TR-3000反井钻机简介
浅析反井钻在超深竖井开挖中施工技术应用
浅析反井钻在超深竖井开挖中施工技术应用发布时间：2021-06-04T16:20:39.797Z 来源：《科学与技术》2021年2月第5期作者：段要龙龙学兵[导读] 随着深竖井开挖在水利水电工程地下工程中应用十分广段要龙龙学兵中国水利水电第四工程局有限公司，青海西宁 810007摘要：随着深竖井开挖在水利水电工程地下工程中应用十分广泛，同时企业对职业健康安全管理体系的严格要求，反井钻机在竖井开挖中显示出更多优越性及经济性。
文章结合反井钻机在山东沂蒙抽水蓄能电站高压管道380m深竖井开挖中的运用做了详细阐述，并对反井钻机导孔施工过程中遇到的问题，提出了具体解决措施。
关键词：沂蒙电站；380m深竖井；反井钻；技术应用 1 工程概况沂蒙抽水蓄能电站位于山东省临沂市费县境内，距费县公路里程24km。
工程总装机容量为1200MW，地下厂房内安装4台单机容量为300MW的混流可逆式水轮发电机组，为大（1）型一等工程。
电站由上水库、输水系统、地下厂房、地面开关站及下水库等建筑物组成。
2 工程主要技术重难点沂蒙抽水蓄能电站380m竖井段岩性为微风化片麻状闪长岩、花岗闪长岩，岩石硬度大。
有三条断层通过1号竖井，五条断层通过2号竖井。
主要发育三组裂隙，地下水埋深为51m。
围岩岩体多为块、次块状结构，以Ⅱ～Ⅲ类围岩为主，断层及裂隙密集带地段为Ⅳ类围岩。
两条竖井受断层切割，岩体破碎，围岩稳定性差，属Ⅳ类围岩。
发育的三组裂隙均为陡倾角裂隙，特别不利于反井钻机导孔施工中偏斜控制。
根据设计地质情况，结合现场踏勘情况及公司类似工程是施工经验，项目部从引用先进科学技术、经济合理适用等各方面考虑选用TR-3000反井钻机对380m深竖井进行施工。
3 施工方法3.1 施工准备钻机就位基础非常关键，基础的质量直接影响到反井钻机的安装及调试偏差，钻机基础及水池按以下要求施工：（1）开挖基础至基岩面，清理松渣，清洗基岩。
（2）混凝土必须在坚固的岩石上浇筑，振捣密实，浇筑的混凝土厚度不得小于0.7米；（3）基础抹面时用水平仪找平，基础表面平整度为±3mm；（4）固定主机的锚杆采用Ф32螺纹钢筋，长2米（露出端套100mm螺纹）；（5）循环沉淀池开挖长度5米，宽度3米，深1.5米，中间砌隔离墙，远端设溢流口。
反井钻机
反井钻机发表于：2009-08-07 20:17:32 点击: 807低矮型系列反井钻机用途：适用于井下煤仓、暗立（斜）井，管路孔、电缆孔、溜煤孔、通风孔等施工作业特点：工作高度低、整体搬运、刚性好、承载能力大、稳定性好、装卸钻杆机械化。
型号：ZF YD1200 ZFYD1500 ZFYD2500 主要技术指标：钻机型号ZFYD-1200ZFYD-1500ZFYD-2500导孔直径(mm)200250250扩孔直径(mm)120015002500钻孔深度(mm)200100100钻杆直径(mm) 150200200导孔钻速(r/min) 0 ～350 ～350 ～35扩孔钻速(r/min) 0 ～170 ～170 ～12主轴扭矩(kN·m)10.7 ～21.522 ～4468.5 ～98许用最大推力(kN) 170222.5222.5拉力(kN)44011541470钻孔倾角(o)60o ～90o60o ～90o60o ～90o主机重量( 包括搬运车) （t ）3.656.59.41主机搬运尺寸（长宽高）（mm ）2160×940×15432309×1142×17042473×1420×2089主机工作尺寸（长宽高）（mm ）1915×1020×25002265×1245×27642690×1590×2900钻杆有效长度（mm ）100010001000钻孔偏斜率（% ）≤ 1≤ 1≤ 1电机功率（Kw ）62.5121166.5驱动方式全液压驱动全液压驱动全液压驱动随机钻杆长度（m ）505050低矮型系列反井钻机简介一、国产反井钻机类型及其特点反井钻机是一种机械化程度高、安全高效的反井施工设备。
