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反井钻机导井法施工

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反井钻机导井法施工

目录

第一章项目研究背景....................................................... 1..

1.1 导井法施工状况 (1)

1.2 项目立项背景 (2)

1.3 本课题研究的主要内容 (3)

1.4 项目主要创新点 (3)

1.5 项目应用前景 (4)

第二章各种导井法施工的比较............................................... 5..

2.1 概述 (5)

2.2 正导井开挖法 (5)

2.3 反导井开挖法 (6)

2.4 反井爬罐导井开挖法 (6)

2.5 反井吊罐导井开挖法 (6)

2.6 一次钻孔反井分段爆破开挖法 (7)

2.7 反井钻机导井开挖法 (7)

2.8 各种竖井导井开挖方法指标比较 (8)

第三章反井钻机主要性能及参数........................................... 9..

3.1 反井钻机型号及生产商 (9)

3.2 设备组成 (9)

3.3 施工技术参数 (10)

3.4 辅助设备及相关设施 (11)

第四章反井钻机导井法施工技术

1..2

4.1 反井钻机施工原理 (12)

4.2 施工程序 (12)

4.3施工机械设备组合及人员配置 (12)

4.4 施工准备 (14)

4.5 施工布置 (14)

4.6 施工工艺流程 (16)

4.7 施工方法 (17)

第五章工程实例分析

1..9.

5.1 概述 (19)

5.2 各工程造孔统计记录 (19)

5.3 不同岩性的可钻性分析 (22)

第六章反井钻机导井法施工在复杂地质中的精度控制要点 (23)

6.1 竖井施工精度控制要点 (23)

6.2 长斜井施工精度控制要点 (26)

6.3竖井、斜井施工精度控制实例分析 (27)

第七章硬岩中的反井钻机导井法施工关键技术控制 ............................. 3. 0

7.1 硬岩施工难点分析 (30)

7.2 硬岩针对性施工措施 (30)

第八章不良地质地层导孔钻进的施工技术控制要点 ............................ 3.

4

8.1 导孔在不良地质的施工情况分析 (34)

8.2 常见情况的解决方法 (34)

8.3 关键性技术的解决方法 (35)

8.4 不良地质地层施工方法 (36)

第九章反井钻机导井施工方法效益评判 ....................................... 3.8

9.1 引言 (38)

9.2 手风钻导井法施工成本及进度分析 (38)

9.3 反井钻机导井法施工成本及进度分析 (39)

9.4 反井钻机导井法施工效益分析 (42)

9.5 反井钻机导井法施工方法综合效益评判模型 (42)

9.6 反井钻机导井法施工与手风钻导井法施工效益评判 (46)

第十章施工总结 .......................................................................... 4..

9.

第一章项目研究背景

1.1 导井法施工状况

在水利水电地下工程施工中,采用竖井和斜井结构型式的水工建筑物较多,常见的主要有引水系统中的斜井或竖井、调压井、闸门井、出线井、通风井及交通井等。由于竖井及斜井施工具有工作面窄小、通风困难,工人高空作业、受到炮烟、落石、淋水和粉尘的危害等不安全因素较多。竖井、斜井施工素有“咽喉工程、死亡之谷”之称。因此竖井及斜井施工历来都是水电施工行业的难点和重点。

斜井和竖井施工方法有全断面一次开挖法和导井开挖法两种方式,其中传统导井法开挖方式有正井、反井或正反井结合法。反导井施工通常采用吊罐法、爬罐法或深孔分段爆破法,传统导井法施工目前在水利水电工程中应用比较普遍,施工工艺应用得较为纯熟。但需要人员及设备至开挖掌子面进行钻爆施工。因此在施工过程中均不可避免地存在着安全隐患,而通风散烟困难,进度也容易受限制等。据统计,深度在100m 左右的洞室导井开挖一般日平均进尺在1?1.5m左右。人工导井施工方法对井深有

一定的限制,深度越深,施工难度越大、安全隐患更多。

反井钻机导井法施工于1950 年在北美首先发展,60 年代中期,这种方法在欧洲,特别是德国开始受到欢迎,当时反井钻机钻孔直径可达 1.2m,深度为150?200m,而到70年代初期,钻孔直径可到 2.0?2.4m,钻孔深

度可达250?500m。发展到今天,世界上已有众多厂家生产反井钻机,典型的有美国罗宾斯公司可提供28 种型号的产品,钻孔直径从 1.2?6.0m,

钻孔深度可达900 m ;德国维尔特公司生产的HG1 00 、1 60、2 1 0 、250 、330SP

系列,钻孔直径从1.4?6.0m,钻孔深度可达1000m。我国自70年代开始研制反井钻机,并先后在媒炭和冶金系统中应用,产品多集中于小直径扩孔的反井钻机,典型产品有苏南煤机厂生产的LM-90、LM-120 、LM-200

系列、长沙矿山研究院生产的TYZ1000 、TYZ1200 、TYZ1500 系列及西北

有色冶金机械厂生产的的AF-2000 等,钻孔直径为0.9m?2.4m。

1992 年水电系统第一次引进反井钻机,在十三陵抽水蓄能电站的出线

洞、调压井和高压管道斜井等工程上使用反井钻机进行导井法施工,并取得了较好的施工效果。此后反井钻机又在河南小浪底水利枢纽工程、山西万家寨引黄入晋工程、云南大朝山水电站通风竖井(四条总长486m )、

贵州三板溪水电站、云南小湾水电站、湖北水布垭地下厂房等工程的竖井及斜井施工中发挥较大的作用。

虽然反井钻机导井施工法在水电工程竖井和斜井施工应用中,已取得了不少成功的实例,但由于国外反井钻机价格不菲,成本较高,一般单位难以接受,目前国内水电行业中还未应用。国内反井钻机虽价格适中,但目前在中软岩中应用尚还可以,在硬岩中仍有技术问题尚需改进,且施工中特别在钻进中遇到不良地质地段经常出现卡钻、埋钻等事故,严重影响钻孔精度和速度,甚至使钻孔报废。因此反井钻机导井施工法,还需进一步探索与实践,总结施工经验,行成一套完整的施工工艺,并将其予以推广,为水利水电建设事业的发展尽微薄之力。

1.2 项目立项背景

采用传统人工开挖小导井法进行竖井和斜井施工,具有地下水排放困难、出碴难度大、通风条件差、上下立体交叉作业施工安全难以保证等特点。使竖井及斜井施工难度加大,尤其是高差或长度大于100m 的竖井及斜井施工更是困难重重。另外,通风散烟历来是地下工程施工中的重点及难点,该问题若能解决得好,一方面可加快施工进度,另一方面能给从事地下工程施工的人员提供良好工作环境,减少由于通风散烟条件差对工作

人员身体健康造成的危害。

传统通风方法均是采用在洞外安装轴流通风机接风管通风,该方法运行成本高,特别是在隧洞较长时通风效果尤其不好。为此,可考虑钻孔通风竖井来解决此难题,若采用人工开挖竖井,难度大、时间长且安全难以保证。设计及施工一般不太采用。因此各设计、施工单位纷纷在寻找一种既快捷又安全的施工方法来满足施工质量、安全及进度方面的需要。反井钻机导井施工法正是在此基础上产生的。我局在总结前人应用研究的基础上,在水布垭电站施工中利用反井钻机成功地将183m 竖井仅采用170 个小时的纯钻进时间就全面贯通。在此基础上,我局充分利用反井钻机的优势,不断摸索,在三板溪电站、小湾电站、广东惠蓄电站推广应用,并取得了较好的效果。特别是在水布垭水利枢纽的引水发电系统中的竖井和斜井、小湾电站、三板溪电站竖井施工中的成功应用,已总结

出一套较为完整、成熟的施工工艺。

我局希望能将此工艺进一步推广,进一步拓宽竖井和斜井的施工思路,能更好地解决传统导井法施工工艺带来的一系列弊端,为水电建设带来更高的生产力,更好的推动水电建设事业的发展。目前,水利水电地下工程中竖井和斜井相对较多,反井钻机有很好的应用前景,可以说反井钻机竖井和斜井施工的成功应用,为地下洞室竖井和斜井的设计及施工都提供了很好的思路,具有重要的理论意义和社会经济效益。

1.3 本课题研究的主要内容

(1 )系统地对反井钻机导井法施工与其它施工方法进行比较;

(2 )全面系统地介绍反井钻机导井施工方法的工艺流程;

(3 )不良地质地条件下及硬岩中的反井钻机导井法施工关键技术;

(4 )不良地质条件下的造孔精度控制措施;

(5 )反井钻机导井法施工与其它导井法施工效益比较;

