金礦通風(fēng)井反井施工技術(shù)研究及應(yīng)用

程守業(yè)，馬奕博，于見(jiàn)水

(1.煤炭科學(xué)研究總院建井研究分院，北京 100013； 2.北京中煤礦山工程有限公司，北京 100013； 3.煤礦深井建設(shè)技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，北京 100013)

在礦山、水電、交通、市政等領(lǐng)域進(jìn)行立井的建設(shè)常采用反向鑿井法，反向鑿井法的發(fā)展依次有人工蹬渣法、木垛法、吊罐法、爬罐法、深孔爆破法和反井鉆機(jī)鉆井法[1]。隨著反井鉆機(jī)、反井鉆井工藝、新材料以及地層處理工藝的出現(xiàn)，反井鉆機(jī)鉆井法施工效率高，可節(jié)省50%左右的工期和40%左右的綜合延米單價(jià)，成井質(zhì)量好，作業(yè)過(guò)程安全。反井鉆機(jī)鉆井法逐漸取代了其他反井施工方法，成為地下工程建設(shè)領(lǐng)域重要的工藝技術(shù)[2]。反井鉆機(jī)鉆井法能夠?qū)崿F(xiàn)正向?qū)Э?、反向擴(kuò)孔，具有機(jī)械破巖、安全環(huán)保、精準(zhǔn)高效等特點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)外采用反井鉆機(jī)鉆井法在金礦井下施工立井已有近50年的歷史，國(guó)內(nèi)反井鉆機(jī)鉆井法在金礦的應(yīng)用多以深120 m、直徑1.4 m左右的淺立井為主[3-5]。目前，反井鉆機(jī)鉆井法開(kāi)始在大型金礦立井建設(shè)工程中普及，井下立井設(shè)計(jì)深度和直徑不斷變大，施工環(huán)境及條件趨向復(fù)雜，施工單位面臨著質(zhì)量控制以及安全保障等方面更高的要求，隨著反井鉆機(jī)的研發(fā)和工藝技術(shù)的新方法，國(guó)內(nèi)金礦大直徑反井工程已具備實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

灘澗山金礦為礦山建設(shè)期和運(yùn)營(yíng)期加強(qiáng)通風(fēng)，采用國(guó)內(nèi)煤炭科學(xué)研究總院建井分院自主研發(fā)生產(chǎn)的BMC400型反井鉆機(jī)施工兩條共300 m通風(fēng)立井，海拔高達(dá)3 726 m，最深井達(dá)到160 m，最大直徑達(dá)3 m，巖層互層現(xiàn)象明顯，巖體呈塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，對(duì)反井施工技術(shù)要求高，為目前國(guó)內(nèi)金礦首次采用反井鉆機(jī)鉆井法完成的深井160 m、大直徑3 m一次成井通風(fēng)井。使用SPS600地質(zhì)鉆機(jī)鉆鑿先導(dǎo)孔豐富了反井鉆機(jī)鉆井法的內(nèi)涵，立井施工安全環(huán)保、精準(zhǔn)高效，偏斜率及鉆進(jìn)精度控制良好，對(duì)反井鉆井法在金礦領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用具有突破性、指導(dǎo)性的意義，為金礦深立井、大直徑進(jìn)一步發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

灘澗山金礦位于柴達(dá)木盆地北緣賽什騰山系南東段，海拔高3 200～3 800 m，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，施工安全問(wèn)題突出，地質(zhì)條件較復(fù)雜，巖層互層現(xiàn)象明顯，巖體呈塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。區(qū)內(nèi)礦體賦存情況：M1礦體賦存在3 450～3 630 m；M2礦體賦存在3 510 m以下，該標(biāo)高以上已經(jīng)露天開(kāi)采，目前工程控制M2礦體最低標(biāo)高3 422 m；M3礦體賦存標(biāo)高3 450～3 745 m。礦井設(shè)計(jì)施工立井2條，井筒具體規(guī)格見(jiàn)表1。

2 反井鉆機(jī)參數(shù)計(jì)算與選型

風(fēng)井區(qū)域位于西北干旱地區(qū)，裂隙發(fā)育，用水缺乏，難以使用反井鉆機(jī)施工導(dǎo)向孔，采用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行壓風(fēng)正循環(huán)施工導(dǎo)向孔。擴(kuò)孔階段時(shí)鉆桿主要受到拉力、扭矩、自重的作用，鉆桿所受拉力、扭矩過(guò)大會(huì)造成鉆具長(zhǎng)期處于過(guò)載而造成鉆具的損傷及破壞，過(guò)小又會(huì)造成破巖壓力不夠、施工進(jìn)度緩慢。

