反井钻机在回风立井施工中的应用

反井钻机施工是一种安全、高效、经济的井筒施工技术。山西兰花焦煤有限公司某矿新建1个回风立井,净直径4m,深度402.2m,采用反井钻机施工。扼要介绍了反井钻机选型及反井钻机施工工艺、施工特点和施工效果。该井筒反井钻机施工的成功实践,不仅是我国反井施工技术进步的重要标志,也为中小煤矿改扩建井筒采用反井钻机施工提供了借鉴。     

磷矿大直径暗立井反井施工技术

贵州开阳磷业有限公司沙坝土矿南翼回风暗立井工程,采用BMC600型反井钻机施工,5m直径一次成井。该工程为国内首次井下采用反井钻机直接扩刷5m直径井筒,也是国内非煤矿山领域首次进行直径5m的反井施工;施工中克服了狭小巷道内的设备运输和安装、5m大直径扩孔钻头井下组装、磷矿地层钻具适用性以及电气控制系统改造等多项技术难题,保证了工程顺利施工。工程施工效率高,最终成井效果良好,为我国非煤矿山领域大直径反井施工提供了经验。     

大直径反井钻机及反井钻进技术

为了满足煤矿快速建设采区风井需要,大直径反井钻机研制和反井钻井施工技术需进一步发展.针对大直径反井钻机技术关键,对大直径反井钻机技术参数、主机系统和钻具系统进行分析说明.介绍了国内大直径反井钻机开发研制情况,并给出工程实例.     

反井钻机钻井在井筒施工中的应用

随着煤矿井工开采技术的进步,不仅要求快速机械化掘进,且对井筒工程提出了新要求.采用反并钻机工艺实现井筒快速施工,充分利用反井钻机施工小直径钻孔速度快、质量好、钻爆法破岩效率高等特点.这种工艺主要包括用反井钻机钻井和钻爆法刷大,并通过实例介绍了反井施工工艺技术.     

千米大直径反井钻机驱动系统设计

根据千米大直径反井钻机大功率导孔和扩孔特性,设计了多变频电机驱动、高速小扭矩导孔、低速大扭矩扩孔的千米大直径反井钻机驱动系统。主要对千米大直径反井钻机驱动系统进行介绍,并对传统液压驱动反井钻机驱动系统技术特点进行了阐述,对比分析千米大直径反井钻机驱动系统技术优点。     

大直径深反井施工新技术

介绍了新型反井施工的详细工艺,在介绍各工序时引入定向钻进、新型反井钻机、竖井掘进机、滑模等与反井施工相关的新技术,最后介绍了这些新技术在煤矿井筒施工的应用实例,为大直径深井筒施工方案选择提供参考。     

水电工程大直径反井钻机一次扩孔成型施工技术的应用

云南以礼河四级电站复建工程2#引水竖井采用大直径反井钻机一次扩孔成型施工技术,成功钻进直径4.5 m井筒,改变了水电工程以往开挖大直径井筒使用反井钻机先钻小井,再由上向下刷大井筒的模式。实践证明,该施工技术安全、可靠、效率高、经济性好,对大直径反井钻机一次扩孔成型施工技术在水电行业中的推广应用具有指导性的意义,为以后水电站竖井设计和施工提供了新的思路。     

科技信息

LM-120型反井钻机由煤炭科学研究院北京建井研究所研究设计,江苏省苏南煤矿机械厂加工的LM-120反井钻机于1987年5月22日通过部级技术鉴定,并开始小批量生产。该钻机主要是为解决煤矿暗井(煤仓、井筒延深,通风孔等)施工技术落后而研制的。钻机设计可钻最大深度为120m,钻井直径1.2m。当暗井直径大于1.2m时,钻成孔后再用钻爆法从上往下进行刷大。钻机于1986年10月在开滦矿务局赵各庄矿进行工业性试验,先后共钻成5个总深度为291.4m的井孔,其中两个井孔的深度分别为83.1m和84.3m,取得了月平均成井速度大于200m的好成绩。钻进     

