選擇反井鉆機的決定性因素

1反井鉆機選擇主要依據(jù)
①             工程概況，包括工程性質(zhì)、用途、主要技術參數(shù)（井孔深度、擴挖直徑、井孔傾角等）、相關工程情況、相關工程施工進展情況。
②             地質(zhì)條件，包括巖石的物理力學性質(zhì)、巖體產(chǎn)狀、主要地質(zhì)構造和參數(shù)、水文地質(zhì)條件等，對于深孔、斜孔，應有鉆孔位置的地質(zhì)柱狀圖等勘探資料。
2 選擇步驟
① 可行性研究和風險評價
對工程概況和地質(zhì)條件進行充分研究，確定是否具有采用反井鉆機施工條件：包括在上下水平隧洞內(nèi)能否形成運輸、出渣、供水、供電等生產(chǎn)條件；圍巖在反井鉆井施工過程中和擴挖期間能否穩(wěn)定，不發(fā)生較大的涌水和塌方。因為，在反井施工和擴挖期間，導井無法安設臨時支護，若圍巖不能在這段時間內(nèi)穩(wěn)定，發(fā)生塌方，將導井堵塞，會造成嚴重事故。因此，采用反井鉆機施工前，必須對此進行充分的研究和論證。
表7  導井斷面直徑或斷面尺寸選擇

擴挖直徑 /m	打眼放炮人工施工的導井 （木垛、吊罐和爬罐法等）			反井鉆機施工的導井
	堅硬巖石 （>100Mpa）		較軟巖石 （<100Mpa）	堅硬巖石 （>100Mpa）	較軟巖石 （<100Mpa）
<5 5-8 >8	1.5×1.5m 2×2m 2.4×2.4m	1.5×1.5m 1.5×1.5m 2×2m		φ1.2-1.4 φ1.4-1.8 φ1.8-2	φ1.0 φ1.2-1.5 φ1.5-1.4

② 導井技術參數(shù)的確定
工程本身已確定了鉆孔深度和傾角，現(xiàn)在要確定導井直徑，也就是反井鉆機擴孔直徑，導井的作用是溜渣、排水、通風、要有足夠的斷面，保證擴挖時不致堵塞。導井直徑過小，除了容易堵塞外，還增加了擴挖時打眼和出渣工作量，降低了擴挖速度。導井直徑過大，成本將會大大增加。因此，導井斷面選擇必須合理，一般按表7選擇，但對于擴挖直徑超過10m的工程，導井直徑可選擇在1.5m左右，先由下向上擴挖到4~5m，后再擴挖到設計斷面，這樣可加快施工速度，降低成本,減少導井堵塞。
③ 破巖刀具的選擇
破巖刀具包括導孔鉆頭和擴孔滾刀。對于導孔鉆頭一般按生產(chǎn)廠家推薦的適用范圍選擇，但在反井鉆機鉆進導孔期間，最好不進行導孔鉆頭的更換，所以選導孔鉆頭時應選擇適用于硬巖的鉆頭。對于擴孔鉆頭，選擇滾刀時，主要根據(jù)巖石的硬度、磨蝕性來確定滾刀的齒形和布置。反井鉆機一般采用鑲齒結(jié)構，選擇如下：
巖石的磨蝕性：低   →    中    →    高
硬        度：軟   →   中硬   →   堅硬
齒        形：楔形 → 錐形 → 復合型 → 球形
滾  刀 結(jié) 構：多刃盤形 → 多刃盤形 → 無盤布置
④ 反井鉆機的選擇
    首先根據(jù)鉆孔深度鉆孔直徑，初步選擇相應的反井鉆機，然后對鉆機的主要技術參數(shù)進行驗算：
    提升力=動力頭重量+擴孔鉆頭重量+鉆桿重量+鉆壓
    扭矩=破巖阻力矩+摩擦阻力
    轉(zhuǎn)速根據(jù)鉆頭類型、直徑以及滾刀結(jié)構確定。一般要求提升力不超過鉆機設計最大提升力的60%，扭矩不超過設計最大扭矩的70%。
⑤ 鉆機輔助設備的確定
反井鉆機的主要輔助設備是泵，泵用于導孔鉆進時洗井液循環(huán)。根據(jù)不同的地質(zhì)條件，可采用泥漿或清水，泥漿作洗井液時除了有將巖屑帶到孔外的作用，還對地層有一定的支護作用。用清水鉆進時一般可用離心泵，用泥漿鉆進時必須采用柱塞式泥漿泵，泵的排量和泵壓必須滿足要求。