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LM-200型反井钻机在汗华工程的应用
来源：www.zmgk.net 作者：admin 日期：2014-04-28 05:11:58 热度：745 ℃
摘要：
LM-200型反井钻机是钻凿暗井（通风孔，延深井筒和溜煤眼等）的高效设备，能施工直径
1.2，1.4，2.0m的竖井及倾角不小于60o的斜井。钻机采用全液压驱动，先自上而下形成φ216mm正导孔，然后在井底改换镶齿滚刀钻头，再由下而上通过滚刀旋转对岩石切削完成竖井或斜井的反扩孔。
关键词：LM-200型反井钻机；竖井导洞开挖；地质补勘孔；汗华工程
1 工程概况
汗华水电站是巴基斯坦政府投资，水电开发署承建的一座引水式高水头发电站。
该电站位于印度河上游巴基斯坦西北边境省思瓦特区，坝区位于印度河右侧支流汗华河上，厂房位于印度河右岸，两者之间通过长约5Km的引水系统连接。库区总库容105万m3，总装机容量为72MW。
电站主要建筑物包括：大坝、取水口
结构、发电厂房、开关站、引水隧洞、上
下调压室、调压竖井、压力竖井、压力隧
洞等。调压竖井深约
56米，压力竖井深约180米，其布置见图1。
工程区位于Besham板块，其主要由前寒武纪Besham组片麻岩组成，Besham组由花岗岩、富含黑云母的正片麻岩，以及一系列的变质沉积的片麻岩、片岩、大理石和闪岩组成异质混合体。
工程区地层被一个断层不整合面分成两组，即分布在西侧的
（Khan Khwar河 谷）Karora组地层，和分布在东侧的
（Indus河谷）Besham组地层。Karora组地层主要由花岗千枚岩、碎屑岩质云母片岩、碳酸盐、石英岩。压力系统及调压系统均位于Besham地层组。
2 机械设备配置
本工程主要采用的是防爆型LM－200型反井钻机，该钻机采用全液压驱动，主要由主机、操作车、泵车、钻具等组成。其中钻具包括导孔钻头、φ1.4m钻头，钻杆（开孔钻杆、稳定钻杆和普通钻杆）等。
为满足施工需要，另需配置泥浆泵、潜水泵、混凝土搅拌机、吊车等设备。
3 施工准备3.1 风、水、电布置
1）施工用风：利用原引水隧洞下游端和上调压室交通洞开挖阶段布置的供风系统，洞口采用SDDY60-Ⅱ6型轴流式风机集中供风。
2）施工用水：主要用于冲洗排碴、 “乘机安全小贴士”安全出行要重视
.
2 . 冷却钻头、冷却液压油等。沉碴池、泥浆池紧连钻机基础混凝土布置；循环水系统所需洗井液池容积不低于5m
3，将水源引入蓄水池后用潜水泵送入油泵车的冷却水箱，油泵车出水口设置一个三通接头， 三通接头的一端接入蓄水池，另一端接入孔口。
3）施工用电：由引水隧洞交通洞洞口500KW发电机集中供给。
3.2 钻机基础施工及轨道铺设
根据反井钻机施工要求，反井钻机布置首先应进行基础面开挖和混凝土浇筑施工。
当混凝土达到7天龄期强度后，进行轨道安装，钢轨（22kg/m、10m/根）对称布置于井孔两边，轨距69cm，
轻轨之间采用接头夹板（鱼尾板）连
接，在钻机车后轮以外钢轨采用锚杆
与基础固定。待轨道铺装完成、钻机
吊装就位并调平后再浇筑二期混凝
土。
3.3
洞内天锚施工
隧洞内主机吊装采用手动葫芦，
在洞顶岩石较好部位预装
φ
28
锚杆，
锚杆同垂直方向成
45
°夹角。在锚杆
端部焊接封闭性挂钩，焊接挂钩尽量
靠近开挖岩层边缘，以减少其所占空
间。
4
施工程序及方法
反井钻机仅用于竖井导井施工，
根据本工程特点及工期要求，导井作
业分为二序进行，即先钻进正导孔，
再进行反扩孔的施工。其施工程序如
图
2
。
4.1
反井钻机就位
钻机车运输吊装就位是整个反井
钻机安装运输的关键工序。反井钻机
图
1
调压系统和压力系统布置图
.
