應(yīng)用背景在國外一礦井的豎井開拓過程中,面臨著社區(qū)環(huán)境限制的挑戰(zhàn)。該豎井的參數(shù)為直徑2.5米,深度136米,且已與井下已開拓巷道貫通,主要用于進風(fēng)等用途。地層主要由致密砂巖和灰?guī)r組成,巖石的最大單軸抗壓強度約為80MPa。然而,由于社區(qū)環(huán)境的限制,不允許進行放炮震動,因此無法采用傳統(tǒng)的打眼放炮的方法進行開拓,從而
應(yīng)用背景
在國外一礦井的豎井開拓過程中,面臨著社區(qū)環(huán)境限制的挑戰(zhàn)。該豎井的參數(shù)為直徑2.5米,深度136米,且已與井下已開拓巷道貫通,主要用于進風(fēng)等用途。地層主要由致密砂巖和灰?guī)r組成,巖石的最大單軸抗壓強度約為80MPa。然而,由于社區(qū)環(huán)境的限制,不允許進行放炮震動,因此無法采用傳統(tǒng)的打眼放炮的方法進行開拓,從而需要尋找其他解決方案。
解決方法
在豎井的常規(guī)施工中,一般遵循自上而下的掘進順序,待井筒達到一定高度后,再由下往上進行砌壁,掘進與砌壁交替進行。每段掘進工藝通常包括先打眼放炮、再裝巖出矸以及最后進行砌壁。然而,在社區(qū)環(huán)境限制的情況下,無法使用爆破法進行掘進,因此建議采用反井鉆機的工藝進行豎井開拓。

施工工藝
反井鉆機的施工工藝主要包括導(dǎo)孔鉆進和擴孔鉆進。具體流程為先進行正導(dǎo)孔鉆進,然后再進行反擴孔。
反井鉆進的原理是利用鉆機的電機驅(qū)動液壓馬達,進而帶動動力頭工作,通過液壓動力將扭矩傳遞給鉆具系統(tǒng),使鉆桿及鉆頭旋轉(zhuǎn)。鉆頭上的滾刀在鉆壓的作用下,對井底巖石進行純滾動和微量滑移工作。同時,主機油缸產(chǎn)生的軸向拉力和壓力通過動力頭和鉆桿作用在鉆頭上,使鉆頭滾刀在沖擊載荷下對巖石進行破碎、擠壓和剪切。
在導(dǎo)孔鉆進階段,被破碎的巖屑會通過正循環(huán)的洗井液沖洗,巖屑沿著鉆桿與孔壁之間的環(huán)形空間被洗井液提升至孔外。
對于反向擴孔鉆進,巖屑靠自重直接落入下部巷道內(nèi),并通過裝巖機或其他方式及時清理出去。
實際應(yīng)用
在本案例中,采用ZFY2.5/400(LM-400)反井鉆機進行開拓。首先進行270mm的導(dǎo)孔鉆進,直至導(dǎo)孔鉆透下部巷道,接著卸下導(dǎo)孔鉆頭,接上直徑2米的擴孔鉆頭,再由下往上擴孔至地面完成作業(yè)。
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