基礎澆筑(一期含循環(huán)水池)→反井鉆機進場安裝(包括高壓洗井泵)測量初定位φ244mm導孔施工→鉆頭在預定深度出露(若未出露擴挖找鉆頭)→擴孔鉆頭安裝平臺施工→擴孔鉆頭提升→擴孔鉆頭安裝→安裝平臺撤出→φ1 200mm擴孔施工→擴孔鉆頭拆卸→反井鉆機撤除。鉆機型號/基本參數(shù)ZFY1.2/30/150ZFY1.4/40/200ZFY1.8/40/250導孔直徑
基礎澆筑(一期含循環(huán)水池)→反井鉆機進場安裝(包括高壓洗井泵)測量初定位φ244mm導孔施工→鉆頭在預定深度出露(若未出露擴挖找鉆頭)→擴孔鉆頭安裝平臺施工→擴孔鉆頭提升→擴孔鉆頭安裝→安裝平臺撤出→φ1 200mm擴孔施工→擴孔鉆頭拆卸→反井鉆機撤除。
鉆機型號/基本參數(shù) | ZFY1.2/30/150 | ZFY1.4/40/200 | ZFY1.8/40/250 |
導孔直徑(mm) | 244 | 246 | 250 |
擴孔直徑(m) | 1.2 | 1.4 | 1.4-1.8 |
鉆孔深度(m) | 150 | 200 | 300-250 |
出軸轉速(rpm) | 5-33 | 5-33 | 5-33 |
額定扭矩（KN·m） | 15 | 20 | 25 |
扭矩（KN·m） | 30 | 40 | 40 |
推力（kN） | 350 | 350 | 700 |
擴孔拉力（kN） | 850 | 850 | 1250 |
鉆孔傾角（°） | 60-90 | 60-90 | 60-90 |
主機重量（t） | 6 | 7.2 | 7.5 |
主機運搬尺寸(長寬高)（ mm） | 2290*1110*1430 | 2950*1370*1700 | 2670*1380*1560 |
主機工作尺寸(長寬高)（mm） | 2977*1422*3277 | 3230*1770*3448 | 3350*1650*3940 |
鉆桿直徑有效長度（mm） | 1000 | 1000 | 1000 |
鉆孔偏斜率（%） | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
電機功率（kW） | 66 | 86 | 86 |
驅(qū)動方式 | 全液壓驅(qū)動 | 全液壓驅(qū)動 | 全液壓驅(qū)動 |
適應巖性 | 巖石單向抗壓強度≤140、0MPa | ||
反井鉆機施工作業(yè)范圍
反井鉆機施工(也稱天井鉆機)施工主要用于地下井筒建設中。
反井鉆機應用范圍見下表：
應用領域 | 階段性臨時工程 | 臨時工程 | 工程 |
煤炭系統(tǒng) | 各種溜矸孔（煤倉、暗井、主井、副井、風井） | 采區(qū)風眼、溜煤眼、溜矸眼、瓦斯抽放孔 、救護鉆孔 | 通風井、下料井 |
水電系統(tǒng) | 各種導井（壓力管道、出線井、調(diào)壓井、電梯井） | 施工期間通風豎井（長大隧洞、地下調(diào)壓室）、加固鉆孔 | 地下建筑（廠房、變壓室等）通風豎井、觀測孔、 |
其它開采礦井 | 各種溜井（井筒、礦倉） | 采區(qū)風眼、溜礦眼、溜渣眼、材料人員井 | 通風孔等 |
地下建筑 | 各種導井 | 施工期間通風孔 | 通風井、進出口 |
應用領域 階段性臨時工程 臨時工程
煤炭系統(tǒng) 各種溜矸孔（煤倉、暗井、主井、副井、風井）
