金矿通风井反井施工技术研究及应用

我国金矿施工100m左右立井反井施工技术已较为成熟,在滩涧山金矿实施深井160m、大直径3m立井一次成井工程尚属首次。通过分析岩石柱状图获取岩石抗压强度,研究并计算反井钻机扩孔工况时拉力、扭矩参数,结合参数选用BMC400反井钻机。在缺少相关施工经验和岩层具体发育情况等条件下,采用地质钻机钻凿导孔与反井钻机一次成井配合,丰富了反井施工技术的内涵,合理控制转速,布置三合金翅稳定钻杆保证导孔偏斜率,进行钻具改造设计,井筒偏斜率均控制在0.2%以内,成功完成工程。实践表明,在金矿采用反井施工技术钻凿大直径深立井的成功经验值得推广和借鉴。     

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。     

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.     

铁矿井下近300m深立井反井施工技术研究

黑龙山铁矿井下设计施工3条近300m深立井井筒,为实现施工的安全高效,采用反井施工技术。铁矿井下施工100m以内浅立井反井施工技术已较为成熟,但施工近300m深立井在国内尚属首次。通过岩石柱状图分析岩石条件,获取岩石抗压强度、松散系数等数据,计算钻机导孔推力、导孔扭矩、扩孔拉力、扩孔扭矩,结合参数决定采用BMC300型反井钻机。施工中严格执行设计施工参数,合理控制转速保证导孔偏斜率,在合理位置布置三合金翅稳定钻杆,在缺少相关施工经验以及岩层裂隙发育等条件下顺利的完成了施工任务,井筒偏斜率均控制在0.5%左右。实践表明,采用反井施工技术施工井下深立井的成功经验值得推广和借鉴。     

反井钻机在立井井筒延深工程中的应用

介绍了LM-120反井钻机在国投新集三矿主井井筒延深工程中的应用情况。该井筒延深215m。施工中采用反井钻机先自上而下钻导向孔,再自下而上扩孔成反井,最后采用人工钻爆法自上而下刷砌成井。在导向孔钻进时,根据具体地层情况,钻进到一定深度后,进行1次或多次孔内压力注浆,充填裂隙,加固岩层,保证了扩孔和刷砌井筒时围岩稳定,不漏水。     

反井钻机在立井井筒延深工程中的应用

介绍了LM-120反井钻机在国投新集三矿主井井筒延深工程中的应用情况.该井筒延深215m.施工中采用反井钻机先自上而下钻导向孔,再自下而上扩孔成反井,最后采用人工钻爆法自上而下刷砌成井.在导向孔钻进时,根据具体地层情况,钻进到一定深度后,进行1次或多次孔内压力注浆,充填裂隙,加固岩层,保证了扩孔和刷砌井筒时围岩稳定,不漏水.     

ZFY5.0/600型大直径反井钻机研究

根据大型煤矿建设采区风井发展趋势,研究5m大直径反井钻机技术,以快速安全建设风井井筒,介绍了大直径反井钻机用途、主要技术参数、技术关键和结构特点,并对钻机核心多马达驱动系统、多油缸推进系统、液压系统、新型电液控制系统和分体组装式大直径扩孔钻头结构进行详细说明,最后介绍反井钻机钻进国内最大直径5 m煤矿风井井筒的实例应用情况。     

反井钻机在立井井筒延深工程中的应用

介绍了LM-120反井钻机在国投新集三矿主井井筒延深工程中的应用情况。该井筒延深215m。施工中采用反井钻机先自上而下钻导向孔，再自下而上扩孔成反井，最后采用人工钻爆法自上而下刷砌成井。在导向孔钻进时，根据具体地层情况，钻进到一定深度后，进行1次或多次孔内压力注浆，充填裂隙，加固岩层，保证了扩孔和刷砌井筒时围岩稳定，不漏水。     

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。     

济宁3号井副井反井钻井施工技术

利用ＬＭ－２００型反井钻机在济宁３号井副井２９８ｍ深的井筒内,穿过９７ｍ冻结段,钻成深２６０ｍ反井的施工技术,证明这种冻结法和反井钻机相结合的凿井工艺,开辟了井筒施工新途径,有广阔的推广应用前景。     

石碌铁矿不良地质条件下主溜井施工技术

石碌铁矿主溜井设计井筒长度为300 m,净直径为4.5 m,井口设在-120 m水平。由于主溜井处于不良地质环境下,施工难度较大。根据现场地质条件,矿山采用反井钻机施工主溜井,对施工过程的堵井事故进行了有效处理,并采取了合理的锚网及钢纤维砼井筒联合支护技术,较好地解决了不良地质条件下主溜井的施工难题。     

济宁三号矿井副井反井钻井施工技术

济宁三号矿井副井是国内第一次使用反井钻机施工的冻结井。煤炭科学研究总院北京建井研究所和兖州矿业（集团）公司第三十二工程处利用LM-200型反井钻机在298m深的井筒内穿过97m厚的冻结段和163m的非冻结段。钻成了260m深的溜矸孔。孔斜率仅为0．85‰。[第一段]     

