حفاری: یک روش برای نجات جان انسان ها

حفاری: یک روش برای نجات جان انسان‌ها
 
مقدمه:
خبر غم‌انگیز فاجعه معدن دو طبس که تا این لحظه موجب از دست رفتن حدود 50 نفر از همکاران گرانقدر و زحمتکش جامعه معدنی کشور شده‌است را به عموم همکاران عزیز تسلیت عرض می‌نمایم. متاسفانه این فاجعه نه اولین سانحه از این دست بوده و نه آخرین آن خواهدبود. در سالیان گذشته سوانح مرگباری در معادن زغالسنگ کشور بوقوع پیوسته‌است که از مهمترین آنها می‌توان به حادثه معدن طزره دامغان در سال 1355 (با ده نفر کشته)، معدن سنگرود لوشان در سال 1375 (با 21 نفر کشته)، معدن زمستان یورت آزادشهر در سال 1396 (با 43 نفر کشته) و معدن طزره دامغان در سال 1402 (با 6 نفر کشته) اشاره نمود. البته ریزش و انفجار معدن در کشورهای دیگر و حتی کشورهای پیشرفته نیز مسبوق به سابقه می‌باشد.
در یک معدن زغال سنگ، علت مرگ معدنچیان عمدتا زیرآوار ماندن، خفگی بر اثر نشت گاز متان و سایر گازهای موجود در معدن و اثرات محیطی ناشی از انفجار گاز متان و گرد زغال باشد. در این گفتار روش‌های جلوگیری و پیشگیری از سوانحی این چنینی مدنظر نبوده و فقط راهکاری که قبلا سابقه اجرایی در معادن مختلف را داشته است، به عنوان پیشنهاد عرضه می‌شود. شاید اجرای این روش بتواند جان انسان‌ها را در آینده نجات دهد.
حفاری(Drilling) همیشه به عنوان مهمترین بخش در فعالیت‌های اکتشافی مورد توجه بوده‌است. اما در هنگام برخی حوادث معدنی می‌توان از فنِ حفاری جهت نجات جان انسان‌ها و تجهیزات استفاده نمود. در ادامه به چند نمونه موردی که انسان توانسته است با این روش باعث رهایی همنوعان و تجهیزات گردد اشاره می‌شود:
1- حادثه سِکِ-دالبوش (Zeche Dahlbusch)
در 5 می سال 1955 میلادی بعد از ریزش معدن زغال‌سنگ سِکِ-دالبوش در منطقه روهر آلمان، متخصصان آلمانی پس از شناسایی محل کارگران محبوس، بلافاصله اقدام به حفر یک چاه با دستگاه‌های حفاری نمودند. قطر این گمانه حدود 40 سانتی‌متر و عمق آن 42 متر بود. حفر این گمانه 5 روز طول کشید. در طی این مدت کوتاه یک مهندس 34 ساله آلمانی بنام ارهارد یک کپسول نجات استوانه‌ای شکل به قطر 38 سانتی‌متر با طول 5/2 متر ساخت و با استفاده از وینچ آن را به داخل زمین هدایت نمود. این کپسول به دلیل شکل ظاهری که شبیه بمب یا اژدر بود به بمب دالبوش معروف شد. در این حادثه سه معدنچی محبوس در معدن پس از استقرار در این کپسول از مرگ حتمی نجات یافتند.
 
2- معجزه لِنگِده
در روز 24 اکتبر سال 1963 میلادی پانصدهزار متر مکعب آب گل‌آلود بر اثر شکسته‌شدن حوضچه رسوب‌گذاری وارد تونل‌های معدن سنگ‌آهن لِنگِده-برویستِد (Lengede-Broistedt) در نزدیکی شهر سالزگیتر آلمان گردید. در این زمان 129 کارگر در داخل معدن مشغول بکار بودند که 79 نفر از آنها در همان ابتدا موفق به فرار شدند. تعدادی دیگر هم موفق شدند پس از مدت کوتاهی به دلیل پایین آمدن سطح آب، از طریق یک چاهک تهویه خود را به خارج از معدن برسانند. اما هنوز تعدادی معدنچی در معدن گرفتار بودند. مهندسان معدن توسط ارتباط سیگنال‌های چکشی و از طریق لوله‌های انتقال هوای فشرده در معدن متوجه شدند که محبوسین در یک بخش متروکه از معدن که به دلیل قدیمی بودن به آن بخش اصطلاحا “پیرمرد” می‌گفتند قرار دارند. بنابر این بلافاصله نسبت به حفر یک گمانه 59 متری به قطر 52 سانتی‌متر اقدام نمودند. اینبار نیز بمب دالبوش به کمک محبوسین آمد و باعث نجات 11 نفر از آنها شد. این عملیات به دلیل وسعت بیشتر و حضور رسانه‌ها، بازتاب گسترده‌تری داشت. بعدها نیز چندین کتاب، فیلم مستند و حتی یک فیلم سینمایی و یک مجموعه تلویزیونی از این حوادث ساخته شد. پوشش خبری حادثه لِنگِده به همراه تاج‌گذاری الیزابت دوم، ملکه انگلستان موجب ایجاد موجی در رسانه‌های دیداری و شنیداری دنیا در پوشش خبری زنده وقایع مهم شد. موردی که هم اکنون به امری عادی در رسانه‌ها تبدیل شده‌است.
استفاده از کپسول نجات دالبوش بعدها حداقل در چهار مورد موجب نجات جان معدنچیان بیشتری گشت:

