[楚天都市报]武汉教授杨凯华：三年打钻“中国地眼”

　　元月1日，中国地质大学（武汉）教授杨凯华，正在江苏东海县毛北镇野外的中国大陆科学钻探工程现场，参与负责生产技术调度工作。

　　自当天开始后数月内，该工程暂时对外封闭，不允许任何记者入内。通过电子邮件和电话，59岁的杨凯华教授接受了记者的采访。

　　日夜监控”中国地眼”

　　中国大陆科学钻探工程又称“中国地眼”或“亚洲第一井”工程，这是一项耗资近2亿元的高科技、高难度的重大科研项目。它是地学界举世瞩目的重大科学工程，2003年“中国十大科技事件”之一。

　　2001年8月，“中国地眼”开钻。杨凯华应邀代表中国地质大学，参加中国大陆科学钻探工程，担任该工程调度室副主任。同时也是打孔的主要技术负责人之一。

　　三年多来，杨凯华一直坚守在野外作业现场，负责现场技术调度，很少回武汉。

　　杨凯华说，“中国地眼”是深入地球内部的望远镜。这个望远镜可看到地球深处的不少秘密，有助于研究成矿规律、地球形成原因及演变过程，预计地球今后将如何演变，同时还有助于揭示地震发生的原因及全球气候变化的规律。

　　杨教授谦虚地称，关于打造“中国地眼”的意义，他很难用通俗语言加以解释，需要地学专家作更深入浅出的解说。

　　他还介绍，地大另有两名科学家金振民、潘和平教授，在此项工程中发挥了积极作用。

　　三年打钻五千米

　　上月21日，中国大陆科学钻探工程钻孔深度已达5000米，最终这孔“中国地眼”将钻至地下5100米。这剩下的最后100米，是最难打的一段钻孔。

　　杨凯华告诉记者，调度室离钻探现场仅200米，通过电脑网络，可清楚地了解钻探现场的钻井参数、钻进效果等基本情况。如果发现情况异常，调度室工作人员就会打电话到钻探现场询问并提出指导意见。如果现场情况较复杂，他们会立马赶到现场，针对问题作出处理。

　　杨凯华说，钻孔钻进到接近5000米时，孔内情况变得更加复杂，钻孔的弯曲度增加，地层的破碎程度明显增加，难以取出完整的岩芯。这给他们的工作带来严峻的挑战。

　　为什么元旦打孔仍不停呢？杨凯华解释，在坚硬的超高压结晶岩中钻探5100米连续取芯，目前只有极少数国家完成了这样的工程。由于深孔钻探，孔内情况比较复杂，一般不允许中途停钻，以防出现意外；另外施工有期限要求，加上租用设备，无故停钻会增加成本。

　　“中国地眼”不会井喷

　　钻孔至5000多米深处，“中国地眼”会不会发生井喷，会不会发生垮塌？

　　杨凯华称，形成井喷的地层必须是沉积岩。沉积岩是各类植物、生物等，经过多少万年、亿年沉积形成的，含有大量有机物，形成石油。石油还可演变成天然气。这些天然气或石油在高温高压下，遇到孔隙后会喷出，形成井喷。

　　但是，“中国地眼”是选在变质岩内钻孔的。变质岩是在火山喷发的基础上，由地球内部喷出的岩浆形成的，基本不含有机物，不会形成井喷。

　　“中国地眼”实施以来，曾多次发生孔壁掉块，钻孔的局部孔段垮塌，出现卡钻、埋钻现象，给施工带来很大的难度。对此，调度室提出解决方案，由技术室负责实施，施工人员通过强力起拔等力学方法，将钻头取出。由于工程采用了新型洗井液，具有很好的保护孔壁作用，同时采用对孔壁的扰动与破坏很小的钻进方法，大大减少了孔内恶性事故的发生。

　　爱探秘迷上地质探矿

　　杨凯华1945年出生于湖南望城县。1964年考入北京地质学院（中国地质大学前身）。他说，“选择报考北京地质学院，原因很多。一个重要原因是，觉得地质探矿很神秘，而自己又喜欢探秘。”

　　30多年来，怀着对探矿工程的浓厚兴趣，杨凯华一直热心从事该专业的教学、科研与科技开发工作。上世纪80年代，杨凯华所在教研组创建了中国地质大学超硬材料应用研究所，他担任该所副所长兼总工。该所自成立以来，一直在开发研究金刚石等超硬材料，近20年来研究开发出各类金刚石钻头和扩孔器、系列金刚石锯片、各类金刚石磨具等。

　　多年来，他作为所在研究所主要负责人之一，和同事们一起，将稀土材料用于金刚石工具的研制中，有效地提高了金刚石工具的性能；研制成多种金刚石钻头，有效克服了在坚硬致密的岩层中钻进难的难题，具有独特的防止钻孔弯曲的作用，对钻进含石英高的“打滑”岩层有很好的效果。

　　在此次的“中国地眼”打孔过程中，使用了一部分中国地质大学工贸公司生产的金刚石钻头，以及桂林金刚石有限公司生产的钻头。这些钻头在研制过程中，均得到过杨教授的指导。

　　失败几十次研制金刚钻

　　俗话说，“不是金刚钻，莫揽瓷器活”，可见金刚钻是比较厉害的。在研究金刚钻的过程中，杨凯华和他的同事曾遇到许多困难。

　　稀土元素在电镀金刚石钻头中的应用研究，这是国土资源部的重点项目。2000年，杨凯华等科研人员接手了这个项目。当时，将稀土用于电镀镍金属镀层中，国内外虽然有文章报道，但都处于尝试阶段，没有成功的先例。他和博士研究生潘秉锁一起，反复试验分析，经历了几十次失败，甚至有过灰心，才于去年达到试验目的，完成项目的研究。

　　为什么选择从事与金刚钻有关的研究呢？杨凯华介绍，越往地层深部探矿，岩石越硬，钻进难度越大。以前的硬质合金钻头和钢粒钻头，已不能适应钻探生产的需要。金刚石是目前发现的最硬材料，用金刚石制造钻头能钻进任何坚硬的岩石，而且钻进效率很高。每年我国用于地质勘探的钻头，需求量非常大，但多年以前，高质量的金刚石钻头国内并不能生产。从专业直觉和生产实际出发，他选择了研究金刚石。

　　50多岁获得跳高冠军

　　上大学以来的30多年中，杨凯华一直喜欢体育运动，对篮球、排球、跳高及110米栏等，他都表现出浓厚的兴趣。50多岁时，他还参加地大教工运动会，获中年组跳高冠军。

　　刚在地大工作时，杨凯华是学校教工篮球队后卫，经常参加学校组织的各类篮球比赛。现在他都快60岁了，有时还在球场上运动一下。

　　近4年来，杨凯华因为长期在中国大陆科学钻探工程现场工作，运动相对减少。不过，由于钻探工地附近有一个简易篮球场，他偶尔还是去打一下球。

　　杨凯华说，进行体育运动，一方面是他的爱好，另一方面也可减少病痛，让他有更好的身体条件，带学生到野外从事地质勘探教学。