尤其是用它钻凿煤矿的反井、井下煤仓、溜煤眼、延伸井筒及各种暗立井时可大大提高建设速度。
ZFY系列反井钻机主要技术参数
ZFY系列反井钻机主要技术参数1. 钻杆直径：ZFY系列反井钻机钻杆直径一般为Φ42、Φ50和Φ60mm，可根据实际需求确定。
2. 钻孔直径：钻孔直径是指设备能够钻进的最大直径，一般为300-1500mm之间，可根据实际需求调整。
3.钻进深度：ZFY系列反井钻机的钻进深度通常为1000-3000m，具体深度取决于设备型号和工程要求。
4.钻进速度：钻进速度是指设备每小时能够钻进的距离，一般为10-50m/h之间，具体速度取决于地质条件和钻探工艺。
5.钻进角度：ZFY系列反井钻机的钻进角度一般为0-90度之间，能够适应水平和垂直钻孔的需求。
6.主驱动功率：主驱动功率是指设备主电机的额定功率，一般为15-75kW之间，具体功率取决于设备型号和工程要求。
7.钻进方式：ZFY系列反井钻机可采用液压回转钻进方式或者电动推进钻进方式，具体方式取决于设备型号和工程要求。
8.钻进速度调节：钻进速度可通过液压系统或者变频器进行调节，具体调节方式取决于设备型号和工程要求。
9.载重能力：载重能力是指设备能够承受的最大荷载，一般为10-30吨之间，可根据实际需求确定。
10.牵引力：牵引力是指设备牵引能力的大小，一般为20-100kN之间，具体牵引力取决于设备型号和工程要求。
11. 回转速度：回转速度是指设备旋转的速度，一般为10-100r/min 之间，具体速度取决于设备型号和工程要求。
12.工作压力：工作压力是指设备所需的液压系统工作压力，一般为20-35MPa之间，具体工作压力取决于设备型号和工程要求。
13.重量：设备的重量一般为5-20吨之间，具体重量取决于设备型号和工程要求。
14.外形尺寸：设备的外形尺寸取决于具体的型号和配置，可根据实际需求进行设计。
以上是ZFY系列反井钻机的主要技术参数，这些参数将根据具体的工程要求和设备型号进行调整。
需要根据具体的应用场景和工程需求选择合适的设备型号和配置。
TR-3000反井钻机简介
关于荒沟电站长斜井采用反井钻机施工导井的说明一、设备简介TR-3000反井钻机是整套澳大利亚原厂进口反井钻机，是目前国内第一台自行式大直径反井钻机，也是最先进的反井钻机之一，性能稳定可靠，结构设计合理，使用方便等诸多优点。
钻机具体技术参数如下：TR-3000反井钻机技术参数二、工程案例1、广东惠州抽水蓄能电站惠州抽水蓄能电站工程位于广东省惠州市博罗县城外20多公里处，工程主要是由上、下水库、两条引水隧洞和两个地下电站等建筑物组成。
发电量为240万千瓦。
其中两条引水隧洞是各由三段平洞和三条斜井组成，单条隧洞长约为3千米，隧洞直径为9.7米，除上斜井较短外，中斜为310米、下斜为270米都较深。
隧洞地质条件较复杂，岩石节理、裂隙较发育，主要为片麻花岗岩，抗压强度约1800-2000Kpa，磨蚀性较强，二氧化硅含量较多，钻井施工难度大。
(1)第一口斜井导孔施工过程：A厂房中斜井施工:斜井轴线长310米,洞轴线角度上倾角50度,开挖洞径9.7米。
小导孔直径Φ229毫米，反导井施工直径Φ1.42米，导孔贯通允许偏差≤1% ，最终钻到313米，往下偏移了2.8米,左偏1.4米。