(6 )成功工程实例分析。

1.4 项目主要创新点

(1 )为水电工程竖井、斜井施工引进了一套较为方便快捷的施工技术,是有史以来竖井及斜井导井法施工中最有推动力的一次革新,解决了竖井、斜井施工中存在的安全隐患。

(2 )通过合理的稳定钻杆配置及根据钻杆自重原理对斜井造孔倾角作适当调整,保证了反井钻机斜井成孔精度。在斜井精度控制上有重大空突破。

(3 )通过对国内LM-200 型反井钻机扩孔钻头进行不同型式的改良,适应了该型钻机在不同岩石级别(特别是硬岩)下的扩孔施工。

(4 )在一定条件下的不良地质中总结出强行成孔法施工。

(5 )自行研究设计钻杆打捞器进行钻杆断裂后的孔内钻具打捞,解决了反

井钻机在竖井、斜井施工中由于钻杆断裂后的处理难题。

(6 )本工程中首次采用层次分析法数学模型进行反井钻机导井法施工与手风钻导井法施工的效益评判。

(7 )在国内LM-200 型反井钻机通过孔口自流形式冷却扩孔钻头的基础上,在各扩孔滚刀上增加冷却系统,增加了扩孔钻头使用寿命,提高了造孔速度。

1.5 项目应用前景

采用国内反井钻机进行竖井及斜井的导井施工进度快、安全性高、操作简便,成本不是太高。但由于该钻机原来仅在中软岩中应用较多,在硬岩、不良地质段应用仍存在不少问题,如能解决在硬岩、不良地质段施工中的一些关键性技术,国内反井钻机就能在水电工程施工中推广应用。我局通过在大朝山电站、水布垭电站、小湾电站、三板溪电站、广东惠蓄电站等进行工程实践后,在中硬岩(如灰岩)、硬岩(玄武岩、花岗岩)或不良地质段(水布垭电站)的竖井及斜井施工中均有重大突破。并对反井钻机进行了针对性改良,掌握了一些如造孔过程中难点的解决方法及保证钻孔精度方面的一些关键性技术。相信通过对这些关键性技术的掌握,国内反井钻机导井法施工将会在水电施工行业全面推广,从而对发展生产力,提高安全生产与文明施工管理水平,保证国民经济持续、快速、健康发展具有重大意义。

第二章各种导井法施工的比较

2.1 概述

水力发电站为满足不同条件和对水工结构物功能上的要求,设立地下竖井式闸门井、调压井和垂直与斜井压力管道。根据对我国68 座不同坝型和不同开发型式的大型水电站的统计,其中有地下竖井、斜井的电站就有28座,占41%,而且每座电站都有数个竖井、斜井。从规模上看,调压井直径已达24m 以上,井深达90m 以上,垂直压力管道深度已达300m 以上。天生桥二级两段斜井深已达754m,可以说竖井、斜井在水电建设中占有一定的比重。竖井、斜井开挖又是其施工的重要环节,而且由于竖井、斜井施工难度很大,往往是电站建设工期的控制项目之一。为了解决这个难题,水电建设者们克服了诸多困难,不断地学习、借鉴、研究和应用新的施工方法和技术,推动了我国水电竖井、斜井开挖技术的发展。

从开挖方法和施工设备的发展来看,已从正井人工吊碴开挖发展到人工反井溜碴法、人工配合机械的反井吊罐法、反井爬罐法。而后又发明了劳动强度较低的一次钻孔反井分

段爆破法和反井钻机开挖方法等。应该说,从正井开挖进入应用重力势能的反井开挖法,是竖井开挖技术质的飞跃。一次钻孔分段爆破是一项技术进步,而反井钻机的应用更使竖井、斜井开挖进入了一个新的阶段。

2.2 正导井开挖法

上马岭电站调压井开挖和压力管道上部开挖,采用自上而下的正井开挖方法。天生桥调压井为了加快施工进展,顶部也采用上部吊碴方法。永定河上马岭电站压力管道倾角33°11’26.5〃,开挖直径6.6m,全长179m,开始从上弯段向下开挖,施工十分困难,进展很慢,后来在中间增开一条“七、一”支洞,开始从下而上的反井开挖,初步解决了出碴问题。

2.3 反导井开挖法

云南大朝山电站尾水设4个闸门井,开挖断面为12X16m,闸门井高45m, 都是采用

2X3m断面开挖反导井,采用人工搭设脚手架平台进施工反井施工,施工中配置2台手风钻,47天向上开挖导井45m,平均日进尺0.96m,最高日进尺2.5m。

云峰四条压力管道,倾角45°,开挖直径6.3m,钢衬后直径5.3m,斜长74.37m。斜井采用上导坑反井溜碴法开挖,导井宽3m,每排炮钻孔19个,孔深1.6m,进尺1.4m。这种开挖方法通风条件较差,由于倾角较小,溜碴比较困难。

2.4 反井爬罐导井开挖法

十三陵抽水蓄能电站竖井深54m,应用反井爬罐法开挖导井,采用由葛州坝工程局设计制造的PCD-4型电动爬罐。主罐由罐笼、操作平台和传动装置组成,辅助设备由轨道、安全装置和风水电系统组成。2 台手风钻,22 天向上开挖导井54m,平均日进尺

2.45m,最高日进尺4m。

广蓄电站压力管道斜井,上斜井长406.22m,下斜井长347.45m。开挖直径9.7m,倾角50°。斜井开挖采用正、反井结合方法施工,先开挖2.4X2m下导井(底拱),采用上、下对口四个工作面同时开挖。上部向下开挖提升出碴,下部向上用阿立马克STH-500型(柴油)和STH-588型(电动)爬罐。上斜井导井用127天完成,最高月进尺90m;下斜井导井用125天完成,月进尺77m。上斜井下口工作面平均日进尺2.595m,下斜井下口平

均日进尺1.974m。

天生桥电站压力管道,长159.5m (总计178.3m)。大井直径.7m,竖井导井用阿立马克爬罐开挖,断面2.5m X2.5m,每个循环进尺1?1.5m,平均月进尺55m,最高月进尺

80m。

2.5 反井吊罐导井开挖法

反井吊罐开挖导井,是从冶金系统引进到水电六局的,而后在一些水电站施工中推广应用

渔子溪埋藏式竖井压力管道,总长295.21m,其中竖井为272.2m,开挖直径5.2m,钢衬直径3.4m,内水压力.92MPa。开挖采用红旗300型钻机钻设? 100mm中心孔,最高班进尺3m,实际偏差为15?40cm。竖井分三段开挖,每段约90m,反井吊罐法开挖导井,导井断面为3.24m2。折叠式吊罐重400kg,载重600kg,折叠尺寸为900mm x 900mm x 1250mm,展开尺寸为1760mm x 1460 X 2100mm。钻爆人员4人,采用01-43和01-45型钻机,混合式通风方式。导井开挖平均日进尺2.88m,中心孔上部用华1型游动卷扬机牵引。

2.6 一次钻孔反井分段爆破开挖法

三门峡改建工程排沙洞1号工作闸门井,深51m。采用一次钻孔、自下而上分段爆破的方法开挖导井,导井断面1.8m x 1.8m,实际开挖成2.25m X 1.93m。使用KA-2M-300型钻机,钻? 150mm中心孔,爆破孔? 110?120mm,钻机偏差小于1.7%。。开挖布置6个孔,后来增加至10个孔,装药8.5?12kg/孔,崩落孔7?11kg/孔,周边孔8?12kg/孔0岩石竖固系数为8?12。孔径120mm, 药卷直径105mm (内径95mm),采用毫秒爆破,并串并联法。放炮有效天数10.33天,最高班进尺4.28m,最高日循环4次,进尺8.19m,平均日进尺4.6m。如果把钻孔和准备工作时间包括在内,则日平均进尺仅为0.807m。

天生桥二级调压井,? 24m,深90m以上,采用一次钻孔,分段自下而上爆破法开挖导井,导井? 2.4m,共钻7个孔,中间一个大孔,垂直偏差小于1%o 每次进尺1m,月进尺

20m。

2.7 反井钻机导井开挖法

北京十三陵抽水蓄能电站出线竖井和黄河小浪底导流洞?200cm通风竖

井,导井开挖都使用由中国煤炭总公司建井研究所研制的LM-200 型反井钻机,全液压驱动,中心孔上部主机重10t,可钻钻孔倾角60°?90°,钻深孔度可达150?200m,钻孔顺序为:先钻? 21.6cm的导孔,再扩? 140cm导井。

十三陵出线竖井高161m,导孔每小时进尺2.12m,? 141cm扩孔每小时进尺1.11m, 20个班完成161m,每班完成8.05m,偏差20cm,偏差率1.18%o。

小浪底通风竖井,深61.5m,岩石饱和抗压强度40?60MPa。? 21.6cm导孔钻进每小时进尺3.2m,? 141cm导井扩孔每小时进迟0.82m,? 200cm扩孔成井每小时进尺0.69m,综合日进尺8.3m,折合月进尺211m。孔斜达1.14%, 超过设计要求的0.14%。每班3?4人工作。

