基礎澆築(一期含循環水池)→反井鑽機進場安裝(包括高壓洗井泵)測量初定位φ244mm導孔施工→鑽頭在預定深度出露(若未出露擴挖找鑽頭)→擴孔鑽頭安裝平台施工→擴孔鑽頭提升→擴孔鑽頭安裝→安裝平台撤出→φ1 200mm擴孔施工→擴孔鑽頭拆卸→反井鑽機撤除。鑽機型號/基本參數ZFY1.2/30/150ZFY1.4/40/200ZFY1.8/40/250導孔直徑
基礎澆築(一期含循環水池)→反井鑽機進場安裝(包括高壓洗井泵)測量初定位φ244mm導孔施工→鑽頭在預定深度出露(若未出露擴挖找鑽頭)→擴孔鑽頭安裝平台施工→擴孔鑽頭提升→擴孔鑽頭安裝→安裝平台撤出→φ1 200mm擴孔施工→擴孔鑽頭拆卸→反井鑽機撤除。

鑽機型號/基本參數 | ZFY1.2/30/150 | ZFY1.4/40/200 | ZFY1.8/40/250 |
導孔直徑(mm) | 244 | 246 | 250 |
擴孔直徑(m) | 1.2 | 1.4 | 1.4-1.8 |
鑽孔深度(m) | 150 | 200 | 300-250 |
出軸轉速(rpm) | 5-33 | 5-33 | 5-33 |
額定扭矩(KN·m) | 15 | 20 | 25 |
扭矩(KN·m) | 30 | 40 | 40 |
推力(kN) | 350 | 350 | 700 |
擴孔拉力(kN) | 850 | 850 | 1250 |
鑽孔傾角(°) | 60-90 | 60-90 | 60-90 |
主機重量(t) | 6 | 7.2 | 7.5 |
主機運搬尺寸(長寬高)( mm) | 2290*1110*1430 | 2950*1370*1700 | 2670*1380*1560 |
主機工作尺寸(長寬高)(mm) | 2977*1422*3277 | 3230*1770*3448 | 3350*1650*3940 |
鑽杆直徑有效長度(mm) | 1000 | 1000 | 1000 |
鑽孔偏斜率(%) | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
電機功率(kW) | 66 | 86 | 86 |
驅動方式 | 全液壓驅動 | 全液壓驅動 | 全液壓驅動 |
適應岩性 | 岩石單向抗壓強度≤140、0MPa | ||
反井鑽機施工作業範圍
反井鑽機施工(也稱天井鑽機)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 | 工程 |
煤炭係統 | 各種溜矸孔(煤倉、暗井、主井、副井、風井) | 采區風眼、溜煤眼、溜矸眼、瓦斯抽放孔 、救護鑽孔 | 通風井、下料井 |
水電係統 | 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 | 地下建築(廠房、變壓室等)通風豎井、觀測孔、 |
其它開采礦井 | 各種溜井(井筒、礦倉) | 采區風眼、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 |
應用領域 階段性臨時工程 臨時工程
煤炭係統 各種溜矸孔(煤倉、暗井、主井、副井、風井)
采區風眼、溜煤眼、溜矸眼、瓦斯抽放孔 、救護鑽孔 通風井、下料井
水電係統 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 地下建築(廠房、變壓室等)通風豎井、觀測孔、 其它開采礦井 各種溜井(井筒、礦倉) 采區風眼、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
5施工工藝LM - 120 反井鑽機施工工藝
主要分為4 個階段:①準備階段。施工地點( 設計溜煤眼上口)具備相應水、電條件後,將反井鑽機安裝在預先澆注好的混凝土簡易基礎或堅硬平整的基岩上,按設備使用說明書連接好各個部分液壓係統管路和電氣線路,進行空載運轉調試。
