反井鉆機(jī)工藝的應(yīng)用 

應(yīng)用背景

巴基斯坦一礦井在開拓豎井的過程中遇到了社區(qū)環(huán)境限制的難題。

豎井參數(shù)：直徑2m，深度100m，豎井貫通井下已開拓巷道，作為進(jìn)風(fēng)等用途。

豎井地層：致密砂巖、灰?guī)r等，巖石最大單軸抗壓強(qiáng)度為80MPa左右。

環(huán)境限制：由于地面社區(qū)環(huán)境限制，不允許放炮震動，所以無法采用傳統(tǒng)的打眼放炮方式開拓，因此尋求此種情況下的解決方法。

解決方法

對于豎井普通施工的一般順序是：自上而下掘進(jìn)，當(dāng)井筒達(dá)到一個段高后，再由下向上砌壁，掘進(jìn)和砌壁交替進(jìn)行。每一段高內(nèi)的工藝順序為先打眼放炮，再裝巖出矸，最后進(jìn)行砌壁。

由于社區(qū)環(huán)境限制，無法使用炮掘，因此推薦采用反井鉆機(jī)工藝進(jìn)行豎井開拓。

施工工藝

反井鉆機(jī)施工工藝包括導(dǎo)孔鉆進(jìn)和擴(kuò)孔鉆進(jìn)。即先鉆進(jìn)正導(dǎo)孔，再進(jìn)行反擴(kuò)孔，具體如圖1所示。

圖1 正導(dǎo)孔（左）和反擴(kuò)孔（右）鉆進(jìn)工藝示意圖

反井鉆進(jìn)工藝原理是通過鉆機(jī)的電機(jī)帶動液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)驅(qū)動動力頭，利用液壓動力將扭矩傳遞給鉆具系統(tǒng)，帶動鉆桿及鉆頭旋轉(zhuǎn)，鉆頭上的滾刀在鉆壓的作用下，沿井底巖石工作面純滾動和微量滑移。同時，主機(jī)油缸產(chǎn)生的軸向拉、壓力，也通過動力頭，鉆桿作用在鉆頭上，使鉆頭的滾刀在鉆壓作用下滾動，產(chǎn)生沖擊載荷，使?jié)L刀齒對巖石產(chǎn)生沖擊、擠壓和剪切作用，破碎巖石。

對于導(dǎo)孔鉆進(jìn)，被破碎的巖屑在導(dǎo)孔鉆進(jìn)時被正循環(huán)的洗井液沖洗，巖屑沿著鉆桿與孔壁間的環(huán)形空間由洗井液提升至鉆孔外（如圖2所示）。

圖2 反井鉆機(jī)正向?qū)Э坠に?/span>

圖中 1-動力頭 2-鉆桿 3-導(dǎo)孔鉆頭 4-從泥漿泵壓入的泥漿 5-從環(huán)形空間返回的攜帶巖渣泥漿 6-泥漿循環(huán)池 7-泥漿泵

對于反向擴(kuò)孔鉆進(jìn)，巖屑靠自重直接落到下部巷道內(nèi)，再由裝巖機(jī)或其他方式及時清理運(yùn)出（如圖3所示）。

圖3 反井鉆機(jī)反向擴(kuò)孔工藝

在本例中，采用ZFY2.5/400(LM-400)反井鉆機(jī)開拓，先鉆270mm導(dǎo)孔，直至導(dǎo)孔鉆透下部巷道，將導(dǎo)孔鉆頭卸下，接上直徑2m的擴(kuò)孔鉆頭，再由下往上擴(kuò)孔至地面即可。

文章出處：http://jhytzx.cn/industry/show-161.html

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