反井钻机在井下煤仓施工中的应用
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反井钻机导井法竖井施工工艺技术优势及应用方向作者以荣达矿业公司甲乌拉矿辅助盲竖井为例,分析了反井钻机导井法竖井施工工艺在实际应用中的技术优势,该井为甲乌拉矿深部资源技改接替工程中各主矿体主要探矿平台,对整体技改工程有重要意义。
根据目前现阶段工艺技术水平、工程特征与现场实际情况,通过与普通法竖井施工方案的施工工艺、总工程量、工程进度及投资概算等方面进行了对比,分析两种方案的施工难点及优缺点,总结出较具体的应用方向。
标签:竖井施工;方案对比;施工工艺;反井钻机;施工过程影响因素Abstract:Taking the auxiliary blind shaft of Jiawula Mine of Rongda Mining Company as an example,the author analyzes the technical advantages of the shaft construction technology of the anti-well drilling rig guided well method in practical application. The well is the main prospecting platform of each main orebody in the replacement project of deep resources technical transformation of Jiawula Mine,which is of great significance to the overall technical reform project. According to the present technological level,engineering characteristics and the actual situation of the site,the paper compares the construction technology,total engineering quantity,project progress and investment estimate with the common shaft construction scheme. The construction difficulties,advantages and disadvantages of the two schemes are analyzed,and the specific application direction is summarized.Keywords:shaft construction;scheme comparison;construction technology;reverse drilling rig;construction process influencing factors1 概述荣达矿业有限责任公司甲乌拉矿辅助盲竖井(以下统称为辅盲井)井口所在标高为320m中段,其主要功能技改工程形成后280m-40m各生产中段的人员、材料及设备,下放和提升,提升时先由辅盲井提升至320m中段副井井底,再由副井提升至地表,该井对技改工程整体通风系统、排水系统、溜矿系统的完成时间起到决定性作用,为此有必要对其掘砌工程中竖井下掘施工方案进行论证与分析。
煤矿煤仓反井钻机施工安全措施近年来,随着我国经济的快速发展,能源需求逐步增加,煤矿开采日趋活跃。
其中,煤仓反井钻机施工是煤矿开采过程中的一个重要环节。
但是,由于工作环境的特殊性,该工作存在着一定的安全风险。
因此,制定和执行严格的安全措施,保障施工人员的安全,减少和控制安全事故的发生,变得尤为重要。
