蒋 荣

（湖南有色新田岭钨业有限公司，湖南 郴州 423000）

湖南有色新田岭钨业有限公司成立于2008年9月，由14家有证、无证私人矿山整合收购而成，下设三个工区，各自具备1000吨/天采选能力。收购之后，公司进行了初步设计，基本形成了南区和北区的规划，中段高度50米。几年来随着开矿程度的加深和采选能力的加大，各个中段之间的回风问题日益显现，为解决这一问题，引进了机械化施工高天井方法——天井钻机，在金源工区340米水平至395米水平进行试验。

1 设备及工程概况

天井施工方为十一冶建设集团有限公司，设备老旧，基近淘汰。其首先利用三牙牙轮钻头向下部预贯通的巷道施工一导孔，然后从下部巷道挂上扩孔刀盘由下而上扩孔作业。施工导孔时岩渣用高压水从导孔中排出，扩孔时岩渣落入下部巷道，由下部巷道装运出地表。设备主机重12吨，导孔直径为φ300mm，扩孔直径φ1500mm，最大钻井深度约250米，钻机摆角90º，配套功率107kw/h。设计导孔进钻速度1m/h,扩孔速度0.5m/h，适应岩层硬度7≧F≦16。

为满足现阶段340中段施工开拓工程临时通风需要，从340中段设计一条井通到395分段，以解决340中段长距离施工的回风问题，同时该设计又考虑到以后的溜矿作用，所以位置选择在了415中段395分段的2＃溜矿井对面，保证以后340中段巷道贯通后不需要此通风井时，可以通过改造并和2＃溜矿井贯通，从415中段直接溜矿至340中段，保证了工程的不浪费[1]。

2 天井钻机施工回风井

（1）硐室开凿。天井钻机的主机硐室布置在395分段石门十二2#溜矿井正对门10米处，硐室净高3.5米，硐室底板平整，没有松石浮渣，在回风井筒中心线位置上浇筑工作平台混凝土基础，该基础平面与硐室底板在同一水平，并根据单位现有设备情况铺设15kg/m轨道，按照天井钻机设备布置图进行设备布置，另外布置排水沟，架设动力电缆等（回风井及硐室设计图 如图1）。

图1 回风井及硐室设计图

（2）导向孔施工。使用天井钻机施工，不受供风条件影响，可24小时连续作业，导向孔直径可选用φ250mm和φ300mm均可，本次施工选择φ300mm的导向钻头，施工导向孔用时7天。

（3）反向扩孔。导向孔施工至340m水平中段后，将导向钻头拆除，安装φ1500mm刀盘进行自下而上的扩孔作业，扩孔作业共计施工53天。

3 天井施工效果

（1）设备效率。该井从6月9日开始正式施工，到8月29日上午9点30分扩孔结束，总计施工82天，扣除中间的特殊情况等，实际工作60天，进尺48.5米（天井钻机施工情况表 详见表 1）。

表1 天井钻机施工情况表

（2）工程精度。该天井在施工导孔时，上导孔中心与下导孔的中心偏差1米，扩孔后四壁光滑，断面基本浑圆均匀，无台阶，基本满足工程要求（回风井和硐室实测图 如图2）。

图2 回风井和硐室实测图

（3）作业人员及排班。每天工作1班，从上午7点30左右开始作业最晚至晚上12点，工作一班在12个小时左右，人员3人。

（4）设备配备。主要用电设备:一台功率75kw的电动主机提供风能，一台11kw的转动主机提供吊转作业，一台1kw的小电机辅助提供齿轮油动力，另有一台20kw的反沙泵提供反沙动力。设备有：钻机主机一台，电机台车一台（用于安装以上前三台电机和一个齿轮油箱），液压油箱车一台，控制柜一个、操作台一个以及刀盘、钻杆、钻头等[2]。

4 该施工技术应用的优缺点分析

（1）优点。天井钻机施工效率高，工期缩短，企业的安全效益得保障。此外，还有效避免了高温、通风等不良因素给工程带来的不利影响，使工程高质量、高效率完成。

（2）缺点.导孔施工和扩孔施工时速度不能太快，否则会给钻头带来毁坏及导孔位置发生偏差，且会影响扩孔的施工；主机在施工过程中会产生震动，必须要固定好主机[3]。

5 结论

天井钻机此次在金源工区的应用是一次探索和试验，让我们重新认识了一项新技术，虽然在应用中出现了很多问题，如施工准备时间长，费用高，设备老化影响工期等，但我认为天井钻机施工天井技术是今后矿山天井施工的发展趋势。另外，短短几十米天井并不能体现出它的优劣，想更深层的了解，需再进行更多的应用。

[1]赵景博,杜飞.注浆法在AT天井钻机施工中处理空洞的应用[J].采矿技术,2011,11(5):12-13.

[2]孙书彬,汪忠波.天井钻机在夏甸金矿开拓工程中的应用[J].采矿技术,2010,10(1):54-56.

[3]易洋来,薛小蒙,王杰.天井钻机在大倾角高天溜井施工中应用[J].现代矿业,2015,31(9):196-197.