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科技拯救生命

2010-12-31 00:00:00
新知客 2010年11期

在這69天里,鋼鐵俠、超人、變形金剛等英雄都沒有出現,但奇跡還是出現了。從一雙-不起眼的滅菌銅纖維短襪到完成救援行動的關鍵工具——“鳳凰號”救生艙,這些高科技含量的工具,猶如外科手術般精準運行,合力完成了這次奇跡。

如果說有奇跡,那是發生在礦工被發現之前的17天里。這17天,沒有任何人知道他們的生死,而且,早已遠遠超出了“黃金救援72小時”定律……雖然有避難所,可那里的食物只夠他們維持2天。當救援人員第8次將鉆頭深入地下,并終于成功發現幸存者所傳遞的信息時,這確實是一個奇跡。

但這之后,一切都與奇跡無關,依靠的是嚴密的科技,猶如外科手術般精準的科技;可以被推算,可以被預見,所以,生命可以被拯救。

直覺尋找到幸存者

當8月S日那聲巨響停止之后,就再也沒有人聽到過從地下傳來的任何聲音,不知道有多少礦工在深井之中,更不知道他們是否活著。不能指望礦工們打個電話或者上一下Twitter告訴大家些什么,于是,為鉆探設備選取正確方向、以便探測儀能夠順利深入巖石層并鎖定幸存礦工的正確位置,這個艱巨的任務就落在了地形學者瓦爾德斯的肩上。整整17天過去了,一切看起來似乎毫無希望。她說: “這就好像是用獵槍射擊700米以外的一只蚊子,不是不可能,但極其困難。”

即使在大約三十部探測儀探尋都無果后,瓦爾德斯依然沒有放棄,她自己的直覺是:把鉆探設備的角度在指揮部地質學家建議的基礎上再調低一度左右,以此來調節鉆探設備因自身振動而引發的偏差。在地下,每一度的偏差就意味著數英尺的差距,而對于礦工們來說,這個偏差也許就是生與死的差別。

經過八次嘗試,救援人員終于打通了一條狹窄的通道。8月22日凌晨,33名礦工在井下被困17天之后,當救援人員的測深鉆頭達到地下688米處時,被困礦工將一張手寫的字條綁在鉆頭上,告訴救援人員,“我們全部33人仍然活著”。

傳遞生命的“白鴿”

在確定33名礦工都幸存著之后,除了穩定他們的情緒,救援人員要做的第一件事情就是——將維持生命所需的物質傳遞到他們手中,以便爭取到更多的救援時間。

一條直徑五英寸的通道成為解決這個問題的關鍵。救援人員將經過改裝的礦井設備與通常為宇航員和潛艇人員所使用的設備組合起來,設計出一條名為Paloma(西班牙語,意為“鴿子”)的空心圓管。它大概是所有為此次救援發明的器材中最具創意的一件了。Paloma的工作原理類似于氣動導管,能通過裝在供應通道里的滑輪與牽引軸,穿梭于地上和地下。

從8月23日開始, “白鴿”便每日將各種物品源源不斷地送至700米的地下:熱氣騰騰的飯菜、瓶裝水、藥品、野營床、用來監控健康狀況的胸部繃帶,以及具有殺菌功效的纖維織成的衣服、安裝了電影播放器的手機、紙牌、音響等;同時,“白鴿”內還安裝了一條柔韌性超強的光導纖維電纜,于是看電視直播、打電話,對礦工們來說都成為了輕而易舉的事情——這條狹窄的生命線營造出一種品質不錯的井下生活。

救生艙“鳳凰號”

在北京時間13日開始的升井過程中,涂有象征智利國旗的紅白藍三色的“鳳凰號”救生艙可謂出盡了風頭。這個子彈形狀的救生艙,是與三套救援方案中的B方案配合使用的。

9月15日,智利當局最終確定了這個救生艙的方案,智利馬埃斯特蘭薩斯船廠的海軍技術小組根據總統塞巴斯蒂安·皮涅拉的命令,設計并開始制造救生艙。救生艙為鋼制,長25米,外部直徑只有53.34厘米,其頂部經過加固處理,以保護礦工在升至地面的過程中免受可能墜落的巖石或者碎片的傷害;救生艙使用輪子的導引系統將使摩擦降至最低程度。

