bmc 600 反井钻机在杨家庄回风立井的应用

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1、BMC600反井钻机在杨家庄回风立井的应用申瑞龙（晋城煤业集团长平公司山西晋城048400）摘要立井施工中，一般设备较多，工艺复杂，大临工程施工周期长。目前，急需改进立井施工的工艺、设备等，以提高建井速度。本文对BMC600反井钻机在杨家庄回风立井中的成功应用进行了总结，可作为寻求立井施工新工艺、新技术的参考。关键词反井钻机立井应用1工程概况为实现分区通风，长平矿拟在杨家庄施工一回风立井，井筒净直径4.7m，垂深205m。支护井颈段采用钢筋混凝土浇注，厚度300mm，长度10m；井身段采用锚喷支护，喷厚150mm，长度195m。鉴于该井筒工期紧、工程量小、功能简单等

2、特点，决定采用BMC600反井钻机进行施工。2BMC600反井钻机简介2.1背景反井钻机主要是将立井钻机和巷道掘进机技术相结合而形成的新设备和新工艺。近年来，随着反井工艺的不断成熟，反井钻机研制技术的不断完善，大功率反井钻机的出现为直接钻进大直径井筒成为可能。2.2适用条件反井钻机适用必须具备两方面的条件：一是要求井下巷道已延伸至井筒下水平；二是井筒下水平必须具备出矸系统、排水系统和运输系统、通风系统。2.3施工工艺反井钻机是连续钻进导井的机械化设备，其施工工艺是将反井钻机安装在地面浇筑的混凝土基础上，由上向下钻进小直径导向孔，导孔与井下巷道贯通后，拆掉导孔钻头，安

3、装扩孔钻头，由下向上扩孔。导孔钻进时破碎下的岩屑由循环液带出地面，扩孔时破碎下来的岩屑靠自重落入下水平，由装载机或其它设备从井下运走。2.4BMC600反井钻机主要性能技术参数导孔直径：350mm；扩孔直径：5000mm；设计钻孔深度：600m；钻机最大扭矩：300kN.m;钻机拉力：6000kN；钻机推力：1300kN；转速：0—18r/min；单根钻杆有效长度/重量：1500mm/635kg；钻机功率：290kW；外形尺寸：4.0×2.1×5.5（m）钻机主机重量：25.5t主要辅助设备：操作台、泵站、电液控制台、油箱车、扩孔钻头、泥浆泵。3风井施工过程结合钻机

4、的施工工艺和风井的地质条件，风井施工的过程可以总结为三部分：钻机的钻进（包括导孔和扩孔）成井、井筒支护、井筒注浆。下面就从三部分的施工过程分别进行总结和分析：3.1钻机的钻进3.1.1施工准备施工准备主要包括：场地、道路、设备吊装、供电、照明、供水和钻机混凝土基础。场地需要满足安设主机、操作台、泵站、泥浆池、泥浆泵、钻具等设备的布置，一般要求场地不小于是35×15（m），且场地要平整，最好是硬化的场地；要求道路满足25t运输设备的通行；需要50t的吊装设备；钻机供电电压380V，总功率不小于400kW，同时现场设置不小于200W的照明灯；供水要求水量不小于15-20

5、M3/h；钻机混凝土基础强度等级不低于C25。3.1.2施工工艺测量放线→安设泵站和对钻机进行系统调试→导孔钻进（￠350mm）→钻进过程中破碎带的处理→将大钻头运输至井筒下水平→拆导孔小钻头，安设大钻头（￠5000mm）→扩孔和出矸→拆大钻头和钻机→钻井结束3.2井筒支护3.2.1准备工作在钻机钻进前，均已具备供水、供电、通风等系统。井筒支护前，需准备的工作有封口盘、吊盘和提升、喷浆下料系统。井口盘作为封口盘及井架固定基础。井口盘主梁采用Ⅰ20*2型钢,井口盘与绞车吊桶通过位置及稳车地轮相对位置预留。吊盘作为井筒内施工作业平台，通过两台JM10-10t稳车悬吊，吊

6、盘主梁采用Ⅰ18型钢，R=2250mm,通铺3mm花纹铁板。根据本工程施工特性，为满足井筒内人员及小型材料升降要求，采用自制井架，井架采用Ø150*3钢管做立柱，井架高度5m，焊接牢固，井架顶设天伦平台。喷浆下料系统采用将喷浆机安设在地面，喷浆管路由一台JM10-10t稳车悬吊。3.2.2施工工艺施工工艺主要有三部分组成：锚杆钻孔、挂网安设锚杆和喷浆工作。鉴于钻机对井筒的破坏程序较小，本次施工采用“两锚一喷”进行循环作业。正常一个工作班完成6m锚杆钻孔，完成两个工作班锚杆钻孔，进行一个工作班锚杆安装、挂网、喷浆作业，“自上而下”循环进行。当井筒内岩石出现破碎、松软时

7、，要及时缩小循环进度，以保证施工安全。3.3井筒注浆3.3.1背景及注浆方式由于井筒涌水量较大，造成人员支护时必须冒水作业，施工条件差。同时，造成喷浆时喷浆量与井筒粘合力极差，材料浪费严重且不能保证支护质量。鉴于以上两方面原因，决定采用壁后注浆方式进行涌水治理，实行注浆与支护交替进行的施工方式。3.3.2注浆材料及浆液配制为了实现快速注浆的效果，注浆材料采用脲醛树脂（液态，浓度52%）、草酸（固态）、添加剂（固态）和水。添加剂主要起加速凝固的作用。在井口附近修筑两个储浆池，一个搅拌甲液，另一个搅拌乙液。一般情况下，脲醛树脂和添加剂按质量比1：0.06配制成甲液；