(2)第二口斜井导孔施工过程：A厂房下斜井施工:斜井轴线长270米,洞轴线角度上倾角50度,开挖洞径9.7米。
小导孔直径Φ229毫米，反导井施工直径Φ1.42米，导孔贯通允许偏差≤1% ，导孔在269.3米时贯通，经测量检查与斜井轴线下偏0.78米,左偏2.2米，满足扩孔要求。
在该电站共计完成了4条长斜井的施工，偏差均满足设计要求，工程优良率100%,工期提前近一半。
2、广东清远抽水蓄能电站设计井深316m，反井施工下偏1.35m，左偏1.89m；还完成了其他多条竖井的施工，偏差均满足要求。
3、广东深圳抽水蓄能电站斜井设计井深348m，实际反井施工左偏45cm，下偏2.30m，满足设计要求。
三、工程报价四、如果采用反井钻机施工，我方将使用TR-3000型反井钻机承担施工任务。
雪龙钻孔机说明书
雪龙钻孔机说明书1概述TSJ3000/445钻机采用机械传动、转盘式。
本机重心低，传动平稳，选材合理，坚固耐用。
主要特点为:密封性能良好，机械拧卸钻具，配备水刹车辅助抱闸装置,可降低卷筒、闸带的损耗。
本机适用于1500-2600m 深的地下水、中浅层石油开采及地热开发、盐井钻进、煤层气开发等工程。
2基本参数3传动系统钻机升降机和转盘的动力为两台Y280M-4 电动机或一一12V135-SM型柴油机。
通过磨擦离合器，将动力传入变速箱后，经齿式联轴节传入转盘，经对键轴传入升降机。
采用摩擦离合器可使钻机平稳的启动、钻进和停止，并能防止钻机.过载，这对变速箱的变速及分动都是很必要的。
变速箱除变速外，兼起分动箱的作用。
变速箱中正、反两个伞齿轮分别与被动伞齿轮啮合，经输出轴传至转盘大齿轮，可使转盘分别得到正、反四个转速( r/min):一速: n1 = 901x(28/52)*(27/53)>(40/30)*(26/36)*(17/30) x(26/82)= 43二速: n2 = 901x(28/52)*(26/36)x(17/30)x(26/82)=63三速: n3= 901 x(28/52)*(42/38)*(40/30)*(26/36)x(17/30) x(26/82)= 93四速: n4= 901 x(40/30)*(26/36)x(17/30)*(26/82)=156升降机转速( r/min)三种:慢速: n1 = 901 x(28/52)*(27/53)>(40/46)*(46/74)x(34/102) =44.5中速: n2 = 901 x(28/52)>(42/38)>(40/46)<(46/ 74)>(34/102) =96.6快速: n3 = 901 x(40/46)*(46/74)>(34/102)= 1624结构简介:本机由10个部分组成:转盘、底座、动力机组、变速箱、联轴节、离合器、升降机、抱闸、水刹车装置、水路系统。
反井钻机主要性能及参数
反井钻机主要性能及参数发布时间：2010-3-31 浏览次数：173.1反井钻机型号及生产商采用的反井钻机为常州立鼎煤矿机械厂生产的LM-300型。
3.2 设备组成LM-300型反井钻机如上图1所示,主要由钻机车、泵车和操作车组成，另外还有钻具（包括钻杆、钻头）以及辅助工具。
（1）钻机车钻机车是钻机的主机，钻架与钻机平车通过销轴铰接在一起。
钻机竖立时，主液压缸反向推进，便将钻架竖立起来，用下支撑调平钻架并锁紧，再将上支撑顶牢，拆下起架拉杆，安装好转盘吊、机械手、前后拉杆，便可进行钻进。
（2）泵车泵车由油箱、主液压泵、付液压泵、驱动电机、冷却器、吸回油过滤器、平车等组成。
油泵系统将电能转换为液压能，不断地提供给操存台及各执行机构，完成钻进工作。