3
.
主机进场顺序依次为：钻机车、操作
车、泵车，当所有部件吊卸完成后，
由钻机车牵引操作车、泵车沿轻轨推
引至工作面。
反井钻机基本就位后，接通工作
电源，启动钻机车，操作钻机臂架，
使其中心轴线与水平面夹角置于
60
°
或
90
°，与洞中心轴线吻合，钻头对
准测量预先放样的起孔点。测量再次
对钻杆倾角及中心线复测，精确定位，
其偏差通过地脚螺栓微调。通过复查
满足施工精度后，锁紧地脚螺栓，并
回填混凝土。主机工作面基础浇筑混
凝土。
图
2
LM
－
200
型反井钻机施工示意图
4.2
正导孔施工
在进行正导孔施工前先进行开孔
钻进，深度约为
5m
。待开孔结束后拆
去扶正器和开孔钻杆，换上正常钻进
的钻具组合。
正导孔开始钻进时采用高转速低
钻压，随后在钻进过程中视地质情况
合理调节钻压。
在每根钻杆钻进结束时，上下方
向提动钻头，待孔内的石屑冲洗并排
完后再接钻杆钻进。
4.3
反扩孔施工
正导孔钻穿岩层后，在下平洞拆
下导孔钻头和钻杆，换接上
φ
1.4m
反
扩孔钻头，并在钻杆末端套接上事先
加工好的丝扣挂钩。
同时调节动力水头出轴转速，并
拆去洗液软管，用三通管将冷却水泵
的水分出一股引至扩孔钻头以冷却钻
头和降尘。
在扩孔钻头未全部进入钻进时，
为防止钻头剧烈晃动而损坏机具，采
用低钻压和低转速钻进，待钻头全部
钻进时再加压。
4.4
反井钻机撤场
除
φ
1.4m
扩孔钻头由上部工作面
撤场外，其余部件撤场方法与进场方
案相同，但拆除步骤与安装步骤基本
相反。
当导井扩挖至井口附近时，由于
反井钻机自身的技术要求，扩挖钻头
不能直接提出井口，扩孔结束后，拆
去钻杆，将钻头固定在轨道上。并在
井口留
3m
以上的岩体和混凝土，
在反
.
4
.
井钻机整体安全撤离后，再进行开挖。
采用手风钻钻孔对预留层及基础混凝
土以灌注静态爆破剂（
8~10kg/m
3
）等
方式进行爆破，以保证扩挖钻头能安
全从井口提出。
5
注意事项
5.1
安全保证措施
(1)
对各反井钻机操作工作洞段
的围岩进行必要的加强支护；
(2)
在钻头提升过程中，
导井内操
作人员佩戴安全帽、安全绳、手套、
胶鞋等攀缘防护用品。若钻头发生卡
壳，应从钻头上部进行处理；
(3)
导孔施工时因故需要停机，
导
孔深度
20m
以下时卸掉钻杆
3~5m
，
导
孔深度
20m
以上时卸掉钻
7~10m
；
（
4
）卷扬机钢丝绳要先试运转并
检查其完好度。
5.2
质量保证措施
(1)
预埋锚钩或安置钢轨前由测
量放线，将其精确定位在平洞中心线
上；
(2)
导孔钻进过程中不得停水、
停
电，
当导孔深度超过
50m
时突然停水、
停电会造成钻杆、钻头、导孔报废；
(3)
钻机车的安装应由测量放线
精确控制钻机车位置及钻杆角度、起
孔点；
(4)
扩孔过程中应及时清理掉孔底
的积碴料和洞内散落的石碴，保证洞
内道路平整、畅通，并保证下平洞排
水畅通，洞内无积水。
6
特殊情况处理
前期对压力竖井进行了地质勘探
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