②導孔階段。驅動鑽機, 自上而下鑽導向孔,鑽導孔時,不斷破碎的岩渣被正循環的洗井液陸續排出鑽孔孔口。導向孔和下部巷道鑽透後,本階段結束。
③擴孔階段。在下部巷道( 導向孔透點) 拆掉導向孔鑽頭,連接好擴孔鑽頭,開始自下而上擴孔。擴孔破岩石時,產生的岩渣在重力作用下落入下水平巷道,被及時清理裝礦車運出。導孔全部擴透後,本階段結束。
④收尾階段。經過鑽機拆撤、工作麵清理
1 工程概況
晉華宮礦南山主斜井延深後的煤倉是南山井二水平開拓的主要儲煤倉,其上口位於12#層集中皮帶巷暗斜井上機頭硐室內,煤倉下口位於南山主斜井延深至12#層主井皮帶下給煤機硐室。 該煤倉上口設計標高為945.000 m,下口設計標高為910.017 m,煤倉高度為34.983 m。整個煤倉由上口、倉帽、倉體和漏煤鬥四部分組成。煤倉上口直徑設計為3 m,倉體直徑設計為6 m,壁厚為150 mm,混凝土標號為C20。
2 地質條件
晉華宮礦南山主井煤倉所揭露的岩層主要為砂岩,泥岩穿過11#,12#煤層,岩層層理、節理較發育(f=4-6),圍岩較穩定,11#層煤厚為0.8 m ~1.2 m,12#層煤厚為2.3 m ~2.8 m,煤層較硬,有瓦斯,局部有淋水。
3 煤倉施工
3.1 利用LM—120型反井鑽機施工煤倉導硐孔
在對該煤倉進行施工前,其下部主斜井已經延深至12#煤層,並且主副井聯巷已貫通,其上部12#層集中皮帶巷機頭硐室施工完畢。所以,根據該煤倉的技術特征及地層條件,選用LM—120型反井鑽機施工,首先在12#層集中皮帶機頭硐室內安裝該鑽機,經調試運轉後,然後找出該煤倉的十字中心線。第二,利用LM—120型反井鑽機由上而下鑽一個d 244 mm的導向孔,鑽至給煤機硐室,使煤倉上下貫通,找準位置,然後將反井鑽機小鑽頭卸掉,換上d 1.2 m的de大da鑽zuan頭tou,再zai由you下xia而er上shang擴kuo孔kong至zhi煤mei倉cang上shang口kou,在zai鑽zuan孔kong過guo程cheng中zhong的de矸gan石shi由you下xia部bu耙pa岩yan機ji裝zhuang到dao礦kuang車che上shang,通tong過guo主zhu副fu井jing聯lian巷xiang運yun至zhi副fu斜xie井jing底di,後hou運yun至zhi地di麵mian。該gai孔kong則ze可ke作zuo為wei煤mei倉cang刷shua大da過guo程cheng中zhong通tong風feng、排矸、排水。
3.2 煤倉的刷砌施工
(1)當該煤倉利用LM—120型反井鑽機鑽通後,再由上向下采用光麵爆破的方法刷大至設計段麵。每次刷高為1.5 m,並及時打錨杆(d 18 mm×1.7 m的鋼筋樹脂錨杆),噴混凝土進行支護,防止片幫。間排距為1.0 m×1.0 m,噴厚150 mm,當過11#、12#煤層時,加掛金屬網(金屬網規格為1 m×1 m,網格為100 mm×100 mm,由d 6 mm的鋼筋焊接而成),搭接長度100 mm,混凝土噴厚為200 mm,標號為C20。
(2)在完成煤倉上口和倉帽部分的刷砌施工過程中,嚴格按施工圖紙設計施工,並在其上麵安裝1個封口盤,盤麵上設有提升、風管、水管、噴漿管及人行梯等孔口,同時在煤倉上口機頭硐室內安裝一台回柱絞車。通過預埋在機頭硐室的兩根18號工字鋼架上安設的天輪提升1 m3吊桶上下機具和材料,人員則沿鋼絲繩軟梯上下,一切就緒後,開始施工煤倉倉體及下口部分。
