某水電站調壓井布置於水洛河左岸，該調壓室為埋藏式，井筒為圓形斷面，開挖內徑23m，調壓井井身最小水平埋深100~120m，穹頂上覆岩體厚約120m。由招投標檔案可知：井筒圍岩風化微弱，一般屬微風化~新鮮，完整性較好，圍岩以ⅲ類為主，少量ⅱ類，具備較好的成井條件。
調壓井穹頂高程1892.17m，井筒底部高程為1827.60m，底板厚3.
0m，井高64.57m，井筒採用鋼筋混凝土襯砌，襯厚1.5～2.
0m。設計最高湧浪水位1874.571m，最低湧浪水位1834.
151m，水位最大變幅40.42m。導孔開挖φ216mm，擴挖成型後的導井直徑為1400mm。
考慮到施工總進度計畫安排，根據本工程自身施工特點，並綜合施工安全和質量等因素，決定採用反井法施工。具體方案是：先用反井鑽機械施工φ1.
4m的導井，然後再用鑽爆法由上到下擴挖至設計直徑。
3.1、反井鑽機介紹
反井鑽機上世紀六十年代在國際上出現，用於地下工程豎井施工，它主要是將豎井鑽機和巷道掘進機技術相結合形成的新裝置和新工藝。在上世紀九十年代我公司（黑龍江恆久建設工程有限責任公司反井鑽機分公司），利用我們在豎井鑽機方面的技術優勢，借鑑國外經驗開始反井鑽機的研製，經過多年的努力，至今已研製出lm和bmc系列多種型別的反井鑽機，施工深度最大可達到400m，直徑最大至2.0m，受到煤炭部、原能源部、電力部和一些省市多項獎勵，在煤炭、水電、有色等地下工程建設領域得到廣泛應用。
反井鑽機是連續鑽進導井的機械化裝置，其施工工藝是將反井鑽機安裝在上部澆築好的砼基礎上，由上向下鑽進小直徑導向孔，導孔和下部隧洞貫通後，拆掉導孔頭，連線擴孔鑽頭，由下向上擴孔。導孔鑽進時破碎下來的岩屑由迴圈液帶出地面，擴孔時破碎下來的岩屑靠自重落到下水平，由裝載機或其他裝載裝置運出。
3.2、鑽機選型
反井鑽機選擇主要根據是本次鑽孔深度59m，鑽孔直徑φ1.4m和岩石以及有關水文地質條件，國內現有裝置和以往的施工經驗，選擇lm-200型反井鑽機。
該機主要技術引數為：
1、導孔直徑：216
2、擴孔直徑：1400㎜；
3、鑽孔深度：250m；
4、總功率： 約180kw；
5、輸出轉速：0～32r.p.m；
6、輸出最大扭矩：40kn.m；
7、推力：350kn；
8、拉力：850kn；
該機主要部件尺寸如下表：
表1 鑽機主要部件的尺寸及重量
4.1、施工現場
施工地點在隧洞內，要求穹頂高度不小於6m，半徑不小於6m，用鋼索起吊，鋼索要能提吊80kn以上的重量，洞室範圍應進行噴錨支護，破碎部位應掛網。
4.2、裝置的場內裝卸運輸
因施工現場位於山體半身坡處，自用而山下到山到已修建好的臨時施工道路，用xg-951ⅲ裝載機配合15噸汽車運到調交洞。
4.3、鑽機基礎
鑽機基礎現澆c20砼，澆築時有以下幾點需要注意：
1、首先必須確定導井的中心方位；
2、根據導井的中心確定基座，然後下挖1200㎜，再用混凝土（標號不底於c20）澆築，基礎表面應盡量光滑平整；
3、砼等強期後，在基礎表面鑽孔點標註十字記號線，以備鑽機安裝使用。
4.4、泥漿池
在距鑽機附近約5-10m不影響施工的地方，開挖一容積約5m3的泥漿池，用於導孔鑽迴圈排渣，形狀尺寸可視現場情況定。
4.5、供電
