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反井鑽機

(反井鑽機)

鎖定
反井鑽機是通過鑽機的電機帶動液壓馬達,液壓馬達驅動水龍頭,並利用液壓動力將扭矩傳遞給鑽具系統,帶動鑽桿及鑽頭旋轉,導孔鑽頭或擴孔鑽頭上的滾刀在鑽壓的作用下,沿井底岩石工作面做純滾動或微量滑移。同時主機油缸產生的軸向拉、壓力,也通過動力頭、鑽桿作用在導孔鑽頭或擴孔鑽頭上,使導孔鑽頭的滾刀在鑽壓作用下滾動,產生衝擊荷載,使滾刀齒對岩石產生衝擊、擠壓和剪切作用,破碎岩石。
中文名
反井鑽機
外文名
raise boring machine
特    點
工藝簡單、鑽井速度快
應    用
地下井筒建設

反井鑽機工作原理

被破碎的岩屑在導孔鑽進時被正循環的洗井液沖洗,岩屑沿着鑽桿與孔壁間的環形空間由洗井液提升到鑽孔外。在擴孔時將導孔鑽頭卸下,安裝反擴滾刀,岩屑靠自重直接落到下水平巷道內,採用裝載機和運輸設備及時清理運出。該機器施工工藝簡單,鑽井速度快,適應性強,能滿足不同岩層施工需求。 [1] 

反井鑽機鑽機應用範圍

反井鑽機施工主要用於地下井筒建設中。反井鑽機應用範圍見下表:
應用領域
階段性臨時工程
臨時工程
永久工程
煤炭系統
各種溜矸孔(煤倉、暗井、主井、副井、風井)
採區風眼、溜煤眼、溜矸眼、瓦斯抽放孔 、安全救護鑽孔
通風井、下料井
水電系統
各種導井(壓力管道、出線井、調壓井、電梯井)
施工期間通風豎井(長大隧洞、地下調壓室)、加固鑽孔
地下永久建築(廠房、變壓室等)通風豎井、觀測孔、
其它開採礦井
各種溜井(井筒、礦倉)
採區風眼、溜礦眼、溜渣眼、材料人員井
通風孔等
地下建築
各種導井
施工期間通風孔
通風井、進出口

反井鑽機施工工藝

反井鑽機施工主要分四階段:
(1)準備階段。具備相應水、電條件後。將反井鑽機安裝在預先澆築好的混凝土基礎上,連接好各部分液壓系統管路和電氣線路,進行運轉調試。
(2)導孔階段。驅動鑽機,自上而下鑽進導向孔。主軸的扭矩和推進缸的軸向進給通過鑽桿傳遞給導孔鑽頭,形成逐漸加深的 導向孔。導向孔直徑一般為216~270mm。自鑽桿中心而壓入的泥漿液,攜帶破碎的巖渣通過鑽桿與導向孔間的環形空間從井口排出。導孔和下部隧洞貫通 後,本階段結束。
(3)擴孔階段。在下部隧洞拆掉導孔鑽頭,連接好擴孔鑽頭,開始自下而上的擴孔鑽進工序。擴大後的井筒直徑一般為1~2m。擴孔鑽進時破碎下來的岩屑靠自重落到下水平,由裝載機或其它裝載設備運出。
(4)收尾階段。導孔全部擴透後,經過鑽頭吊裝、主機放倒、清理工作面、井口防護等工作後結束施工。 [2] 

反井鑽機施工優勢

(1)施工安全。和其它反井施工方法相比,反井鑽機施工時,工作人員不需進入工作面,進行打眼、裝藥和臨時支護等作業,工作人員都在環境和安全狀況較好的上部,施工人員不再受落石、淋水、有害氣體的傷害,避免了全事故的發生。
(2)工作效率高。反井鑽機施工為機械化連續作業,速度快,比其它施工方法提高工效5-10倍。為後期施工創造了良好的條件,其綜合效益顯著。
(3)工程質量好。反井鑽機採用滾刀機械破巖,對圍巖破壞小,井壁光滑,有利於擴挖溜渣、通風、排水。
(4)反井鑽機採用液壓傳動控制,操作簡單,工人勞動強度低。

反井鑽機鑽機工作條件

(1)鑽機在巷道內工作面高度不得低於5米,寬度不得低於4米,設備進場公路能滿足設備吊裝作業。
(2)施工現場用電設備為380伏,總功率不得低於250KW,現場施工用水量不得低於10立方/小時,連續供應,施工水池蓄水能力不得低於12立方,水池高度必須低於反井鑽機施工基礎,便於導孔時洗液迴流池中,循環利用,水池底部砂漿抹面,防止水流失。
(3)施工基礎長、寬不得低於3米,基礎厚度不得低於1米,施工前必須開挖到硬基岩面才可以進行基礎澆築,否則極容易造成塌孔。 [3] 
參考資料
  • 1.    龔建宇. 反井鑽機立架機構的優化設計[J]. 煤礦機械,2017,38(08):13-15.
  • 2.    任文兵. 反井鑽機在煤礦斜井和切眼施工中關鍵技術研究[J]. 能源與環保,2017,39(08):101-104.
  • 3.    彭先林,李佰存,吳君寧,鍾華明,彭曉春. 對反井鑽機鑽井工藝的認識和應用[J]. 江西煤炭科技,2008,(02):94-95.