反井鉆機，常州反井鉆機，天井鉆機   水電站為滿不同條件和對水工結(jié)構(gòu)物功能上的要求，設(shè)立地下豎井式閘門井、調(diào)壓井和垂直與斜井壓力管道。豎井、斜井施工素有“咽喉工程、死亡之谷”之稱。因此豎井及斜井施工歷來都是水電施工行業(yè)的難點和重點。

根據(jù)豎井結(jié)構(gòu)特點、巖石及地質(zhì)情況，結(jié)合本工程主體建筑物的布置與結(jié)構(gòu)形式，類似工程的施工經(jīng)驗，目前豎井施工的施工機械，重點從以下幾個方面與常用的施工方法進(jìn)行比較，再確定總體施工方法。

1、施工的交通和設(shè)備配置

水電站引水高壓豎井在同一個投影面上，工作面狹窄，如何合理的設(shè)置施工通道和配置設(shè)備是加快施工進(jìn)度，縮短建井周期，增強效益的關(guān)鍵

2、通風(fēng)與除塵問題

通風(fēng)與除塵是排除炮煙粉塵及有害氣體，改善施工環(huán)境，保障施工人員身體健康，縮短循環(huán)時間，加快施工速度的重要工序。目前，隧洞通風(fēng)主要以機械通風(fēng)為主。但對于高達(dá)453.25m深井的通風(fēng)與除塵問題將面臨著極大的困難。因此施工中選擇一種盡量使用自然風(fēng)與機械通風(fēng)來進(jìn)行通風(fēng)與除塵以改善施工環(huán)境的施工方法是必不可少的考慮因素。

3、施工的安全問題

根據(jù)本工程的工期要求及施工特點，引水隧洞、高壓豎井、高壓管道下平段的施工，要滿足進(jìn)度要求，必須采取合理的施工方法

5、經(jīng)濟效益分析

作為專業(yè)的施工單位，經(jīng)濟效益是首先考慮的問題。較優(yōu)的施工方案應(yīng)當(dāng)是輔助工程量小，設(shè)備簡單、施工安全、施工速度快。在深井的反井施工中有普通法掘進(jìn)反井法、吊罐反井法、爬罐法掘進(jìn)反井法及反井鉆井法；

普通法掘井反井法雖然有輔助工程量小，與其它作業(yè)相互影響小，不需要大型提絞設(shè)備等的優(yōu)點，但是工作人員爬梯子上下困難、勞動強度大、材料運輸不方便、坑木消耗量大、通風(fēng)條件差、工作面易聚有害氣體、在地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較差時影響作業(yè)的安全。尤其在較高豎井施工中更為困難；

吊罐反井法與普通法比較有工效高、速度快、勞動強度較低、施工經(jīng)濟等優(yōu)點，但它事先需要鉆機打精度較高的繩眼，前期準(zhǔn)備時間較長、通風(fēng)條件差、工作面易聚有害氣體，影響作業(yè)和安全，隨著掘井深度的延深，輔助時間加長，施工速度明顯減慢。難以保證施工安全及進(jìn)度；

爬罐反井法與吊罐反井法比較類似，具有工效高、速度快、勞動強度低的優(yōu)點，但是設(shè)備投資較大，通風(fēng)條件差，工作面易聚有害氣體，影響作業(yè)和安全，隨著掘井深度的延深，輔助時間較長，施工速度明顯減慢。

反井鉆井法較普通法和吊罐法的設(shè)備投入大，施工成本相對較高，但反井鉆井法有工作效率高、施工安全、勞動強度低、工程質(zhì)量好，因此鉆機的高可靠性和安全性仍能保證在惡劣地質(zhì)條件下以及深孔反井施工的經(jīng)濟性和高效性。

二、反井鉆機施工技術(shù)

