第139章 臨危受命
陸懷民胡亂套上那件軍大衣,跟著小劉老師衝下樓。
外面下起了大雪,一團團雪片子撲在臉上,涼意順著領口直往脖子裡鑽。
一輛軍綠色吉普車停在宿舍樓門口,發動機沒熄,排氣管噴出的白煙在寒夜裡格外刺眼。
車窗上結了一層薄冰,雨刷器勉強刮出兩片模糊的扇形。
「上車!」小劉老師拉開後車門。
陸懷民鑽進車裡,還沒坐穩,吉普車已經躥了出去。
深夜的校園一片漆黑,只有路燈在雪幕中投下昏黃的光暈。
陸懷民看了一眼手腕上之前陳青穗送的英格納手錶,時間是凌晨一點二十七分。
「劉老師,到底出什麼事了?」
小劉老師轉過頭,臉色在暗影中顯得格外凝重:
「具體我也不清楚。錢主任只說是省煤炭局來了人,礦上出了事故,要咱們幫忙。錢主任收到通知,需要你參加,他讓我馬上來接你。」
礦上。事故。
陸懷民心裡一沉,同時生出幾分疑惑。
礦上出了事故,怎麼會找到他頭上?
他學的是精密機械,不是採礦工程。
難道和之前的鍋爐事故有關聯?
可鍋爐事故與煤礦事故,完全是兩回事。
還沒等他想明白,吉普車在計算機系的大樓前停下。
陸懷民跳下車,跟著劉老師三步並作兩步衝上台階。
走廊里燈火通明,一樓最左邊的會議室的門大敞著。
他剛一進門,一股壓得人喘不過氣的緊迫感便撲面而來。
會議室里已經坐了十幾個人。
正對大門的牆上臨時掛起了一張大幅礦井剖面圖,鉛筆畫的黑白線條上,幾道紅色標註觸目驚心。
最深處那個紅圈旁邊,用鉛筆標註著「透水點」三個字。
長條會議桌旁,圍坐著科大、省煤炭局、礦上的各方人員。
計算機系主任周弘毅坐在主位,面前攤著一個牛皮紙文件夾。
他旁邊是學校的幾位骨幹教師,陸懷民認得一個是搞數值計算的鄭懷仁教授、還有一個是搞流體力學的王明山教授,剩下的幾位陸懷民不大熟悉。
錢振華和沈一鳴也來了,坐在周弘毅的左手邊。
對面坐著的應該是省煤炭局和礦上的人。
中間是五十來歲的男人,套著一身軍大衣,左胸口別著「皖省煤炭工業局」的紅底白字徽章。
他臉色鐵青,顯得很是焦躁。
他旁邊是個三十出頭的年輕人,戴著黑框眼鏡,面前攤開一張大幅圖紙,應該是煤炭局的技術人員。
第三個人穿著礦工的工作服,手上纏著繃帶,整個人縮在椅子上,像是還沒從某種巨大的衝擊中緩過來。
「懷民,過來。」錢振華抬起頭,示意他坐到前面。
陸懷民在沈一鳴旁邊坐下。
「孫局長,人齊了。您介紹情況吧。」周弘毅說道。
那個五十來歲的男人就是省煤炭局副局長孫保國,他點點頭,站起身,走到那張剖面圖前。
「長話短說,懷南的楊莊煤礦發生了事故。具<i class="icon icon-uniE086"></i><i class="icon icon-uniE0AF"></i>置在省城東北方向,距市區大約一百二十公里。一月六日下午四點四十分,井下負三百二十米水平,西二採區發生透水事故。」
孫保國的第一句話,就讓會議室里所有人的心都猛地一沉。
所謂煤礦透水,是指井工煤礦在建設和生產過程中,地表水、地下水或老空積水通過裂隙、斷層、塌陷區、鑽孔等各種通道無控制地大量湧入礦井採掘工作面,超出礦井正常排水能力,導致作業區域被淹。
在煤礦所有災害中,透水是群死群傷概率最高的一種,極容易釀成幾十人甚至上百人傷亡的特大事故。
省煤炭局深夜找專家開會,顯然現場的救援情況很不樂觀。
孫保國用手指點著圖紙上一個用紅筆圈出的位置。
「透水點在這裡。最初估算的湧水量是每小時八百立方米。礦上啟動了全部六台水泵,總排水能力每小時一千立方米,理論上能控制住。」
他頓了頓,聲音更沉了。
「但估算錯了。」
「實際湧水量遠遠超過預期。更糟的是,透水點下方的老空區積存了大量採空區積水,透水後形成聯通,湧水量急劇增加。根據最新消息,到十點左右,水位不但沒降,反而上漲了四米。」
「而且更糟糕的是,目前水位還在以每小時零點五米左右的速度上升。」
