基礎(chǔ)澆筑(一期含循環(huán)水池)→反井鉆機(jī)進(jìn)場安裝(包括高壓洗井泵)測量初定位φ244mm導(dǎo)孔施工→鉆頭在預(yù)定深度出露(若未出露擴(kuò)挖找鉆頭)→擴(kuò)孔鉆頭安裝平臺施工→擴(kuò)孔鉆頭提升→擴(kuò)孔鉆頭安裝→安裝平臺撤出→φ1 200mm擴(kuò)孔施工→擴(kuò)孔鉆頭拆卸→反井鉆機(jī)撤除。鉆機(jī)型號/基本參數(shù)ZFY1.2/30/150ZFY1.4/40/200ZFY1.8/40/250導(dǎo)孔直徑
基礎(chǔ)澆筑(一期含循環(huán)水池)→反井鉆機(jī)進(jìn)場安裝(包括高壓洗井泵)測量初定位φ244mm導(dǎo)孔施工→鉆頭在預(yù)定深度出露(若未出露擴(kuò)挖找鉆頭)→擴(kuò)孔鉆頭安裝平臺施工→擴(kuò)孔鉆頭提升→擴(kuò)孔鉆頭安裝→安裝平臺撤出→φ1 200mm擴(kuò)孔施工→擴(kuò)孔鉆頭拆卸→反井鉆機(jī)撤除。
鉆機(jī)型號/基本參數(shù) | ZFY1.2/30/150 | ZFY1.4/40/200 | ZFY1.8/40/250 |
導(dǎo)孔直徑(mm) | 244 | 246 | 250 |
擴(kuò)孔直徑(m) | 1.2 | 1.4 | 1.4-1.8 |
鉆孔深度(m) | 150 | 200 | 300-250 |
出軸轉(zhuǎn)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(kuò)孔拉力（kN） | 850 | 850 | 1250 |
鉆孔傾角（°） | 60-90 | 60-90 | 60-90 |
主機(jī)重量（t） | 6 | 7.2 | 7.5 |
主機(jī)運(yùn)搬尺寸(長寬高)（ mm） | 2290*1110*1430 | 2950*1370*1700 | 2670*1380*1560 |
主機(jī)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(jī)功率（kW） | 66 | 86 | 86 |
驅(qū)動(dòng)方式 | 全液壓驅(qū)動(dòng) | 全液壓驅(qū)動(dòng) | 全液壓驅(qū)動(dòng) |
適應(yīng)巖性 | 巖石單向抗壓強(qiáng)度≤140、0MPa | ||
反井鉆機(jī)施工作業(yè)范圍
反井鉆機(jī)施工(也稱天井鉆機(jī))施工主要用于地下井筒建設(shè)中。
反井鉆機(jī)應(yīng)用范圍見下表：
應(yīng)用領(lǐng)域 | 階段性臨時(shí)工程 | 臨時(shí)工程 | 工程 |
煤炭系統(tǒng) | 各種溜矸孔（煤倉、暗井、主井、副井、風(fēng)井） | 采區(qū)風(fēng)眼、溜煤眼、溜矸眼、瓦斯抽放孔 、救護(hù)鉆孔 | 通風(fēng)井、下料井 |
水電系統(tǒng) | 各種導(dǎo)井（壓力管道、出線井、調(diào)壓井、電梯井） | 施工期間通風(fēng)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(fēng)豎井、觀測孔、 |
其它開采礦井 | 各種溜井（井筒、礦倉） | 采區(qū)風(fēng)眼、溜礦眼、溜渣眼、材料人員井 | 通風(fēng)孔等 |
地下建筑 | 各種導(dǎo)井 | 施工期間通風(fēng)孔 | 通風(fēng)井、進(jìn)出口 |
應(yīng)用領(lǐng)域 階段性臨時(shí)工程 臨時(shí)工程
煤炭系統(tǒng) 各種溜矸孔（煤倉、暗井、主井、副井、風(fēng)井）
采區(qū)風(fēng)眼、溜煤眼、溜矸眼、瓦斯抽放孔 、救護(hù)鉆孔 通風(fēng)井、下料井
水電系統(tǒng) 各種導(dǎo)井（壓力管道、出線井、調(diào)壓井、電梯井）
施工期間通風(fēng)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(fēng)豎井、觀測孔、 其它開采礦井 各種溜井（井筒、礦倉） 采區(qū)風(fēng)眼、溜礦眼、溜渣眼、材料人員井 通風(fēng)孔等
地下建筑 各種導(dǎo)井 施工期間通風(fēng)孔
通風(fēng)井、進(jìn)出口
5施工工藝LM - 120 反井鉆機(jī)施工工藝
主要分為4 個(gè)階段:①準(zhǔn)備階段。施工地點(diǎn)( 設(shè)計(jì)溜煤眼上口)具備相應(yīng)水、電條件后,將反井鉆機(jī)安裝在預(yù)先澆注好的混凝土簡易基礎(chǔ)或堅(jiān)硬平整的基巖上,按設(shè)備使用說明書連接好各個(gè)部分液壓系統(tǒng)管路和電氣線路,進(jìn)行空載運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試。
②導(dǎo)孔階段。驅(qū)動(dòng)鉆機(jī), 自上而下鉆導(dǎo)向孔，鉆導(dǎo)孔時(shí),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(dǎo)向孔和下部巷道鉆透后,本階段結(jié)束。
③擴(kuò)孔階段。在下部巷道( 導(dǎo)向孔透點(diǎn)) 拆掉導(dǎo)向孔鉆頭,連接好擴(kuò)孔鉆頭,開始自下而上擴(kuò)孔。擴(kuò)孔破巖石時(shí),產(chǎn)生的巖渣在重力作用下落入下水平巷道,被及時(shí)清理裝礦車運(yùn)出。導(dǎo)孔全部擴(kuò)透后,本階段結(jié)束。
④收尾階段。經(jīng)過鉆機(jī)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(jī)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(jī)硐室。 該煤倉上口設(shè)計(jì)標(biāo)高為９４５．０００ ｍ，下口設(shè)計(jì)標(biāo)高為９１０．０１７ ｍ，煤倉高度為３４．９８３ ｍ。整個(gè)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(shè)計(jì)為３ ｍ，倉體直徑設(shè)計(jì)為６ ｍ，壁厚為１５０ ｍｍ，混凝土標(biāo)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(jī)施工煤倉導(dǎo)硐孔