1、反井鉆機概述

我國自70年代開始研制反井鉆機，并先后在煤炭和冶金系統(tǒng)中應(yīng)用，產(chǎn)品多集中于小直徑擴孔的反井鉆機，1992年水電系統(tǒng)次引進(jìn)反井鉆機，在某水蓄能電站的出線洞、調(diào)壓井和高壓管道斜井等工程上，使用反井鉆機進(jìn)行導(dǎo)井法施工，并取得了高效、安全、經(jīng)濟的效果。

2、反井鉆機的應(yīng)用

高壓引水豎井屬于較深的深井，施工難點主要是導(dǎo)井的施工，經(jīng)過安全、技術(shù)、進(jìn)度及經(jīng)濟比較100m以上豎井選型采用LM-200型反井鉆機

LM系列反井鉆機是為改變我國煤礦暗井施工廣為采用的吊罐與人工施工的落后技術(shù)而研究設(shè)計的一種高效鉆井設(shè)備，用戶可根據(jù)鉆孔直徑和深度選用。反井鉆機不僅能鉆煤礦井下煤倉通風(fēng)井、各種暗井、付井外，還被廣泛應(yīng)用于冶金、化工等礦山在巖層中鉆、擴作用。近幾年更在水電建設(shè)行業(yè)發(fā)揮著重要作用

LM系列反井鉆機采用全液壓驅(qū)動，機型新穎、結(jié)構(gòu)緊湊、機械化程度高，運輸方便、操作簡單、能滿足在防爆要求的環(huán)境下作業(yè)，鉆機適應(yīng)性強，可滿足礦山不同地質(zhì)條件的施工要求可大幅度提高建井速度，且施工安全、成孔質(zhì)量高，施工成本低的特點。

3、反井鉆機施工的基本原理

由主機部分通過鉆桿提供給鉆具部分的破巖刀具強大的工作扭矩和有效工作壓力，使破巖刀具作用于巖石上，對巖石進(jìn)行沖擊、擠壓和剪切，從而破碎巖石。鉆進(jìn)導(dǎo)孔時，破碎的巖渣被正循環(huán)的洗井液排出鉆孔；擴孔破巖石時，產(chǎn)生的巖渣在重力作用下落入下水平巷道或峒室，被及時清理。

反井鉆機施工分兩個步驟進(jìn)行，先采用216mm小鉆頭從上至下鉆進(jìn)到鉆下平洞，在鉆進(jìn)過程中采用泥漿泵或高壓水泵從泥漿池抽至動力水龍頭，高壓水沿鉆桿至鉆頭排水孔壓出，將石碴從鉆桿與孔壁間的環(huán)行空間排至排碴槽，后進(jìn)入沉渣池。導(dǎo)孔貫通后（停止泥漿泵或高壓水泵運行）然后卸下小鉆頭，改換成1.4m鑲齒盤形滾刀鉆頭，由下向上擴孔。再采用鐮齒盤形滾刀在鉆壓的作用下沿井底滾動，從而對從下至上滾刀對巖石切削、擠壓完成豎井及斜井開挖，擴孔時的石碴經(jīng)過冷卻水的沖刷和自重墜落到下平洞。

三、反井鉆機在水電站工程的施工前景

隨著水電行業(yè)的發(fā)展，安全文明施工、環(huán)境保護的意識的隨著加強，特別是安全防范、法律、法規(guī)意識的增強。在水電工程施工中對安全要求也在隨著提高，安全在位置。另外水電工程在市場經(jīng)濟的沖出下，工期也在大幅度縮短，一條200 m深的豎井工期要求約為4～5個月，傳統(tǒng)人工導(dǎo)井法施工在如此短的時間內(nèi)完成200 m深的豎井的施工，其難度非常高，且豎井、斜井施工素有“咽喉工程、死亡之谷”之稱。

反井鉆機導(dǎo)井法施工不需要施工人員至開挖面施工，提高了豎井、斜井施工的安全性，保證了施工人員的生命安全，具有良好的社會安全效益。且施工作業(yè)人員配置較少，減少豎、斜井的施工難度，從而有效地提高施工效益。因此，反井鉆機導(dǎo)井法施工在水電工程施工中有廣泛前景。