我国反井钻机钻井技术与装备发展历程及现状

反井钻机钻井技术是煤矿、金属矿山、水利水电、隧道等地下工程中井孔钻凿的根本性变革技术。介绍了近40 a来我国反井钻机钻井技术与装备的发展历程、反井钻机钻井理论与技术以及反井钻进工艺与应用的发展与现状;梳理了反井钻机钻井领域获批科研项目,以及围绕反井钻机钻井发表的论文和专利、出版的论著与标准;进一步介绍了反井钻机钻井围岩预加固和支护等稳定性控制技术,反井钻井机械破岩机理与破岩技术,反井钻机钻架稳定控制技术与动力驱动控制技术,反井钻机导孔钻具、导孔钻进排渣技术、导孔钻进偏斜控制技术以及导孔钻进风险分析与防控技术;反井钻机扩孔钻进钻头滚刀布置形制、扩孔排渣技术、扩孔钻进偏斜控制技术以及扩孔钻进风险分析与防控技术;反井钻机钻井降温除尘技术;给出了反井钻机在矿下溜矸孔、深大斜井、立井井筒延伸、双风井井筒和一次钻成大直径风井等工程中的应用,以及富水冲积层、冻结地层、注浆加固地层和瓦斯地层中反井钻井的应用。经过40 a的研究与实践表明,我国在反井钻机钻井领域已经形成以机械破岩理论和钻进技术为基础的反井钻机钻井成套技术与装备体系,为地下工程中井筒的安全、高效、绿色钻进提供技术保障,为我国无人化、机械化和自动化全断面钻井技术与装备的进步做出了重大贡献。     

磷矿通风井反井施工技术研究及应用

贵州福麟矿业有限公司新桥磷矿山二号井回风竖井工程采用了反井钻机钻井法施工,反井钻机一次扩孔成井直径为3.5 m。通过对矿方提供的地质检查孔岩心资料进行分析,研究计算了在该地层条件下反井钻机扩孔拉力和扭矩等工作参数,并最终选择了TSJ-2000型水源钻机与BMC400型反井钻机结合的技术方案来进行导孔和一次扩孔成井。在施工过程中克服了缺乏类似项目经验以及缺少岩层发育资料等实际困难,确保顺利完成了井筒贯通,使得井筒偏斜率控制在0.3%以内。实践证明,在该磷矿回风竖井工程中采用反井钻机施工大直径竖井开挖是可行的,并为此类大直径竖井开挖项目提供了宝贵经验。     

Ventilation shaft water inflow control rossarden tin mine,Tasmania, Australia

The Rossarden tin and tungsten mine in Tasmania Australia was opened in 1923 and was operated until recently by Aberfoyle Ltd. The last major development operation in this mine was the construction of a 1.2m diameter ventilation shaft to permit the expansion of workings in a new orebody, “The Lutwyche Prospect”, 380m below ground level. Because of a long history of reasonably dry mine workings and for reason of economics it was decided to construct the new ventilation shaft using the raise bore pilot hole as an investigation hole in advance of raise boring operations. The only water inflows expected were near the bottom where water had been intersected in mineral exploration holes. This paper examines the course of the shaft construction operations, the problems of water inflow and analyses the impact of assumptions made in advance on likely ground conditions on the project.     

巨野煤田郭屯矿井钻井法凿井技术研究

钻井法凿井技术在我国煤矿建设中取得了巨大的发展。但是，在山东省巨野煤田郭屯矿井，新生界冲积地层深近570m，大大超过了钻井法已经达到的440m冲积层深度。在郭屯煤矿，钻凿深约610m的井筒给施工技术带来严峻的挑战。本文对用钻井法施工郭屯煤矿井筒的可行性进行了探讨，为解决郭屯矿井凿井技术课题提出了建议。     