會議室里鴉雀無聲。
「被困人員呢?」搞流體力學的王明山教授追問。
孫保國的手指移到剖面圖上一個用藍色圈出的位置。
「被困人員十八人。在這裡,負二百六十米水平的避難硐室。距離透水點大約四百米。事故發生時,他們正在西二採區作業,撤離路線被水封堵,只能退到避難硐室。」
他轉過身,看向眾人:
「避難硐室是封閉的,氧氣靠壓縮空氣瓶供給。正常情況下,十八人,氧氣儲備大約能撐一百五十小時。但那是理論值,實際消耗受多種因素影響,恐慌、運動、二氧化碳濃度上升……保守估計,有效供氧時間在一百二到一百三十小時之間。從下午四點四十分算起,他們已經被困了九個多小時。」
此言一出,所有人都心情沉重。
他們的任務,就是在一百二十小時內救出這十八條性命。
這副擔子,重得讓人喘不過氣來。
「現在最大的問題有兩個。」孫保國繼續介紹道:
「首先是排水。井下巷道走向複雜,斷面大小不一,支巷十三條,每條巷道的匯水量、流速都不一樣。礦上的情況,最大允許六台水泵同時作業,但怎麼分配到各個排水點,才能讓水位下降得最快?礦上的技術員算了三遍,拿出的方案都不一樣。」
他頓了頓,木棍移到另一個位置。
「其次就是打鑽。如果排水來不及,就必須從地面打鑽,直接往避難硐室送氧氣、送食物,甚至打通一條生命通道。但——」他的木棍在圖紙上畫了一個圈:
「從地面到負二百六十米,要穿過四層岩層。鑽孔位置只要偏出三米,就可能打到巷道外面。時間浪費不起,鑽機調一次位置,至少要耽誤十幾個小時。」
他把木棍放下,轉過身,目光懇切地看向在場的所有人:
「省里接到我們的求援後,第一時間聯繫了科委。科委的值班同志說,如果全省有誰能解決這個問題,只可能是你們科大。所以我們連夜趕來了。」
周弘毅接過話頭,他是計算機系主任,被校方委派為這次救援任務的技術負責人。
「孫局長他們到的時候,我已經讓系裡的幾位老師初步評估過了。」他把面前那個牛皮紙文件夾打開,推給旁邊的鄭懷仁教授,「老鄭,你說說。」
鄭懷仁是搞數值計算的,在省內乃至全國都很有名氣。
他摘下老花鏡,揉了揉眉心,語氣沉重:
「礦井排水是個典型的流體網絡問題。十三條支巷,每條巷道的斷面、長度、坡度、粗糙度都不一樣,水流在其中匯合、分流,互相影響。如果用手工計算,用傳統的經驗公式,雖然能算出來,但對這次救援任務來說,我認為時間上來不及。」
他翻開面前的一個筆記本,上面密密麻麻寫滿了算式。
「我粗略估算了一下。十三條支巷,考慮不同斷面和坡度,用一維聖維南方程組,至少要解上百個未知數。手工疊代一次,我們三個老師一起算,大概要七八個鐘頭。而且,必須反覆疊代才能收斂。等我們算出最優方案,恐怕……」
他沒說下去,但所有人都明白。
恐怕水已經淹過避難硐室了。
「那打鑽呢?」省煤炭局那個年輕技術員急切地問,「排水來不及,打鑽總該有辦法吧?」
王明山教授搖搖頭。
他是搞流體力學的,對地質不算專精,但基本原理相通。
「打鑽定位,關鍵是找准井下巷道的精確空間位置。礦井的圖紙是二維的,巷道在三維空間裡的走向,尤其是垂直方向上的起伏,圖紙上很難精確反映。傳統的定位方法,是地面測量加井下導線測量,再人工計算坐標。誤差累積下來,三米五米是常事。」
會議室里的空氣更加凝重了。
孫保國的手按在桌沿上,忍不住在桌子上輕拍了一下,顯得很是沮喪。
他身旁那個手上纏著繃帶的礦工忽然抬起頭,說道:
「孫局長,我下去。我是礦區的安全員,西二採區那片,巷道走向我熟。讓我帶人下去,我能找到那個位置。」
「不行。」孫保國打斷他,語氣不容商量,「水還在漲,現在下人,就是送死。再說你本來就在事故中受了傷,應該在醫院好好休息的。」
礦工張了張嘴,眼眶紅了,卻一個字也說不出來。
他低下頭,纏著繃帶的手在膝蓋上攥成了拳頭。
周弘毅合上文件夾,接過話頭:
