反井施工 |
您現在的位置:首頁>>反井施工 |
反井鉆機施工---暗井施工的最有效方式
反井鉆機施工-----暗井施工的最有效方式
一.概述
反井鉆機施工是鉆鑿暗井(井下煤倉,通風孔,延伸井筒和溜煤眼等)的最高效方法
安全效率高
成井速度快
工程質量優
二.LM系列反井鉆機的主要技術參數表1 LM系列反井鉆機主要技術參數
|
LM一90 |
LM一120 |
導孔直徑(mm) |
244 |
244 |
擴孔直徑(mm) |
900 |
1400 |
鉆孔深度(m) |
200 |
200 |
鉆孔傾角(度) |
600~900 |
600~900 |
出軸轉速(r/mm) |
0~45 |
0~36 |
出軸扭矩(KN) |
7~15 |
15~30 |
推力(KN) |
150 |
250 |
拉力(KN) |
380 |
500 |
鉆桿直徑×有效長度(mm) |
176×1000 |
176×1000 |
主機總功率(KW) |
62.5 |
62.5 |
主機重量(t) |
8 |
8 |
主機運輸尺寸(mm) |
2290×1110× 1430 |
2290×1110× 1430 |
主機工作尺寸(mm) |
2977×1422×3277 |
2977×1422×3277 |
三、施工程序及方法
先從豎井上水平面由上向下鉆進Φ224mm導孔,貫通后,再在下水平面接擴孔鉆頭,由下向上擴孔,擴孔直徑Φ1.4m。施工步驟為: 作業平臺的施工→反井鉆機基礎及循環水池的施工→安放干凈油筒配小潛水泵做主機冷卻循環水→安裝反井鉆機,并進行調試→由上向下鉆進Φ224mm導孔→導孔貫通后,拆掉導孔鉆頭,接上Φ1.4m擴孔鉆頭,由下向上進行擴孔施工→拆除鉆機并做好防護。
(一)施工準備
1、作業平臺
在豎井上水平面平整場地,在洞內由于受到場地限制,要求場地能滿足鉆機基礎及泥漿循環池施工和反井鉆機運行的需要;
2、道路
LM-120型反井鉆機最大件重量為8t,需要有適當的道路進行鉆機運輸;
3、裝卸
洞外采用12t以上的吊車來吊裝反井鉆機和輔助設備,洞內場地狹小,可采用能吊運8t以上的裝載機進行吊裝;
4、鉆機基礎
以鉆孔中心為中心,開挖為長4m、寬3m、深度以挖除回填渣,到基巖面為準的基坑,清理干凈基巖面后澆筑砼,澆筑深度以實際開挖深度為準,應不低于70cm,混凝土上平面要平,凸凹變化不能超過1.5cm,施工程序為:施工放線(確定開挖范圍)→開挖到基巖→ 清理基巖面→澆筑基礎砼→安裝鉆機,鉆機基礎結構及形式見下圖;
5、泥漿池
在鉆機基礎周圍適當位置,開挖或砌筑一長2.3m,寬2m,深1.0m的水池用于導孔鉆進排渣及循環供漿(水),地質條件較差地段采用泥漿泵供泥漿排渣,地質條件較好地段采用泥漿泵供水排渣,水池頂高應低于鉆機基礎澆筑砼面;
6、供電
反井鉆機電機功率55Kw,鉆機用高壓泥漿泵60Kw,主油泵75kW,副油泵4.5kW,電壓等級為380v(金屬礦井)或660v(煤礦),電源頻率為50Hz;
7、供水
導孔鉆進需水5~10m3/h,用于循環排渣,冷卻反井鉆機液壓系統,擴孔鉆進需水15m3/h,用于冷卻液壓系統和擴孔鉆頭,有條件的部位從主水管接1.5″鋼管直接引水,不具備直接引水條件的可在鉆機附近砌筑一個約80m3的水池供水;
8、冷卻用水箱
在現場安放一個經清洗過的油筒或水箱,并擺放一臺小潛水泵用于循環冷卻油泵;
9、鉆機安裝調試及試運轉
鉆機運到現場后,進行鉆機的安裝和調試,主要工作有:
(1)接通所有電機電源,進行短暫通電、觀察電機轉向。
(2)接通鉆機泵車到操作車、鉆機之間進回油管路。
(3)安裝機械手和轉盤吊。
(4)鉆機調平、找正。
(5)安裝下支撐和前后斜拉桿。
(6)澆地腳螺栓孔。
(7)接通冷卻水系統。
(8)進行泥漿泵調試,形成水(泥漿)循環系統。
(二)導孔鉆進
導孔鉆進是反井鉆井施工的關鍵,它關系到鉆孔的成敗和質量,必須認真對待。
1、鉆進參數