在煤炭系统中,导孔钻孔每小时进尺 1.25?3.8m,? 141cm扩孔每小时进

尺0.73?1.5m,月进尺150m。

2.8各种竖井导井开挖方法指标比较

将各种竖井导井开挖方法的有关技术指标列入表2-1

各种开挖方法比较表2-1

⑵小浪底?21.6cm导孔进尺3.2m/h,偏差率1.14% ? 140cmT孔,进尺0.82m/h,综合日进尺 16m

第三章反井钻机主要性能及参数

3.1反井钻机型号及生产商

采用的反井钻机为苏南煤机厂生产的

3.2设备组成

LM-200型反井钻机如上图1所示,主要由钻机车、泵车和操作车组成, 另外还有钻具(包括钻杆、钻头)以及辅助工具。

(1)钻机车

钻机车是钻机的主机,钻架与钻机平车通过销轴铰接在一起。钻机竖立时,主液压缸反向推进,便将钻架竖立起来,用下支撑调平钻架并锁紧,再将上支撑顶牢,拆下起架拉杆,安装好转盘吊、机械手、前后拉杆,便可进行钻进。

(2)泵车

泵车由油箱、主液压泵、付液压泵、驱动电机、冷却器、吸回油过滤

器、平车等组成。油泵系统将电能转换为液压能,不断地提供给操存台及各执行机构,完成钻进工作。

LM-200 型。

图1 LM-200 型反井钻机示意图

(3)操作车

操作车由操作台,座椅和平车组成,操作台为一框架结构,里面安装了多种控制阀,压力表,除转盘吊在钻机车上操作外,其它所有机构的动作均在此操作台上控制。

(4)钻具

钻具包括? 216mm导孔钻头、? 1.4m扩孔钻头、? 2.0m扩孔钻头(因

为? 2.0m扩孔钻头比? 1.4m钻头一边只大30cm,且钻头较重、钻进速度较慢,所以一般不采用。)、钻杆(开孔钻杆、稳定钻杆和普通钻杆)等。在斜井施工中,为减少阻力,使用? 1.4m扩孔钻头更为有效。

3.3施工技术参数

(1)我局竖井、斜井施工设备选取的反井钻机机型为LM-200型。详

细参数见表3-1、表3-2 o

LM-200 型反井钻机主要部件尺寸及重量表3-1

(2) 、导孔钻进参数

钻进参数选择主要依据地层条件,钻进部位等多方面因素确定。一般按表3-3所示参数施工,但在施工时根据不同情况予以调整。

导孔钻进参数选择表3-3

3.4辅助设备及相关设施

3.4.1 反井钻机施工作业辅助设备

主要辅助设备有:? 216mm导孔施工时配置TBW850/50泥浆泵(850L/min) —台、用于输送循环冷却水的潜水泵2台,另外可根据现场供

水情况自备一台16m3水车进行施工供水。

3.4.2 其它相关设施

(1、反井钻机砼基础:基础尺寸为 6 X 3 X 0.75m (长X宽X高),砼标号为C20,用来固定反井钻机并以此作为操作平台。

(2)沉碴池和泥浆循环池:沉碴池约2m3,泥浆池约5m,均紧邻反

井钻机基础布置,用于导孔钻进排碴及循环供浆(水)

(3) 钢板水箱:体积为3m5,主要用于主机冷却循环供水

第四章反井钻机导井法施工技术

4.1反井钻机施工原理

反井钻机导井法主要利用反井钻机钻进原理:由电机带动液压马达,利用液压动力将扭矩传递给钻具系统,带动钻具旋转,并向上、下升降,采用镰齿盘形滚刀破岩,滚刀在钻压的作用下沿井底滚动,从而对岩石产生冲击,挤压和剪切作用,使其破碎。

导孔(①216mm施工时排碴:采用泥浆泵将高压洗井液注入钻杆内,再从钻头的排水孔压出,将石碴从钻杆与孔壁间的环行空间排至排碴槽。

导孔贯通后在下平洞将导孔钻头卸下,并安装① 1.4m扩孔钻头,再由

下向上扩孔。扩孔时的石碴经过冷却水的冲刷和自重坠落到下平洞。

4.2施工程序

反井钻机导井法施工程序如下框图

4.3施工机械设备组合及人员配置

(1)机械设备组合

反井钻机导井法施工分为导孔施工、扩孔施工两个步骤

导孔施工时采用泥浆泵将水(或泥浆)沿钻杆内壁压入孔内,作为排渣及冷却钻头用水。石渣经排渣槽进入沉渣池,沉淀后人工捞至堆放位置。

在施工过程中,如果出现塌孔、返水较小、不返水等异常情况,则需要拌制泥浆,用泥浆护壁及堵塞溶洞和裂隙。必要时要暂停钻井,取出钻杆后用水泥砂浆进行固结灌浆。

扩孔施工,使用自流水冷却钻头和冲渣,不再使用泥浆泵。使用的机械设备有:泥浆泵、循环水输送的潜水泵、泥浆拌制机等。主要施工设备见《施工机械设备组合表》。

施工设备组合表表4-1

(2)人员配置

反井钻机作业主要有主机、泥浆泵(导孔施工)的操作,换钻杆、接

钻杆、搬运钻杆,导孔施工时捞渣等。按8小时一班,每班5人计(人名

值班人员),总共15人,其中机械操作手3人,普工3人,电工3人,机修工3人,技术员3人。

4.4 施工准备

(1) 施工用水,主要用于钻机油泵冷却、导孔排渣、扩孔冷却钻头及冲渣,用水流量约15?17m3/小时。导孔施工时的耗水量根据基岩的溶洞、裂隙等地质情况确定(导孔

施工时不能断水,否则会卡钻) ,扩孔时的耗水量为7.5?8m l/小时。为了保证导孔施工用水,需要设置容量约30卅的蓄水池,再从水池接至各用水点。

水布垭电站地下厂房的通风竖井离水源较远,采用16m3的油罐车运水

至蓄水池,单边运距约4 公里,水池的容量为90m3。

(2)施工用电,施工设备的额定功率:泥浆泵90kw、主机82.5kw、

照明及潜水泵约10kw,共约183kw。需要250KVA的变压器一台。

( 3)钻机基础清理及砼浇筑,以钻孔中心为中心,开挖或直接在基

础上浇筑厚不小于75cm、强度为200#的基础砼,在砼浇筑时预留机架固定螺栓、前拉杆螺栓槽,砼基础在离钻头中心70cm 内严禁放置含金属物

体,以防损坏钻头。钻机基础结构及形式见图 1 。

( 4)沉渣池、泥浆池砌筑,在钻机基础周围适当位置,开挖或砌筑一长约3m宽

2m,深1.0m的水池用于导孔钻进排碴及循环供浆(水) ,沉渣池(2ni)和泥浆池(4卅)中间用网栅(网眼为5x5mn)隔开。地质

条件较差地段采用泥浆泵供泥浆排碴;地质条件较好地段采用泥浆泵供水排碴。水池顶高要低于钻机基础浇筑砼面;沉渣池、泥浆池紧连钻机基础砼布置,以便导孔施工时排出的石渣进入沉渣池沉淀。

4.5 施工布置

( 1)施工用电布置,施工用电从可直接从变压器接至配电柜,距离长度不超过300m。

(2)施工用水布置,蓄水池布置在比钻机基础高2m以上的位置,便

于水池的水以自流的方式流入泵车冷却系统,或直接从系统供水管接入。

( 3)水循环布置,用2 寸胶管以自流方式从蓄水池接至泵车冷却系统进水口,水流量约15m3/h,出水口用2寸胶管连接,胶管的另一端设置

一个三通接头,三通接头的一头用胶管接入

3m 的循环水箱,再用潜水泵

抽回蓄水池;另一头,在导孔施工时根据耗水量补充泥浆池用水。扩孔施 工时则接至孔口,以自流的方式冷却扩孔钻头,为确保扩孔钻头的冷却效 果,自流水流量不低于

7.5m 3/h 。

反井钻机基础结构图

370

650

J

地脚螺栓示意图

说明:

1 、图中尺寸单位除注明外均以cm 十; 2

、基础必须座落于稳固岩石,基础

砼标号C25 ;

3

、地脚螺栓为反井钻机安装而准备,

浇筑基础时预埋,共需

24件。

图1 反井钻机基础 沉渣池和泥浆池的水循环系统布置,用泥浆泵抽取泥浆池内的水(或 泥浆)从动力水龙头的洗井液接头沿钻杆内壁压入钻头底部,经钻头底部 的排水孔将孔底的石渣沿孔壁排至孔口的排渣槽,最后排入沉渣池,石渣 沉淀后捞至堆放位置,石渣水经过滤网流入泥浆池,再用泥浆泵抽入导孔 内,使之循环。如果出现塌孔、导孔不返水情况,则在沉渣池内拌制泥浆, 用泥浆泵将泥浆压入孔内,进行泥浆护壁、封堵裂隙和溶洞,泥浆的配比 则根据实际情况确定。

定而度深挖开依

水槽岀口

2—槽深 70cm 4—30X 30cm

孔深45cm

330

180

圆钢? 32mm

套丝

4.6施工工艺流程

(1 )工艺流程

反井钻机钻孔工艺流程图

4.7 施工方法

钻机基础砼浇筑2~3 天后,将轻型轨道铺设在砼平台上,轨距为64cm,

*

轨道下垫枕木(20 x 20cm,长120cm)或20工字钢,每隔60?80cm垫一根,然后将钻机吊至轨道上,调好钻机位置,锁紧卡轨器,竖起钻架,安装后拉杆,调平钻机。