表1 通風(fēng)井規(guī)格Table 1 Specification of ventilation shaft

通過(guò)分析巖石柱狀圖獲取巖石抗壓強(qiáng)度、松散系數(shù)并計(jì)算反井鉆機(jī)擴(kuò)孔階段的鉆壓、扭矩主要控制參數(shù)，由于兩條通風(fēng)井除井深規(guī)模不一致外，其他條件一致，以反井鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)更大的160 m北通風(fēng)井進(jìn)行計(jì)算選型。計(jì)算選型過(guò)程中結(jié)合北京中煤礦山工程有限公司在反井鉆機(jī)的科研和施工中的大量數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)并考慮鉆具與地層間的復(fù)雜受力。

2.1 工程地質(zhì)巖石情況分析

根據(jù)礦區(qū)地層巖性特征，依照巖組強(qiáng)度、巖體結(jié)構(gòu)、巖體性質(zhì)的不同將區(qū)內(nèi)巖體工程地質(zhì)類(lèi)型劃分如下所述。①第四系松散軟弱巖類(lèi)工程地質(zhì)巖組：分布于山體緩坡及溝谷兩側(cè)，巖性為沖洪積物﹑坡殘積物及人工堆積的塊石、碎石及少量亞黏土，堆積物分選性及磨圓度均較差，其坡度與自然休止角一致，部分坡積物已弱固結(jié)，斜坡較為穩(wěn)定。②較軟巖類(lèi)工程地質(zhì)巖組：在礦區(qū)中分布最廣，出露面積約為1.3 km2。主要巖性為斑點(diǎn)狀碳質(zhì)絹云千枚巖，碳質(zhì)絹云千枚巖及白云母鈣質(zhì)片巖。該類(lèi)巖石受構(gòu)造擠壓作用明顯，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，局部片理發(fā)育，巖層破碎，力學(xué)強(qiáng)度低。該巖組的巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)為14.97%～79.93%，巖石質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ～Ⅴ級(jí)，巖石質(zhì)量中等，巖體中等完整。③較硬巖類(lèi)工程地質(zhì)巖組：巖性主要為厚層狀白云石大理巖(SDB)和條帶狀白云石大理巖，硅化大理巖。該巖組新鮮巖層呈層狀構(gòu)造，地層連續(xù)性較好。一般常見(jiàn)2～3組節(jié)理。據(jù)礦區(qū)普查工程編錄資料，該巖組的巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)為74.29%～93.91%，巖石質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ～Ⅲ級(jí)，巖石質(zhì)量中等，巖體中等完整。④堅(jiān)硬塊狀巖類(lèi)工程地質(zhì)巖組：主要為區(qū)內(nèi)侵入巖巖組，巖性主要為輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖和石英斑巖。這類(lèi)巖石大部分巖石堅(jiān)硬、完整，裂隙不發(fā)育。該巖組的巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)為89.76%～91.16%，巖石質(zhì)量等級(jí)為Ⅰ～Ⅱ級(jí)，巖石質(zhì)量極好，巖體較完整，力學(xué)強(qiáng)度高。

巖石抗壓強(qiáng)度：巖石抗壓強(qiáng)度約120 MPa。總體來(lái)講工程地質(zhì)條件較復(fù)雜，巖層互層現(xiàn)象明顯，巖體呈塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，對(duì)鉆具整體穩(wěn)定性要求高。

2.2 鉆進(jìn)參數(shù)計(jì)算

分析灘澗山金礦設(shè)計(jì)施工通風(fēng)井工程條件以及地質(zhì)條件，根據(jù)施工要求及巖石條件選取擴(kuò)孔刀盤(pán)類(lèi)型以及破巖滾刀類(lèi)別，本工程選取3 m直徑分體式錐形擴(kuò)孔鉆頭，16把5排齒配對(duì)6排齒鑲齒滾刀，254 mm鉆桿以及270 mm三合金翅穩(wěn)定鉆桿等。結(jié)合北京中煤礦山工程有限公司在反井鉆機(jī)的科研和施工中的大量數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)，確定涉及計(jì)算推拉力及扭矩的多個(gè)參數(shù)值，包括擴(kuò)孔刀盤(pán)直徑Dr、井深H、擴(kuò)孔鉆進(jìn)速度v、巖石強(qiáng)度R、擴(kuò)孔鉆進(jìn)從巖石上破碎單位體積巖石所消耗的能量K等參數(shù)值[1]。

