反井鉆機鉆孔技術在礦區的成功應用

1、概述
反井鉆機鉆孔技術是對煤礦暗立井、煤倉、溜煤眼、通風立眼等井巷工程施工工藝的一場革命。它在確保安全生產、 加快礦井建設、有效縮短工時、提高單進水平和節約材料費用等方面取得了良好效果, 其經濟和社會效益顯著。
水城礦業集團公司設備租賃中心2012年3月從濟寧卓力工礦設備有限公司購進LM- 120 型反井鉆機1 臺,購進后首 先在那羅寨煤礦進行試用,獲得初步成功,便立即推廣到該集團公司所屬老鷹山煤礦、汪家寨煤礦、大河邊煤礦等礦 井使用,均獲得了成功,受到了集團公司領導及各使用礦井領導和施工人員的一致稱贊。現以該反井鉆機在那羅寨煤 礦施工零采區+ 1600 溜煤眼為例,介紹LM - 120 型反井鉆機鉆孔技術在水城礦區的成功應用。

2、工程設計
概況那羅寨煤礦零采區+ 1 6 0 0 溜煤眼位于+ 1600 運輸石門和00108 綜采工作面運輸巷之間,設計溜煤眼上口標高( 即00 108 綜采工作面運輸巷底板標高) 為+ 1 6 6 6 . 9m ,下口標高( 即+ 1600 運輸石門頂板標高) + 1603 . 9m ,溜 煤眼全長63m ,直徑1m ,溜煤眼中心線為鉛垂線,溜煤眼穿過的地層為1 # ～ 8 # 煤層之間的煤系地層,巖性多為泥 質細沙巖、粉砂巖、粘土巖及煤層等。該溜煤眼施工程序: 設計先采用LM - 120反井鉆機自上而下打穿Φ244mm、傾 角90°、深度63m 的小直徑導孔,之后采用Φ1200mm 大直徑鉆頭從下往上逐步擴孔, 擴孔完畢成井后, 置Φ1000mm 圓筒形模板于井內,用水泥砂漿澆灌井壁成型。

3、鉆機基本參數表 
LM - 120 型反井鉆機基本參數表
導孔直徑/ mm 244
主機重量/ t 6 . 0
擴孔直徑/ mm 1200
主機運搬尺寸/ mm 2290 ×1110 ×1430
鉆孔最大深度/ m 120
主機工作尺寸/ mm 2977 ×1422 ×3277
鉆孔傾角/ ° 60～90
電機功率/ kW 66
鉆孔偏斜率/ % < 1
驅動方式 全液壓驅動
適應巖性巖石單項抗壓強度 < 1400MPa

4 鉆機工作原理
LM - 120 型反井鉆機由主機通過 鉆桿提供給鉆具上的破巖刀具強大的工作扭矩和有效工作壓力,使破巖刀具作用于巖石,對巖石進行沖擊、擠壓和剪 切,從而破碎巖石。

5、施工工藝
LM - 120 反井鉆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、電條件后,將反井鉆機安裝在預先澆注好的混凝土簡易基礎或堅硬平整的基巖上,按設備使用 說明書連接好各個部分液壓系統管路和電氣線路,進行空載運轉調試。
②導孔階段。驅動鉆機, 自上而下鉆導向孔。 鉆導孔時,不斷破碎的巖渣被正循環的洗井液陸續排出鉆孔孔口。導向孔和下部巷道鉆透后,本階段結束。
③擴孔階 段。在下部巷道( 導向孔透點) 拆掉導向孔鉆頭,連接好擴孔鉆頭,開始自下而上擴孔。擴孔破巖石時,產生的巖渣在 重力作用下落入下水平巷道,被及時清理裝礦車運出。導孔全部擴透后,本階段結束。
④收尾階段。經過鉆機拆撤、 工作面清理