(3)在整個煤倉的擴刷過程中,打眼前采用1個自製的d 2 m鐵箅子蓋嚴d 1.2 m煤倉導硐孔,並鋪設厚50 mm的木板,確保人員。放炮前,由回柱絞車將鐵箅子提高到位置上,待放炮後,大部分矸石經d 1.2 m導硐孔自溜到煤倉下部主斜井底,下放鐵箅子,將d 1.2 m導(dao)硐(dong)孔(kong)蓋(gai)住(zhu),人(ren)工(gong)將(jiang)未(wei)溜(liu)進(jin)的(de)矸(gan)石(shi)攉(huo)入(ru)導(dao)硐(dong)孔(kong)溜(liu)下(xia),通(tong)過(guo)煤(mei)倉(cang)下(xia)口(kou)穩(wen)裝(zhuang)的(de)耙(pa)岩(yan)機(ji)裝(zhuang)到(dao)礦(kuang)車(che)內(nei)運(yun)走(zou)。打(da)眼(yan)時(shi),必(bi)須(xu)嚴(yan)格(ge)按(an)堆(dui)積(ji)中(zhong)的(de)爆(bao)破(po)說(shuo)明(ming)書(shu)打(da)眼(yan)裝(zhuang)藥(yao)、fangpao,yanfangdakuaiganshijidudaodongkong。lingwai,zaidayanshi,bixuzhangwohaoyanshen,fangzhipaohougongzuomianbuping,zengdaxiayixunhuandayanshidenandu,zaochengbuyinhuan。meicangshigongzhongdelinshuiheshuiguanloushuiketongguodaodongkongliuruzhujingdi,tongguolinshipaishuishebeipaizhifuxiejingdishuicang。youyud 1.2 m導硐孔處於暢通狀態,所以不需要安裝專門的通風設備。
(4)噴混凝土時,可將噴漿機穩在煤倉上口機頭硐室內,通過輸料鋼管運到工作麵,進行噴漿作業。
4 經濟技術效益
(1)晉華宮礦南山主井煤倉原計劃施工工期為30天,由於采用了LM—120型反井鑽機施工,與原先的正向掘進和反打煤倉相比,提高了機械化程度,掘進工效提高了2倍,實際施工工期為18天,比原計劃提前了12天,加快了煤倉施工速度。
(2)煤倉施工采用LM—120型反井鑽機先鑽d 1.2 m鑽(zuan)孔(kong)進(jin)行(xing)溜(liu)矸(gan)泄(xie)水(shui),然(ran)後(hou)再(zai)由(you)上(shang)向(xiang)下(xia)刷(shua)大(da),與(yu)普(pu)通(tong)鑽(zuan)爆(bao)法(fa)相(xiang)比(bi),降(jiang)低(di)了(le)施(shi)工(gong)難(nan)度(du),提(ti)高(gao)了(le)爆(bao)破(po)效(xiao)率(lv),節(jie)約(yue)了(le)大(da)量(liang)的(de)輔(fu)助(zhu)時(shi)間(jian)和(he)設(she)備(bei),節(jie)省(sheng)資(zi)金(jin)15%,降低成本約26%。
(3)由於采用LM—120型反井鑽機對煤倉進行施工,先鑽導硐孔,增大了爆破自由麵,減少了爆破時對圍岩的振動和破壞,很好地解決了通風、排水、排矸這些煤倉施工中的難題,有利於煤倉壁的支護和以後的正常使用。
5 經驗總結
(1)由於南山井為高瓦斯盤區,在施工中,先鑽導硐孔,徹底解決了煤倉施工中局部通風難度大的問題,保證了生產。
(2)由於采區煤倉施工選用LM—120型反井鑽機施工1個d 1.2 m導硐孔與主斜井貫通,從而減少了采區煤倉刷砌施工中排水、排矸、通風等設施和環節,加快了煤倉的施工速度,降低了工程成本。
(3)由於施工了導硐孔,從而增加了煤倉擴刷時光麵爆破的自由麵,大大提高了光爆效果,提高了工程質量,降低了成本。
(4)利用反井鑽機施工煤倉,改善了工作麵的作業環境,提高了機械化程度,提高了工作效率,從而縮短了煤倉施工期。
(5)通過這次施工,認識到利用反井鑽機施工煤倉具有機械化程度高、勞動強度低等優點,特別是技術上可行,經濟上合理,在同等條件下,可優先選用該法施工。