反井钻机，常州反井钻机，天井钻机   水电站为满不同条件和对水工结构物功能上的要求，设立地下竖井式闸门井、调压井和垂直与斜井压力管道。竖井、斜井施工素有“咽喉工程、死亡之谷”之称。因此竖井及斜井施工历来都是水电施工行业的难点和重点。

根据竖井结构特点、岩石及地质情况，结合本工程主体建筑物的布置与结构形式，类似工程的施工经验，目前竖井施工的施工机械，重点从以下几个方面与常用的施工方法进行比较，再确定总体施工方法。

1、施工的交通和设备配置

水电站引水高压竖井在同一个投影面上，工作面狭窄，如何合理的设置施工通道和配置设备是加快施工进度，缩短建井周期，增强效益的关键

2、通风与除尘问题

通风与除尘是排除炮烟粉尘及有害气体，改善施工环境，保障施工人员身体健康，缩短循环时间，加快施工速度的重要工序。目前，隧洞通风主要以机械通风为主。但对于高达453.25m深井的通风与除尘问题将面临着极大的困难。因此施工中选择一种尽量使用自然风与机械通风来进行通风与除尘以改善施工环境的施工方法是必不可少的考虑因素。

3、施工的安全问题

根据本工程的工期要求及施工特点，引水隧洞、高压竖井、高压管道下平段的施工，要满足进度要求，必须采取合理的施工方法

5、经济效益分析

作为专业的施工单位，经济效益是首先考虑的问题。较优的施工方案应当是辅助工程量小，设备简单、施工安全、施工速度快。在深井的反井施工中有普通法掘进反井法、吊罐反井法、爬罐法掘进反井法及反井钻井法；

普通法掘井反井法虽然有辅助工程量小，与其它作业相互影响小，不需要大型提绞设备等的优点，但是工作人员爬梯子上下困难、劳动强度大、材料运输不方便、坑木消耗量大、通风条件差、工作面易聚有害气体、在地质和水文地质条件较差时影响作业的安全。尤其在较高竖井施工中更为困难；

吊罐反井法与普通法比较有工效高、速度快、劳动强度较低、施工经济等优点，但它事先需要钻机打精度较高的绳眼，前期准备时间较长、通风条件差、工作面易聚有害气体，影响作业和安全，随着掘井深度的延深，辅助时间加长，施工速度明显减慢。难以保证施工安全及进度；

爬罐反井法与吊罐反井法比较类似，具有工效高、速度快、劳动强度低的优点，但是设备投资较大，通风条件差，工作面易聚有害气体，影响作业和安全，随着掘井深度的延深，辅助时间较长，施工速度明显减慢。

反井钻井法较普通法和吊罐法的设备投入大，施工成本相对较高，但反井钻井法有工作效率高、施工安全、劳动强度低、工程质量好，因此钻机的高可靠性和安全性仍能保证在恶劣地质条件下以及深孔反井施工的经济性和高效性。

二、反井钻机施工技术

1、反井钻机概述

我国自70年代开始研制反井钻机，并先后在煤炭和冶金系统中应用，产品多集中于小直径扩孔的反井钻机，1992年水电系统次引进反井钻机，在某水蓄能电站的出线洞、调压井和高压管道斜井等工程上，使用反井钻机进行导井法施工，并取得了高效、安全、经济的效果。

2、反井钻机的应用

高压引水竖井属于较深的深井，施工难点主要是导井的施工，经过安全、技术、进度及经济比较100m以上竖井选型采用LM-200型反井钻机

LM系列反井钻机是为改变我国煤矿暗井施工广为采用的吊罐与人工施工的落后技术而研究设计的一种高效钻井设备，用户可根据钻孔直径和深度选用。反井钻机不仅能钻煤矿井下煤仓通风井、各种暗井、付井外，还被广泛应用于冶金、化工等矿山在岩层中钻、扩作用。近几年更在水电建设行业发挥着重要作用

LM系列反井钻机采用全液压驱动，机型新颖、结构紧凑、机械化程度高，运输方便、操作简单、能满足在防爆要求的环境下作业，钻机适应性强，可满足矿山不同地质条件的施工要求可大幅度提高建井速度，且施工安全、成孔质量高，施工成本低的特点。

3、反井钻机施工的基本原理

由主机部分通过钻杆提供给钻具部分的破岩刀具强大的工作扭矩和有效工作压力，使破岩刀具作用于岩石上，对岩石进行冲击、挤压和剪切，从而破碎岩石。钻进导孔时，破碎的岩渣被正循环的洗井液排出钻孔；扩孔破岩石时，产生的岩渣在重力作用下落入下水平巷道或峒室，被及时清理。

反井钻机施工分两个步骤进行，先采用216mm小钻头从上至下钻进到钻下平洞，在钻进过程中采用泥浆泵或高压水泵从泥浆池抽至动力水龙头，高压水沿钻杆至钻头排水孔压出，将石碴从钻杆与孔壁间的环行空间排至排碴槽，后进入沉渣池。导孔贯通后（停止泥浆泵或高压水泵运行）然后卸下小钻头，改换成1.4m镶齿盘形滚刀钻头，由下向上扩孔。再采用镰齿盘形滚刀在钻压的作用下沿井底滚动，从而对从下至上滚刀对岩石切削、挤压完成竖井及斜井开挖，扩孔时的石碴经过冷却水的冲刷和自重坠落到下平洞。

三、反井钻机在水电站工程的施工前景

随着水电行业的发展，安全文明施工、环境保护的意识的随着加强，特别是安全防范、法律、法规意识的增强。在水电工程施工中对安全要求也在随着提高，安全在位置。另外水电工程在市场经济的冲出下，工期也在大幅度缩短，一条200 m深的竖井工期要求约为4～5个月，传统人工导井法施工在如此短的时间内完成200 m深的竖井的施工，其难度非常高，且竖井、斜井施工素有“咽喉工程、死亡之谷”之称。

反井钻机导井法施工不需要施工人员至开挖面施工，提高了竖井、斜井施工的安全性，保证了施工人员的生命安全，具有良好的社会安全效益。且施工作业人员配置较少，减少竖、斜井的施工难度，从而有效地提高施工效益。因此，反井钻机导井法施工在水电工程施工中有广泛前景。