「扬尘监测仪器」「工地扬尘检测设备」副井反井钻井施工技术方案

　摘　要　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，和广阔的推广应用前景。

 

　　关键词　反井钻井　冻结法　反井钻机

 

　　反井钻机一般用于地质条件较好的地下工程两水平之间竖向或大倾角的联络通道。对于冲积层或含水地层，如不进行处理，一般无法用钻机施工。煤科总院北京建井研究所和兖州矿务局三十二工程处在济宁 3 号井副井进行了用反井钻机施工冻结地层的试验，取得了较好的效果。

 

　　1　工程概况

 

　　济宁 3 号矿井位于兖州矿务局济宁东区，年产煤5Mt，采用主井、副井和风井 3 个竖井开拓，于1991年9月份开工。主井和风井提前完成进入巷道施工阶段;由于一些原因，副井施工落后，成为矿建工程的关键。只和加快副井施工，才能保证按期移交。副井井筒全深589.2m，水窝深31.2m，开挖直径9.3～11.1m，净直径8m，采用永久井架凿井。上部第四系冲积层和风化含水基岩段采用差异冻结，最大冻结深度385m。井筒掘进从1994年8月开始，到1995年完成298m。根据副井施工状况，以及主井和风井已形成的生产条件，确定采用反井钻机施工下部260m冻结基岩段和非冻结基岩段的施工方案，即将反井钻机安装在井底，钻出直径1.4m的溜矸孔，然后刷大成井，溜矸孔解决掘进中出渣、排水和通风，使掘进工作在两水平进行，解决井筒掘进中主要矛盾，提高掘进速度，降低施工成本。

 

　　用反井钻机施工的副井井筒岩层系二叠系和石炭系地层。主要岩石和中细粉砂岩、粘土岩、泥岩和煤等，地层走向NE，以宽缓褶皱为特点，倾角5～10°。

 

　　2　施工设备

 

　　根据副井地质条件和相关工程条件，选用LM-200型反井钻机施工。该机由北京建井研究所设计，曾在山东汶南煤矿完成316m竖井钻进施工，在十三陵抽水蓄能电站钻成斜长237m、倾角50°的压力管道。该研究成果获原煤炭部科技进步一等奖，其主要技术参数为

 

　　导孔直径/mm216

 

　　扩孔直径/m1.4～2.0

 

　　设计钻进深度/m200

 

　　转速/r*min-10～20

 

　　扭矩/kN*m40

 

　　推力/kN350

 

　　拉力/kN850

 

　　主机功率/kW82.5

 

　　主机质量/t8.0

 

　　3　施工准备

 

　　3.1　设备布置

 

　　井筒内空间狭小，要求在8m直径的井内布置总质量达70t的反井钻机和辅助设备，还要便于吊运、安装、拆卸、维护、管理和操作。为此，采用立体分层布置设备，即在地面布置泥浆搅拌系统、供水供电设施和存放钻杆;吊盘上布置各种驱动开关、电缆和照明系统;在钻机基础平台上布置钻机、泵站、操作台、泥浆泵和钻杆等;在平台下布置冷却水池和泥浆池。

 

　　3.2　钻机基础浇筑

 

　　井筒掘进到预定深度后，出净工作面矸石，完成内壁施工，清干井底，浇筑上部2.8m×3.5m、下部3.6m×4.3m的混凝土台形基础，基础上预留钻机的地脚螺栓孔和9个梁窝，搭上钢梁，再铺厚50mm木板形成工作平台。

 

　　3.3　设备下井和安装调试

 

　　设备下放由主副提升系统完成。首先将吊盘下放到距工作面7m左右处，将钻机控制开关放在吊盘上;然后由主提下放钻机、操作车、泵站，由主副提一起将主机就位;最后由副提下放泥浆泵和其它小件。设备到位后进行组装，接通电源，试运转，固定地脚螺栓，备好泥浆。大部分钻杆先放在地面，需要时由主提下放或上提。

 

　　3.4　其它

 

　　供电、供水、通风、照明和通讯等都需提前形成。