反井钻机施工.docx

国产反井钻机在水电工程的应用
谭金龙马绍龙
摘要：反井钻机导井施工方法于1950年在北美首先发展，60年代中期，反井钻机导井施工方法在欧洲，特别是德国开始受到欢迎。我国自70年代开始研制反井钻机，并先后在媒炭和冶金系统中应用，1992年水电系统第一次引进反井钻机，在十三陵抽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、优质、经济的效果。水电十四局是较早应用、探索反井钻机导井施工的水电施工企业，5年来对反井钻机的应用，特别是国产反井钻机的应用进行了深入、全面的探索，并取得了一定的经验。
关键词国产反井钻机导井施工方法水电工程应用
一、前言
1、反井钻机概述
反井钻机导井施工方法于1950年在北美首先发展，60年代中期，反井钻机导井施工方法在欧洲，特别是德国开始受到欢迎，当时反井钻机钻孔直径为1.2m，深度为150～200m；而到70年代初期，钻孔直径可达2.0～2.4m，钻孔深度可达250～500m；发展到今天，世界上已有众多厂家生产反井钻机，典型的有美国罗宾斯公司，可提供28种型号的产品，钻孔直径为1.2～6.0m，钻孔深度可达900m，德国维尔特公司生产的HG100、160、210、250、330SP系列，钻孔直径从1.4～6.0m，钻孔深度高达1000m。
我国自70年代开始研制反井钻机，并先后在媒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，典型产品有苏南煤机厂生产的LM－90～300系列、长沙矿山研究院生产的TYZ1000～1500系列及西北有色冶金机械厂生产的的AF-2000等，钻孔直径为0.9m～2.4m，钻孔深度可达250m。
1992年水电系统第一次引进反井钻机，在十三陵抽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、优质、经济的效果。此后反井钻机又在河南小浪底水利枢纽工程、山西万家寨引黄入晋工程、云南大朝山水电站等使用。
水力发电站为满足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。
而水电十四局在水电工程施工中享有“地下铁军”的荣誉称号，为了满足水电站地下工程施工，水电十四局根据水电工程市场需要于2002年7月购买了第一台LM-200型反井钻机，在湖北省水布垭电站成功应用，至2004年12月先后购买共4台反井钻，先后在贵州三板溪水电站、云南省小湾水电站、云南省溪洛渡水电站、湖北省水布垭、三峡水电站等成功应用。
ML系列国产反井钻机由煤炭科学研究总院、北京建井研究所设计，由江苏苏南煤矿机械厂制造。反井钻机设计主要用于煤矿开采，设计施工的岩石硬度较低，岩石硬度为12级以下。反井钻机由主机、油泵车、操作平台组成，施工时配置泥浆泵、循环水输送的潜水泵、5t随车吊等。反井钻机结构见附图1。
反井钻机结构示意图

2、反井钻机在水电工程的竖井、斜井导井施工的应用
2002年7月水电十四购买了第一台ML-200型反井钻机并在湖北水布垭电站使用，水布垭电站的岩石为灰岩，岩石硬度为9～12级，共施工7条竖井（最长竖井181m），4条斜井（倾角为60度，长150m），总计施工1400m。
2003年6月水电十四购买了第二台ML-200型反井钻机在贵州省三板溪水电站使用，三板溪水电站的岩石为花岗岩，岩石硬度为14～16级，共施工6条竖井（最长竖井186m），总计施工670m。
2004年8月水电十四购买了第三台ML-280型反井钻机在云南省小湾水电站使用，小湾水电站的岩石为花岗岩，岩石硬度为14～16级，共施工11条竖井（最长竖井212m），总计施工1525m。
2004年12月水电十四购买了第四台RHNO300型进口反井钻机在广州惠蓄水电站使用，惠蓄水电站的岩石为花岗岩，岩石硬度为14～16级，共施工3条竖井（最长竖井177m），2条斜井（倾角为60度，最长303.7m），总计施工1085m。
2005年3月水电十四采用ML-200型反井钻机在湖北省三峡水电站使用，三峡水电站的岩石为花岗岩，岩石硬度为14～16级，共施工2条竖井（最长竖井82m），总计施工164m。
2006年3月水电十四采用ML-200型、ML-280型反井钻机分别在云南省溪洛渡水电站右岸地下厂房、四川省锦屏二级水电站使用，溪洛渡水电站的岩石为花岗岩，岩石硬度为14～16级，共施工2条竖井（最长竖井215m。近期要施工的竖井有20条，计2540m）；四川省锦屏二级水电站岩石为灰岩，岩石硬度为12级，共施工1条竖井（长191m）。总计施工600m。
截至2006年9月大理分局机械化项目部累计施工