LM系列反井钻机及反井钻井施工技术

LM系列反井钻机及反井钻井施工技术

刘志强研究员北京中煤矿山工程有限公司2005年8月7日编辑课件主要内容第一部分反井钻机技术发展第二部分LM系列反井钻机第三步分破岩滚刀和扩孔钻头第四部分反井钻井工艺第五部分反井钻机应用实例第六部分科研成果及获奖情况第七部分结语编辑课件第一部分国内外反井钻机技术发展状况1.1反井钻机科技发展回顾第一台无钻杆反井钻机示意图编辑课件最大深度1260m;

最大钻进直径7.1m

;最大型反井钻机WIRTH公司生产HG380型，最大扭矩710kN.m第一部分国内外反井钻机技术发展状况1.2国外反井钻机发展现状WIRTH公司HG380型反井钻机编辑课件德国WIRTH公司生产HG系列美国AltlasCopcoRobbinsRaiseDrills

瑞典(芬兰)SandvikTamrock日本KokenBM系列第一部分国内外反井钻机技术发展状况1.3国外著名反井钻机公司编辑课件长沙矿冶研究院煤炭科学研究总院南京煤研所云南锡业公司煤炭科学院就总院建井研究所（北京中煤矿山工程有限公司）第一部分国内外反井钻机技术发展状况1.4国内反井钻机发展编辑课件第二部分LM系列反井钻机2.1LM系列反井钻机简介

LM系列反井钻机由煤炭科学研究总院北京建井研究所(北京中煤矿山工程有限公司)研制,包括:LM-90型、LM-120型、LM-200型、BMC100型、BMC200型、BMC300型和BMC400型；软岩、中硬岩、硬岩盘形镶齿滚刀；扩孔钻头（直径0.75、0.9、1.0、1.1、1.2、1.4、1.8、2.0、2.5、3.0m)；钻杆（直径154、176、182、203、228mm)稳定钻杆(公称直径190、216、241、244、270mm）编辑课件第二部分LM系列反井钻机2.2LM系列反井钻机构成电控系统泵站系统主机系统操控系统钻具系统循环系统冷却系统编辑课件第二部分LM系列反井钻机2.3LM90型反井钻机导孔直径：190mm扩孔直径：0.9m钻孔深度：90m推力：200kN拉力：400kN扭矩：15kNm输入功率：52.5kW主机质量：3200kg工作尺寸：2.9*1.2*2.8技术参数编辑课件第二部分LM系列反井钻机2.4LM120型反井钻机导孔直径：216mm扩孔直径：1.2m钻孔深度：120m推力：250kN拉力：500kN扭矩：35kNm输入功率：62.5kW主机质量：4200kg工作尺寸：3.2*1.43*3.2技术参数编辑课件第二部分LM系列反井钻机2.5LM200型反井钻机导孔直径：216mm扩孔直径：1.4m钻孔深度：200m推力：350kN拉力：850kN扭矩：40kNm输入功率：82.5kW主机质量：8300kg工作尺寸：3.2*1.43*3.2技术参数编辑课件第二部分LM系列反井钻机2.6BMC300型反井钻机导孔直径：216mm扩孔直径：1.4m钻孔深度：200m推力：350kN拉力：850kN扭矩：40kNm输入功率：82.5kW主机质量：8300kg工作尺寸：3.2*1.43*3.2技术参数编辑课件第二部分LM系列反井钻机2.7BMC400型反井钻机导孔直径：270mm扩孔直径：2.0m钻孔深度：400m推力：350kN拉力：850kN扭矩：40kNm输入功率：82.5kW主机质量：8300kg工作尺寸：3.2*1.43*3.2技术参数编辑课件第三部分反井钻机钻具3.1反井钻机钻具组成导孔钻头异形接头稳定钻杆开孔钻杆普通钻杆扩孔钻头破岩滚刀编辑课件第三部分反井钻机钻具3.2导孔钻头镶齿轴承钻头体连接丝扣牙爪喷嘴三牙轮头编辑课件第三部分反井钻机钻具3.3钻杆、稳定钻杆稳定钻杆普通钻杆现场使用钻杆情况镶齿编辑课件第三部分反井钻机钻具3.4破岩滚刀滚刀轴合金镶齿滚刀刀体滚刀轴承金属密封平衡机构轴承套编辑课件第三部分反井钻机钻具3.5扩孔钻头边刀中心管中心滚刀刀座钻头体正刀编辑课件第四部分反井钻井工艺4.1反井钻机选择地质条件岩石类型物理力学性质地质构造水文条件工程条件反井钻机导孔钻头破岩滚刀钻孔直径钻孔深度钻孔倾角循环系统电控系统冷却系统反井钻井工艺编辑课件第四部分反井钻井工艺4.2反井钻井工艺导孔钻进拆导孔钻头接扩孔钻头偏斜控制钻机安装钻具布置钻进参数事故处理循环液漏失、地质构造引起卡钻扩孔钻进完孔拆机施工准备编辑课件第五部分反井钻机应用实例5.1反井钻机应用范围应用领域阶段性临时工程临时工程永久工程煤炭系统各种溜矸孔（煤仓、暗井、主井、副井、风井）采区风眼、溜煤眼、溜矸眼、瓦斯抽放孔、安全救护钻孔通风井、下料井水电系统各种导井（压力管道、出线井、调压井、电梯井）施工期间通风竖井（长大隧洞、地下调压室）、加固钻孔地下永久建筑（厂房、变压室等）通风竖井、观测孔、其它开采矿井各种溜井（井筒、矿仓）采区风眼、溜矿眼、溜渣眼、材料人员井通风孔等地下建筑各种导井施工期间通风孔通风井、进出口编辑课件第五部分反井钻机应用实例5.2反井钻机应用实际工程情况开滦赵各庄煤矿大同晋华宫煤矿轩岗焦家寨煤矿山东汶南煤矿兖州济宁3号井阜新五龙煤矿山东石屯煤矿峰峰九龙口煤矿煤炭工程：山东横河煤矿晋城寺河煤矿肥城白庄煤矿枣庄蒋庄煤矿淮北许疃煤矿兰花集团望云煤矿霍州三交河煤矿山西桃园煤矿编辑课件第五部分反井钻机应用实例5.3反井钻机应用实际工程情况河南小浪底水利水电枢纽云南大朝山电站福建周宁电站广西龙滩电站云南小湾电站云南高桥电站云南勐乃河电站福建穆阳溪电站普通水电站工程：山西万家寨水利水电枢纽四川瀑布沟电站四川金康电站云南溪洛渡电站四川自一里电站吉林白山电站贵州构皮滩电站四川柳洪电站编辑课件第五部分反井钻机应用实例5.4反井钻机应用实际工程情况北京十三陵抽水蓄能电站山东泰安抽水蓄能电站安徽琅琊山抽水蓄能电站江苏宜兴抽水蓄能电站河北张河湾抽水蓄能电站山西西龙池抽水蓄能电站抽水蓄能电站工程：编辑课件第五部分反井钻机应用实例5.5反井钻机应用实际工程情况土耳其卡拉洞煤矿马来西亚巴贡电站甘肃金昌镍矿云南会泽铅锌矿甘肃镜铁山铁矿国外和其它反井工程工程：编辑课件第五部分反井钻机应用实例5.6反井钻机应用工程实例工程概况：新建立井井筒，净径4.5m,荒径5.2m，井深316m；地质条件：侏罗系地层，上部有2.5m的表土，以下全为红砂岩，紫红色，粘土质胶结，硬度f=4～6。并穿过F6～2断层，断层破碎带20m，倾角65