反井鑽機總功率約180kw（水幫浦90kw，主油幫浦75kw，副油幫浦15kw以及照明用電和潛水幫浦等）。施工用電除採用調壓井交通洞開挖期間供電線路布置外，另增設一趟120mm2三相四線製鋁芯線至工作面附近設定兩台二級配電箱，供反井鑽機施工作業期間用電。
4.6、供水
施工用水採用原調交洞開挖期間供水管線路，另分別利用兩台4kw與1.2kw潛水幫浦形成中間接力供水。反井施工中水是至關重要的，其作用最主要有三點：
第一用來冷卻液壓系統油溫；第二在導孔鑽進中用於迴圈排渣；第三在擴孔鑽進中冷卻擴孔頭，所以施工用水必須保證連續不斷的充足**，每小時大約需要10m3左右。
5.1、安裝豎井裝置底板和鑽機的吊裝就位
先按照鑽孔中心點的十字記號線方向放置底板，然後將主機運進，通過吊裝鋼索將主機吊起，對好為擰上連線螺栓，使主機和底板成為一體，然後在用後支撐拉桿穩定鑽機，這樣鑽機就基本就位了。
5.2、鑽機的定位及角度調節
這一環節直接關係著導孔的偏斜度，進而決定工程的成敗，所以必須高度重視。過程分為兩步：
第一步：調整鑽機方位和垂直度；
具體操作為：先用後支撐拉桿將鑽機頂起，目測前後方向與地面大致垂直即可；然後調整鑽機左右方向與地面精確垂直，一般採用線垂測量法，在鑽架的左右邊，各懸掛一長兩公尺的線垂，通過在底板下方墊置水平鐵板辦法調整垂直度，允許偏差0.5‰。
完畢後再用專用的測量裝置鑽機方位的測量，確定無誤後即可裝上地腳螺栓進行二次澆築，將底板固定在基礎上。
第二步：調整鑽機垂直角度
待二次澆築達到強度後，取可通過後支撐拉桿的伸縮調節鑽機的垂直角，通過計算調整好鑽機角度，鎖緊螺母，這樣鑽機就定位了。在以後的導孔施工中要定期測量鑽機的垂直角，若有變化，可繼續調節拉桿校正。除此外不允許再動鑽機，直到施工完畢拆卸鑽機。
5.3、操作車、油箱車及水幫浦的就位
鑽機定位完畢後，可根據施工現場的環境合理布置操作車、油箱車和水幫浦。需要注意以下幾點：
（1）操作車的位置應先在在操作手視線較好的地方，便於操作鑽機；
（2）油箱車不能距離主機和操作車太遠，以免油管長度不夠；
（3）水幫浦要靠近泥漿池；
（4）以上裝置擺放不得影響鑽桿的放置。
5.4鑽機的除錯
上述步驟都完成後，再將水、電及油管連線好就可以進行鑽機的除錯了。首先全面檢查各部件安裝連線是否正確，然後再合上電閘啟動電機。啟動後先觀察電機和油幫浦的運轉是否正常，再觀察主、副幫浦壓力表；其空載壓力為：
主幫浦0.8-1.2mpa；副幫浦0.
1-0.2mpa；若不正常應檢查處理，正常後再啟動液壓馬達和推力油缸空載執行。一切無誤後方可進行開孔鑽進。
6.1、導孔鑽進
導孔鑽進的過程，也是對地層的勘探過程，反井鑽機雖然不是取芯鑽進，但根據對鑽進過程觀測以及反出岩屑的情況，根據以往的經驗，可以地地層有初步定性分析和了解，為擴孔鑽進、孔壁維護以及最後擴挖到設計直徑提供參考。導孔鑽進也是反井鑽井施工中最為關鍵的乙個環節，導孔偏斜率關係到鑽孔的成敗，導孔成功就意味著反井施工成功了80%，剩下的擴孔鑽進只是時間問題，所以必須高度重視。
6.1.1開孔
開孔鑽進時，應首先將基礎面鑿出乙個平面，使導孔鑽頭能垂直平面開孔，調整動力頭出軸轉速為低轉速，開孔鑽桿應選用直徑與φ214mm的導孔鑽頭同等大小並且加工精細的穩定鑽桿，再配合扶正器慢速開孔，第1根鑽桿完全進入岩石後，再接上一根同樣的鑽桿繼續鑽進，第3根鑽桿換用普通鑽桿，這樣繼續鑽進，始終保持穩定鑽桿緊緊貼住孔壁，直至無法繼續鑽進時，提出所有鑽桿，卸下第1和第2根特殊穩定鑽桿，換上正常的穩定鑽桿，配合正常的鑽具組合，放入孔內，繼續鑽進，這樣就結束了開孔，開始正常的導孔鑽進了。
