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更難答案是上天難,下凡難人類發(fā)射到太空的探測器已經(jīng)飛出太陽系最遠了,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物不用工具也能打洞我們?nèi)祟愑心敲炊嗤诰驒C,鉆孔機,鉆孔機,為什么不能一直挖到地心其實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在生活中會看到各種各樣的洞:裝修時,工人要用電鉆在墻上鉆孔,如果你想把珍珠穿成項鏈,你必須先在上面鉆一個洞當(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,都是用同一個基本原理挖出來的:找一個硬鉆,不停旋轉(zhuǎn),它就會把周圍的材料剁碎,打出一個和自己直徑一樣大的洞。
換句話說,打洞這個工作本來應(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,一根五厘米長的釘子,再怎么用力,徒手也壓不進木頭里但如果加上一個螺旋酒起子,只要輕輕一轉(zhuǎn)就能成功
在地上鉆一個洞和把紅酒螺絲刀擰進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
做這樣一個洞的難度在哪里。
首先是長鉆一口萬米井,意味著你需要一根萬米長的鉆桿就算能做出這么長的鉆桿,在空中誰能受得了
科學(xué)家想出了一個辦法:把鉆桿一根根做出來,先挖一根鉆桿的長度,再接上新的鉆桿,這樣就可以邊挖邊加長,直到把整個井都鉆好。
第二個問題是,伴隨著洞越來越深,地下水和巖石會想要壓碎你剛剛鉆的洞這是因為地下一直有壓力,深度越深壓力越大
洞壁的巖石雖然堅硬,但在地面的巨大壓力下也會像豆腐一樣被壓碎??茖W(xué)家有兩種方法可以解決這個問題:一是在洞壁周圍加一圈鋼管和水泥,使其更加堅固,
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,所以孔會越來越細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,到井底時直徑還不到一個鞋底的長度。
所以,如果有人不幸掉進地球上最深的洞里,他只能卡在洞的上部,沒有辦法掉進洞底。
當(dāng)然,挖這么深的洞的難點不僅僅是上面提到的那些,主要包括以下幾點:
一是超深井地質(zhì)條件復(fù)雜,掘進時間長,效率低,安全生產(chǎn)風(fēng)險大。
二是超深井普遍存在高達260℃的超高溫和高達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)險四是地層巖石難鉆,鉆速低,鉆井周期長第五,地層富含硫化氫,二氧化碳等高酸性流體,對鋼管,水泥腐蝕嚴重
科拉超深鉆井克服了上面提到的所有困難,但仍然花了14年時間。
粗略算了一下,我一天只打了兩米多!這是因為大大小小的事故經(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,都要把整個鉆頭吊到地面,重新組裝
如果出現(xiàn)嚴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新孔。
最終,科學(xué)家們沒有到達他們預(yù)定的深度,超過15公里,但在12公里多一點的地方被迫停止工作。
你能堅持戰(zhàn)斗嗎也不是沒有可能其實最大的障礙還是太貴
2010年,一些科學(xué)家估計,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停止。
一些科學(xué)家已經(jīng)計劃在海底鉆一個新的洞,那里的地殼比陸地上薄得多,它只能穿透6公里到那個時候,估計人類對地球的認識又會前進一大步
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)火星殖民計劃:生命不應(yīng)該只用來收拾地球的爛攤子和供養(yǎng)獎勵
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