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施工方法：采用反井钻机先施工溜矸孔，然后爆破刷大；施工设备：LM-200 型反井钻机；开竣工时间：1989年5月14日－7月14日；技术统计：导孔直径216mm，扩孔直径1.4m，钻孔偏斜率0.88%，导孔平均钻速1.01m/h，扩孔平均速度1.17m/h，总工期2个月，破岩486m3。山东汶南煤矿新立井：编辑课件第五部分反井钻机应用实例5.7反井钻机应用工程实例工程概况：压力管道斜长203m，开挖断面Ｄ5-5.6m，净断面Ｄ4.4-3.8ｍ，和水平夹角50°；地质条件：复成份砾岩，岩体为微风化至新鲜状态Ⅱ－Ⅳ岩体，裂隙发育。沿线有F２、F１５、F１６、F１４、F２０断层以及辉绿玢岩岩脉，断层一般宽1-3ｍ，影响带2-5ｍ，透水性好；；

施工方法：采用反井钻机先施工导井，然后爆破刷大；施工设备：改造后的LM-200型反井钻机；开竣工时间：2002年6月26日－8月17日；技术统计：导孔直径216mm，扩孔直径1.4m，钻孔偏斜率1.1%，导孔平均钻速0.55m/h，扩孔平均速度0.79m/h，十三陵抽水蓄能电站压力管道：编辑课件十三陵抽水蓄能电站压力管道1号深203m;2号深236m编辑课件张河湾抽水蓄能电站压力管道：1、2号压力管道深301m，直径1.4m岩石单轴抗压强度200～300MPa;编辑课件第六部分科研成果及获奖情况6.1科研成果

“7.5”国家重点攻关：“LM-120型反井钻机”；煤炭工业部：LM-200型反井钻机、300m深井反井钻井施工技术、大倾角深斜孔反井钻井工艺及装备的研究、LM-90型反井钻机、上排下疏立井凿井新工艺、硬及急硬岩滚刀的研究、反井钻机钻凿近水平孔偏斜机理的研究；电力工业部：采用LM-200型反井钻机开挖高压管道导井工业性试验；国家科技部：采用LM-200型反井钻机开挖高压管道导井工业性试验编辑课件第六部分科研成果及获奖情况6.2获奖情况

能源工业部科技进步一等奖：“LM-200型反井钻机”；煤炭工业部科技进步二等奖：LM-120型反井钻机；煤炭工业部科技进步三等奖：LM系列反井钻机、煤炭工业部科技进步三等奖：上排下疏立井凿井新工艺；电力工业部科技进步三等奖：反井钻应用技术；编辑课件第七部分结语施工安全。反井钻机施工时，工作人员不需进入迎头工作，工作环境和安全状况好。避免其它施工方法的落石、淋水、有害气体的伤害。工作效率高。反井钻机施工为机械化连续作业，月成井速度高。工程质量好。反井钻机采用滚刀机械破岩，对围岩破坏小，井壁光滑，有利于扩挖溜渣、通风、排水。采用液压传动控制，操作简单，工人劳动强度低、工作效率高，钻凿速度快，综合效