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湖南创元高新机械式反井钻机施工及应用研究

来源:上海巨力采矿设备掌上彩票 发布时间:2018-12-21 点击次数:

在地下矿山中,为连接上下工作面而开挖的竖直或倾斜的通道称为天井,是矿石通道、行人、物料运输、通风、充填和勘探的重要通道。上世纪80年代以来,反井钻机机械化钻进技术得到推广应用,在我国的金属矿山中,广泛采用吊箱法开挖井场,少数矿山也采用爬箱法。对于深度小于50m的短天井,大多仍采用常规方法和木质支撑法进行挖掘,传统的自下而上的常用方法、提罐方法和爬罐方法不仅效率低、劳动强度大、不安全,而且在技术上也无法满足矿业发展的要求。随着矿山的深度开采和现代矿山的发展,对各种井的需求量迅速增加。人工天井施工的安全与效率已成为制约矿山发展的重要因素。
    
     反井钻机常用的施工方法是先在上部巷道平面至下部巷道平面钻出一个导向孔,这一阶段称为导向孔作业,然后在下部巷道安装扩孔刀盘进行反井扩孔作业,即扩孔作业。钻机可以牢固地固定在工作平面上,在反向井钻机设备施工前必须先浇注混凝土平面。
    
     另外,反井钻机有两种施工方法:上向钻进扩孔和下向钻进扩孔,由于国内设备的技术水平,只有湖南创元高新机械掌上彩票生产的CY-RC40才能实现这两种施工技术。
    
     上向钻进扩孔技术主要是在牙轮钻头前方钻进扩孔刀盘破岩后进行的一次完井技术,由于导孔和扩孔同时作业,这种施工技术可以节省大约一半的施工时间。在小孔径切割天井和盲人天井施工中具有很大的优势。
    
     下扩孔主要采用锥形钻头钻过导向孔,卸下钻头和钻管后安装的扩孔刀头进行上扩孔操作,钻过的导向孔用于导排渣。这种方法主要是在底部通道中车辆的交通条件不可用的情况下进行的。
    
     天井施工中,常用施工方法、提罐法、爬罐法均工作于工作面以下,断面窄,工作条件差。工人们经常受到烟、落石、灰尘、噪音和水的威胁。手术非常不安全。特别是随着矿山开采的深入,地压、地温逐渐升高,安全问题更加突出。
    
     机械化庭院建设工作基本上是在工作面上,排渣用水,无粉尘,设备噪音很小,无环境污染,作业环境很舒适安全。
    
     在传统的天井施工方法中,例如爬水池法,至少要投入的设备包括空气压缩机、手钻、爬水池。在工作过程中,不稳定的工作面应随时准备支撑。爆破需要专门的爆破专业人员。爆破后,需要大量的人员和设备。
    
     施工中采用反井钻机时,只需一次性投资,运行前准备排渣泵,每班可配备3人。它可以连续工作三班24小时,没有任何额外的人员和设备。
    
     从上表可以看出,与传统方法相比,采用反井钻机进行机械化天井施工在运行能力和效率、对岩石地质要求低、成孔质量好等方面明显优于传统方法。
    
     从上表中的成本统计可以看出,虽然2m以下的传统施工成本稍低,但在2.5m以上的天井施工中,传统施工成本已不再具有明显的优势。反井钻机的造价不会有涨有跌,机头将继续上涨。
    
     国外著名的反井钻机制造商有SANDVIK、ATLAS、TAMROCK、WIRTH、INDAU等,国内已引进了一些类型的反井钻机。然而,由于国外设备的成本比国内设备的成本高4-10倍,设备维护、附件和管理成本居高不下,逐渐被国内反井钻机所取代。
    
     目前,国内此类反井钻机的主要施工设备有中国煤业集团BMC反井钻机、常州立鼎ZFY反井钻机、湖南有色重工AT反井钻机等,但目前国内反井钻机几乎全部为轮式钻机,作业成本较低。岩石硬度系数F10-F14接近2.5m以下,已逐渐不能满足无轨矿山和金属矿山深部开采的要求。反井钻机采用模块化设计,为客户提供模块化加载方案。客户可以自由选择履带式自走式或传统的经济型轨道轮式底盘,而且公司打破了国内盲区天井施工设备的空白,其CY-R40C系列反井钻机还可进行向上钻、下向扩径的施工技术。
    
     目前,我国大多数矿山仍采用传统的人工天井施工方法进行天井施工,加快了反井钻机在矿山施工中的应用。它不仅有利于提高矿山建设的安全性和有效性,而且有利于矿山建设的节能,符合现代矿山的发展要求。
    
    
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