮北地区凿井试验成功的意义非同寻常，当时国内普遍看法是：如果能在淮北这样的地质条件下建井，那在全国都是建井的高手。据相关档案资料介绍，20世纪初，法国、比利时等国家的煤炭技术专家来到淮北，采用先进技术勘探后，发现地层流沙多、涌水量大、瓦斯高、地压大、地质结构复杂，堪称“五毒俱全”，煤炭虽然优质，但是这无异于是“悬崖上的仙果”。1938年日本帝国主义虽然对淮北煤炭垂涎三尺，但是无法通过流沙层而望洋兴叹。特凿公司采用特殊法凿井工艺誓要摘取“仙果”，这个“高手”公司成立于1958年，在“大跃进”那个狂飙突进的年代，为“全面打井，遍地开花”的淮北煤田大会战创造了条件。

史基盛参加工作时已是80年代，特殊法凿井之一的钻井技术已经走过了初期阶段和专用钻机两个阶段。在接下来的三十年，史基盛从前辈手中接过薪火，把大钻机推向了新的发展阶段。但是，他参加工作之初，“像很多年轻人一样，遇到了迷茫和困惑”。

1982年1月，他参加的第一个工地——淮南潘集三号西风井钻井施工现场，热火朝天的场面并没有给史基盛带来激情。相反由于工地远离城市、艰苦、封闭、枯燥，“没有科研工具、没有学术资料，甚至连向谁请教都找不到人，这样怎么搞技术！”他成了失落的“天之骄子”。3个月以后，一位大人物偶然造访工地，并召开了“‘两淮’煤炭建设论证学术会”，点燃了他的激情。这位大人物就是大名鼎鼎的华罗庚教授，1982年4月下旬他带领专家组，到淮南考察煤矿建设及大钻机的施工情况。“西风井用的是国产九米大钻机，钻机多绳轮绞车房平台高达42米，大家都劝华老不要上去，但他还是坚持爬上去了。”史基盛回想起当时那感人的场景，“不是亲眼所见，我真不敢相信，华老虽然年逾古稀，但是对科研态度、身体力行的精神，让我发自内心的敬佩。”此后，史基盛的心也很快沉了下来，一心扑在技术上。

经过努力他成长很快，工程后期他就成为了工程的技术负责人。也是那一年，“国家从德国进口了三台L40/800大钻机,两台给了特凿公司，另一台用于国防。”史基盛在《我国煤矿竖井钻机的发展史》中介绍说，“这两台钻机标志着大钻机进入了新的发展阶段，到1999年它们打了7口井，为钻井法的发展立了大功。” 之后，他陆续负责过谢桥西风井、陈四楼中央风井、车集南风井等钻井施工工程的技术工作。在世纪之交，全国煤炭行业陷入低谷，大钻机全部停工，事业和生活陷入窘境，史基盛离开了大钻井，被迫从事了一些灌注桩施工、二级公路修建、地铁隧道旁通道冻结施工等。

“虽然看不到希望，但是我一直在坚持，没有放弃。” 机遇在一个春天到来，他回到了一直心系的大钻机。破解煤矿钻井世界性难题 2004年5月，山东西南部的广阔平原上春意盎然。从水浒英雄晁盖的故乡南行18公里出发，映入眼帘的是3座巍然屹立的大型钻机井架。鲁西南矿区赋存煤炭资源丰富、煤质优良，但是建井开采难度很大。

“表土层厚、含水层流沙大、第三纪地层遇水膨胀”，山东新巨龙能源有限公司总经理辛恒奇介绍，“公司先后组团赴德国、俄罗斯等考察后，又在组织专家反复论证的基础上，最后确定两个主井及风井表土层段采用钻井法施工。” 但是原煤炭部权威专家断言，“开采鲁西南煤田我国的特殊凿井技术还不成熟”。新汶集团敢于“第一个吃螃蟹”，史基盛和他的同事们更是敢于“亮剑”——把三台大钻机同时开赴工地，创造了中国煤矿建筑史上最宏伟的一幕。龙固井深580米，而已老化失修的国产AS9/500型钻机只能钻500米，超过了设计能力。

特凿公司进行了一系列的改造，转盘扭矩由30吨·米提高到38吨·米，普通齿轮改为硬齿面齿轮，电控系统改为全数字智能控制系统，使钻机稳定性和效率大大提高，纯钻进时间由31%提高到79%。采用自动化制作井壁更加规范，井壁下厚上薄，井壁下沉测量采用误差抵消法，井壁到底后采用先进的扶正技术，三口井筒的垂直度控制在0.26‰—0.44‰。“500多米的井筒实际上误差只有一乍长。”史基盛介绍说。在井壁制作、井壁焊接、节间注浆、节间防腐等关键技术上，特凿公司大胆采用了新工艺、新材料、新配方，三个井筒的493节井壁全部合格。主井及风井采用钻井法施工的三个井筒，降低造价2540万元。

该井取得了三项世界第一：“穿过表土层厚度、钻井法施工井筒深度、井壁强度” 。《龙固主井(双井筒)近600米钻井法凿井井壁结构及工艺研究》荣获国家科技进步二等奖，其综合技术达到国际领先水平。另外，该工程还打破了“煤矿主井不用钻机的突破”定律。九米钻机打十米井筒 2006年，淮南矿业集团张集煤矿西区进风井、回风井两个大直径井筒采用钻井施工。但是，进风井井筒直径达到10.8米。而当时特凿公司只有9米钻机，于是多个国内知名专家下了定论：“9米钻机根本打不出10.8米的井筒”。 “按照正常程序卡钻头封口平车、钻台车和龙门吊等轨道之间的距离都要加宽，甚至井架都要加宽，加工周期要6个月，总投资在2000多万元。”时任项目部经理，现任钻井工程处党委书记朱东林介绍了当时的困境。为了破解这一难题，史基盛同志深入研究，独自设计研发了“在封口平车加装悬臂梁装置”，解决了9米以上钻头起下的难题。这样每口井投资不到20万元，加工周期不到半个月，实际应用效果提前工期5个月，综合经济效益达3000万元以上。