鉆進參數選擇主要依據地層條件,鉆進部位等多方面因素確定。一般按下表所示參數施工,但在施工時根據不同情況予以調整。
表3 導孔鉆進參數選擇
鉆進位置或巖石情況 |
鉆壓(kN) |
轉速(rpm) |
預計鉆速(m/h) |
導孔開孔 |
50 |
10-20 |
0.3-0.6 |
鉆透到下水平前 |
50-70 |
20 |
0.5 |
砂巖 |
15-25 |
20 |
2-3 |
泥巖 |
10-15 |
20 |
3-4 |
2、開孔鉆進
待主機、油泵及操作系統準備就緒,檢查泥漿泵管路是否與主機相連,主油泵的循環冷卻系統是否調試完成,且鉆孔中心及鉆孔角度經校核均準確無誤后,方可開孔。開孔鉆進時,必須利用開孔扶正器和開孔鉆桿配合慢速開孔,并啟動泥漿泵供水(供漿),開孔深度3m,開孔后,將開孔鉆桿提出,清洗后擦上油后保存。
3、導孔鉆進
導孔鉆進時各方面必須全力配合,必須做到以下幾點:
(1)一般情況下,導孔鉆進轉速應高于開孔鉆進轉速,所以應調節動力頭轉速,可以用Ⅱ檔或Ⅲ檔,一般情況下,對于松軟地層和過渡地層采用低鉆壓,對于硬巖和穩定地層宜采用高鉆壓。
(2)離鉆透下水平通道3米左右,應逐漸降低鉆壓。
(3)對于導孔鉆進返出的巖渣,必須及時清理,防止巖渣堆積,巖渣清理由反鏟或由人工配合手推車共同完成。
(4)一根鉆桿完成后,必須等孔內的巖屑全部排出后,才能停泵接卸鉆桿。
(5)導孔鉆透前和擴孔過程中,距井中心10m之內不能有人員作業,裝載車出渣斗尖離擴孔中心不小于5m。
(6)導孔鉆透后,停止泥漿(水)循環,但鉆機不能停轉,開始向孔內加清水,直到鉆機轉動平穩,扭矩變化不大時才能停鉆。
(7)在整個導孔鉆進過程中,不得中途出現停電、停水等情況,否則會導致卡鉆等惡性事故發生。
(三)擴孔鉆進
1、拆導孔鉆頭接擴孔鉆頭
導孔鉆透后,將擴孔鉆頭和導孔鉆頭拆卸工具運到下口。通過對講機或電話上下聯系,上下配合拆下導孔鉆頭接上擴孔鉆頭。形成出渣系統,就可以向上擴孔。
2、擴孔鉆進
擴孔開孔,當擴孔鉆頭接好后,慢速上提鉆具。直到滾刀開始接觸巖石,然后停止上提,用最低轉速(5~9rpm)旋轉,并慢慢給進、保證鉆頭滾刀不受過大的沖擊而破壞,給進一停下,等刀齒把凸出的巖石破碎掉,再繼續給進。開始擴孔時,下邊要有人觀察,將情況及時通知操作人員,等鉆頭全部均勻接觸巖石,才能正常擴孔鉆進。為保證鉆機和滾刀的使用壽命,一般將系統壓力限制在18Mpa之內。此時鉆機的提升能力為720KN,扣除系統的壓力損失,提升能力680KN。鉆桿每根155kg,最大深度360m時,鉆桿重量37.82噸,水龍頭重量2.824噸,1.4m擴孔鉆頭重2.825噸,鉆機的總提吊重量85噸。鉆頭按每把刀承受5噸壓力,鉆頭承受的鉆壓為30噸。在擴孔過程中,當巖石硬度較大,可適當增加鉆壓,反之可以減少鉆壓。擴孔鉆進時要及時清理擴孔破碎下來的巖屑,防止下口被堵塞。擴孔過程也是拆鉆桿的過程,拆下的鉆桿要進行必要的清理,上油帶好保護帽。
3、完孔
當鉆頭鉆至距基礎2.5m時,要降低鉆壓慢速鉆進,并且要認真觀察基礎周圍是否有異常現象,如果有,要及時采取措施處理。慢慢的擴孔,直至鉆頭露出地面。
4、拆機
將擴孔鉆頭卡固在鋼軌上、拆掉鉆機的前后斜拉桿和各種油管,將主機從鉆架上拆掉,將鉆架主機車和一些輔助設備拆下。將擴孔鉆頭吊牢,將軌道拆掉,將鉆頭提出孔外。然后將操作車吊上來,再將泵車、油箱冷卻器拆下,分別運到出口。全部鉆孔工作結束。
四.施工案例
1. 拜城縣梅斯友拉克煤礦:變電所通風井,傾角73°,直徑1.4米,深度50米,巖石硬度(8級),工期8天。
2. 巴里坤通和煤礦:溜井,18.6米,上部4米泥巖,運輸困難,斜井1800米,工期用了5天。
3. 烏魯木齊西山興陶大北礦業:煤倉,28米,立井運輸用長鋼絲繩懸吊下設備長距離運輸,上10米泥巖,下部巖石硬度7-8級,工期10天完成。
4. 徐州礦務局吳莊鐵礦:溜井47.8米,巖石硬度9-12級,工期22天,實際工期16天。
以上工程全部驗收優良。