• دو معدنچی در معدن گوستاو در سال 1957
• یک نفر معدنکار در معدن لاسینگ در سال 1998 از عمق 60 متری
• نه نفر معدنچی در لینکلن پنسیلوانیا از عمق 75 متری در سال 2002
• عملیات نجات معدنچیان در معدن کویکریک آمریکا در سال 2002
• و 33 نفر در معدن سن خوزه شیلی
   
  3- آن سی و سه نفر
  در ۵ اوت سال ۲۰۱۰، معدن مس سن‌خوزه واقع در کوپیاکو شیلی، فروریخت و ۳۳ معدنچی را در زیر زمین به دام انداخت. معدنچیان تقریبا در عمق ۷۰۰ متری زمین و در ۵ کیلومتری ورودی اصلی معدن گیر افتادند. عملیات نجات معدنچیان به دلیل پوشش گسترده خبری مهمترین و معروفترین عملیات نجات بوسیله حفاری در جهان می‌باشد.
  مهندسان با الهام برداری از نمونه‌های قبلی نظیر معدن لِنگِده آلمان و کویکریک آمریکا به سرعت اقدام انجام عملیات حفاری نمودند. بلافاصله برای تسریع در عملیات نجات سه طرح مجزا با تجهیزات جداگانه شروع بکار نمودند. این سه طرح عبارت بودند از:
  پلان A: حفر چاهی به عمق 702 متر به صورت قایم با دستگاه حفاری Strata 950
  در پلان A دستگاه حفاری استرالیایی Strata 950 که اصولا یک دستگاه حفاری Raise Boring Machine می‌باشد همراه با سرمته‌های مورای-رابرتز بلافاصله از معدن مس آندینا کودلکو به محل اعزام شد. این دستگاه اولین دستگاهی بود که شروع به حفاری کرد. مهندسان در هنگام عملیات متوجه شدند با توجه به قطر زیاد و وزن سنگین مته (حدود 28 تن)، حفاری بیشتر باعث می‌شد احتمال ریزش بقایای سنگ به حفره‌ای که معدنچیان در آن محبوسند، افزایش یاید. حفاری این چاه با عمق 598 متر به پایان رسید.
  پلان B: حفاری به عمق 638 متر با زاویه 82 درجه با دستگاه حفاری Schramm T130XD که اولین و تنها چاهی بود که به عمق هدف رسید.
  حفاری در این پلان بروش چکش ته چال (Down-The-Hole) با سرعت حدودا 40 متر در روز و قطر 7 اینچ انجام شد. ابتدا حفاری با قطر 14 سانتی‌متر (5/5 اینچ) انجام و سپس در دو مرحله اقدام به ریم‌کردن یا عریض نمودن قطر چاه از 14 به 30 سانتی‌متر (12اینچ) و سپس از 30 به 71 سانتی‌متر (28 اینچ) شد. سایندگی بالا و زاویه 8 درجه نسبت به عمود باعث کندی کار گردید. نهایتا این گمانه به محل محبوس شدن کارگران رسید.
  پلان C: حفاری با عمق 597 متر و با زاویه 85 درجه توسط دستگاه RIG-421
  این دستگاه حفاری کانادایی، یک ریگ نفتی بود که سرعت آن از دستگاه‌های مشابه معدنی بیستر است. ابعاد بزرگ مته، سختی سنگ، حفاری زاویه‌دار وسازندهای بعضا تکتونیزه موجب انحراف این حفاری و دورشدن از هدف اولیه گردید. بنابراین حفاری این گمانه در عمق 372 متری به پایان رسید.
  همزمان به این عملیات 5 دستگاه دیگر حفاری نیز مشغول حفاری برای رسیدن به گالری‌های مربوطه جهت احداث چاه‌های ارتباطی و تدارکاتی بودند.
  پس از اتمام حفر گمانه، همه سی و سه نفر معدنچی توسط کپسولی مشابه بمب دالبوش بنام ققنوس (Phoenix) که توسط ناسا ساخته شده‌بود به بیرون کشیده شدند.
  این عملیات بین‌المللی با مشارکت حداقل 7 کشور، که بنام قدیس حامی معدنچیان، “عملیات سن لورنزو” نام گرفت، مستقیما زیر نظر لورنس گلدبورن وزیر معادن شیلی به انجام رسید و سرانجام بعد از 69 روز حفاری هر 33 نفر زنده و سالم از معدن بیرون آمدند.
  پخش زنده‌ی مراسم بیرون آمدن معدنچیان شیلیایی از معدن سن خوزه را بیش از یک میلیارد نفر تماشا کردند. از این حادثه چندین کتاب، فیلم مستند و یک فیلم سینمایی بنام آن سی و سه نفر ساخته شد.
   