2006年2月26日，淮南板集煤矿主井、风井深度达到660米，采用钻井法施工。主井在扩孔钻进至624.11米时，突然出现卡钻事故。在多种措施无果的情况下，史基盛临危受命担任组长负责处理事故。他了解情况后，果断采取了“控制爆破方案”，研制了专用容器，在600多米深的泥浆里解除了钻具的约束，又不破坏井壁。

之后，他又用“弹性销兜底”方案，成功打捞了爆破遗留在井底的钻头。研制世界能力最大的钻机龙固工程让公司领导深刻地认识到：随着煤矿建井深度的增加，8米和9米口径的钻井已经不能满足需要。必须研发更大的钻机，这一重任落到了时任中煤特凿集团总工程师的史基盛身上。为了完成任务，史基盛同志花费了极大的心血，2005年他就开始准备，了解国内外钻机的发展动态，组织了洛阳矿山机械工程设计研究院、南京晨光集团、中国矿业大学等单位进行了充分的多次论证。

之后，大到方案论证，小到零部件的设计计算，史基盛都亲力亲为。特别是他自主研究设计的液压抱钩，结构紧凑、高度比原来降低了60%，从而降低了井架高度，还使主提升油缸行程从14.5米降至13米，保证了油缸和井架的稳定性，解决了新钻机研发中的大难题之一。 2006年7月，史基盛在洛阳组织召开了一次“AD130/1000型竖井钻机推介会暨钻井技术研讨会”，该钻机钻井最大直径达13m，最大钻井深度达1000m以上，提升力达到了700吨，钻机扭矩达到了600kNm，为目前世界上能力最大的钻机。得到了业内60多位专家学者的认可。 8月，钻机出厂交付使用。该钻机具有结构紧凑、安装简便、进出场快捷等优点，综合工效提高了30%～40%。” 来自世界高端制造业第一强国德国的机械专家，参观钻机后给于高度评价：“你们是世界一流的”。史基盛同志说，“世界第一台大钻机在1850年出现在德国，我们后来居上，走在了世界最前沿。” 该钻机研制与工程应用科研项目在2009年获得了安徽省科技进步二等奖。

“一扩成井”：完成几代钻井人的夙愿在几十年的施工中，史基盛发现大钻机的一个弊端：每次施工都是采用“一次钻进，多次扩孔”的方式。例如龙固主井钻进分级4/7.1/8.7米，板集风井基岩段分级为4.0/8.0/9.8米，张集西进风井分级为4.0/6.1/9.0/10.8米。多次扩孔需要多个扩孔钻头，设备占用量大，工程成本高，辅助工作时间长、工效低，成井速度慢。史基盛在思考：能不能实现“一钻成孔”，或者“一扩成孔”呢？其实，这也是所有钻井人多年来的夙愿。在设备、技术和市场等多方条件都成熟的条件下，2008年，作为国家“十一五”科技支撑计划课题之一，“一扩成井”快速钻井法凿井关键技术及装备研究”在5家公司与2所高校协同合作下，史基盛他们朝着新的目标挺进了……

他们首先明确了工作思路与技术路线，依托企业“煤矿深井建设技术国家工程实验室”和技术中心，采用了理论分析，计算机模拟，技术设计、加工和室内试验等方法，开展了钻井新工艺研究、泥浆应用研究，新型钻头结构研究。攻克了在传统施工中大钻机“分级扩孔”的方式钻进中***露的诸多难题。 “2008年在皖北煤电集团朱集西煤矿钻井工程中，7.7米一钻成井得到了成功实验，几代钻井人的梦想终于实现了”。

史基盛在一次讲话中激动地说道。此后的2010年，在安徽省淮北矿业集团信湖煤矿中央风井施工中，实现了9.8米一扩成井施工。把大钻机推广到西部 2013年的前几个月, 56岁的史基盛特别忙碌。1月10日在北京参加了“西部地区风积沙、含水软岩地层钻井法凿井关键技术研究”专题论证会；1月18日《“一扩成井”快速钻井法凿井关键技术及******研究》项目获得2012年度国家科学技术进步奖二等奖；3月4日他入选了中国建筑业协会建筑工程技术专家委员会委员，成为全国特殊凿井领域唯一的专家；3月16日，神华集团某矿区钻井法立井施工项目研究论证会在南京召开，他主持编写的施工方案得到参会人员的认可。最近，史基盛同志又开始了研究“西部地区钻井泥浆技术”、“厚层风积沙地层钢护壁筒施工技术”、“泥浆护壁下反向扩孔钻进技术”、“钻井法独立多口吸收技术”、“超深钻井井筒竖向稳定支护技术”等课题。

“我还有三四年就退休了，退休前我想把大钻机推广到广阔的西部”，史基盛说到。他的工作量也都排到了退休之后。他犹如不知疲倦的老骥，虽在淮北，志向却远在千里之外的戈壁滩的煤田。 “他推动了世界钻井工艺的进步，也为我国建井机械化、自动化和信息化水平的提高做出了突出贡献。”中煤特凿公司董事长王继献总结到。