施工前的准备在进行煤仓反井钻机施工前,必须先做好一系列准备工作。
这些工作包括但不限于以下几个方面:做好施工现场的准备在施工前,必须清理施工现场,规划好施工路线和吊装设备,设置好安全防护围栏,确保施工环境不受干扰,并严密管控入口和出口,控制人员进出工地。
做好工具和设备准备工作在施工前,应检查工具和设备是否完好,如有发现异常情况,应及时进行维修或更换。
检查的内容包括:动力源设备、液压系统、钻杆、吊装设备和应急工具等。
编制施工方案和安全操作规程在施工前,必须制定详细的施工方案和安全操作规程,明确施工过程的具体步骤,特别是在施工过程中可能发生的危险行为或情况,以及如何应对这些危险行为或情况。
根据具体要求,制定针对性的防护措施和应急措施,确保工作的顺利和安全。
施工中的安全措施在进行煤仓反井钻机施工中,应在施工现场设置并实施多层次的安全措施,确保施工人员的安全。
具体的措施如下:安全监测措施在施工期间,应不断地对施工环境进行监测,确保施工的安全性。
监测的内容包括:空气质量、地下水位和地下气体等。
如有异常情况应及时启动安全预警。
施工现场管理措施在施工现场,应设置专人负责现场管理,对现场工作人员进行明确的分工和指导,确保施工人员按照相关规定进行工作。
指导人员应向工人讲解工作流程和危险点,保证工人的安全操作。
安全装备使用措施在施工中,应配置相应的安全装备,如头盔、安全带、防护眼镜和皮手套等,并提示工人正确使用这些装备。
对未佩戴安全装备的人员应进行制止和纠正。
执行特别工作许可证明对于一些危险作业,如井下、高空、有毒有害等作业,必须颁发特别工作许可证明,明确施工人员的职责和承担的安全风险,确保施工的安全。
LM 系列反井钻机—暗井施工的最有效设备煤科总院北京建井研究所设计江苏省苏南煤矿机械厂制造一九九二年五月目录—、LM系列反井钻的机的概述 (1)二、LM系列反井钻机的结构和工作原理 (1)1.LM系列反井钻机的结构2.1M系列反井钻机的工作原理三、LM系列反井钻机的主要技术参数 (2)四、LM系列反井钻机的用途及特点 (2)五、LM系列反井钻机施工经验 (3)1.适用的地质条件范围广2.适用于多种孔径,深度和斜度3.施工方法简单可靠4.使用效果及经济效益六、LM系列反井钻机的发展前景 (6)七、LM系列反井钻机对用户的要求 (6)一、LM系列反井钻机的概述LM系列反井钻机是由煤炭抖学研究总院北京建井研究所设计,江苏省苏南煤矿机械厂制造的。
IM系列反扑钻机是在吸收国内外反井钻机的经验,以及我国立井钻井技术成果的基础上研制的,技术上处于国内领先水平,达到了八十年代国外同类机型的先进水平。
LM-120型反井钻机是国家“七、五”重点科技攻关项目,于1987年5月原煤炭部技术鉴定。
目前,已研制出-90型,LM-120型、LM-200型三种型号的LM系列反井钻机,均已批量生产。
LM系列反井钻机于1991年10月经国家质量奖审定委员会批准荣获国家金质奖章也是国家“八、五”期间新技术、新产品百项推广项目之一,产品已先后销往大同、北京、开滦、鹤岗、鸡西、淮南、徐州、西山等三十多个矿务局、深受广大用户的好评,取得了良好的经济效益和社会效益。
二、LM系列反井钻机的结构和工作原理1.LM系列反井钻机的结构LM系列反井钻叽一般包括两大部分:主机部分和钻具部分。
主机部分包括机架,液压泵站,操作控制系统。
机架是两个“〔”形半架拼装结构,承受钻机工作时所受的外部准、拉、扭等作用力,液压泵站和操作控制系统用于驱动钻机运转,控制钻机工况,以实观不同条件下不同的钻井工艺的要求。
钻具部分包括开孔钻杆、稳定钻杆、普通钻杆、导孔钻头、扩孔钻头等。
反井钻机在导井开挖施工中的应用摘要:以某水电站调压井导井开挖为例,对比分析反井钻机开挖与人工开挖统计数据,进行方案比选,根据工程实际选用反井钻机开挖方案,并介绍反井钻机的工作原理、施工工艺等,通过方案在本工程的实施,达到了缩短工期、提高质量及降低安全风险的目的,反井钻机导井开挖应用的合理性、安全性及经济性,希望能为类似开挖工程提供借鉴和参考。