  4- در ایران
  جالب است بدانید نظیر چنین رویدادی در کشور ما نیز مسبوق به سابقه می‌باشد که نتیجه آن نیز خوشبختانه مثبت بوده‌است. در اواخر اسفند سال 1388 به دلیل ریزش یکی از تونل‌های معدن اصلی پروده یک طبس یک دستگاه حفار تونل زن در یکی از سینه‌کارهای پیشروی محبوس گردید. خوشبختانه به دلیل اینکه این اتفاق در بین دو شیفت روی داده‌بود، خسارات جانی در بر نداشت. ولی با توجه به زمان‌بر بودن آواربرداری و احتمال افزایش سطح آب زیرزمینی در تونل و نتیجتا خرابی دستگاه حفار پیشرفته، مقرر شد که در اسرع وقت حفاری صورت گرفته تا نسبت به پمپاژ و تخلیه آب از تونل اقدام شود تا آواربرداری بطور اصولی و سر فرصت صورت پذیرد. ابتدا عملیات حفاری توسط یک دستگاه حفاری ویرث (Wirth) آلمانی که دستگاه تخصصی حفاری آب می‌باشد صورت پذیرفت. با توجه به کندی کار و سرعت پایین دستگاه مذکور، مقرر شد یک دستگاه حفاری بورت لانگیر (Boart Longyear) مدل Delta Base 550 به تازگی توسط شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران خریداری و مجهز به سیستم‌های مغزه‌گیری و RC بود، به محل اعزام شود. این دستگاه پس از تجهیز به سیستم حفاری پودری دورانی معکوس (RC) در منطقه اقدام به حفر دو گمانه مجموعا به عمق حدود 350 متر طی دو روز کاری نمود. این اقدام به موقع موجب شد که با پمپاژ سریع آب و تخلیه تونل، دستگاه حفار تونل از خرابی حتمی نجات پیدا نماید. این عملیات با همراهی مرحوم آقای مهندس یوسف یوسف موشی‌آباد به عنوان سرپرست و تکنسین حفاری و راهبر فنی عملیات، آقای حسن ذکایی به عنوان سرحفار و بنده به عنوان مدیر پروژه به انجام رسید. متاسفانه به دلایلی شرح دقیق و فنی این اقدام در دسترس بیشتر نمی‌باشد تا نسبت به اشتراک گذاری آن اقدام گردد. احتمالا گزارش‌های مربوطه در اسناد شرکت‌های زغال سنگ پروده طبس، تهیه و تولید مواد معدنی ایران و فنی‌مهندسی نوین معدن موجود باشد.
   
  موخره:
  استفاده از روش‌های مختلف حفاری می‌تواند در برخی سوانح در معادن زیرزمینی به نجات جان انسان‌ها و بازیابی تجهیزات ارزشمند کمک شایانی نماید. این موضوع به هیچ عنوان جدید نبوده و سوابق آن همانطور که اشاره شد در دنیا و حتی کشور عزیزمان وجود دارد. البته از این روش نمی‌توان برای همه سوانح معدنی نظیر انفجار معدن خصوصا بر اثر انباشت متان یا گرد زغال استفاده نمود. ولی مسلما اگر حتی یک درصد هم احتمال نجات جان حتی یک نفر را بالا ببرد باید در دستور کار مسوولین قرار گیرد. بنابراین برای چندمین بار از مسوولین محترم درخواست می‌نمایم اقدامات لازم در این خصوص را به انجام برسانند. در این خصوص موارد ذیل پیشنهاد می‌شود:
  1- ایجاد یک کارگروه ویژه با حضور واحدهای ایمنی، بهداشت و محیط زیست ایمیدرو یا ایمپاسکو با همراهی اعضای محترم اتحادیه حفاران غیر نفتی
  2- جمع‌آوری اطلاعات فنی سوانح مشابه که ذکر آن در ابتدای این گفتار رفته است.
  3- مذاکره و مکاتبه جهت اخد تجربیات عملی با شرکت‌ها و اشخاصی که قبلا تجربیات مشابه را داشته‌اند.
  4- تهیه بانک اطلاعاتی از متخصصین، تجهیزات و دستگاه‌های مورد نیاز در کشور
  5- تهیه تجهیزات و دستگاه‌هایی که در کشور موجود نمی‌باشد.
  6- آموزش پرسنل و برگزاری جلسات هم‌اندیشی با دیسیپلین‌های مختلفی نظیر حفاری اکتشافی، HSE، طراحی معدن، تهویه، نقشه‌برداری، زمین‌شناسی و …
  7- شبیه‌سازی تئوری و عملی سوانح جهت آمادگی مواجهه با حوادث واقعی
  8- پیش‌بینی تمهیدات و راهکارهای مناسب حقوقی جهت تسریع در فراخوان از تجهیزات و ماشین‌آلات حفاری مناسب و اشخاص متخصص
  اجرای این پیشنهادها بجز بند پنجم هیچ هزینه‌ای برای هیچ ارگانی نداشته و فقط نیازمند دلسوزی و همراهی مسوولین می‌باشد.
  
  با احترام
  رضا الوان دارستانی