钻机调平后,用螺栓将钢垫板连接在钻架上,安装前拉杆及埋设预埋螺栓,再次调平钻机并浇筑U期砼。

4.7.1 导孔施工

U期砼达到一定的强度后,安装转盘吊和翻转架,调平钻机。

开孔钻进,钻机调平后,调整动力水龙头的转速为预定值,并将动力水龙头升到最高位置、把事先与异型钻杆相接的导孔钻头移入钻架底孔并用下卡瓦卡住异型钻杆的下方卡位,然后将卡瓦放入卡座。用钻机辅助设备连接钻杆。接好钻杆后,开启泥浆泵供洗井液和冷却用水,开始开孔钻进。

导孔开始钻进时采用高转速低钻压,动力水龙头的转速使用快速挡,钻压为2?5Mpa, —般情况下,对于松软地层和过渡地层应采用低钻压,对于硬岩和稳定地层宜采用高钻压。

背压根据实际情况调整,背压过大动力水龙头不能向下推进,背压过小时动力水龙头向下推进过快而容易卡钻,背压的调整原则是既能使动力水龙头向下推进也不能卡钻。

洗孔,动力水龙头向下推进至最低位置时,停止向下推进,检查棘轮套的插销是否往上顶出来,如果插销被顶出来,说明孔内石渣没有冲洗干净,继续冲洗至插销回到原位。

导孔石碴冲洗干净后,关闭泥浆泵,连接钻杆,钻杆连接完成后开启泥浆泵,继续往下钻进。

稳定钻杆布置,稳定的作用主要控制导孔的偏斜率,开始钻进时放置一根,一般情况下稳定钻杆的配置采取钻头后连续装6-8 根稳定钻杆,以

后间隔一定的距离放置1 根。后面的稳定钻杆放置需根据地层情况和钻孔角度确定。对于精度控

制要求不高的竖井或斜井中,稳定钻杆不宜放置过

多,否则容易出现卡钻现象

导孔在钻穿约有5?8m时,在预测钻穿位置设置围栏,禁止人员进入,

防止石块坠落伤人。

4.7.2 ? 1.4m扩孔钻进

(1)? 1.4m扩孔钻头连接

导孔钻透地层后,在下平洞用卸扣器将导孔钻头和异型钻杆换下,大大致修平下平洞顶拱的

扩孔钻进范围。用吊车或装载机将钻头运至导孔下方,将上下提吊块分别同钻头、导孔钻杆固定,上下提吊块用钢丝绳连接,提升导孔钻杆,使钻头离开地面约20cm,然后固定钻头,下放导孔钻杆,

拆去上下提吊块,连接扩孔钻头。

( 2)调节动力水龙头出轴转速调为慢速挡。

( 3)用一个三通将冷却水泵的水分出一部分供扩孔钻头,以冷却钻头、消尘。

( 4)在扩孔钻头未全进入钻孔时,为防止钻头剧烈晃动而损坏刀具,应使用低钻压、低转速,待钻头全部钻进时,方可加压钻进。

扩孔钻压的大小根据地层的具体情报况而定,软岩低压、硬岩高压,但是,主泵油压不得超过24 . 0Mpa ;副泵油压不得超过18.5Mpa。

(5)拆卸钻杆,第二根钻杆上方卡位升至卡座上方约20cm,将下卡

瓦卡住第二根钻杆的上卡位,下降动力水龙头,使下卡进入卡座内,反转动力水龙头一圈,升起翻转架并将机械手抱住钻杆,动力水龙头反转并提升约10cm,取出上卡瓦,再将动力水龙头升至最高位置,下降翻转架并松开机械手,同时下降动力水龙头连接钻杆,取出下卡瓦,继续扩孔钻进。

在卸钻杆过程中,钻杆接头无法松动时,使用辅助卸扣辅助动力水龙头反转,如果使用辅助卸扣装置也不能松动接头时,则在待松动的接头四周用氧焊烘烤,边烘烤边反转动力水龙头直至

松动为止。

第五章工程实例分析

5.1概述

水电十四局首次使用反井钻机导井法施工是在水布垭电站,共施工 5

条竖井、3条斜井,并取得了极大的成功。在此基础上,我局又在三板溪电站、小湾电站、广东惠蓄电站等工程的竖井及斜井施工中进行了应用和推广,我局采用反井钻机进行导井法施工的电站相关工程特性见下表5-1 o

竖井及斜井工程特性表表5-1

反井钻机施工实用工艺

第一章反井钻机选择 煤矿、金属矿和非金属矿、水电站和蓄能电站、人防工程、交通、铁路和隧道、军事工程等地下工程施工环境、工程参数(深度、直径和倾角等)、地质条件(岩石岩性、硬度、抗压强度、构造等)千差万别;如何正确地配备合适的施工机具、制定先进的施工工艺、合理选择各种参数、落实可靠的安全措施是反井钻井施工成败的关键。 第一节反井钻机选型 1.设备选择的依据 根据竖井或斜井施工的综合条件,在确定采用反井钻井法施工后,即要开始选择反井钻机和配套设备及工艺选择。选择设备主要依 据是: (1)工程条件。主要包括工程性质、用途、主要技术参数(井孔深度、终孔直径、井孔倾角度等)、相关工程状况。根据施工井筒的深度和倾角等要求,结合现有设备及市场情况确定钻机。 (2)地质条件。包括岩石的物理力学性质、岩体产状、主要地质构造及参数、水文地质条件等。对于深孔、斜孔,应有钻孔位置的勘探孔资料和地质柱状图。根据施工井位的地质构造及岩性,确定冲洗液为泥浆或清水,从而选择用泥浆泵或水泵。 (3)施工条件。运输条件,吊装条件以及供电、供水情况。根据井位供电、供水、运输及井位下水平巷道开通情况确定钻机的类型。

一般在井位处应有供电、供水,具有钻机工作空间,在下水平巷道开通的情况下,选择上扩法施工,应选择上扩类全断面反井钻机。在煤 矿多选择电驱动液压反井钻机。 2.可行性分析和风险评估 对工程施工条件进行分析,包括上下水平隧道是否形具有运输、出渣、供水、供电、通风等生产系统; 对地质条件进行分析,分析围岩在反井钻井施工过程中和扩孔期间能否稳定,不发生较大的涌水和塌方,造成钻孔堵塞和下部设施淹没。因为在反井施工期间,无法进行支护,若围岩不能自稳,发生塌 方,将会堵塞钻孔,造成事故; 对施工位置安全状况进行分析,包括交通运输、通风、隧道支护情况及稳定情况、洪水、有害气体等是否对施工人员和设备伤害程度。 综合以上分析,以确定是否具有采用反井钻机施工可能。 3.反井钻机选择 3.1 钻孔参数的确定 工程本身已确定了钻孔深度和倾角,还要确定扩孔直径。钻孔的作用是溜渣、排水、通风,因此要有足够的断面强。需要再扩挖(刷大)的工程,扩挖期间不发生堵塞。扩孔直径太小,除了容易发生堵塞外,还增加了扩挖时打眼和出渣工作量,降低扩挖速度。导井直径过大,反井钻井施工成本增加,因此,钻孔直径选择必须合理,一般 钻孔直径选择如表4-1。 表 4-1 钻孔直径选择参考

反井钻机施工工艺及报价

反井钻机施工工艺要求及报价 1、反井钻机施工程序: 反井钻机施工程序为:施工准备一钻孔中心点确定-反井钻机就位调直一导孔施工一安装反扩钻头一反扩导井施工-工完清场。 反井钻机导孔直径:Φ250mm。 反井钻机扩孔直径:Φ1.4m。 2、反井钻机施工要求: 2.1机座基础平面要求:(见如下平面图) 反井钻机基础平面图

2.2反井钻机作业平台要求: 由于此次施工的2条竖井深度分别为350米、370米,为保证施工精度,使施工误差控制在机器的设计精度内,每条竖井必需分2次施工,竖井中部需要开挖一条施工廊道,先施工上半部分,再施工下半部分。具体示意图如下: 2.3供电要求: 钻机总负荷约220KW(钻机主油泵75KW、副油泵18.5KW、泥浆泵电机90KW、其它负荷10KW),电压380V,频率50HZ,甲方将电源接到距孔中心不大于15m的乙方开关柜上接口。

2.3供水要求: 钻进过程需要用清水10-15m3/h,甲方需将相应管路接到距钻孔中心不大于15m、距循环水池不大于5m的位置,并设置阀门,甲方承接水池的施工。 2.4其它要求: 甲方负责钻孔中心点确定,测量放线,并依据乙方基础图纸完成机座浇筑。扩孔钻进时甲方在下口安排警戒,防止人员误入。设备到达场内后,甲方无偿提供20T吊装(运)设备,双方配合搬迁。 为做好施工前期准备工作,请务必将施工地点的岩石类型、岩石硬度、岩石破碎状况等相关资料发我们的电子邮箱,电子邮箱地址:16958934@https://www.doczj.com/doc/879268585.html,. 3、反井钻机施工单价: 反井钻机竖井施工(导孔Φ250mm、反扩Φ1.4m)单价为人民币:8000.00元/米。此单价不含生产用电、生产用水及施工设备现场吊装(运)费用,反井钻施工过程中所发生的生产用电、生产用水及设备现场吊装(运)费用由甲方负责。 由于此次为国外作业,设备进、出场费用由甲方承担。 武汉东苑建筑工程有限公司西南分公司 2010年10月23日