关键词:反井钻机导井开挖施工应用1.工程概况某水电站由大坝和引水发电系统组成,引水发电系统包括进水口、引水隧洞、调压井、压力管道、发电厂房、升压站和尾水洞等建筑物。
调压井位于引水隧洞末端及压力管道起点处,由圆形的上室和井筒组成,总深179.8m。
上室直径22.8m,高9.5m;井筒部分170.3m,上井筒111.2m,直径5m;下井筒59.1m,直径3.0m,石方开挖量约6500m3。
调压井所在位置地下水丰富,地层岩性为白垩系上统板岩、砂质板岩夹石英砂岩,岩层产状变化较大,弱风化,岩体完整性差,局部较破碎,Ⅲ类围岩为主,局部Ⅳ围岩,岩体节理裂隙发育,构造挤压,层间错动严重,褶皱、褶曲、小断裂、构造挤压软弱夹层、构造挤压破碎带发育。
施工初期考虑施工成本,计划采用人工开挖调压井导井,导井直径1.8m,开挖量约457m³。
通过开挖上室及上端引水隧洞揭示的地质情况,发现井筒岩石破碎且渗水多,人工开挖支护难度大,且开挖过程中极易塌孔,加之工程要求工期紧,综合各方面因素,考虑调整施工方案,2.施工方案比选以100m长导井为例,采用BMC300型反井钻机,进行对比分析。
反井钻机主要技术参数:导孔直径Ф241mm,钻进推力550kN,扩挖直径Ф1.4m,扩孔拉力1250kN,设备额定功率108Kw,额定电压380V。
2.1反井钻机施工时间(1)反井钻机准备时间约为12~15天,包括设备基础、钻机安装、沉渣池砌筑等;(2)Ф241mm导孔钻进速度约5m/天,耗时约20天;(3)Ф241mm钻头拆除,Ф1.4m钻头安装,耗时约1天;(4)Ф1.4m导井扩挖速度约5~15m/天,平均5m/天,耗时约20天;(5)反井钻机设备拆除,耗时约3天。
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用
2.反井钻机的工作原理
反井钻机是一种利用液压动力控制钻杆旋转和推进的定向钻井装置。
其工作原理如下:通过液压泵系统提供高压液体,经过液压系统各部件调节后,驱动电动机带动液压泵旋转,使高压液体通过液压系统进入液压马达,驱动钻杆旋转。
液压系统还通过调整液压泵的出
口流量和压力,控制钻杆的推进速度和力度,从而实现对钻杆的定向控制。
3.反井钻机在长斜井导井施工中的应用
3.1 定向控制精度高
反井钻机的液压系统能够实现对钻杆的精确控制,确保钻井方向的准确性。
其通过调
节液压泵的出口流量和压力,控制钻杆的旋转速度和力度,使得钻杆可以在不同角度和方
向进行旋转,从而实现对井眼方向的精确控制。
这一特点使得反井钻机在长斜井导井施工
中能够准确地进行钻井方向控制,提高导井施工的准确性和效率。
参考文献:
[1] 王勇,李峰. 反井钻机与长水平井钻井技术的研究[D].西南石油学院,2014.
[2] 王海平. 反井钻机技术在长斜井导向钻井中的应用[J]. 中国石油大学学报(自然
科学版),2014,(01): 146-149.。
水电工程深竖井施工反井钻技术的应用水电工程深竖井施工反井钻技术的应用随着经济的不断发展,现代社会对于水电能的需求也随之增加。
水电工程中,深井的开采是其中重要的一项工程。
然而,由于深井开采中存在着众多的技术难题,如井壁稳定性、井筒完整性、生产效率等问题,使得深井开采成为了多个行业所面临的难题。
为此,反井钻技术应运而生,成为了深竖井施工中的一大利器。
反井钻技术是指在深井施工中,将钻井机悬挂在井口上方,然后通过钻杆将钻头从井口反向钻进井壁,并向下逐渐推进至所需深度的施工方法。
反井钻技术的优点主要体现在以下几个方面:1.提高施工效率。
反井钻技术可以大大提高施工的效率,一方面可以缩短深深度,另一方面也可以减少硬岩层等材料的钻探时间。
同时,反井钻还能够增加钻探速度,提高施工的总体效率。
2.减少井壁稳定性的影响。
施工的同时,反井钻可以将钻机等设备从井口悬挂,由此避免了设备和人员的重压对井筒稳定性的影响,可以有效减小井筒断裂和倒塌的风险。