6.1.2鑽具布置
鑽具布置如下：
導孔鑽頭+異型接頭+普通鑽桿（1）+穩定鑽桿（1）+普通鑽桿（1）+穩定鑽桿（1）+普通鑽桿（1）+普通鑽桿（1）+普通鑽桿（1）+普通鑽桿（1）+……
6.1.3導孔鑽進
一般情況下,導孔鑽進鑽速高於開孔鑽速,並且應將動力頭出軸轉速調整為高速,鑽進過程中還需要注意以下幾點:
1、根據岩石地質條件調集成理的鑽壓和轉速;鑽進速度必須均勻,切忌勿快勿慢;
2、密切觀察也內的返水量,發現問題要及時採取措施;
3、導孔鑽進返出的巖渣應及時清理,防止巖渣流入泥漿池;
4、一根鑽桿完成後，須等孔內的岩屑全部排出後，才能停幫浦接卸鑽桿；
5、導孔鑽透後，停止水迴圈，但鑽機不能停轉，直到鑽機轉動平穩，扭矩變化不大、鑽具上下自如時才能停鑽。
6.1.4故障排查
1、過程中若遇機械裝置故障只需更換零部件維修即可；
2、若孔內返水量極少甚至不返水，則說明遇到了斷層、裂隙或溶洞等地質構造，應進行灌漿處理，操作方法為：將鑽桿提出，將水泥漿沿孔壁倒入，直到灌滿鑽孔，等強2天後方可重新開鑽；
3、還有一種情況，孔內不漏水，但鑽具旋轉困難不進尺，有可能遇到了破碎帶或岩層塌落，也需要進行港口漿處理，具體操作方法為；將鑽桿提出抽乾孔記憶體水，再將水泥漿倒入孔內，直到將鑽孔灌滿為止，等強2天後方可重新開鑽。
6.2接擴孔鑽頭
此機反井工程接擴孔鑽頭難度較小，因為壓力管道上平段已開挖完成，並與引水隧洞貫通，擴孔鑽頭運輸難度較小，初步確定了如下步驟：
1、預先定下指令訊號，通過鐵鎚敲點建立上下聯絡，接擴孔鑽頭。
2、由調壓井穹頂部人員放下鑽桿，到達據壓力管道下平段3公尺處。
3、人員將導孔鑽頭與異性接頭取下。
4、用裝載機裝運擴孔鑽頭，對準鑽桿緩慢抬起，人工固定。
5、通知調壓井人員正向轉動鑽桿，使鑽桿與擴孔鑽頭連線。
6、向上提公升鑽桿，開始擴孔。
6.3擴孔鑽進
擴孔開始前，應先將動力頭出軸轉速調整為低速。開始擴孔時，慢速上提鑽具，直到滾刀開始接觸岩石，然後停止上提，用最低轉速（5-12rpm）旋轉，並慢慢給進、保證鑽頭滾刀不受過大的衝擊而破壞，等鑽頭全部均勻接觸岩石，才能正常擴孔鑽進。鑽進過程中還需注意以下幾點：
1、擴孔鑽壓和扭矩的大小是根據地層的具體情況及鑽井深度而定的，從鑽機的保養和滾刀的使用壽命考慮，拉力一般不超過20mpa，扭矩在15mpa以下；若遇到特殊情況，可靈活掌握；
2、鑽進過程中，若發現鑽頭劇烈晃動，扭矩起伏過大，進尺困難時，可能是有大塊矸石落在刀具上擠壓刀具所致，此進應將鑽頭放下一定距離，多次高速旋轉，將矸石甩掉，若還無效果，把鑽頭下放到底進行處理；
3、掉落到孔底的巖渣應及時清理運出，以防堵塞下孔口；
4、時刻觀察冷卻水的供給情況，禁止打乾孔，以防損傷刀具。
6.4拆機
將擴孔鑽頭用鐵軌吊在鑽孔裡，先將各種油管從主機上拆下，拆掉翻轉架和小吊車，再拆掉鑽機的後支撐拉桿，將主機放倒，再把鑽頭提出孔外，全部鑽孔工作結束。
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