传统的竖井开挖方式如爆破或人工掘进,不仅风险高、效率低,对周围岩体扰动也大。此时,一种被誉为“地下穿穿山甲”的尖端装备——反井钻机,正以其独特的技术优势,彻底革新着矿山竖井的开挖模式。
反井钻机颠覆了“从上往下”开挖的传统思维,采用了一套巧妙的逆向施工流程:
1、导孔钻进: 首先,从地面或上层巷道,使用安装在钻杆前端的导孔钻头,自上而下钻出一个直径较小(通常200-300毫米)的导向孔,直至目标巷道。
2、扩孔成井: 导向孔贯通后,在目标巷道内,将导孔钻头更换为巨大的扩孔钻头,并将其与钻杆连接。随后,机器从下往上反向拉动钻头,进行反向扩孔。被破碎的岩渣依靠自重直接落入下部的巷道,由运输设备运走。
3、一次成型: 通过这次反向扩孔,一次性地将小导孔扩大成满足工程需求的大直径竖井(可达数米)。
这种“先导后扩,由上至下钻孔,由下至上成井”的工艺,是反井钻机高效安全的关键所在。
与传统方法相比,反井钻机这把“利器”的优势是全方位的:
1. 本质安全,风险可控
人机分离: 操作人员始终在安全的地表或稳固的巷道内工作,彻底避免了在裸露的井筒下方进行高风险作业。
无爆破风险: 采用机械破岩,消除了爆破带来的震动、飞石和有害气体等安全隐患。
围岩稳定: 机械钻进对井壁扰动小,形成的井壁光滑规整,自身稳定性好,极大降低了坍塌风险。
2. 高效节能,成本优化
连续作业: 可以实现24小时不间断钻进,施工速度是传统方法的5-10倍,大幅缩短建设周期。
出渣高效: 岩渣靠重力自行落下,无需传统的提升系统,能耗低、效率高。
综合成本低: 虽然设备投入较高,但凭借其高速、低耗材(钻头、钻杆)和极低的安全成本,全生命周期综合经济效益显著。
3. 绿色环保,质量卓越
低噪声粉尘: 相比爆破和人工风镐,施工产生的噪声和粉尘污染大幅减少。
成型质量高: 井筒垂直精度高,井壁光滑,为后续安装管线、罐道等提供了极佳的条件,减少了衬砌工程量。
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