3.提高施工安全。
反井钻施工过程中,钻井机、管道等设备不接触井底,能够有效避免设备下落和人员跌落等安全问题,提高安全性。
4.减少施工成本。
相比于传统的井壁正向钻探,反井钻可以减少井壁的土方开挖,降低施工成本。
同时,反井钻所需人力、设备与费用等成本也比传统方法更少。
应用反井钻技术,可以有效地提高深竖井施工的效率和质量,使得深井开采的难度得到很大的缓解。
但是,反井钻技术在施工过程中也面临着与传统方法不同的一些挑战。
为了克服这些难题,需要加强研究和实践。
总而言之,随着技术的不断进步,反井钻技术将会在深竖井施工中得到更广泛的应用。
未来,我们还需要不断地加强技术创新和实践,为深井开采提供更加有效的技术支持。
反井钻机施工及其应用国产反井钻机在水电工程的应用谭金龙马绍龙摘要:反井钻机导井施工方法于1950年在北美首先发展,60年代中期,反井钻机导井施工方法在欧洲,特别是德国开始受到欢迎。
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,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,并取得了高效、安全、优质、经济的效果。
水电十四局是较早应用、探索反井钻机导井施工的水电施工企业,5年来对反井钻机的应用,特别是国产反井钻机的应用进行了深入、全面的探索,并取得了一定的经验。
关键词国产反井钻机导井施工方法水电工程应用一、前言1、反井钻机概述反井钻机导井施工方法于1950年在北美首先发展,60年代中期,反井钻机导井施工方法在欧洲,特别是德国开始受到欢迎,当时反井钻机钻孔直径为1.2m,深度为150~200m;而到70年代初期,钻孔直径可达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,钻孔直径为 1.2~6.0m,钻孔深度可达900m,德国维尔特公司生产的HG100、160、210、250、330SP系列,钻孔直径从1.4~6.0m,钻孔深度高达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 -90~300系列、长沙矿山研究院生产的TYZ1000~1500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,钻孔深度可达250m。
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,并取得了高效、安全、优质、经济的效果。
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、云南大朝山水电站等使用。
井底煤仓快速施工作者:潘利刚来源:《城市建设理论研究》2014年第01期摘要:反井施工煤仓,加快了施工进度,并且经济节省上也取得了明显效果。
关键词:煤仓施工:反井钻机中图分类号: TU71 文献标识码: A1·工程基本概况 1.1概况赵楼煤矿井底3#、4#煤仓距离主井平面距离为3335m、3405m,煤仓深度为30m,煤仓上口标高为-909.00m,下口标高为-939.00m,煤仓形状为圆形立式。
煤仓荒径为8.4m,净径为7m,掘进断面为55.39m2,净断面为38.47m ,采用锚、网、混凝土+槽钢井圈联合支护,钢筋浇筑600mm,施工时候混凝土凝固期间,穿插施工2个煤仓。
1.2地质构造情况:根据检验孔资料,煤仓施工范围内穿过粉砂岩、细砂岩。
岩层总体表现为单斜构造,总体表现西高东低,倾角为5 ~8°,无断层、岩溶陷降落柱等地质构造。
根据相邻地区地质情况,本煤仓在施工过程中无地质构造。
岩性描述依次为:粉砂岩:灰绿色、成份以石英为主,长石次之,含少量暗色矿物,分选中等,棱角-次棱角状。
接触式泥质胶结,块状坚实,与下附岩层为突变接触,细砂岩:灰白色,以石英为主,长石次之,含少量暗色矿物,分选好,颗粒均匀,泥质胶结,块状。