采區(qū)風眼、溜煤眼、溜矸眼、瓦斯抽放孔 、救護鉆孔 通風井、下料井
水電系統(tǒng) 各種導井（壓力管道、出線井、調(diào)壓井、電梯井）
施工期間通風豎井（長大隧洞、地下調(diào)壓室）、加固鉆孔 地下建筑（廠房、變壓室等）通風豎井、觀測孔、 其它開采礦井 各種溜井（井筒、礦倉） 采區(qū)風眼、溜礦眼、溜渣眼、材料人員井 通風孔等
地下建筑 各種導井 施工期間通風孔
通風井、進出口
5施工工藝LM - 120 反井鉆機施工工藝
主要分為4 個階段:①準備階段。施工地點( 設計溜煤眼上口)具備相應水、電條件后,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,按設備使用說明書連接好各個部分液壓系統(tǒng)管路和電氣線路,進行空載運轉調(diào)試。
②導孔階段。驅(qū)動鉆機, 自上而下鉆導向孔，鉆導孔時,不斷破碎的巖渣被正循環(huán)的洗井液陸續(xù)排出鉆孔孔口。導向孔和下部巷道鉆透后,本階段結束。
③擴孔階段。在下部巷道( 導向孔透點) 拆掉導向孔鉆頭,連接好擴孔鉆頭,開始自下而上擴孔。擴孔破巖石時,產(chǎn)生的巖渣在重力作用下落入下水平巷道,被及時清理裝礦車運出。導孔全部擴透后,本階段結束。
④收尾階段。經(jīng)過鉆機拆撤、工作面清理
１ 工程概況
晉華宮礦南山主斜井延深后的煤倉是南山井二水平開拓的主要儲煤倉，其上口位于１２＃層集中皮帶巷暗斜井上機頭硐室內(nèi)，煤倉下口位于南山主斜井延深至１２＃層主井皮帶下給煤機硐室。 該煤倉上口設計標高為９４５．０００ ｍ，下口設計標高為９１０．０１７ ｍ，煤倉高度為３４．９８３ ｍ。整個煤倉由上口、倉帽、倉體和漏煤斗四部分組成。煤倉上口直徑設計為３ ｍ，倉體直徑設計為６ ｍ，壁厚為１５０ ｍｍ，混凝土標號為Ｃ２０。
２ 地質(zhì)條件
晉華宮礦南山主井煤倉所揭露的巖層主要為砂巖，泥巖穿過１１＃，１２＃煤層，巖層層理、節(jié)理較發(fā)育（ｆ＝４－６），圍巖較穩(wěn)定，１１＃層煤厚為０．８ ｍ ～１．２ ｍ，１２＃層煤厚為２．３ ｍ ～２．８ ｍ，煤層較硬，有瓦斯，局部有淋水。
３ 煤倉施工
３．１ 利用ＬＭ—１２０型反井鉆機施工煤倉導硐孔
在對該煤倉進行施工前，其下部主斜井已經(jīng)延深至１２＃煤層，并且主副井聯(lián)巷已貫通，其上部１２＃層集中皮帶巷機頭硐室施工完畢。所以，根據(jù)該煤倉的技術特征及地層條件，選用ＬＭ—１２０型反井鉆機施工，首先在１２＃層集中皮帶機頭硐室內(nèi)安裝該鉆機，經(jīng)調(diào)試運轉后，然后找出該煤倉的十字中心線。第二，利用ＬＭ—１２０型反井鉆機由上而下鉆一個ｄ ２４４ ｍｍ的導向孔，鉆至給煤機硐室，使煤倉上下貫通，找準位置，然后將反井鉆機小鉆頭卸掉，換上ｄ １．２ ｍ的大鉆頭，再由下而上擴孔至煤倉上口，在鉆孔過程中的矸石由下部耙?guī)r機裝到礦車上，通過主副井聯(lián)巷運至副斜井底，后運至地面。該孔則可作為煤倉刷大過程中通風、排矸、排水。
３．２ 煤倉的刷砌施工
（１）當該煤倉利用ＬＭ—１２０型反井鉆機鉆通后，再由上向下采用光面爆破的方法刷大至設計段面。每次刷高為１．５ ｍ，并及時打錨桿（ｄ １８ ｍｍ×１．７ ｍ的鋼筋樹脂錨桿），噴混凝土進行支護，防止片幫。間排距為１．０ ｍ×１．０ ｍ，噴厚１５０ ｍｍ，當過１１＃、１２＃煤層時，加掛金屬網(wǎng)（金屬網(wǎng)規(guī)格為１ ｍ×１ ｍ，網(wǎng)格為１００ ｍｍ×１００ ｍｍ，由ｄ ６ ｍｍ的鋼筋焊接而成），搭接長度１００ ｍｍ，混凝土噴厚為２００ ｍｍ，標號為Ｃ２０。