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。     

低矮型反井钻机设计

在地下各种类型的井筒建设中,部分施工受到井下巷道空间的限制。根据施工基本参数,研究并计算破岩参数、反井钻机技术参数,设计了低矮型反井钻机结构。     

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。     

反井钻机在某特长隧道通风竖井施工中的应用

随着社会的快速发展,越来越多的隧道埋深逐渐增大,在特长隧道中布置通风竖井显得尤为重要,而如何安全、高效掘进通风竖井是施工过程中面临的主要难题之一.反井钻机已成为我国竖井施工的主要工法之一,将反井钻机施工技术应用于东梁底特长隧道通风竖井施工中,对东梁底特长隧道通风竖井的工程概况进行了介绍,分析了反井钻机的技术参数,并从地质钻探取芯、导孔施作、扩孔施工、伞钻施工和井筒支护等几个方面对施工方法进行了研究.结果表明,反井钻机施工技术在东梁底特长隧道通风竖井施工中应用效果较好,可为类似工程提供参考.     

大直径瓦斯抽排井钻进技术分析

井下瓦斯抽放对煤矿安全生产起着重要的作用,抽采出的瓦斯必须集中输送到地面加以综合利用。建设单独通向地面的瓦斯抽排井与传统的矿井管道布置方式相比,具有明显的优势。由于瓦斯抽排井直径远大于地质勘探与石油钻孔,又比煤矿井筒小得多,因此只能采用钻机施工。归纳总结了瓦斯抽排井的作用与结构形式,并将其分为集中瓦斯抽排井和管道式瓦斯抽排井两种类型。集中瓦斯抽排井可以采用普通凿井法、竖井钻机和反井钻机等方法施工;管道式瓦斯抽排井往往采用机械钻进方式施工,钻进技术的关键是高效排渣、管道安装和管道固定。比较了不同钻机(包括地质钻机、石油钻机、潜孔钻机、竖井钻机和反井钻机等)钻进工艺、不同排渣方式(包括正循环排渣、反循环排渣和自由落体排渣等)的适用范围及优缺点,并对钻孔泥浆中、裸孔内管道安装工艺进行了阐述。指出反井钻机施工瓦斯抽排井的优势,以及需要研究的技术工艺内容。     

矿山反井钻进技术与装备的发展现状及展望

论述了矿山反向凿井施工方法技术发展历程,汇总了目前反井钻机在地下工程建设领域的应用情况,对比了反井钻机钻井工艺和其他钻进工艺区别。反井钻井由主机、钻具和辅助系统构成,基于反井钻机工艺特点,将反井钻井方法分类为上扩法和下扩法,相应地研发了上扩式和下扩式2类反井钻机。在此基础上,提出了将反井钻机从井筒应用,拓展到大型非爆破节能开挖、地下工程破坏修复、地下工程服役期改造及安全救援等不同领域。     

桃园煤矿风井反井钻进导孔偏斜控制技术

桃园煤矿风井采用反井钻机施工溜矸孔,然后再刷大成井的方法施工。反井导向孔钻进施工中,由于应用了偏斜控制技术,取得了进度快、质量好的效果,为扩孔钻进和随后的井筒刷砌施工创造了良好的条件,同时也为反井钻井施工提供了经验。     

大倾角压力管道斜井机械破岩钻进技术与工艺探讨

随着抽水蓄能电站装机容量增加,输水系统发电水头高度增加,长距离、大倾角和大直径压力管道斜井工程成为必然需求,然而,其施工难度大、风险高,成为制约抽水蓄能电站建设的关键技术问题之一。通过梳理目前抽水蓄能电站压力管道开挖方法,分析得出采用爬罐法开挖时,具有工作面通风条件差、人员职业伤害大、辅助作业时间长等缺点;而采用反井法钻进施工时,形成的压力管道直径较小,且反井钻进过程中无法对破碎地层进行有效的初期支护等缺点。鉴于此,以国家"十二五""863计划"项目研制的竖井掘进机为基础,通过设备改造、技术研究和工艺论证等一系列研究,并综合分析在现有专用定向钻机、反井钻机钻进技术和装备的基础上,提出了以定向钻机+反井钻机+井筒掘进机为基础装备的抽水蓄能电站压力管道斜井全断面机械钻进工艺,其简要工艺流程为:(1)采用定向导孔钻进技术钻进反井钻井超前导孔,钻孔偏斜率可控制在0.3%～0.5%,并采用反井钻机扩大导孔;(2)采用反井钻机进行扩孔钻进,形成2.0～2.5 m的导井;(3)采用竖井掘进机进行二次扩挖,并利用导井作为向下排渣通道。此项"三机分步"施工的技术与工艺,能够满足倾角为50°～90°、长度小于800 m、最大直径达5.8 m压力管道斜井的建设需求。机械破岩方式减少了对斜井围岩的扰动破坏,有利于保障围岩的稳定性,能够实现大倾角、长距离和大直径斜井高效机械破岩钻进成井,推动建井技术与装备的机械化、无人化、智能化的发展。