2·施工总体方案煤仓先用反井钻机做导孔后,采用钻爆法施工,仓体穿煤段施工时,爆破上采取多打眼、少装药、小循环等控制措施,保证爆破的效果;一个循环完成后及时进行初喷防止掉碴,喷浆厚度为100mm挂设双层金属网,仓体采用短刷短支的方法进行施工,按设计要求浇注混凝土。
施工工艺流程:钻中心导孔→掘进1.5m直径施工洞→安装绞车、固定天轮等提升系统→安置临时封口盘→短段刷大煤仓→浇筑煤仓上锁口→短段支护煤仓→砌碹煤仓→施工煤仓下锁扣安装漏斗→完工验收。
2.1钻中心导孔根据技术部门给定的煤仓中心位置标志安装钻机,钻孔直径108mm,垂直向下打设钻孔一个与仓底煤仓装载硐室打通。
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-1200ZFYD-1500ZFYD-2500导孔直径(mm)200250250扩孔直径(mm)120015002500钻孔深度(mm)200100100钻杆直径(mm) 150200200导孔钻速(r/min) 0 ~350 ~350 ~35扩孔钻速(r/min) 0 ~170 ~170 ~12主轴扭矩(kN·m)10.7 ~21.522 ~4468.5 ~98许用最大推力(kN) 170222.5222.5拉力(kN)44011541470钻孔倾角(o)60o ~90o60o ~90o60o ~90o主机重量( 包括搬运车) (t )3.656.59.41主机搬运尺寸(长宽高)(mm )2160×940×15432309×1142×17042473×1420×2089主机工作尺寸(长宽高)(mm )1915×1020×25002265×1245×27642690×1590×2900钻杆有效长度(mm )100010001000钻孔偏斜率(% )≤ 1≤ 1≤ 1电机功率(Kw )62.5121166.5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 )505050低矮型系列反井钻机简介一、国产反井钻机类型及其特点反井钻机是一种机械化程度高、安全高效的反井施工设备。
尤其是用它钻凿煤矿的反井、井下煤仓、溜煤眼、延伸井筒及各种暗立井时可大大提高建设速度。
嘲自圈 第34卷第7期201 4年7月 山西煤炭 SHANXI COAL
文章编号:1672—5050(2014)07—0008—03 DOI:10.3969/j.issn.1672—5050.2014.07.003
BMC 600反井钻机在杨家庄回风立井的应用 申瑞龙 (晋城煤业集团长平公司,山西晋城048400)
摘要:立井施工中设备较多,工艺复杂,施工周期长。目前,急需改进立井施工的工艺、设备等,以提高建井速度。长平 矿在杨家庄回风立井施工中对BMC 600反井钻机的成功应用进行了总结,可作为寻求立井施工新工艺、新技术的参考。 关键词:反井钻机;立井;应用 中图分类号:TD265
1 工程概况 为实现分区通风,长平矿拟在杨家庄施工一回 风立井,井筒净直径4.7 m,垂深205 m。支护井颈段 采用钢筋混凝土浇注,厚度300 mm,长度10 m;井身 段采用锚喷支护,喷厚150 mm,长度195 m。鉴于该 井筒工期紧、工程量小、功能简单等特点,决定采用 BMC 600反井钻机进行施工。
2 BMC 600反井钻机的工作特点 反井钻机主要是将立井钻机和巷道掘进机技术 相结合而形成的新设备和新工艺。近年来,随着反井 工艺的不断成熟,反井钻机研制技术的不断完善,大 功率反井钻机的出现为直接钻进大直径井筒成为 可能。 反井钻机适用必须具备两方面的条件:一要求 井下巷道已延伸至井筒下水平;二井筒下水平必须 具备出矸系统、排水系统和运输系统、通风系统。 反井钻机是连续钻进导井的机械化设备,其施 工工艺是将反井钻机安装在地面浇筑的混凝土基础 上,由上向下钻进小直径导向孔,导孔与井下巷道贯 通后,拆掉导孔钻头,安装扩孔钻头,由下向上扩孔。 导孑L钻进时破碎下的岩屑由循环液带出地面,扩孔 时破碎下来的岩屑靠自重落入下水平,由装载机或 其它设备从井下运走。 3风井施工过程
