LM—120反井鉆機在煤倉施工中的推廣應用

摘 "要：目前陜煤集團銅川礦業公司正處在全面發展階段，公司要求以科技進步為核心，大力推廣應用新技術、新工藝和技術創新。公司下屬金華山煤礦在570西二采區3208煤倉施工時，大膽采用新工藝，使用LM-120反井鉆機施工煤倉，取得較好效果，也改寫了銅川礦業公司施工煤倉的歷史。

關鍵詞：LM-120型反井鉆機;安全;高效;成型好;

文章編號：1674-3520（2015）-11-00-01

一、LM-120型反井鉆機特點及相關準備工作

（一）LM-120型反井鉆機基本參數

1、導孔直徑244mm、擴孔直徑1200mm;

2、主機重量6t，電機功率66kW;

3、鉆孔最大深度120m，鉆孔偏斜率lt;1%，鉆孔傾角60～90°;

4、主機運搬尺寸2290×1110×1430mm，主機工作尺寸2977×1422×3277mm;

5、驅動方式：全液壓驅動。

6、適應巖性：石單項抗壓強度lt;1400MPa。 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工作壓力，使破巖刀具作用于巖石，對巖石進行有效行沖擊、擠壓和剪切，從而破碎巖石。

（二）施工準備

在反井鉆機施工前，必須將反井的上、下口的井巷工程施工完畢，并進行永久支護。要保證鉆機施工有一個安全合適的工作環境，要求通風正常，支護完好，并且軌道道面以上至巷道頂板高度不低于3.8m，巷道寬度不低于3.2m。3208煤倉開口施工巷（全煤），采用鋼梁木退支護，巷道上寬3.2米，下寬4.2米，高度2.6米。高度不能滿足鉆機施工要求，我們采用挑頂架木垛的方法，在巷道頂板開出一個長x寬x高=1.8x1.8x2m的空間，滿足了鉆機施工要求。

（三）地質狀況：3208煤倉上口為施工巷5號煤層，下口為西二采區皮帶巷（奧灰巖），從上往下巖層依次為：5號煤、粉砂巖、細砂巖、鋁泥巖、粉砂巖、石灰巖、泥巖、鋁土泥巖、粉砂巖、10號煤、粉砂巖、鋁土泥巖、石灰巖。其中，穿層厚度16米，硬度系數為2-7;石灰巖厚度約46米，硬度系數為8。

二、LM-120反井鉆機施工工藝

主要分為4個步驟：

（一）準備工作。設計煤倉上部具備相應水、電條件后，給定反井十字中心，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（因3208煤倉上口底板為1米厚煤層，為保證鉆機基礎牢固，我們將底板煤層挖出1.8x1.8m，深1m基礎坑，然后采用混凝土澆注平整，作為鉆機基礎），鋪設24kg軌道伸出煤倉中心約2m。

（二）導孔。安裝好鉆機，調試運轉正常，驅動鉆機，自上而下鉆導向孔，導向孔Φ244mm。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（導孔期間，必須保證污水及時排出）。導向孔和下部巷道鉆透后，本階段結束。

（三）擴孔。在下部巷道導向孔透點拆掉導向孔鉆頭，連接好擴孔鉆頭，鉆孔直徑1200mm，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，要及時清理裝礦車運出。導孔全部擴透后，本階段結束。

（四）收尾。經過鉆機拆撤、工作面清理、井口防護等工作后結束反井鉆機施工。

下一步（5）根據生產實際需要自行確定是否施工，如直徑1.2m滿足礦井溜煤需要，可就此結束施工。

（五）擴倉施工。撤出反井鉆機，在煤倉上口安設JH—14回柱絞車（采用Φ22mm鋼繩，并在煤倉內設置兩根穩繩），提升自制吊盤升降人員及工具材料，從上向下采用爆破法擴倉施工至煤倉下口，直徑由1.2m擴至3.2m，煤倉倉壁采用錨網噴支護至工程結束。

三、反井鉆機施工注意事項

（一）穩鉆工作：穩鉆的好壞直接影響到成井的質量，并對鉆機的工作狀態產生很大的影響。如工作中鉆機發生偏移，鉆機振動會急劇加大，鉆進效率明顯降低，嚴重時能夠對鉆機、鉆桿、鉆頭造成損壞，甚至中斷鉆進，造成廢孔。

為達到穩鉆要求采取了以下措施：1）必須嚴格按照鉆機基礎設計圖施工基礎，澆灌混凝土必須達到設計標號;2）穩鉆時，所有緊固件必須逐一檢查緊固;3）鉆進過程中，應時刻注意鉆機工作狀況，經常檢查主要緊固件，發現松動及時處理。

（二）防止堵鉆

為防止堵鉆，要做好以下幾方面的準備工作：1、供水管路的選擇。盡量選用無縫鋼管，用法蘭盤連接時要上緊螺母，避免漏水。開鉆前，仔細檢查供水管路，按照要求接好管路，并保證其連接質量。控水閥門的質量也要保證，鉆進期間，要配備人員管理供水管路，按操作規程接通和關閉水源，防止管路爆裂，避免供水泄漏。2、嚴禁無計劃停水，保證供水系統的正常工作，需要停水時，要提前通知鉆機工作人員，做好停鉆準備。當發生爆裂或泄漏時，要及時處理，盡量縮短停水時間，同時將鉆桿提起。3、正確處理堵鉆。發生堵鉆事故后，應根據不同的情況，采取相應措施進行處理，如果堵鉆較輕微時，可以加大沖水量進行沖洗井底，或在鉆機的水頭上再接入一路壓風，采取邊沖洗邊用壓風吹動，將進入牙輪噴嘴、鉆桿輸水孔中的巖渣順導向孔與井壁環形空間吹出，使孔道疏通不再堵鉆。當堵鉆比較嚴重時，風水攪動已不足以排除事故，必須松開鉆桿，將一根長風管順鉆桿輸水孔插至堵塞處的上部，先注水后送風，反復交替，使巖渣逐步排出。

（三）預防塌孔

當反井導孔穿煤層時，由于煤層較軟，容易發生塌孔事故，此時煤將鉆桿周圍的環行空間充滿，水及巖渣返不上來，鉆進速度明顯降低。為避免塌孔，首先要清楚地質構造情況，當鉆進到煤層時，放慢鉆進速度，將排渣水量適量降低。

（四）有效控偏

鉆進過程中，反井中心線和鉆機主軸中心線應重合，由于安裝及施工中的某些原因，有可能造成這兩條線產生偏斜。反井鉆機在正常情況下和偏斜情況下的工作狀態是不相同的。正常鉆進時推拉力和扭矩比較平穩，變化不會太大，也不會產生劇烈變化;而偏斜后，要達到正常鉆進速度，所需的推拉力及扭矩都大大增加，震動加劇，往往造成鉆機機件損壞。

四、結束語

反井鉆機在很多機械化較高的礦井已成為煤礦施工暗立井、煤倉、溜煤眼、通風立眼等井巷工程的重要設備，應用也越來越廣泛。隨著對反井鉆機鉆井施工技術的不斷認識和總結，工作效率和成井質量會得到更進一步的提高，也才能充分發揮新設備、新技術的效能，更好地服務于礦井安全生產建設。