「所以,常規辦法都行不通。手工計算,來不及;經驗估算,誤差太大。我們只有一個選擇,就是用計算機。」
「所以,常規辦法都行不通。手工計算,來不及;經驗估算,誤差太大。我們只有一個選擇,就是用計算機。」
他站起身,走到那張礦井剖面圖前,指著上面密密麻麻的標註。
「十三條支巷,不同斷面、不同坡度、不同粗糙度,再加上六台水泵的排量曲線、水位實時變化、湧水動態補給,這是一個需要求解大型非線性偏微分方程組的數值模擬問題。」
周弘毅轉過身,看向孫保國。
「孫局長,我給您交個底。我們計算機系有一台DJS-200系列中型機,是國內目前運算能力最強的機型之一。如果用那台機器,把整個礦井的流體網絡模型建起來,模擬不同水泵組合的排水效果,理論上是可以的。」
孫保國眼睛一亮:「那還等什麼?周主任,您說,要多久?」
周弘毅沉默了幾秒。
「建一個完整的礦井巷道三維模型,把所有支巷的空間坐標、斷面參數、水文數據輸入計算機,再編寫流體網絡求解程序,調試,運行,疊代收斂——」
他頓了頓,報出了一個數字。
「一組方案,從建模到出結果,至少七到十天。」
會議室里頓時又是一陣沉默。
七到十天。
只剩下不到一百二十個小時,也就是五天。
十八條命。
等不起。
話說到這個份上,另一邊的陸懷民已經基本明白了自己為什麼會被連夜叫來參加這場救援會議。
這時,礦上的那個安全員抬起頭,嘶聲問道:
「周主任,不能再快了嗎?用那台機器,日夜不停地算,三天,三天行不行?」
周弘毅搖搖頭。
「這不是機器日夜不停的問題。DJS-200是中型機,算得快,可建模是前提。你得先把井下那十三條主副巷道的三維空間走向、每一段的斷面尺寸、坡度、粗糙度,還有各處的實時水位、湧水量變化,所有這些參數,一點一點輸入計算機,它才能算。」
「輸入數據的過程,就沒法快。礦井巷道圖是二維的,要把它變成計算機能理解的三維模型,本身就是個耗時耗力的精細活,沒有三五天,模型都建不完。更別提還要專門針對流體網絡問題編寫和調試求解程序了。七到十天,我已經是往最緊里估了。」
他頓了頓,補充道:
「不過,目前確實有一個或許能加快速度的辦法,但我也不知道能不能行。」
周弘毅說著,看向陸懷民。
陸懷民連忙站起身來。
在一屋子年過半百的教授和幹部中間,他那張年輕的面孔顯得格外突兀。
之前氣氛緊張,大家都沒注意,現在大家才發現今天的救援會上,居然坐著個這麼一個年輕的學生。
周弘毅解釋道:
「孫局長,我先把情況說清楚。這是我們學校少年班的學生陸懷民,今年只有十九歲,今晚我之所以特意請錢主任把他叫來,是因為他手裡正在做的一個項目,可能是目前唯一能搶出時間的辦法。」
孫保國眼前亮了起來,像抓住了最後一根救命稻草:「什麼項目?」
「銀河計算機輔助設計系統。」周弘毅說:
「這是去年年底剛由國防科工委和科委聯合立項的重點攻關項目,由我們科大和科學院計算所共同承擔。陸懷民同學是這個項目機械建模和底層架構部分的核心開發人員。」
外面下起了大雪,一團團雪片子撲在臉上,涼意順著領口直往脖子裡鑽。
一輛軍綠色吉普車停在宿舍樓門口,發動機沒熄,排氣管噴出的白煙在寒夜裡格外刺眼。
車窗上結了一層薄冰,雨刷器勉強刮出兩片模糊的扇形。
「上車!」小劉老師拉開後車門。
陸懷民鑽進車裡,還沒坐穩,吉普車已經躥了出去。
深夜的校園一片漆黑,只有路燈在雪幕中投下昏黃的光暈。
陸懷民看了一眼手腕上之前陳青穗送的英格納手錶,時間是凌晨一點二十七分。
「劉老師,到底出什麼事了?」
小劉老師轉過頭,臉色在暗影中顯得格外凝重:
「具體我也不清楚。錢主任只說是省煤炭局來了人,礦上出了事故,要咱們幫忙。錢主任收到通知,需要你參加,他讓我馬上來接你。」
礦上。事故。
陸懷民心裡一沉,同時生出幾分疑惑。
礦上出了事故,怎麼會找到他頭上?