反井钻机施工安全技术措施(新编版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 反井钻机施工安全技术措施(新 编版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

反井钻机施工安全技术措施(新编版) 为确保四矿-650m东十六石门反井机试点工程顺利施工,实现安全高速、优质生产,特制定本安全技术措施,凡井下钻井施工人员,都必须认真学习,遵守本措施的有关规定。 1.凡参加钻机施工人员,必须经过培训学习,没有经过培训的人员,不得上机操作钻机。 2.钻机现场必须通风良好,防止瓦斯积存,通修队每班必须派人检查瓦斯情况。回风流中瓦斯浓度达到1%时,必须停止钻井,撤出人员,进行处理。 3.每班钻进前施工人员对钻机要进行全面检查,检查螺栓是否丢失和松动,滑道、各活塞杆是否有脏物。液压胶管接头是否安装好,操纵杆是否都处于关闭状态。供水水源,油箱车油位是否达到要求,如发现问题,不得钻进并及时处理。

4.钻进前应进行全面空载试运转,包括动力水笼头上下运动和旋转,机械手和转盘吊工作是否正常,如发现有漏油阻卡现象,应及时处理。 5.钻进时,司机精力要集中,要经常注意压力表的变化情况并随时调整,严禁在钻机作业时脱岗、睡岗、离岗现象。 6.钻进时,施工作业人员要经常清理导孔钻进时循环冲洗时带上来的沉淀岩屑,并注意钻机的运转情况,如发现电机、动力水龙头、马达或其它部件有异常响声,工作不正常,油管漏油等,应及时通知司机,停机处理。 7.使用转盘吊,机械手运送钻杆时,如需扶正,只能从两头丝扣部位挪动,不允许用手抱住钻杆体,以免发生压伤,挤伤事故。 8.卸钻杆时,人员必须撤离,站在主机一侧指挥慢速卸扣。 9.当钻孔离钻穿下水平巷道10米时,必须在-725m下水平巷道贯穿点以外打好合格的安全档,并挂好警示牌,以免贯穿时发生机械伤人事故。 10.在贯穿以前,上部钻机操作台和下部贯穿平巷入口处必须安

反井钻机施工安全技术措施

反井钻机施工安全技术 措施 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

反井钻机施工安全技术措施为确保四矿-650m东十六石门反井机试点工程顺利施工,实现安全高速、优质生产,特制定本安全技术措施,凡井下钻井施工人员,都必须认真学习,遵守本措施的有关规定。 1.凡参加钻机施工人员,必须经过培训学习,没有经过培训的人员,不得上机操作钻机。 2.钻机现场必须通风良好,防止瓦斯积存,通修队每班必须派人检查瓦斯情况。回风流中瓦斯浓度达到1%时,必须停止钻井,撤出人员,进行处理。 3.每班钻进前施工人员对钻机要进行全面检查,检查螺栓是否丢失和松动,滑道、各活塞杆是否有脏物。液压胶管接头是否安装好,操纵杆是否都处于关闭状态。供水水源,油箱车油位是否达到要求,如发现问题,不得钻进并及时处理。 4.钻进前应进行全面空载试运转,包括动力水笼头上下运动和旋转,机械手和转盘吊工作是否正常,如发现有漏油阻卡现象,应及时处理。

5.钻进时,司机精力要集中,要经常注意压力表的变化情况并随时调整,严禁在钻机作业时脱岗、睡岗、离岗现象。 6.钻进时,施工作业人员要经常清理导孔钻进时循环冲洗时带上来的沉淀岩屑,并注意钻机的运转情况,如发现电机、动力水龙头、马达或其它部件有异常响声,工作不正常,油管漏油等,应及时通知司机,停机处理。 7.使用转盘吊,机械手运送钻杆时,如需扶正,只能从两头丝扣部位挪动,不允许用手抱住钻杆体,以免发生压伤,挤伤事故。 8.卸钻杆时,人员必须撤离,站在主机一侧指挥慢速卸扣。 9.当钻孔离钻穿下水平巷道10米时,必须在-725m下水平巷道贯穿点以外打好合格的安全档,并挂好警示牌,以免贯穿时发生机械伤人事故。 10.在贯穿以前,上部钻机操作台和下部贯穿平巷入口处必须安装通讯电话,并确保能够正常使用,确保下部扩孔安装钻头和清除矸石时能够做到随时联系,防止上下口令不一致而发生机械伤人事故。

LM型反井钻机安装方案

LM200型反井钻机安装方案 1 工程概述 概述 两河口水电站初期导流洞Ⅰ标工程包含1#、2#导流洞竖井闸室和供水洞竖井闸室的开挖支护施工。其中1#和2#导流洞竖井闸室为矩形断面,开挖断面尺寸为×16.8m(长×宽),高度为41.3m(~EL.2615.7m);供水洞竖井闸室开挖断面尺寸为×(长×宽),高度为(~)。 根据我部前期上报的《闸室竖井开挖支护专项方案》,闸室竖井开挖主要程序为:利用反井钻机进行闸室及供水洞竖井先导孔钻设,而后进行φ导井反拉施工,再将φ导井扩挖至φ溜闸井,溜渣井形成后进行竖井扩挖施工。1#、2#导流洞竖井闸室断面较大,分两次扩挖至设计断面,一次扩挖形成中部11m×方形井孔,其中短边(11m)扩挖至设计开挖线,待11m×方形井孔形成后开始进行剩余断面扩挖施工;供水洞竖井断面较小,溜渣井形成后,从上至下一次扩挖至设计断面。 按照2010年施工进度安排,我部将于2010年3月份开始进行1#、2#导流洞竖井闸室和供水洞竖井闸室的开挖支护施工,为保证反井钻机钻设质量,现将《LM200型反井钻机安装方案》上报贵部,详见下文所述。 2 施工依据 (1)《LM200型反井钻机使用手册》; (2)《两河口水电站初期导流洞工程Ⅰ标段招投标文件》。 3 施工布置 施工道路布置 反井钻机安装施工路线为:雅新公路-闸室交通洞-竖井闸室。 风、水、电布置 延用导流洞闸室开挖支护施工时风水电布置。 4 反井钻机安装施工方法 反井钻机布置及使用前准备 根据施工设计图纸选定钻孔场地后,另按照施工现场实际情况布置反井钻机基础及循环水池。反井钻机基础底部采用预埋地脚螺栓固定。混凝土基础必须直接在坚固的岩石上浇筑。在浇筑混凝土前,所有松动材料必须清除。基础的不平度不得大于±m。

某煤矿反井钻机使用安全技术措施实用版

YF-ED-J5127 可按资料类型定义编号 某煤矿反井钻机使用安全技术措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

某煤矿反井钻机使用安全技术措 施实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 一、施工地点:五路前石门 二、施工方法:用反井钻机先由上向下 施工小钻孔(80mm),钻透后再用1200mm钻头 从下往上进行反井扩大。 三、工程量:35 m 四、反井钻机施工安全技术措施 1、每班作业前,必须由外往里逐米检查 运料、行人线路的帮顶情况,敲帮问顶,找掉 帮顶浮石、活石,确认安全后方可施工。 2、凡参加钻井施工人员必须学习本措施

及有关规定,学习钻井工作基本知识及该机的操作方法,未经过培训、没有取得操作证的人员不得上操作台操作钻机。 3、每班必须至少三次检查钻机现场的瓦斯情况,风流中瓦斯浓度达到1%时,停止钻井,可继续给水冲孔,钻机及其开关地点附近20米范围内的风流中瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止钻机运转,撤出人员切断电源进行处理,待瓦斯浓度降到1%以下时方可开动钻机。 4、钻进前施工人员要熟悉所钻井孔的方位、直径、深度和地质情况,要学习掌握钻机的使用操作知识。 5、钻进前施工人员要对钻机进行全面检查,检查各部位螺栓是否丢失和松动,滑道和各活塞杆是否有脏物,液压胶管接头是否安全

反井钻机

反井钻机 发表于:2009-08-07 20:17:32 点击: 807 低矮型系列反井钻机 用途:适用于井下煤仓、暗立(斜)井,管路孔、电缆孔、溜煤孔、通风孔等施工作业 特点:工作高度低、整体搬运、刚性好、承载能力大、稳定性好、装卸钻杆机械化。

型号:ZF YD1200 ZFYD1500 ZFYD2500 主要技术指标: 钻机型号 ZFYD-1200 ZFYD-1500 ZFYD-2500 导孔直径(mm) 200 250 250 扩孔直径(mm) 1200 1500 2500 钻孔深度(mm) 200