2.2.1 擴(kuò)孔扭矩

擴(kuò)孔鉆頭在一定鉆壓、一定巖石條件下破碎巖石所需要的扭矩即為擴(kuò)孔扭矩，擴(kuò)孔扭矩根據(jù)不同的巖石條件以及鉆壓是變量，為簡(jiǎn)化對(duì)單個(gè)的擴(kuò)孔鉆進(jìn)過(guò)程研究，認(rèn)為鉆進(jìn)過(guò)程中是一致的鉆壓和巖石條件，但即使在同樣的鉆壓和巖石條件下，由于滾刀破碎巖石的過(guò)程是個(gè)非線性的變化，扭矩會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)變化，只能以穩(wěn)定的平均值來(lái)估算鉆進(jìn)過(guò)程中的扭矩大小。

擴(kuò)孔鉆頭破碎巖石的能量來(lái)自于驅(qū)動(dòng)擴(kuò)孔鉆頭旋轉(zhuǎn)的扭矩所做的功，在不考慮額外損耗的前提下，兩者數(shù)值相等，計(jì)算公式見(jiàn)式(1)和式(2)。

E1=E2

(1)

E1=2 000πM

(2)

式中：E1為擴(kuò)孔鉆頭破巖時(shí)扭矩每轉(zhuǎn)所做功，J；E2為擴(kuò)孔鉆頭破碎巖石時(shí)每轉(zhuǎn)所需要的能量，J；M為擴(kuò)孔扭矩，N·m。

鑲齒滾刀破碎單位體積巖石所需能量與計(jì)算擴(kuò)孔鉆頭每轉(zhuǎn)破碎巖石的體積乘積即為擴(kuò)孔鉆頭破碎巖石時(shí)每轉(zhuǎn)所需要的能量。擴(kuò)孔鉆頭每轉(zhuǎn)破巖體積見(jiàn)式(3)。

(3)

式中：Dr為擴(kuò)孔刀盤(pán)直徑，m；Dp為導(dǎo)孔鉆進(jìn)直徑，m；h為擴(kuò)孔鉆頭每轉(zhuǎn)一圈的進(jìn)尺量，m。h的計(jì)算公式見(jiàn)式(4)。

(4)

式中：v為擴(kuò)孔鉆頭的鉆速值，m/h；n為擴(kuò)孔鉆頭的轉(zhuǎn)速，r/min。

每轉(zhuǎn)巖石破碎需要的能量見(jiàn)式(5)。

E2=KV

(5)

式中，K為鑲齒滾刀破碎單位體積巖石所消耗的能量，J/m3。

考慮到反井鉆機(jī)鉆桿及擴(kuò)孔鉆頭在運(yùn)行過(guò)程中需要克服鉆具與巖層間的摩擦力以及在運(yùn)行期間最大輸出扭矩應(yīng)該滿足鉆桿拆卸和處理偶然塌孔等事故的能力，扭矩需要乘以扭矩能力系數(shù)a才是最終的計(jì)算結(jié)果。

將式(1)～(4)及系數(shù)a代入式(5)，得到擴(kuò)孔扭矩M計(jì)算公式，見(jiàn)式(6)。

(6)

根據(jù)相關(guān)學(xué)者統(tǒng)計(jì)的鑲齒滾刀在花崗巖全尺寸試驗(yàn)中所得到的能耗數(shù)值在75～100 MJ/m3之間，由于本工程地質(zhì)條件較復(fù)雜，巖層互層現(xiàn)象明顯，巖體呈塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，巖石較為堅(jiān)硬，取鑲齒滾刀破碎單位體積巖石所消耗的能量K為50 MJ/m3。結(jié)合北京中煤礦山工程有限公司在反井鉆機(jī)的科研和施工中的大量數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)，取擴(kuò)孔鉆頭鉆進(jìn)速度為0.4 m/h；鉆機(jī)轉(zhuǎn)速取5 r/min；擴(kuò)孔刀盤(pán)直徑Dr取3 m；導(dǎo)孔鉆進(jìn)直徑Dp取0.27 m。扭矩能力系數(shù)a一般取1.2～1.5，根據(jù)此處工程地質(zhì)取1.25，M=93 kN·m。