（3）操作车操作车由操作台，座椅和平车组成，操作台为一框架结构，里面安装了多种控制阀，压力表，除转盘吊在钻机车上操作外，其它所有机构的动作均在此操作台上控制。
（4）钻具钻具包括φ250mm导孔钻头、φ1.4m扩孔钻头、φ2.0m扩孔钻头（因为φ2.0m扩孔钻头比φ1.4m钻头一边只大30cm，且钻头较重、钻进速度较慢，所以一般不采用。
）、钻杆（开孔钻杆、稳定钻杆和普通钻杆）等。
在斜井施工中，为减少阻力，使用φ1.4m扩孔钻头更为有效。
3.3 施工技术参数（1）我局竖井、斜井施工设备选取的反井钻机机型为LM-300型。
详细参数见表3-1、表3-2。
LM-300型反井钻机主要部件尺寸及重量表3-1LM系列反井钻机主要技术参数表3-2（2）、导孔钻进参数钻进参数选择主要依据地层条件，钻进部位等多方面因素确定。
一般按表3-3所示参数施工，但在施工时根据不同情况予以调整。
导孔钻进参数选择表3-33.4 辅助设备及相关设施3.4.1 反井钻机施工作业辅助设备主要辅助设备有：φ250mm导孔施工时配置TBW850/50泥浆泵(850L/min)一台、用于输送循环冷却水的潜水泵2台，另外可根据现场供水情况自备一台16m3水车进行施工供水。
反井钻机在超长斜井溜井施工中的应用
反井钻机在超长斜井溜井施工中的应用杜利平【摘要】在总结国内反井钻机施工深度小于300 m、直径在2.0 m以下的大倾角斜孔施工经验的基础上,引进了澳大利亚特瑞特克公司生产的TR-3000型反井钻机,配备CX-6C型无线光纤陀螺测斜仪,用于某水电站3号斜井溜井反井钻井施工,安全快速地完成了施工任务.【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】4页(P49-51,45)【关键词】反井钻机;超长斜井;导孔钻进;扩孔钻进【作者】杜利平【作者单位】金诚信矿业管理股份有限公司 ,北京 100070【正文语种】中文【中图分类】TD265.11 工程概况某水电站位于黑龙江省牡丹江市海林市三道河乡境内，以发电为主，总装机容量1 200 MW，单机容量300 MW，按一洞二机、共两洞四机方案设计，厂内装有4台可逆式水泵水轮发电机组。
该水电站3号斜井设计净直径8.0 m，斜长360 m，倾角50°。
井筒所穿地层无较大断层和褶曲，无承压水。
井口标高以下80～90 m有裂隙水，涌水量1～5 m3/h。
基岩主要为粗粒花岗岩，局部含石英岩，岩石普氏系数f=12～15。
井筒利用反井钻机施工。
即先用反井钻机在井筒中心，从井口向井底钻φ311 mm导孔；钻通后，在井底拆掉导孔钻头，安装φ2.4 m扩孔钻头，进行反向扩孔，形成反井钻孔。
之后采用人工钻爆法，自上而下刷大到荒断面尺寸(φ8.8 m)，利用滑模浇筑混凝土井壁。
人工刷大支护时，利用反井钻孔排渣、排水和通风。
2 反井施工设备选型斜井是矿山、水利工程中的主要井巷工程。
斜井施工与平巷施工相比，具有凿岩、出渣、通风、排水等施工条件差、施工精度要求高等特点；尤其是超长斜井施工，特点更加明显，施工也更加困难[1-2]。
近年来，国产反井钻机已普遍应用于水电站地下工程中的竖井、斜井导井(倾角60～90°，井深200 m左右)工程施工，其施工技术已趋于成熟。
反井钻机
内容摘要
通过反井钻机，我们看到了人类的力量，看到了科技的力量，看到了对未知的渴望和对挑战的热 爱。每一次旋转，每一次挤压，都是人类对自然的尊重和对挑战的勇气的体现。反井钻机，大家 是工人的骄傲，大家是工程师的自豪，大家是建筑师的荣耀。大家是我们的朋友，大家是我们的 伙伴，大家是我们的助手。大家是探索的利器，大家是挑战的象征。大家是我们的故事，大家是 我们的诗篇，大家是我们的歌曲。大家是我们的世界，大家是我们的生命，大家是我们的未来。