在對該煤倉進(jìn)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(jī)頭硐室施工完畢。所以，根據(jù)該煤倉的技術(shù)特征及地層條件，選用ＬＭ—１２０型反井鉆機(jī)施工，首先在１２＃層集中皮帶機(jī)頭硐室內(nèi)安裝該鉆機(jī)，經(jīng)調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)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(jī)由上而下鉆一個(gè)ｄ ２４４ ｍｍ的導(dǎo)向孔，鉆至給煤機(jī)硐室，使煤倉上下貫通，找準(zhǔn)位置，然后將反井鉆機(jī)小鉆頭卸掉，換上ｄ １．２ ｍ的大鉆頭，再由下而上擴(kuò)孔至煤倉上口，在鉆孔過程中的矸石由下部耙?guī)r機(jī)裝到礦車上，通過主副井聯(lián)巷運(yùn)至副斜井底，后運(yùn)至地面。該孔則可作為煤倉刷大過程中通風(fēng)、排矸、排水。
３．２ 煤倉的刷砌施工
（１）當(dāng)該煤倉利用ＬＭ—１２０型反井鉆機(jī)鉆通后，再由上向下采用光面爆破的方法刷大至設(shè)計(jì)段面。每次刷高為１．５ ｍ，并及時(shí)打錨桿（ｄ １８ ｍｍ×１．７ ｍ的鋼筋樹脂錨桿），噴混凝土進(jìn)行支護(hù)，防止片幫。間排距為１．０ ｍ×１．０ ｍ，噴厚１５０ ｍｍ，當(dāng)過１１＃、１２＃煤層時(shí)，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(biāo)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(yán)格按施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)施工，并在其上面安裝１個(gè)封口盤，盤面上設(shè)有提升、風(fēng)管、水管、噴漿管及人行梯等孔口，同時(shí)在煤倉上口機(jī)頭硐室內(nèi)安裝一臺回柱絞車。通過預(yù)埋在機(jī)頭硐室的兩根１８號工字鋼架上安設(shè)的天輪提升１ ｍ３吊桶上下機(jī)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(gè)煤倉的擴(kuò)刷過程中，打眼前采用１個(gè)自制的ｄ ２ ｍ鐵箅子蓋嚴(yán)ｄ １．２ ｍ煤倉導(dǎo)硐孔，并鋪設(shè)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(dǎo)硐孔自溜到煤倉下部主斜井底，下放鐵箅子，將ｄ １．２ ｍ導(dǎo)硐孔蓋住，人工將未溜進(jìn)的矸石攉入導(dǎo)硐孔溜下，通過煤倉下口穩(wěn)裝的耙?guī)r機(jī)裝到礦車內(nèi)運(yùn)走。打眼時(shí)，必須嚴(yán)格按堆積中的爆破說明書打眼裝藥、放炮，嚴(yán)防大塊矸石擠堵導(dǎo)硐孔。另外，在打眼時(shí)，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(shí)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(dǎo)硐孔流入主井底，通過臨時(shí)排水設(shè)備排至副斜井底水倉。由于ｄ １．２ ｍ導(dǎo)硐孔處于暢通狀態(tài)，所以不需要安裝專門的通風(fēng)設(shè)備。
（４）噴混凝土?xí)r，可將噴漿機(jī)穩(wěn)在煤倉上口機(jī)頭硐室內(nèi)，通過輸料鋼管運(yùn)到工作面，進(jìn)行噴漿作業(yè)。
４ 經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益
（１）晉華宮礦南山主井煤倉原計(jì)劃施工工期為３０天，由于采用了ＬＭ—１２０型反井鉆機(jī)施工，與原先的正向掘進(jìn)和反打煤倉相比，提高了機(jī)械化程度，掘進(jìn)工效提高了２倍，實(shí)際施工工期為１８天，比原計(jì)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(jī)先鉆ｄ １．２ ｍ鉆孔進(jìn)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(shí)間和設(shè)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(jī)對煤倉進(jìn)行施工，先鉆導(dǎo)硐孔，增大了爆破自由面，減少了爆破時(shí)對圍巖的振動(dòng)和破壞，很好地解決了通風(fēng)、排水、排矸這些煤倉施工中的難題，有利于煤倉壁的支護(hù)和以后的正常使用。
５ 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
（１）由于南山井為高瓦斯盤區(qū)，在施工中，先鉆導(dǎo)硐孔，徹底解決了煤倉施工中局部通風(fēng)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(jī)施工１個(gè)ｄ １．２ ｍ導(dǎo)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(fēng)等設(shè)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(dǎo)硐孔，從而增加了煤倉擴(kuò)刷時(shí)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(jī)施工煤倉，改善了工作面的作業(yè)環(huán)境，提高了機(jī)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(rèn)識到利用反井鉆機(jī)施工煤倉具有機(jī)械化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，特別是技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，在同等條件下，可優(yōu)先選用該法施工。