2.2.2 擴(kuò)孔拉力

反井鉆機(jī)擴(kuò)孔拉力F是指沿鉆具軸向向上的提升力，拉力的作用包括擴(kuò)孔鉆頭破巖鉆壓、鉆具與巖石間的摩擦阻力、鉆具重力等，計(jì)算公式見(jiàn)式(7)～(9)。

F=b(Fc+Wb+Wp)

(7)

Wp=qH

(8)

(9)

式中：F為擴(kuò)孔拉力，N；Fc為擴(kuò)孔鉆頭總鉆壓，N；Fci為每把滾刀所需鉆壓，共16把，N；Wb為擴(kuò)孔鉆頭質(zhì)量，kN；Wp為鉆桿質(zhì)量，kN；q為鉆桿線質(zhì)量密度，kN；H為井深，m；b為考慮到在擴(kuò)孔階段運(yùn)行時(shí)，鉆具與巖層間的摩擦力和處理意見(jiàn)情況的額外能力的放大系數(shù)，一般為1.3～1.5，此處根據(jù)工程地質(zhì)情況判斷b取1.4。

本工程采用3 m直徑擴(kuò)孔鉆頭，鉆頭自重108 kN；采用254 mm普通鉆桿以及270 mm穩(wěn)定鉆桿，鉆桿線質(zhì)量密度q為2.74 kN/m；H取160 m。擴(kuò)孔鉆頭在破巖過(guò)程中，每把滾刀上的鉆壓基本一致，則有Fc=16Fc1,本工程巖石抗壓強(qiáng)度約120 MPa，F(xiàn)c1取60 kN，利用式(7)～(9)可得F=2 109 kN。

2.3 反井鉆機(jī)選型

結(jié)合在反井鉆機(jī)的科研和施工中的大量數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)各類(lèi)型反井鉆機(jī)參數(shù)的對(duì)比，本次工程采用BMC400型反井鉆機(jī)進(jìn)行施工，額定拉力為2 450 kN和額定扭矩為100 kN·m，均滿足該通風(fēng)井施工的拉力及扭矩要求，并存有一定量富余以應(yīng)對(duì)突發(fā)事故。BMC400型反井鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 BMC400型反井鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)Table 2 Technical parameters of BMC400 raise boring machine

3 反井法施工

3.1 施工準(zhǔn)備

北風(fēng)井上部有7～10 m厚礦渣堆積，施工第一道工序進(jìn)行上部表土處理，鏟除渣石土層并夯實(shí)，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整、硬化，布置排水系統(tǒng)及出渣道路，施工在穩(wěn)定的基巖上的反井鉆機(jī)基礎(chǔ)。

對(duì)鉆桿及滾刀做優(yōu)化修改，為保障導(dǎo)孔順利鉆進(jìn)，對(duì)穩(wěn)定鉆桿翼板進(jìn)行了補(bǔ)焊，設(shè)計(jì)了與導(dǎo)孔井壁之間的接觸面積更加均勻的螺旋形穩(wěn)定鉆桿，減小導(dǎo)孔偏斜量。巖渣在翼板間的行走軌跡可隨鉆進(jìn)工況的不同而實(shí)時(shí)改變，實(shí)現(xiàn)了巖渣行走軌跡的自適應(yīng)優(yōu)化，可有效降低抱鉆事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。由于滾刀受力不均而對(duì)鉆桿造成額外彎矩，使用全站儀，對(duì)擴(kuò)孔鉆頭上滾刀位置進(jìn)行調(diào)整以減小鉆桿的額外彎矩[6]。

由于風(fēng)井區(qū)域位于西北用水缺乏，現(xiàn)場(chǎng)水車(chē)供水，用水箱儲(chǔ)存。施工場(chǎng)地需要配備柴油發(fā)電機(jī)自發(fā)電，鉆機(jī)電壓380 V，總功率500 kW，保證滿足反井鉆機(jī)及SPS600地質(zhì)鉆機(jī)等設(shè)備用電負(fù)荷。