（２）在完成煤倉上口和倉帽部分的刷砌施工過程中，嚴格按施工圖紙設計施工，并在其上面安裝１個封口盤，盤面上設有提升、風管、水管、噴漿管及人行梯等孔口，同時在煤倉上口機頭硐室內(nèi)安裝一臺回柱絞車。通過預埋在機頭硐室的兩根１８號工字鋼架上安設的天輪提升１ ｍ３吊桶上下機具和材料，人員則沿鋼絲繩軟梯上下，一切就緒后，開始施工煤倉倉體及下口部分。
（３）在整個煤倉的擴刷過程中，打眼前采用１個自制的ｄ ２ ｍ鐵箅子蓋嚴ｄ １．２ ｍ煤倉導硐孔，并鋪設厚５０ ｍｍ的木板，確保人員。放炮前，由回柱絞車將鐵箅子提高到位置上，待放炮后，大部分矸石經(jīng)ｄ １．２ ｍ導硐孔自溜到煤倉下部主斜井底，下放鐵箅子，將ｄ １．２ ｍ導硐孔蓋住，人工將未溜進的矸石攉入導硐孔溜下，通過煤倉下口穩(wěn)裝的耙?guī)r機裝到礦車內(nèi)運走。打眼時，必須嚴格按堆積中的爆破說明書打眼裝藥、放炮，嚴防大塊矸石擠堵導硐孔。另外，在打眼時，必須掌握好眼深，防止炮后工作面不平，增大下一循環(huán)打眼時的難度，造成不隱患。煤倉施工中的淋水和水管漏水可通過導硐孔流入主井底，通過臨時排水設備排至副斜井底水倉。由于ｄ １．２ ｍ導硐孔處于暢通狀態(tài)，所以不需要安裝專門的通風設備。
（４）噴混凝土時，可將噴漿機穩(wěn)在煤倉上口機頭硐室內(nèi)，通過輸料鋼管運到工作面，進行噴漿作業(yè)。
４ 經(jīng)濟技術效益
（１）晉華宮礦南山主井煤倉原計劃施工工期為３０天，由于采用了ＬＭ—１２０型反井鉆機施工，與原先的正向掘進和反打煤倉相比，提高了機械化程度，掘進工效提高了２倍，實際施工工期為１８天，比原計劃提前了１２天，加快了煤倉施工速度。
（２）煤倉施工采用ＬＭ—１２０型反井鉆機先鉆ｄ １．２ ｍ鉆孔進行溜矸泄水，然后再由上向下刷大，與普通鉆爆法相比，降低了施工難度，提高了爆破效率，節(jié)約了大量的輔助時間和設備，節(jié)省資金１５％，降低成本約２６％。
（３）由于采用ＬＭ—１２０型反井鉆機對煤倉進行施工，先鉆導硐孔，增大了爆破自由面，減少了爆破時對圍巖的振動和破壞，很好地解決了通風、排水、排矸這些煤倉施工中的難題，有利于煤倉壁的支護和以后的正常使用。
５ 經(jīng)驗總結
（１）由于南山井為高瓦斯盤區(qū)，在施工中，先鉆導硐孔，徹底解決了煤倉施工中局部通風難度大的問題，保證了生產(chǎn)。
（２）由于采區(qū)煤倉施工選用ＬＭ—１２０型反井鉆機施工１個ｄ １．２ ｍ導硐孔與主斜井貫通，從而減少了采區(qū)煤倉刷砌施工中排水、排矸、通風等設施和環(huán)節(jié)，加快了煤倉的施工速度，降低了工程成本。
（３）由于施工了導硐孔，從而增加了煤倉擴刷時光面爆破的自由面，大大提高了光爆效果，提高了工程質(zhì)量，降低了成本。
（４）利用反井鉆機施工煤倉，改善了工作面的作業(yè)環(huán)境，提高了機械化程度，提高了工作效率，從而縮短了煤倉施工期。
（５）通過這次施工，認識到利用反井鉆機施工煤倉具有機械化程度高、勞動強度低等優(yōu)點，特別是技術上可行，經(jīng)濟上合理，在同等條件下，可優(yōu)先選用該法施工。