他學的是精密機械,不是採礦工程。
難道和之前的鍋爐事故有關聯?
可鍋爐事故與煤礦事故,完全是兩回事。
還沒等他想明白,吉普車在計算機系的大樓前停下。
陸懷民跳下車,跟著劉老師三步並作兩步衝上台階。
走廊里燈火通明,一樓最左邊的會議室的門大敞著。
他剛一進門,一股壓得人喘不過氣的緊迫感便撲面而來。
會議室里已經坐了十幾個人。
正對大門的牆上臨時掛起了一張大幅礦井剖面圖,鉛筆畫的黑白線條上,幾道紅色標註觸目驚心。
最深處那個紅圈旁邊,用鉛筆標註著「透水點」三個字。
長條會議桌旁,圍坐著科大、省煤炭局、礦上的各方人員。
計算機系主任周弘毅坐在主位,面前攤著一個牛皮紙文件夾。
他旁邊是學校的幾位骨幹教師,陸懷民認得一個是搞數值計算的鄭懷仁教授、還有一個是搞流體力學的王明山教授,剩下的幾位陸懷民不大熟悉。
錢振華和沈一鳴也來了,坐在周弘毅的左手邊。
對面坐著的應該是省煤炭局和礦上的人。
中間是五十來歲的男人,套著一身軍大衣,左胸口別著「皖省煤炭工業局」的紅底白字徽章。
他臉色鐵青,顯得很是焦躁。
他旁邊是個三十出頭的年輕人,戴著黑框眼鏡,面前攤開一張大幅圖紙,應該是煤炭局的技術人員。
第三個人穿著礦工的工作服,手上纏著繃帶,整個人縮在椅子上,像是還沒從某種巨大的衝擊中緩過來。
「懷民,過來。」錢振華抬起頭,示意他坐到前面。
陸懷民在沈一鳴旁邊坐下。
「孫局長,人齊了。您介紹情況吧。」周弘毅說道。
那個五十來歲的男人就是省煤炭局副局長孫保國,他點點頭,站起身,走到那張剖面圖前。
「長話短說,懷南的楊莊煤礦發生了事故。具<i class="icon icon-uniE086"></i><i class="icon icon-uniE0AF"></i>置在省城東北方向,距市區大約一百二十公里。一月六日下午四點四十分,井下負三百二十米水平,西二採區發生透水事故。」
孫保國的第一句話,就讓會議室里所有人的心都猛地一沉。
所謂煤礦透水,是指井工煤礦在建設和生產過程中,地表水、地下水或老空積水通過裂隙、斷層、塌陷區、鑽孔等各種通道無控制地大量湧入礦井採掘工作面,超出礦井正常排水能力,導致作業區域被淹。
在煤礦所有災害中,透水是群死群傷概率最高的一種,極容易釀成幾十人甚至上百人傷亡的特大事故。
省煤炭局深夜找專家開會,顯然現場的救援情況很不樂觀。
孫保國用手指點著圖紙上一個用紅筆圈出的位置。
「透水點在這裡。最初估算的湧水量是每小時八百立方米。礦上啟動了全部六台水泵,總排水能力每小時一千立方米,理論上能控制住。」
他頓了頓,聲音更沉了。
「但估算錯了。」
「實際湧水量遠遠超過預期。更糟的是,透水點下方的老空區積存了大量採空區積水,透水後形成聯通,湧水量急劇增加。根據最新消息,到十點左右,水位不但沒降,反而上漲了四米。」
「而且更糟糕的是,目前水位還在以每小時零點五米左右的速度上升。」
會議室里鴉雀無聲。
「被困人員呢?」搞流體力學的王明山教授追問。
孫保國的手指移到剖面圖上一個用藍色圈出的位置。
「被困人員十八人。在這裡,負二百六十米水平的避難硐室。距離透水點大約四百米。事故發生時,他們正在西二採區作業,撤離路線被水封堵,只能退到避難硐室。」