3.2 導(dǎo)孔及偏斜控制

風(fēng)井區(qū)域位于西北干旱地區(qū)，裂隙發(fā)育，用水缺乏，難以使用反井鉆機(jī)施工導(dǎo)向孔，SPS600地質(zhì)鉆機(jī)采用壓風(fēng)正循環(huán)氣動(dòng)潛孔錘技術(shù)施工導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔直徑216 mm，包括主機(jī)、鉆塔、排渣系統(tǒng)、偏斜控制系統(tǒng)等。

1) 鉆塔安裝：鉆機(jī)安裝使用鉛垂線進(jìn)行找平周正，同時(shí)使用鉆塔旁3～5 m處的兩個(gè)不同方向的鉛垂線進(jìn)行觀察校核，垂直誤差控制在2 cm以內(nèi)，確定孔位坐標(biāo)后在能夠滿足地質(zhì)鉆機(jī)的反井鉆機(jī)基礎(chǔ)上安裝鉆機(jī)。

2) 開(kāi)孔控制：把好開(kāi)孔關(guān)，防止鉆機(jī)擺動(dòng)、控制好開(kāi)孔角度，防止開(kāi)孔偏斜，這是防止孔斜的第一步和關(guān)鍵；開(kāi)孔5.0 m后，提出鉆桿，用倒垂法定出孔底中心，然后調(diào)整鉆機(jī)位置，并檢查鉆塔天輪、提引器主動(dòng)鉆桿及鉆孔中心在一條鉛垂線上。

3) 鉆進(jìn)參數(shù)及鉆具布置：根據(jù)鉆頭直徑、鉆頭上硬質(zhì)合金柱直徑、潛孔錘沖擊頻率及返渣顆粒直徑，鉆具轉(zhuǎn)速控制在35 r/min；為保證垂直度，鉆壓控制在15 kN。為了保證排渣順暢及孔底清潔，施工中保持風(fēng)量為30 m3/min。鉆具連接依次為沖擊器、扶正器、鉆鋌、扶正器、鉆鋌、扶正器鉆桿、鉆桿、主動(dòng)鉆桿等。

4) 鉆進(jìn)技術(shù)控制：根據(jù)鉆進(jìn)速度及返渣顆粒大小及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)速，合理選擇鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，保持均勻加壓，以保證鉆柱的穩(wěn)定性。每當(dāng)鉆進(jìn)完一個(gè)鉆桿單根，上提鉆具0.3～0.5 m進(jìn)行吹風(fēng)，保持孔底清潔、防止孔斜，待孔口不返巖屑時(shí)，再加風(fēng)吹桿。鉆進(jìn)遇到強(qiáng)風(fēng)化層、松散堆積層和破碎帶時(shí)，降低鉆壓，放慢鉆速，確保鉆孔垂直度。發(fā)現(xiàn)鉆桿抖動(dòng)厲害或周期性滯轉(zhuǎn)現(xiàn)象，可能遇到破碎帶、較大裂隙或孔內(nèi)有坍塌掉塊等情況，立即提動(dòng)鉆具，上下反復(fù)串動(dòng)，強(qiáng)行吹風(fēng)沖擊，減小鉆壓，解決問(wèn)題，防止孔斜、鉆桿折斷等事故。

5) 偏斜率測(cè)量：導(dǎo)孔施工時(shí)反井鉆機(jī)鉆井法成功的關(guān)鍵，要求偏斜率必須控制在1%以內(nèi)，使用測(cè)斜儀隨鉆測(cè)量，使用前修正儀器測(cè)量讀數(shù)，儀器下孔前應(yīng)先準(zhǔn)備好懸吊工具，使儀器的軸心線與鉆孔軸心線一致；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況，每隔10 m設(shè)立一個(gè)測(cè)點(diǎn)，將測(cè)斜儀下放到預(yù)定測(cè)點(diǎn)，使測(cè)斜儀保持穩(wěn)定，測(cè)量此點(diǎn)的偏斜度，經(jīng)過(guò)多點(diǎn)測(cè)量得到鉆孔軌跡，如發(fā)現(xiàn)偏斜率超出要求范圍則需立即調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)斜。

3.3 掃孔

通風(fēng)井的導(dǎo)孔階段施工采用的SPS600地質(zhì)鉆機(jī)鉆鑿的216 mm直徑的導(dǎo)向孔，而B(niǎo)MC400反井鉆機(jī)配套普通鉆桿直徑254 mm，穩(wěn)定鉆桿直徑270 mm，成型的導(dǎo)向孔和反井鉆機(jī)鉆桿直徑不匹配，需要用反井鉆機(jī)將先導(dǎo)孔掃孔為295 mm。