100 100 钻杆直径(mm) 150 200 200 导孔钻速(r/min) 0 ~35 0 ~35 0 ~35 扩孔钻速(r/min) 0 ~17 0 ~17 0 ~12 主轴扭矩(kN·m)

10.7 ~21.5 22 ~44 68.5 ~98 许用最大推力(kN) 170 222.5 222.5 拉力(kN) 440 1154 1470 钻孔倾角(o) 60o ~90o 60o ~90o 60o ~90o

主机重量( 包括搬运车) (t )3.65 6.5 9.41 主机搬运尺寸(长宽高)(mm )2160×940×1543 2309×1142×1704 2473×1420×2089 主机工作尺寸(长宽高)(mm )1915×1020×2500 2265×1245×2764 2690×1590×2900 钻杆有效长度(mm ) 1000 1000 1000

钻孔偏斜率(% )≤ 1 ≤ 1 ≤ 1 电机功率(Kw )62.5 121 166.5 驱动方式 全液压驱动 全液压驱动 全液压驱动 随机钻杆长度(m )50 50

反井钻机施工作业指导书

反井钻机施工作业指导书 一、反井钻机特点简介 LM-200型反井钻机,如图1所示,主要用于煤炭和水电系统竖井和斜井施工,主要技术参数指标为:钻孔直径 1.4m,钻孔偏斜率不大于1%。在中硬岩中,导孔钻进速度60m/天,扩孔速度30m/天,成井速度快,施工安全性好,应用较为广泛。其工作原理为:电机带动液压马达,利用液压动力将扭矩传递给钻具系统,带动钻具旋转,并向上提升,采用镰齿盘形滚刀破岩,滚刀在钻压的作用下沿井底滚动,从而对岩石产生冲击,挤压和剪切作用,使其破碎。钻导孔时岩屑沿钻杆与孔壁间的环行空间由洗井液浮升到井座面,扩孔时岩屑靠自重落到井下通道。钻凿①1.4m钻孔时只需先钻①216mm的导孔,直至导孔钻透下水平巷道,将导孔钻头在此卸下,接上①1.4m的扩孔钻头,再由下向上扩孔。LM系列反井钻机的主要技术参数见表1,表2为LM-200型反井钻机主要部件尺寸及重量。 表1 LM系列反井钻机主要技术参数 表2 LM-200型反井钻机主要部件尺寸及重量

L钻机车2.操作车3.泵车4 钻具 + 图1 反井钻机工作原理示意图 、施工程序及方法 先从竖井上水平面由上向下钻进①216mm导孔,贯通后,再在下水平面接扩孔钻头,由下向上扩孔,扩孔直径①1.4m。施工步骤为:作业平台的施工 -反井钻机基础及循环水池的施工-安放干净油筒配小潜水泵做主机冷却循环水—安装反井钻机,并进行调试—由上向下钻进①216mm导孔—导孔贯通后,拆掉导孔钻头,接上①1.4m扩孔钻头,由下向上进行扩孔施工 - 拆除钻机并做好防护。(一)施工准备 1、作业平台 在竖井上水平面平整场地,在洞内由于受到场地限制,要求场地能满足钻机基础及泥浆循环池施工和反井钻机运行的需要;

反井钻机施工方法

施工程序及方法反井钻机仅用于竖井导井施工,根据本工程特点及工期要求,导井作业分为二序进行,即先钻进正导孔,再进行反扩孔地施工.其施工程序如图3-3. 反井钻机施工法作业示意图图3-3 (1)反井钻机就位钻机车运输吊装就位是整个反井钻机安装运输地关键工序.反井钻机主机进场顺序依次为:钻机车.操作车.泵车,当所有部件吊卸完成后,由钻机车牵引操作车.泵车沿轻轨推引至工作面.反井钻机基本就位后,接通工作电源,启动钻机车,操作钻机臂架,使其中心轴线与水平面夹角置于600176/;或

900176/,与巷道中心轴线吻合,钻头对准测量预先放样地起孔点.测量再次对钻杆倾角及中心线复测,精确定位,其偏差通过地脚螺栓微调.通过复查满足施工精度后,锁紧地脚螺栓,并回填混凝土.主机工作面基础浇筑混凝土. (2)正导孔施工在进行正导孔施工前先进行开孔钻进,深度约为5m.待开孔结束后拆去扶正器和开孔钻杆,换上正常钻进地钻具组合.正导孔开始钻进时采用高转速低钻压,随后在钻进过程中视地质情况合理调节钻压.在每根钻杆钻进结束时,上下方向提动钻头,待孔内地石屑冲洗并排完后再接钻杆钻进. (3)反扩孔施工正导孔钻穿岩层后,在下分段平巷硐室拆下导孔钻头和钻杆,换接上φ1.2m反扩孔钻头,并在钻杆末端套接上事先加工好地丝扣挂钩.同时调节动力水头出轴转速,并拆去洗液软管,用三通管将冷却水泵地水分出一股引至扩孔钻头以冷却钻头和降尘.在扩孔钻头未全部进入钻进时,为防止钻头剧烈晃动而损坏机具,采用低钻压和低转速钻进,待钻头全部钻进时再加压. (4)反井钻机撤场除φ1.2m扩孔钻头由上部工作面撤场外,其余部件撤场方法与进场方案相同,但拆除步骤与安装步骤基本相反.当导井扩挖至井口附近时,由于反井钻机自身地技术要求,扩挖钻头不能直接提出井口,扩孔结束后,拆去钻杆,将钻头固定在轨道上.并在井口留3m以上地岩体和混凝土,在反井钻机整体安全撤离后,再进行开挖.采用手风钻钻孔对预留层及基础混凝土以灌注静态爆破剂(8~10kg/m3)等方式进行爆破,以保证扩挖钻头能安全从井口提出. (二).注意事项 1.安全保证措施 (1) 对各反井钻机操作工作地围岩进行必要地加强支护; (2) 在钻头提升过程中,导井内操作人员佩戴安全帽.安全绳.手套.胶鞋等攀缘防护用品.若钻头发生卡壳,应从钻头上部进行处理;

反井钻施工方案

目录 1概述...................................................................................................... (1) 1.1工程概况...................................................................................................... . (1) 1.2工程地质条件...................................................................................................... .. (1) 1.3编制依据...................................................................................................... . (2) 2施工布置...................................................................................................... . (2) 2.1施工道路及渣场布置...................................................................................................... .. (2) 2.2施工风、水、电布置...................................................................................................... .. (3) 2.3通讯...................................................................................................... (4) 2.4反井钻施工工艺准备...................................................................................................... (4) 3施工方法...................................................................................................... . (5) 3.1施工工序流程...................................................................................................... .. (5) 3.2反井钻机的安装调试...................................................................................................... (5) 3.3反井钻机钻进导孔施工工艺及过程...................................................................................................... (7) 3.4反井钻机钻进扩孔施工工艺及过程...................................................................................................... . (12) 4施工安排...................................................................................................... .. (13) 4.1进度控制目标...................................................................................................... (13) 4.2质量控制目标...................................................................................................... (13) 4.3职业健康安全管理控制目标...................................................................................................... (14)

反井钻机施工技术安全措施(新编版)

反井钻机施工技术安全措施 (新编版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0894

反井钻机施工技术安全措施(新编版) 由于24区铸溜下山需施工一个煤仓,经公司领导研究决定首先使用反井钻机在24区铸溜下山与二水平大巷施工一个直径为1.2米的钻孔(溜矸眼),然后在刷成煤仓。为搞好此施工钻孔工作的顺利进行,特编制此措施,所有相关人员必须严格按本措施的要求执行。 一:施工步骤: 1、首先由抽采队和掘井队将钻机运送到24区铸溜下山的施工地点并安装;然后由抽采队负责钻机的维护和操作,掘金队派人辅助抽采队的人员进行施工。 2、首先按煤仓中线正向施工一个直径为240mm的孔,再将此孔反向扩为直径为1200mm的孔(溜矸眼),最后在将此孔刷大为煤仓。 二、技术安全措施 所有作业人员必须严格按以下操作规程操作:

1、必须持有效证件上岗,熟悉设备一般维护和故障处理知识。 2、认真学习作业规程,了解钻孔地质构造和巷道位置关系。 3、接班了解上班钻机运行情况,检查钻机各部件、系统是否符合施工要求和标准,发现问题应由及时处理。 4、检查上下孔口通讯设施,确保准确、畅通,并联系无误。 5、启动冷却水泵、液压油泵,并空转5--10分钟,观察运转是否正常。 6、操作各控制阀、液压锁,检查动作是否可靠。 7、启动液压马达,正转5分钟反转5分钟,检查各控制阀、变速阀功能及设备运转是否正常。 8、接好与三牙转钻头联接的钻杆,下放动力水龙头,启动水泵,检查洗井液通路是否流畅。 9、导孔钻进操作程序:启动冷却水泵--供洗井液--使用开孔钻杆开孔--取下扶正器--换下开孔钻杆-正常钻进。 10、装接钻杆操作程序:关闭洗井液--卡住钻杆--反转动力头--提升动力水龙头--钻杆送入钻架--下放动力水龙头--联接并拧紧