结合钻机的施工工艺和风井的地质条件,风井
煤矿煤仓反井钻机施工安全措施在煤矿煤仓反井钻机施工前,必须要严格按照相关规定和标准制定安全管理方案,明确各个环节的职责和任务,加强对施工现场的监测和管理,确保施工过程中安全可靠。
安全管理方案安全管理方案是煤矿煤仓反井钻机施工的重要保障。
根据国家相关标准和规定,应当对施工前的设计、选址、地质勘探、设备检验、资金预算等方面进行论证评估,明确施工的可行性和风险点,并将评估结果形成安全管理方案。
安全管理方案应当包含以下方面:1.施工组织管理施工组织管理应当包含人员组织、责任分工、日常检查等方面。
其中,人员组织包括对施工人员的资格要求和技能培训;责任分工则是对施工各个环节进行的责任分配;日常检查应当对施工现场进行的安全检查、风险评估、措施调整等方面进行日常管理。
2.施工现场管理施工现场管理是确保工程顺利进行的关键点,主要包括对施工现场环境、作业设备、通风排毒等方面进行管控。
特别是通风排毒,煤矿煤仓反井钻机施工需要进行大量的地下作业,通风排毒必须符合标准要求,并在实际操作中不断调整和完善。
3.施工过程监测施工过程监测应当对施工过程中的环境变化、作业状态进行动态监测,及时调整和采取应急措施。
监测的内容要包括各种声音、温度变化、浓度变化等方面,以便及时发现风险点,从而采取相应措施。
4.施工质量控制煤矿煤仓反井钻机施工的过程中,质量监控非常重要,只有保证质量可靠,才能确保施工的安全性。
施工质量监控应当对机器设备、施工方案、作业人员的操作等方面进行监督,并在实际操作中不断加强。
安全措施在施工过程中,还需要采取一些安全措施,以确保施工的顺利进行。
安全措施主要包括以下方面:1.施工期间设立警示标志在施工现场及周边设立安全标志牌,禁止非施工人员进入,并设置安全区域,保证周边交通秩序。
2.配备安全保障装置施工设备要驾驶装置或安装声光报警装置,确保施工机械运行安全。
3.进行施工现场安全检查通过对施工现场的检查,及时发现隐患点,采取相应技术措施和行政管理措施控制工程安全风险。
反井钻机施工技术安全措施由于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。
为了进一步搞好此施工钻孔工作的顺利开展,特编制此措施,所有相关人员必须严格按照本措施的要求执行。
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照以下操作章程操作: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、认真学习作业章程,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转情况,检查钻机各部件、系统是否符合施工要求和标准,发现问题应当由快速进行处理。
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--联接并拧紧钻杆--机械手放回至原处--旋转下放动力水龙头--联接并拧紧钻杆--提升动力水龙头--取出专用工具--打开洗井液--继续钻进。
11、换接钻头操作程序:用电话联络--卸下三牙轮钻头及接头--把扩孔器提到预装位置--旋转动力水龙头接好钻杆与扩孔器。