他轉過身,看向眾人:
「避難硐室是封閉的,氧氣靠壓縮空氣瓶供給。正常情況下,十八人,氧氣儲備大約能撐一百五十小時。但那是理論值,實際消耗受多種因素影響,恐慌、運動、二氧化碳濃度上升……保守估計,有效供氧時間在一百二到一百三十小時之間。從下午四點四十分算起,他們已經被困了九個多小時。」
此言一出,所有人都心情沉重。
他們的任務,就是在一百二十小時內救出這十八條性命。
這副擔子,重得讓人喘不過氣來。
「現在最大的問題有兩個。」孫保國繼續介紹道:
「首先是排水。井下巷道走向複雜,斷面大小不一,支巷十三條,每條巷道的匯水量、流速都不一樣。礦上的情況,最大允許六台水泵同時作業,但怎麼分配到各個排水點,才能讓水位下降得最快?礦上的技術員算了三遍,拿出的方案都不一樣。」
他頓了頓,木棍移到另一個位置。
「其次就是打鑽。如果排水來不及,就必須從地面打鑽,直接往避難硐室送氧氣、送食物,甚至打通一條生命通道。但——」他的木棍在圖紙上畫了一個圈:
「從地面到負二百六十米,要穿過四層岩層。鑽孔位置只要偏出三米,就可能打到巷道外面。時間浪費不起,鑽機調一次位置,至少要耽誤十幾個小時。」
他把木棍放下,轉過身,目光懇切地看向在場的所有人:
「省里接到我們的求援後,第一時間聯繫了科委。科委的值班同志說,如果全省有誰能解決這個問題,只可能是你們科大。所以我們連夜趕來了。」
周弘毅接過話頭,他是計算機系主任,被校方委派為這次救援任務的技術負責人。
「孫局長他們到的時候,我已經讓系裡的幾位老師初步評估過了。」他把面前那個牛皮紙文件夾打開,推給旁邊的鄭懷仁教授,「老鄭,你說說。」
鄭懷仁是搞數值計算的,在省內乃至全國都很有名氣。
他摘下老花鏡,揉了揉眉心,語氣沉重:
「礦井排水是個典型的流體網絡問題。十三條支巷,每條巷道的斷面、長度、坡度、粗糙度都不一樣,水流在其中匯合、分流,互相影響。如果用手工計算,用傳統的經驗公式,雖然能算出來,但對這次救援任務來說,我認為時間上來不及。」
他翻開面前的一個筆記本,上面密密麻麻寫滿了算式。
「我粗略估算了一下。十三條支巷,考慮不同斷面和坡度,用一維聖維南方程組,至少要解上百個未知數。手工疊代一次,我們三個老師一起算,大概要七八個鐘頭。而且,必須反覆疊代才能收斂。等我們算出最優方案,恐怕……」
他沒說下去,但所有人都明白。
恐怕水已經淹過避難硐室了。
「那打鑽呢?」省煤炭局那個年輕技術員急切地問,「排水來不及,打鑽總該有辦法吧?」
王明山教授搖搖頭。
他是搞流體力學的,對地質不算專精,但基本原理相通。
「打鑽定位,關鍵是找准井下巷道的精確空間位置。礦井的圖紙是二維的,巷道在三維空間裡的走向,尤其是垂直方向上的起伏,圖紙上很難精確反映。傳統的定位方法,是地面測量加井下導線測量,再人工計算坐標。誤差累積下來,三米五米是常事。」
會議室里的空氣更加凝重了。
孫保國的手按在桌沿上,忍不住在桌子上輕拍了一下,顯得很是沮喪。
他身旁那個手上纏著繃帶的礦工忽然抬起頭,說道:
「孫局長,我下去。我是礦區的安全員,西二採區那片,巷道走向我熟。讓我帶人下去,我能找到那個位置。」
