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1、水电站设计第26卷第2期DHPS2010年6月反井钻机施工斜井、竖井技术介绍112刘福生,王红霞,方俊(1四川二滩国际工程咨询有限责任公司,四川成都610072;2四川电力职业技术学院,四川成都610072)摘要:对利用反井钻机施工竖井及斜井工艺技术进行了论述,介绍了反井钻机对竖井和斜井(特别是大于45或小于90的大倾角斜井)工程的施工方法。竖井和斜井是水电地下工程建设领域的重点和难点,可采用正井和导井两种方法进行开挖,正井法一般用在没有下部出口或地质条件较差不适用导井法的工程中。对于下水平有出口,地质条件好的竖井和大倾角斜井多采用导井
2、法。这种方法先由反井钻机自上而下先施工导孔,再自下向上开挖一小断面导井,然后再由上向下扩挖到设计断面。导井用于扩挖时溜渣、排水、通风。关键词:反井钻机;竖井;斜井;施工技术中图法分类号:TV5383文献标识码:B文章编号:1003-9805(2010)02-0088-031反井钻机施工竖井、斜井、导井11反井钻机施工导井技术反井钻机是连续钻进导井(反井)的机械设备,其施工工艺是先由上水平向下钻一小直径(200~350mm)的导向钻孔,和下水平贯通后拆掉导孔钻头,接上扩孔钻头沿导向钻孔进行反向扩孔(见图1)。反井钻机主要包括两大部分:井
3、外部分和井内部分。井外主要有主机、操作控制台、洗井循环系统、冷却系统、电控系统;井内部分有钻杆、稳定钻杆、导孔钻头、扩孔钻头、破岩滚刀等。由于近几年图1反井钻机施工导井示意设计水平和加工工艺的提高,以及反井钻井工艺技(3)工程质量好。反井钻机采用滚刀机械破术的完善,我国反井钻井技术有了较大发展,从浅孔岩,井壁光滑,对围岩破坏小,有利于扩挖溜渣、通发展到深孔,最大钻深已达316m;从直孔到斜孔。风、排水。从设备到工艺基本能够满足深400m、倾角不小于(4)由于反井钻机效率高,加快了施工速度,为45的垂直孔或斜孔施工。反井钻机主要技术参数后期施工创造
4、了良好的条件,综合效益显著。见表1。反井钻机施工的主要优点有:12反井钻机的选择(1)施工安全。反井钻机施工导井时,人员不为了充分发挥反井钻机的优越性,必须根据工需进入工作面,工作环境和安全状况都好,避免其它程条件、地质条件等合理地选择反井钻机、正确地确施工方法受落石、淋水、有害气体的伤害。此外,反定钻进工艺,选择掌握一定机械、地质、钻井等方面井钻机采用液压传动控制,操作简单,工人劳动强度知识的操作人员。如果选择不当,可能会出现问题低。或发生事故。设备选择主要依据和步骤如下:(2)工作效率高。反井钻机施工为机械化连续121反井钻机选择主要依据作
5、业,月成井速度在200m左右,其它施工方法很难工程概况:包括工程性质、用途、主要技术参数达到。收稿日期:2008-06-17作者简介:刘福生(1971-),男,陕西安康人,工程师,主要从事水电工程监理工作。88表1国内部分类型反井钻机主要技术参数导孔直径扩孔直径钻孔深度转速拉力扭矩功率主机重钻机型号/mm/m/m-1/kN/kNm/kW/kg/rminLM-90190099055400154553500LM-12024412120365003186254791LM-200216220020850408258277ZD20/400270
6、240040300010011813000BMC2002161420043105020867900BMC30024415230040157030512858700BMC4002702040010300040128512500(井孔深度、终孔直径、井孔倾角等)、相关工程情据岩石的硬度、磨蚀性来确定滚刀的齿形和布置。况、相关工程施工进展情况。反井钻机一般采用镶齿结构,选择如下:地质条件:包括岩石的物理力学性质、岩体产岩石的磨蚀性:低!中!高状、主要地质构造和参数、水文地质条件等,对于深齿形:楔形!锥形!复合型!球形孔、斜孔,应有钻孔位置的地质
7、勘探孔资料和地质柱滚刀结构:多刃盘形!多刃盘形!无盘布置状图等。1224反井钻机的选择122选择步骤首先根据钻孔深度钻孔直径,初步选择相应的1221可行性研究和风险评价反井钻机,然后对钻机的主要技术参数进行验算:对工程概况和地质条件进行充分研究,确定是提升力=动力头重量+扩孔钻头重量+钻杆重量否具有使用反井钻机施工条件:包括在上下水平隧+钻压洞内能否形成运输、出渣、供水、供电等生产条件;围扭矩=破岩阻力矩+摩擦阻力岩在反井钻井施工过程中和扩挖期间能否稳定,不转速根据钻头类型、直径以及滚刀结构确定。发生较大的涌水和塌方。因为,在反井施
8、工和扩挖一般要求提升力不超过钻机设计最大提升力的期间,导井无法安设临时支护,若围
