地球上最深的洞是怎么挖出來的?
探索太空和在地上鉆孔哪個(gè)更難答案是上天難,下凡難人類發(fā)射到太空的探測(cè)器已經(jīng)飛出太陽系最遠(yuǎn)了,離我們200多億公里人類在地球上挖的最深的洞不到13公里人類居住的地球直徑12742公里,地球最高溫度6000℃以上,地殼平均厚度17公里,世界上最深的井只有地球直徑的千分之一如果把地球比作一個(gè)蘋果,到目前為止還沒有人咬過蘋果的皮
地殼示意圖
為什么挖坑這么難動(dòng)物不用工具也能打洞我們?nèi)祟愑心敲炊嗤诰驒C(jī),鉆孔機(jī),鉆孔機(jī),為什么不能一直挖到地心其實(shí)在地球上鉆孔的難度可能超乎你的想象
智能鉆井圖
洞是如何形成的我們?cè)谏钪袝?huì)看到各種各樣的洞:裝修時(shí),工人要用電鉆在墻上鉆孔,如果你想把珍珠穿成項(xiàng)鏈,你必須先在上面鉆一個(gè)洞當(dāng)然,今天人們使用的地下水也是在地下打洞獲得的
這些洞,無論大小深淺,都是用同一個(gè)基本原理挖出來的:找一個(gè)硬鉆,不停旋轉(zhuǎn),它就會(huì)把周圍的材料剁碎,打出一個(gè)和自己直徑一樣大的洞。
換句話說,打洞這個(gè)工作本來應(yīng)該是垂直的,辛苦的,但是人類用智慧把它變成了把鉆頭轉(zhuǎn)個(gè)不停生活中很多看似不可能的任務(wù)都是這樣解決的
比如,一根五厘米長(zhǎng)的釘子,再怎么用力,徒手也壓不進(jìn)木頭里但如果加上一個(gè)螺旋酒起子,只要輕輕一轉(zhuǎn)就能成功
在地上鉆一個(gè)洞和把紅酒螺絲刀擰進(jìn)軟木塞在基本原理上沒有太大區(qū)別。
不過話說回來,打一米洞容易,打一萬米洞更難。
目前,世界上最深的洞位于俄羅斯的西北角,靠近挪威它的名字叫科拉超深鉆孔,垂直深度12262米
做這樣一個(gè)洞的難度在哪里。
首先是長(zhǎng)鉆一口萬米井,意味著你需要一根萬米長(zhǎng)的鉆桿就算能做出這么長(zhǎng)的鉆桿,在空中誰能受得了
科學(xué)家想出了一個(gè)辦法:把鉆桿一根根做出來,先挖一根鉆桿的長(zhǎng)度,再接上新的鉆桿,這樣就可以邊挖邊加長(zhǎng),直到把整個(gè)井都鉆好。
第二個(gè)問題是,伴隨著洞越來越深,地下水和巖石會(huì)想要壓碎你剛剛鉆的洞這是因?yàn)榈叵乱恢庇袎毫?,深度越深壓力越?/p>
洞壁的巖石雖然堅(jiān)硬,但在地面的巨大壓力下也會(huì)像豆腐一樣被壓碎。科學(xué)家有兩種方法可以解決這個(gè)問題:一是在洞壁周圍加一圈鋼管和水泥,使其更加堅(jiān)固,
第二,一邊鉆孔,一邊不停地往里面灌泥漿,這樣井就充滿了壓力,你就可以和地下的巖石抗衡了。
但是用鋼管和水泥加固孔壁帶來了第三個(gè)問題:由于每一組新的鋼管只能從已經(jīng)在孔中的一組鋼管中間穿過,所以孔會(huì)越來越細(xì)這就決定了我們不能無休止地打洞
Kola的超深鉆孔直徑在地面近一米,到井底時(shí)直徑還不到一個(gè)鞋底的長(zhǎng)度。
所以,如果有人不幸掉進(jìn)地球上最深的洞里,他只能卡在洞的上部,沒有辦法掉進(jìn)洞底。
當(dāng)然,挖這么深的洞的難點(diǎn)不僅僅是上面提到的那些,主要包括以下幾點(diǎn):
一是超深井地質(zhì)條件復(fù)雜,掘進(jìn)時(shí)間長(zhǎng),效率低,安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)大。
二是超深井普遍存在高達(dá)260℃的超高溫和高達(dá)170 MPa的超高壓,井內(nèi)使用的儀器工具,泥漿,水泥漿和材料面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
三是地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜,存在井噴,井漏,井塌,卡鉆等復(fù)雜事故風(fēng)險(xiǎn)四是地層巖石難鉆,鉆速低,鉆井周期長(zhǎng)第五,地層富含硫化氫,二氧化碳等高酸性流體,對(duì)鋼管,水泥腐蝕嚴(yán)重
科拉超深鉆井克服了上面提到的所有困難,但仍然花了14年時(shí)間。
粗略算了一下,我一天只打了兩米多!這是因?yàn)榇蟠笮⌒〉氖鹿式?jīng)常發(fā)生要么是鉆桿斷了,被礫石頭卡住,要么是水泥堵住了鉆孔每次發(fā)生這樣的事故,都要把整個(gè)鉆頭吊到地面,重新組裝
如果出現(xiàn)嚴(yán)重到無法通過重新組裝恢復(fù)的事故,只能在原孔旁邊鉆一個(gè)新孔。
最終,科學(xué)家們沒有到達(dá)他們預(yù)定的深度,超過15公里,但在12公里多一點(diǎn)的地方被迫停止工作。
你能堅(jiān)持戰(zhàn)斗嗎也不是沒有可能其實(shí)最大的障礙還是太貴
2010年,一些科學(xué)家估計(jì),繼續(xù)挖掘地球上最深的洞至少需要幾十億盧布。
雖然科拉超深鉆探停止了,但人類探索地球的步伐不會(huì)停止。
一些科學(xué)家已經(jīng)計(jì)劃在海底鉆一個(gè)新的洞,那里的地殼比陸地上薄得多,它只能穿透6公里到那個(gè)時(shí)候,估計(jì)人類對(duì)地球的認(rèn)識(shí)又會(huì)前進(jìn)一大步
地球上最干凈的地方,骯臟的全球人口已正式超過80億:離地球爆炸還有多久低糖電飯煲有用嗎消協(xié)調(diào)查:和普通大米差不多,更不可能降血糖米缸里全是蟲子,米飄得滿盆都是老人擔(dān)心尋求幫助專家:是谷盜,沒有明顯傷害馬斯克回應(yīng)火星殖民計(jì)劃:生命不應(yīng)該只用來收拾地球的爛攤子和供養(yǎng)獎(jiǎng)勵(lì)
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