针对地下构筑物坍塌事故的突发性、灾难性、破坏性、继发性的特点,要求有切实有效的救援方案,采用救援钻孔建立直达被困区域的通道的方法最直接有效。以拯救生命为目的,通过高效精准的钻孔工程、探测、通风、排水、支护、通讯等措施,有机会成功救生被困人员。本文开展的研究内容包括地下构筑物钻孔救援的适用条件、地下构筑物坍塌钻孔救援机具与方法和孔壁微扰动多钻头自平衡钻孔救援技术研究。总结了地下构筑物坍塌事故的种类、救援条件,根据地下构筑物可能发生坍塌的特点,结合钻孔救援案例,提出了制订坍塌事故救援预案要遵循的原则和共性的援救方案。收集了地下构筑物坍塌事故救援用的生命探测仪、搜救犬、钻机和救援机器人等地面救援设备、地下逃生避难所、地下自救的堵漏隔绝、月球灯和液压钳等工具。同时,针对地下构筑物坍塌事故的救援需求,提出了孔壁微扰动多钻头自平衡钻进理论,设计了一套孔壁微扰动多钻头自平衡钻进系统,实现了多钻头回转碎岩产生的反扭矩能够实现钻具内部平衡、多钻头自转和公转钻头均匀磨损和单钻头小半径回转对孔壁扰动小等功能。