在反井鉆機(jī)安裝完成后，對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行超平找正，保證開(kāi)孔垂直度，然后進(jìn)行二次澆注混凝土，待混凝土達(dá)到強(qiáng)度開(kāi)始進(jìn)行開(kāi)孔作業(yè)，采用低鉆壓、低扭矩穩(wěn)步鉆進(jìn)，防止鉆孔出現(xiàn)偏斜。掃孔推力隨巖性及鉆進(jìn)深度的變化而調(diào)整，在有先導(dǎo)孔的情況下，掃孔偏斜易于控制，但仍應(yīng)采用低于最佳鉆進(jìn)速度的鉆壓進(jìn)行施工，轉(zhuǎn)速基本控制在10～15 r/min。合理選擇穩(wěn)定鉆桿的數(shù)量與布置方式，減小與巖層間的摩擦力，將多個(gè)穩(wěn)定鉆桿連在一起，形成一段剛性的鉆具組保證鉆進(jìn)垂直度，還要考慮全部鉆具的重力分配，在第1根、第2根、第3根、第8根、第35根和第75根的位置上布置穩(wěn)定鉆桿。

掃孔完成后經(jīng)過(guò)測(cè)量，2條井筒的偏斜率均控制在1%以內(nèi)，偏斜率見(jiàn)表3。

表3 井筒偏斜率Table 3 Deviation rate of shaft

3.4 擴(kuò)孔及完工

掃孔鉆進(jìn)完成后，通過(guò)輔助對(duì)講機(jī)上下配合接上擴(kuò)孔鉆頭在隧道橫通道安裝3 m擴(kuò)孔鉆頭。安裝完成后微速向上移動(dòng)擴(kuò)孔鉆頭，直至輕微接觸巖石，然后用5 r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并緩緩加大馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力、避免滾刀在緩慢加速的過(guò)程中遭受過(guò)大的沖擊而破壞，等鉆頭全部均勻接觸巖石，才能按照所計(jì)算出的以93 kN·m扭矩以及2 209 kN拉力為平均值的參數(shù)擴(kuò)孔鉆進(jìn)，使鉆進(jìn)參數(shù)間相互平衡，實(shí)現(xiàn)了高效破巖，減小了憋鉆情況的產(chǎn)生概率，保證了鉆機(jī)和滾刀的使用壽命。擴(kuò)孔鉆進(jìn)時(shí)要及時(shí)清理擴(kuò)孔破碎下來(lái)的巖屑，防止下口被堵塞。當(dāng)擴(kuò)孔鉆頭運(yùn)行至距基礎(chǔ)3 m時(shí)，為防止地面震動(dòng)出現(xiàn)意外情況，仔細(xì)觀察地面情況，緩緩降低拉力并慢速鉆進(jìn)，直至鉆頭露出地面，完成后續(xù)設(shè)備拆卸工作[7]。

4 結(jié) 語(yǔ)

青海灘澗山金礦通風(fēng)井使用BMC400型反井鉆機(jī)，采用先進(jìn)的一次成井施工技術(shù)并對(duì)鉆具進(jìn)行優(yōu)化修改，達(dá)到安全環(huán)保、精準(zhǔn)高效、偏斜小、成井質(zhì)量?jī)?yōu)等要求，立井工程綜合成井速度達(dá)到150 m/月，井筒偏斜率均控制在0.2%以內(nèi)，工程取得圓滿成功，為國(guó)內(nèi)金礦首次采用反井鉆機(jī)鉆井法完成的深井160 m、大直徑3 m一次成井通風(fēng)井。施工中采用SPS600地質(zhì)鉆機(jī)鉆鑿先導(dǎo)孔，豐富了反井鉆機(jī)鉆井法的內(nèi)涵。

使用SPS600地質(zhì)鉆機(jī)鉆鑿先導(dǎo)孔配合BMC400型反井鉆機(jī)一次成井的效率優(yōu)于傳統(tǒng)反井法，對(duì)反井鉆井法在金礦領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用具有突破性、指導(dǎo)性的意義。實(shí)踐表明。在金礦深立井、大直徑通風(fēng)立井采用反井施工技術(shù)的成功經(jīng)驗(yàn)值得推廣和借鑒。