反井钻机在斜井施工中的应用

第24卷第5期2008年11月 电网与清洁能源 PowerSystemandCleanEnergy V01.24No.5 Nov.2008 文章编号:1674-0009(2008)05-0088--04中图分类号:U455 反井钻机在斜井施工中的应用 王跃刚 (中国水利水电第十五工程局第四公司,西安710065) 文献标志码:A ApplicationofConverseDrillingRigtotheConstructionofInclinedWells WANGYue-gang (No.4Department,No.15BureauofSino-hydroelectrieConstructionCooperation,Xi’an710065,China) ABSTRACT:Throughengineeringpractice,theconverse--weHdrillingrigconstructiontechnologywasappliedtotheinclinedshaftexcavationwithdegreeof48oand60。,itwasshownthatinclinedwellswasprovedtheconverseconstructionprocess Canbereplacingthetraditionalmanualconversemissileorclimbingwellforinclinedshaftconstructiontechnology.Itisahighlyefficientandsafety constructionmethod.Atthesametime,conversewelldrillingrigconstructionwasparticularlyprevalentfortheinclinedshaftwiththedegreeof60。-90。.theconve瑙ewelldrillingrigconstructiontechnologyofshaftexcavationwiththeinclineddegreeof48osuccessfully,showsthatitmayexpandtheapplicationtheconversedrillingwellstothescopeofinclineddegreeof48o--90O.KEYWoRDS:conversedrilling堍;inclinedwell;manualconversemissile;climbingwell 摘要:通过丁程实践。将反井钻机施工技术成功应用到48。和60。斜井开挖施工中,证明反井钻机施工斜井工艺完全可以替代传统的人工反导井或爬罐斜井施TT艺,是一种高效、安全地施tT艺。同时反井钻机施工斜井多见于600~900,反井钻机施工技术在480斜井的开挖施丁中的成功应用,将反井钻机的应用范围扩大到48。一900。 关键词:反井钻机;斜井;人工反导井;爬罐 1工程及地质概况 1.1工程概况 马鹿塘水电站二期工程位于云南省文山州麻栗坡县境内最大的河流盘龙河上.距昆明460km,距老山13km。 该工程以发电为主.采用混合式开发。工程枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、左岸岸边溢洪道、左岸放空隧洞、右岸引水隧洞、调压井、压力管道、地下发电厂房及附属洞室等组成。工程等别为Ⅱ等大(2)型,最大坝高154m,水库总库容5.4565x108m3。 我局四公司承建的云南文山马鹿塘水电站二期工程c4标段包括引水隧洞后段、调压井、压力管道及一期引水隧洞改造土建工程。 在压力管道段设计有斜井两条。其中上斜井长165In。水平夹角600,开挖直径6.2m;下斜井长175m,水平夹角480。开挖直径6.0m。详见图l。 图1压力管道段斜井的位置示意图 1.2地质概况 斜井围岩为眼球状花岗质黑云混合片麻岩(aGn)夹少量白岗岩㈤,片麻理产状N500。550w,NE/500~600,新鲜岩体,节理不发育,面多闭合,具块状一整体结构。RQD=95%,Q=126.7,T=85,属I类围岩。斜井洞轴线走向和片麻理走向大角度斜交。岩层倾角略陡于钢管道坡度。对洞体顶拱围岩稳定不利。 2反井钻机施工方案设计 2.1方案选定 本工程压力管道上斜井及下斜井均采用反井

LM200型反井钻机安装方案

L M200型反井钻机安装方案 (总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

LM200型反井钻机安装方案 1 工程概述 概述 两河口水电站初期导流洞Ⅰ标工程包含1#、2#导流洞竖井闸室和供水洞竖井闸室的开挖支护施工。其中1#和2#导流洞竖井闸室为矩形断面,开挖断面尺寸为×(长×宽),高度为(~);供水洞竖井闸室开挖断面尺寸为×(长×宽),高度为(~)。 根据我部前期上报的《闸室竖井开挖支护专项方案》,闸室竖井开挖主要程序为:利用反井钻机进行闸室及供水洞竖井先导孔钻设,而后进行φ导井反拉施工,再将φ导井扩挖至φ溜闸井,溜渣井形成后进行竖井扩挖施工。1#、2#导流洞竖井闸室断面较大,分两次扩挖至设计断面,一次扩挖形成中部11m×方形井孔,其中短边 (11m)扩挖至设计开挖线,待11m×方形井孔形成后开始进行剩余断面扩挖施工;供水洞竖井断面较小,溜渣井形成后,从上至下一次扩挖至设计断面。 按照2010年施工进度安排,我部将于2010年3月份开始进行1#、2#导流洞竖井闸室和供水洞竖井闸室的开挖支护施工,为保证反井钻机钻设质量,现将《LM200型反井钻机安装方案》上报贵部,详见下文所述。 2 施工依据 (1)《LM200型反井钻机使用手册》; (2)《两河口水电站初期导流洞工程Ⅰ标段招投标文件》。 3 施工布置 施工道路布置 反井钻机安装施工路线为:雅新公路-闸室交通洞-竖井闸室。 风、水、电布置 延用导流洞闸室开挖支护施工时风水电布置。 4 反井钻机安装施工方法 反井钻机布置及使用前准备 根据施工设计图纸选定钻孔场地后,另按照施工现场实际情况布置反井钻机基础及循环水池。反井钻机基础底部采用预埋地脚螺栓固定。混凝土基础必须直接在坚固的岩石上浇筑。在浇筑混凝土前,所有松动材料必须清除。基础的不平度不得大于±m。

煤仓反井钻孔施工安全措施示范文本

煤仓反井钻孔施工安全措 施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

煤仓反井钻孔施工安全措施示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 一、工程概述 望云煤矿下水平延深主斜井井底煤仓根据施工安排,需 在煤仓仓顶硐室内钻溜矸眼,以保证煤仓刷扩的顺利进 行,溜矸眼采用反井钻机进行导扩孔施工。为确保施工安 全与质量,特编制本措施。 本次施工所用钻机型号为LMZ-120型反井钻机。 二、技术参数 导向孔直径为200mm,扩孔直径为1400mm,钻孔 倾角为90°。 三、施工工期 自钻机开钻至煤仓孔扩孔完成工期预计为7天时间。 四、运输要求

(一)、钻机等设备在下井前,封车要牢固可靠,将主机变速箱与平板车用封车器固定好。 (二)、根据施工方位和安装顺序及运输路线,确定主机在地面运输路线的前后方向和其它设备车排列顺序后,方可允许下井。 (三)、在进行运输前,必须认真检查运输线路是否完好,声光信号是否齐全通畅,防跑车及各种安全设施是否齐全完好,调度绞车及钢丝绳必须能够满足提升要求,确认完好符合提升要求后,方可进行运输。 (四)、在使用绞车运输时,设备规格尺寸不得超出运输车辆,确保钻机在运输过程中不碰撞,不损坏钻机零部件。 (五)、斜井运输中严格执行?“行车不行人,行人不行车”制度,上、下信号把钩工必须检查好车辆的封车情况,发现问题及时处理。

反井钻机施工方法

施工程序及方法反井钻机仅用于竖井导井施工,根据本工程特点及工期要求,导井作业分为二序进行,即先钻进正导孔,再进行反扩孔的施工。其施工程序如图3-3。 反井钻机施工法作业示意图图3-3 (1)反井钻机就位钻机车运输吊装就位是整个反井钻机安装运输的关键工序。反井钻机主机进场顺序依次为:钻机车、操作车、泵车,当所有部件吊卸完成后,由钻机车牵引操作车、泵车沿轻轨推引至工作面。反井钻机基本就位后,

接通工作电源,启动钻机车,操作钻机臂架,使其中心轴线与水平面夹角置于600176/;或900176/,与巷道中心轴线吻合,钻头对准测量预先放样的起孔点。测量再次对钻杆倾角及中心线复测,精确定位,其偏差通过地脚螺栓微调。通过复查满足施工精度后,锁紧地脚螺栓,并回填混凝土。主机工作面基础浇筑混凝土。 (2)正导孔施工在进行正导孔施工前先进行开孔钻进,深度约为5m。待开孔结束后拆去扶正器和开孔钻杆,换上正常钻进的钻具组合。正导孔开始钻进时采用高转速低钻压,随后在钻进过程中视地质情况合理调节钻压。在每根钻杆钻进结束时,上下方向提动钻头,待孔内的石屑冲洗并排完后再接钻杆钻进。 (3)反扩孔施工正导孔钻穿岩层后,在下分段平巷硐室拆下导孔钻头和钻杆,换接上φ1.2m反扩孔钻头,并在钻杆末端套接上事先加工好的丝扣挂钩。同时调节动力水头出轴转速,并拆去洗液软管,用三通管将冷却水泵的水分出一股引至扩孔钻头以冷却钻头和降尘。在扩孔钻头未全部进入钻进时,为防止钻头剧烈晃动而损坏机具,采用低钻压和低转速钻进,待钻头全部钻进时再加压。 (4)反井钻机撤场除φ1.2m扩孔钻头由上部工作面撤场外,其余部件撤场方法与进场方案相同,但拆除步骤与安装步骤基本相反。当导井扩挖至井口附近时,由于反井钻机自身的技术要求,扩挖钻头不能直接提出井口,扩孔结束后,拆去钻杆,将钻头固定在轨道上。并在井口留3m以上的岩体和混凝土,在反井钻机整体安全撤离后,再进行开挖。采用手风钻钻孔对预留层及基础混凝土以灌注静态爆破剂(8~10kg/m3)等方式进行爆破,以保证扩挖钻头能安全从井口提出。 (二)、注意事项 1、安全保证措施 (1) 对各反井钻机操作工作的围岩进行必要的加强支护;