煤矿暗立井反井钻机一次成井和钢板-混凝土支护技术周水生;程守业;朱翔;马奕博【摘要】反井钻机钻井法已成为我国立井施工中的主要工法之一,广泛应用于地下工程建设领域,具有机械化破岩、效率高、质量好的特点.内钢板-素混凝土井壁,可充分发挥2种材料的强度,达到提高结构整体支护能力的目的.内钢板-素混凝土井壁支护方法结合反井钻机施工,可实现井下无人作业,施工安全;且具有装配式施工、机械化施工等优点,使机械化施工程度更高,进一步丰富了反井钻井施工工艺.该项技术已在安徽淮南张集煤矿得到成功应用,取得了良好的效果.【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2018(039)004【总页数】4页(P1-4)【关键词】暗立井;反井钻机;一次成井;单内钢板-素混凝土复合井壁【作者】周水生;程守业;朱翔;马奕博【作者单位】淮南矿业(集团)有限责任公司,安徽淮南 232000;煤炭科学研究总院建井研究分院,北京 100013;北京中煤矿山工程有限公司,北京 100013;淮南矿业(集团)有限责任公司,安徽淮南 232000;煤炭科学研究总院建井研究分院,北京100013;北京中煤矿山工程有限公司,北京 100013【正文语种】中文【中图分类】TD265.121世纪是地下工程迅速发展的时期,为了充分利用有限的空间资源以及自然资源,需要建设大量的地下工程结构,满足各类生产需要。
在煤矿、水电、铁路、市政、冶金、非煤矿山等多个领域的地下工程建设中,存在不同用途的立井和斜井,立井工程施工速度是制约地下工程建设速度的关键所在。
反井钻机钻井法是高效的立井施工方法之一,在工程实践中,得到了广泛应用。
为提升反井钻机钻井法的施工效率,扩大反井钻机钻井法在不稳定地层中的应用范围,研究解决单内钢板-素混凝土复合井壁等大直径反井井筒支护技术问题,显得非常重要。
应在符合国家设计和施工规定的前提下,研发反井钻机钻井法新技术、新结构、新工艺,确保工程施工和使用安全。
反井钻机在井下煤仓施工中的应用
摘要:本文通过对反井钻机在井下煤仓导井施工的应用,为同类井下煤仓导井施工提供了一定的经验借鉴。
关键词:矿山工程;井下煤仓;反井钻机;导井施工
中图分类号:f407.21文献标识码:a文章编号:
1、工程概况
赵家寨西翼采区煤仓设计净直径10.0m、净断面78.5㎡,掘进断面94.98㎡,深33.186m,底部设计成双漏斗;煤仓上口位于西翼上仓皮带巷机头硐室上平台,西翼上仓巷上平台现采用锚网喷支护,净断面20.7m²;煤仓下口位于主井底装载硐室行人斜巷与装载皮带巷交岔点向东108m处,与装载硐室皮带巷相连,煤仓下口处巷道现采用锚网喷支护,净断面13.6m²。
2、施工方案
对于下部有出口的竖井工程,井身开挖一般采用先导井后扩挖的施工方案。
导井施工方法有正井法和反井法,正井法是由上向下掘一小井,这种方法工效低、不安全,除在特殊条件下已很少应用;反井法由下向上施工导井,石渣直接落到井底,施工速度高于正井法。
反井法主要有木垛法、吊罐法、爬罐法、反井钻机法,木垛法、吊罐法、爬罐法需要施工人员进入工作面,存在较大的安全隐患;反井钻机法实现了全机械化施工,不需要施工人员直接进入工作面,并可以连续施工,效率高,速度快,安全性好。
结合赵家寨西翼煤仓的实际情况采用反井钻机施工导井,具体施
工方案为:2.1在上仓皮带巷机头硐室煤仓上口先施工反井钻机基础。
2.2反井钻机在煤仓的近中心位置正向钻一个φ241mm的导孔与装载硐室皮带巷贯通。
2.3在煤仓底完成扩孔钻头的安装,自下向上一次完成φ1400mm 导井的扩孔。
2.4 在煤仓下口合适位置安装一台耙碴机和一部皮带,及时将石碴排至装载皮带上运出。
3.煤仓导井施工机械设备配置
导井直径采用1400mm,根据实际情况,选用zfy1.4/300(bmc 300)型反井钻机进行施工。
反井钻机型号及技术参数如下:
本煤仓采用的是防爆型zfy1.4/300(bmc 300)反井钻机,该钻机采用全液压驱动,主要由主机、操作台、主泵机、、副泵机、钻具等组成。
其中钻具包括导孔钻头、φ1.4m的扩孔钻头,钻杆(开孔钻杆、稳定钻杆和普通钻杆)等。
为满足施工需要,另需配置泥浆泵、潜水泵、吊装工具等设备。
4.施工准备
4.1 风、水、电布置
4.1.1 施工用风:利用矿方提供的供风系统集中供风。
4.1.2 施工用水:主要用于冲洗排渣、冷却钻头、冷却液压油等。