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钻机应用范围
钻机应用范围
反井钻机施工主要用于地下井筒建设中。反井钻机应用范围见下表：
施工工艺
施工工艺
反井钻机施工主要分四阶段： （1）准备阶段。具备相应水、电条件后。将反井钻机安装在预先浇筑好的混凝土基础上，连接 好各部分液压系统管路和电气线路，进行运转调试。 （2）导孔阶段。驱动钻机，自上而下钻进导向孔。主轴的扭矩和推进缸的轴向进给通过钻杆传 递给导孔钻头，形成逐渐加深的导向孔。导向孔直径一般为216～270mm。自钻杆中心而压入的 泥浆液，携带破碎的岩渣通过钻杆与导向孔间的环形空间从井口排出。导孔和下部隧洞贯通后， 本阶段结束。 （3）扩孔阶段。在下部隧洞拆掉导孔钻头，连接好扩孔钻头，开始自下而上的扩孔钻进工序。 扩大后的井筒直径一般为1～2m。扩孔钻进时破碎下来的岩屑靠自重落到下水平，由装载机或其 它装载设备运出。
反井钻机
科学名词
内容摘要
反井钻机是通过钻机的电机驱动液压马达，液压马达驱动水龙头，将扭矩传递给钻具系统，带动 钻杆及钻头旋转。导孔钻头或扩孔钻头上的滚刀在钻压的作用下，沿井底岩石工作面做纯滚动或 微量滑移，同时主机油缸产生的轴向拉、压力通过动力头、钻杆作用在导孔钻头或扩孔钻头上， 使导孔钻头的滚刀在钻压作用下产生冲击荷载，使滚刀齿对岩石产生冲击、挤压和剪切作用，破 碎岩石。
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关于荒沟电站长斜井采用反井钻机施工导井的说明
一、设备简介
TR-3000反井钻机是整套澳大利亚原厂进口反井钻机，是目前国内第一台自行式大直径反井钻机，也是最先进的反井钻机之一，性能稳定可靠，结构设计合理，使用方便等诸多优点。
钻机具体技术参数如下：
TR-3000反井钻机技术参数
二、工程案例
1、广东惠州抽水蓄能电站
惠州抽水蓄能电站工程位于广东省惠州市博罗县城外20多公里处，工程主要是由上、下水库、两条引水隧洞和两个地下电站等建筑物组成。
发电量为240万千瓦。
其中两条引水隧洞是各由三段平洞和三条斜井组成，单条隧洞长约为3千米，隧洞直径为9.7米，除上斜井较短外，中斜为310米、下斜为270米都较深。
隧洞地质条件较复杂，岩石节理、裂隙较发育，主要为片麻花岗岩，抗压强度约1800-2000Kpa，磨蚀性较强，二氧化硅含量较多，钻井施工难度大。
(1)第一口斜井导孔施工过程：
A厂房中斜井施工:斜井轴线长310米,洞轴线角度上倾角50度,开挖洞径9.7米。
小导孔直径Φ229毫米，反导井施工直径Φ1.42米，导孔贯通允许偏差≤1% ，最终钻到313米，往下偏移了2.8米,左偏1.4米。
(2)第二口斜井导孔施工过程：
A厂房下斜井施工:斜井轴线长270米,洞轴线角度上倾角50度,开挖洞径9.7米。
小导孔直径Φ229毫米，反导井施工直径Φ1.42米，导孔贯通允许偏差≤1% ，导孔在269.3米时贯通，经测量检查与斜井轴线下偏0.78米,左偏2.2米，满足扩孔要求。
在该电站共计完成了4条长斜井的施工，偏差均满足设计要求，工程优良率100%,工期提前近一半。
2、广东清远抽水蓄能电站
设计井深316m，反井施工下偏1.35m，左偏1.89m；还完成了其他多条竖井的施工，偏差均满足要求。
3、广东深圳抽水蓄能电站
斜井设计井深348m，实际反井施工左偏45cm，下偏2.30m，满足设计要求。
三、工程报价
四、如果采用反井钻机施工，我方将使用TR-3000型反井钻机承担施工任务。
金诚信矿业管理股份有限公司
2015年6月25日。