雖然救生艙內部狹窄,但卻配備了足以對應各種可能出現的情況的設備:有一套裝置將固定住礦工,以使他們即使在昏倒的情況下也能保持安全的站姿;安裝有視頻聯線,使營救人員在升井過程中與礦工保持交流;如果在升井過程中巖壁崩塌或者救生艙偏離軌道,就可能出現“卡殼”,考慮到這種可能性,救生艙中還配備了氧氣面罩和對講機,礦工戴的具有視聽功能的頭盔也將隨時和地面保持聯系。

一旦出現“卡殼”情況,位于救生艙內的礦工可以啟動緊急系統,屆時救生艙會分離成兩部分,其中一部分艙體在水壓系統幫助下把礦工送回到礦井底部,然后救援人員再設法將另一部分艙體運出地面,換用小一些的備用救生艙繼續救援。

這個救生艙被命名為“鳳凰號”,智利礦業部長戈爾伯恩表示, “我們將救生艙命名為‘鳳凰’,因為這意味著重獲新生,礦工們將獲得新的生命。”

9月25日,完工并經過測試的救生艙運抵礦場。這時,B方案進行得非常順利,一個可以容納救生艙升降的通道初現雛形。

三套救援方案輪番上陣

如何在最短時間內打通通道,又保證礦井不發生二次塌陷?為此,智利政府前后實施了ABC三套營救方案,擔任開鑿主力的三部鉆探設備便展開了一場競賽。

8月30日,方案A開始實施:救援人員試圖打穿塌方的通道,經由通風管道營救被困礦工。救援人員在一個有足球場大的平臺上成功安裝了一臺從澳大利亞運來的Strata950型鉆探機。但是,這臺鉆探機即使每天晝夜不停工作,最快也要4個月左右才能打通通道;并且這個方案還需要礦工的幫助,33名礦工估計需要清理3000噸-4000噸的石塊;再加上礦井隨時都可能再次塌方,他們最終不得不放棄這個方案。

為了與時間賽跑,救援人員又開始緊鑼密鼓地著手方案B。方案B開鑿的這條新通道是一個直徑約66厘米的升降機井,允許直徑為5334厘米的“鳳凰號”救生艙穿行。一次性開鑿出寬66厘米的通道可能存在石塊脫落的風險,同時也會比較緩慢,所以智利政府決定先開鑿出一個約30厘米寬的通道,然后再將通道拓寬到66厘米。9月3日,一臺速度更快的Schramm T-13。型鉆探機運至現場,B方案開始實施。9月5日,該鉆礦機組裝完畢并投入使用。9月15日,智利重型鉆井機打通至礦工受困處的頂部,打出直徑約30厘米、長約630米的救援通道,并且位置準確。這是一項關鍵突破,接下來,只需要將鉆頭更換為直徑66厘米的大型鉆頭,救生通道便成功在望。

9月19日,救援人員為保證萬無一失,又積極實施了第三套方案c,使用一臺用于石油開采的RIG-422鉆探機,打鉆第三條救援通道。

拓寬生命之路

在三套方案中,方案A和方案C曾一度因鉆探機多次偏離方向而進展緩慢。幸運的是,方案B一直進行得頗為順利。救援人員自9月18日起,把鉆孔拓寬至66厘米,以便于救生艙的通行。整個拓寬過程預計耗時一個月至一個半月時間,但實際情況遠遠好于預期。

原本為了防止通道巖壁上的石塊脫落,計劃在整個通道內都鋪設內壁,但為了加快救援進度,只對其中不穩定的幾十米鋪設了內壁。最終在10月9日,救援工作取得突破性進展,重型挖掘機順利完成深624米、寬66厘米的救援隧道的挖掘,鉆頭抵達礦工們避難地的位置,這意味著救出被困人員的行動即將開始。

當智利礦難救援的奇跡還沒落幕,10月16日,我國河南平禹煤電公司四礦發生了煤與瓦斯突出事故,截至18日21時,已經確定32名礦工遇難,其余5名生死不明。在參與智利救援的“多國部隊”中,我國自主研發制造的履帶起重機和專家也是其中的成員。這本來值得自豪的業績,現在卻有點尷尬,因為這無疑說明:我國雖然每年有成千上萬人在礦難中喪生,但我們卻不是沒有救援礦工的能力和經驗。

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