沉碴池、泥浆池紧连钻机基础混凝土布置;循环水系统所需洗井液池容积不低于5m³,将水源引入蓄水池后用潜水泵送入油泵车的冷却水箱,循环冷却油温,油泵车出水口设置一个三通接头,三通接头的一端接入蓄水池,另一端接入孔口。
将蓄水池内水用潜水泵直接连接至钻机供排渣使用,使用80㎜供水专用管路,水量不小于15~20m³/h。
4.1.3 施工用电:线路由矿方提供,接至施工现场,设有井下固定660伏电源供电。
反井钻机为连续作业,为保证安全施工,在钻机、循环池等位置分别设置不小于200w的照明灯,供施工使用。
4.2 钻机基础施工
钻机基础施工根据反井钻机施工要求,反井钻机布置首先应进行基础面开挖和混凝土浇筑施工。
在煤仓上口正上方布置钻机基础(以图纸设计布置)。
要求场地平整,清理到完整基岩,基础砼标号不小于c20。
当混凝土达到7天龄期强度后,进行设备安装,钻机吊装就位并调平后再浇筑二期混凝土。
4.3 工作面主机吊装施工
巷道内主机吊装采用手动葫芦,在洞顶岩石较好部位预装φ28锚杆,锚杆与垂直方向成45°夹角。
在锚杆端部焊接封闭性挂钩,焊接挂钩尽量靠近开挖岩层边缘,以减少其所占空间。
5.反井钻机钻井施工方法
根据本工程特点及工期要求,导井作业分为二次进行,即先钻进正导孔,再进行反扩孔的施工。
5.1 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。
在运输过程中根据实际条件进行排放运输至工作面,反井钻机至工作面的摆放顺序依次为:主机、操作台、副泵、主泵,电控部分根据现场临时布置。
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60°或90°,与洞中心轴线吻合,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,并进行二次浇灌混凝土。
5.2 正导孔施工
导孔钻进的过程,也是对地层的勘探过程,反井钻机虽然不是取芯钻进,但根据对钻进过程观测以及返出岩屑的情况,根据以往的经验,可以对地层有初步定性分析和了解,为φ1.4m扩孔钻进、孔壁维护以及最后扩挖到设计直径提供参考资料。
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。
直到和下水平洞贯通。
5.3 扩孔钻进
扩孔开孔,当扩孔钻头接好后,慢速上提钻具。
直到滚刀开始接触岩石,然后停止上提,用最低转速(5~9rpm)旋转,并慢慢给进、保证钻头滚刀不受过大的冲击而受到破坏,给进一些停下,等刀齿把凸出的岩石破碎掉,再继续给进。
开始扩孔时,下边要有人观察,将情况及时通知操作人员,等钻头全部均匀接触岩石,才能正常扩孔钻进。
在扩孔过程中,当岩石硬度较大,可适当增加钻压,反之可以减少钻压。
扩孔时,要及时出渣,防止堵孔。
扩孔过程,也是拆钻杆的过程,拆下的钻杆要进行必要的清理,上油带好保护帽。
当钻头始至距基础2.5m时,要降低钻压慢速钻进,并且要认真观察基础周围是否有异常现象,如果有,要及时采取措施处理。
慢慢的扩孔,直至钻头露出地面。
6.特殊情况处理
导孔施工时,如果因地质有裂隙,导致孔口不能正常地返水和排碴时,应对破碎带、泥岩等地层进行必要的处理,根据钻进过程观察,导孔钻进钻到这些地层时,加大循环量,将断层中泥质部分冲洗较干净后,提钻进行灌浆处理,水泥砂浆配合比为1:1:1.6(水:水泥:砂),灌浆时由稀浆逐渐增大稠度,使其达到一定的扩散范围。
然后重新钻进到孔,当通过全部影响带后,再将钻具提出,用稀浆进行全孔灌浆,主要是增强地层稳定性和封堵部分地层涌水,然后继续钻进直到和下水平洞贯通。
7.结语
zfy1.4/300(bmc 300)型反井钻机在施工中具有钻井工艺简单、
施工安全可靠、施工配置人员少、成井速度快等特点,能够有效降低施工危险性。
该钻机在本工程中的应用极大地缩短了煤仓的开挖工期,为煤仓二次扩挖创造了较好的工作环境。