全断面竖井掘进机凿井技术

目前,我国煤矿井筒建设方法,以普通凿井法为主、特殊凿井法为辅。介绍了特殊凿井法中使用机械破岩的竖井钻机钻井技术、反井钻机钻井技术发展历程与应用现状。井筒掘进施工安全与效率是深井建设的基石,发展机械化凿井技术装备是深井建设少人化、无人化的保障。分析了部分断面掘进机凿井技术与装备的研究现状,提出了需要研制全断面竖井掘进机。对全断面竖井掘进机的井帮稳定、凿井工序、掘进参数等关键技术的特点和适用性进行了探讨。针对施工过程下部掘进、排渣与上部支护平行作业,指出滚刀破岩、上排渣和定向钻进将成为技术攻关的方向和工程应用的难点。尽快开发全断面竖井掘进机凿井技术是综合机械化凿井的发展方向和趋势,对于建井技术发展和地下工程建设具有重大意义。     

机械井筒钻进技术发展及展望

首先对国外机械钻进技术现状做了回顾;其次,对冲积层特殊钻井法凿井技术在国内产生、发展进行了回顾,并将钻井技术发展划分为“技术基础准备阶段”、“钻井工艺现场实验应用阶段”、“技术装备发展成熟阶段”和“技术、装备突破阶段”等4个阶段,提出钻井法凿井向西部弱胶结软岩煤矿井筒、矿山小直径垂直通道、市政工程以及非煤矿山工程发展方向和需要解决的技术问题;再次,对于反井钻机技术发展、钻凿煤矿井筒技术及难点等做了分析,列举出反井钻井凿井需要解决的技术问题;最后,对竖井掘进机技术发展提出展望,对竖井掘进机凿井破岩、排渣、支护和辅助系统作用进行了论述。通过分析得出：根据不同地质条件、工程条件采用不同的机械化凿井方法,才能达到减少井筒内施工人员,提高安全和工作效率目的。     

寺河矿上庄管道井反井施工技术

针对目前大直径管道井施工存在的效率低、安全性和经济性差等问题,提出了反井钻机一次成井工艺,介绍了表土层开挖、导孔、扩孔、锚网喷支护、井筒管路安装等施工过程及施工要点。实践表明,反井钻机施工上庄管道井,井筒施工进度、质量、管路安装质量和工程费用优势明显,为大直径管道井施工方案选择提供有利参考。     

利用机械通风实现基建矿井通风系统的构建

针对大中型基建矿井工作量大、掘进工作面多、施工环节复杂、井下需风地点多等特点,通过对比实验研究,确定利用临时机械通风实现基建矿井通风系统的构建。综合考虑各种因素,在矿井不同的施工阶段,平衡好生产与装备之间的关系,选定了临时主要通风机的型号,并安装2台于副井附近,副井井筒内布置2道风门,形成了主井、风井进风、副井回风的机械通风系统。工程实践表明,该通风系统稳定、安全、可靠,管理方便,缩短了矿建工程周期,提高了矿井抗灾减灾能力,为其它大中型基建矿井通风系统的构建提供了借鉴和参考,具有一定的推广应用价值。     

水泥砂浆在钻井井壁壁后充填中的应用试验研究

钻井井壁壁后充填固井需要充填浆液,传统的充填方式为水泥浆充填。但水泥浆充填,水泥消耗量大,成本高。信湖煤矿中央风井采用钻井法凿井,井筒第2段高壁后充填采用水泥浆和水泥砂浆2种材料,即用水泥砂浆替代部分水泥浆,达到了预期效果。简要介绍了水泥砂浆地面水平泵送试验及其与水泥浆性能对比试验和水泥砂浆壁后充填情况。     

超大直径工程井钻井垂直度控制工艺技术

介绍了机械钻井法施工矿山竖井中,直径8.3 m、深度286 m条件下钻井施工井筒垂直度控制工艺技术,主要包括增加粗径钻具重力控制和安设导向器控制钻井垂直度以及钻井垂直度的测量等关键工艺技术措施。