「不行。」孫保國打斷他,語氣不容商量,「水還在漲,現在下人,就是送死。再說你本來就在事故中受了傷,應該在醫院好好休息的。」
礦工張了張嘴,眼眶紅了,卻一個字也說不出來。
他低下頭,纏著繃帶的手在膝蓋上攥成了拳頭。
周弘毅合上文件夾,接過話頭:
「所以,常規辦法都行不通。手工計算,來不及;經驗估算,誤差太大。我們只有一個選擇,就是用計算機。」
「所以,常規辦法都行不通。手工計算,來不及;經驗估算,誤差太大。我們只有一個選擇,就是用計算機。」
他站起身,走到那張礦井剖面圖前,指著上面密密麻麻的標註。
「十三條支巷,不同斷面、不同坡度、不同粗糙度,再加上六台水泵的排量曲線、水位實時變化、湧水動態補給,這是一個需要求解大型非線性偏微分方程組的數值模擬問題。」
周弘毅轉過身,看向孫保國。
「孫局長,我給您交個底。我們計算機系有一台DJS-200系列中型機,是國內目前運算能力最強的機型之一。如果用那台機器,把整個礦井的流體網絡模型建起來,模擬不同水泵組合的排水效果,理論上是可以的。」
孫保國眼睛一亮:「那還等什麼?周主任,您說,要多久?」
周弘毅沉默了幾秒。
「建一個完整的礦井巷道三維模型,把所有支巷的空間坐標、斷面參數、水文數據輸入計算機,再編寫流體網絡求解程序,調試,運行,疊代收斂——」
他頓了頓,報出了一個數字。
「一組方案,從建模到出結果,至少七到十天。」
會議室里頓時又是一陣沉默。
七到十天。
只剩下不到一百二十個小時,也就是五天。
十八條命。
等不起。
話說到這個份上,另一邊的陸懷民已經基本明白了自己為什麼會被連夜叫來參加這場救援會議。
這時,礦上的那個安全員抬起頭,嘶聲問道:
「周主任,不能再快了嗎?用那台機器,日夜不停地算,三天,三天行不行?」
周弘毅搖搖頭。
「這不是機器日夜不停的問題。DJS-200是中型機,算得快,可建模是前提。你得先把井下那十三條主副巷道的三維空間走向、每一段的斷面尺寸、坡度、粗糙度,還有各處的實時水位、湧水量變化,所有這些參數,一點一點輸入計算機,它才能算。」
「輸入數據的過程,就沒法快。礦井巷道圖是二維的,要把它變成計算機能理解的三維模型,本身就是個耗時耗力的精細活,沒有三五天,模型都建不完。更別提還要專門針對流體網絡問題編寫和調試求解程序了。七到十天,我已經是往最緊里估了。」
他頓了頓,補充道:
「不過,目前確實有一個或許能加快速度的辦法,但我也不知道能不能行。」
周弘毅說著,看向陸懷民。
陸懷民連忙站起身來。
在一屋子年過半百的教授和幹部中間,他那張年輕的面孔顯得格外突兀。
之前氣氛緊張,大家都沒注意,現在大家才發現今天的救援會上,居然坐著個這麼一個年輕的學生。
周弘毅解釋道:
「孫局長,我先把情況說清楚。這是我們學校少年班的學生陸懷民,今年只有十九歲,今晚我之所以特意請錢主任把他叫來,是因為他手裡正在做的一個項目,可能是目前唯一能搶出時間的辦法。」
孫保國眼前亮了起來,像抓住了最後一根救命稻草:「什麼項目?」
「銀河計算機輔助設計系統。」周弘毅說:
「這是去年年底剛由國防科工委和科委聯合立項的重點攻關項目,由我們科大和科學院計算所共同承擔。陸懷民同學是這個項目機械建模和底層架構部分的核心開發人員。」