反井钻机的调研报告

反井钻机的调研报告 反井钻机现已广泛应用于煤矿,它有以下优点:劳动强度低,成井质量好,速度快,功效高,人身安全有可靠的保证。传统的施工方法 如吊罐法,木垛法,爬罐法等施工工艺复杂,生产效率低,劳动强度大,施工环境差,特别是安全性差,有毒有害气体容易积聚,对人身安全造 成极大的危害。但反井钻机施工也存在对施工现场条件要求高,施工辅 助设施多,操作人员操作技术要求高,施工过程中易出现一些意外事 故等。 现以 ZFY —1.2\120 型为例,从各方面介绍反井钻机的特点: 一、施工工艺 ; 正向钻出导孔后,反向扩孔方式进行作业的旋转式钻机。钻孔包 括;导孔,扩后的孔(井)。钻杆包括:稳定钻杆,开孔钻杆,施工 钻杆。 二、具有的特点 ; 1、满足不同地质条件下多孔径施工要求。 2、全液压驱动 3、全部机械化,简单省力 4、减轻了劳动强度 5、钻机适应性强,钻进效率高,成井速度快,质量好。 三、主要用途: 在煤矿中主要用于凿煤仓,通风孔等。使用于硬度f3—f12 的各 种岩石。潜在能力大,安全系数高,不同孔径和深度以及60°-90°。

四、使用环境: 反井钻机是在两个水平之间的凿井筒的施工设备。施工现场必须满足是被施工要求的尺寸。现场必须要有满足设备施工需要的供水, 供电,运输,排矸,排水等条件,且水量,水压必须达到要求。 五、工作原理: 分为导孔施工和扩孔施工两个程序。 ZFY —1.2\120 其中: Z 代表转机类, F 代表反井, 1。2 代表最大孔径, 120 代表最大钻深。 六、市场调查: 通过对济宁旭光机械有限公司调查了解到,同种类型的设备,最低价格在 80 万左右。配 50 米钻杆和钻头。 七、经济效益: 八、存在的问题: 1、就我们公司各矿井下不论水量水压都不能满足设备的施工需要,须有专用的供水管,加压泵,以保证施工时水量和水压。 2、人员问题,我们缺少熟练的操作人员和技术维修人员。 3、电话询问了几个生产商,贵州地区没有他们的代理商,售后 服务和配件供应跟不上。

煤矿煤仓反井钻机施工安全措施实用版

YF-ED-J2054 可按资料类型定义编号 煤矿煤仓反井钻机施工安全措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

煤矿煤仓反井钻机施工安全措施 实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 一、工程概述 为满足矿井建设的要求,需在煤矿煤仓反井 施工工程的顺利进行,煤仓孔采用反井钻机进 行导、扩孔施工。由工程有限公司负责施工。 本次施工所用钻机型号为ZFYD1200型反井 钻机。 二、技术参数 导向孔直径为200mm,扩孔直径为 1200mm,钻孔倾角为90°。 三、施工工期

自钻机开钻至煤仓孔扩孔完成工期预计为20天时间。 四、运输要求 (一)、钻机等设备在下井前,封车要牢固可靠,将主机变速箱与平板车用封车器固定好。 (二)、根据施工方位和安装顺序及运输路线,确定主机在地面运输路线的前后方向和其它设备车排列顺序后,方可允许下井。 (三)、在使用绞车运输时,必须安排专人跟车把钩,确保钻机在运输过程中不碰撞,不损坏钻机零部件。 (四)、钻机在上、下山运输前,必须安排专人对上、下山的绞车、钢丝绳、信号、安全设施等进行全面检查,确认完好符合提升要

反井钻机导井法施工

目录 第一章项目研究背景 (1) 1.1导井法施工状况 (1) 1.2 项目立项背景 (2) 1.3 本课题研究的主要内容 (3) 1.4项目主要创新点 (3) 1.5项目应用前景 (4) 第二章各种导井法施工的比较 (5) 2.1 概述 (5) 2.2 正导井开挖法 (5) 2.3反导井开挖法 (6) 2.4 反井爬罐导井开挖法 (6) 2.5 反井吊罐导井开挖法 (6) 2.6 一次钻孔反井分段爆破开挖法 (7) 2.7 反井钻机导井开挖法 (7) 2.8 各种竖井导井开挖方法指标比较 (8) 第三章反井钻机主要性能及参数 (9) 3.1反井钻机型号及生产商 (9) 3.2 设备组成 (9) 3.3 施工技术参数 (10) 3.4 辅助设备及相关设施 (11) 第四章反井钻机导井法施工技术 (12) 4.1 反井钻机施工原理 (12) 4.2 施工程序 (12) 4.3施工机械设备组合及人员配置 (12) 4.4 施工准备 (14) 4.5施工布置 (14) 4.6 施工工艺流程 (16) 4.7 施工方法 (17) 第五章工程实例分析 (19) 5.1概述 (19) 5.2各工程造孔统计记录 (19) 5.3不同岩性的可钻性分析 (22) 第六章反井钻机导井法施工在复杂地质中的精度控制要点 (23) 6.1竖井施工精度控制要点 (23) 6.2长斜井施工精度控制要点 (26) 6.3竖井、斜井施工精度控制实例分析 (27) 第七章硬岩中的反井钻机导井法施工关键技术控制 (30) 7.1硬岩施工难点分析 (30) 7.2硬岩针对性施工措施 (30)

第八章不良地质地层导孔钻进的施工技术控制要点 (34) 8.1导孔在不良地质的施工情况分析 (34) 8.2常见情况的解决方法 (34) 8.3关键性技术的解决方法 (35) 8.4不良地质地层施工方法 (36) 第九章反井钻机导井施工方法效益评判 (38) 9.1 引言 (38) 9.2 手风钻导井法施工成本及进度分析 (38) 9.3 反井钻机导井法施工成本及进度分析 (39) 9.4 反井钻机导井法施工效益分析 (42) 9.5 反井钻机导井法施工方法综合效益评判模型 (42) 9.6 反井钻机导井法施工与手风钻导井法施工效益评判 (46) 第十章施工总结 (49)

反井钻机施工安全技术措施

一、概述 为满足矿井建设的要求,需在一采区1302轨道顺槽与胶带上山平面交汇处施工一溜煤眼,溜煤眼采用反井钻机进行导扩孔施工。由济宁瑞祥矿山工程有限公司负责施工。为确保施工安全与质量,特编制本措施。 1、钻孔上口位于:胶带上山与1302轨顺平面交汇处,水平标高-673.3m。 下口位于:胶带石门,水平标高-681.4m。 2、钻机型号:ZFYD1200型反井钻机。 3、技术参数:导向孔?200mm;扩孔?1200mm;钻孔倾角90°。 二、运输要求 1、钻机等设备在下井前,封车要牢固可靠,将主机变速箱与运搬车用钢丝绳固定好。 2、根据施工方位和安装顺序及运输路线,确定好主机在地面运输路线的前后方向和其它设备车排列顺序后,方可允许下井。 3、在使用电机车(电瓶车)运输时,必须使用马蹬子和长连杆连车,并安排专人跟车把钩,确保钻机在运输过程中不碰撞,不损坏钻机零部件。 4、钻机在上、下山运输前,必须安排专人对上、下山的绞车、钢丝绳、信号、安全设施等进行全面检查,确认完好符合提升要求后,方可进行运输。 5、上、下山运输中严格执行“行车不行人制度”,上、下信号把勾工必须检查好车辆的封车情况,发现问题及时处理。 6、绞车司机、信号把钩工严格执行本工种岗位责任制和操作规程。 7、运输路线:副井→车场绕道→轨道大巷→1301轨道顺槽联络巷→仓顶硐室联络巷→采区煤仓仓顶硐室。 8、其他运输措施执行《霄云煤矿提升、运输通用技术安全措施》(2005年)中<下井材料和设备的运送技术安全措施>的有关规定。 三、钻机安装要求 1、钻机按照电器设备副泵站、主泵站、主机、钻杆车、工具车的顺序运到现场后,找好主机位置,将各车使用刮板输送机链子锁好车。 2、找好主机位置,使用卡轨器固定好主机运搬车。

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