使用反井钻机掘进竖井和斜井的导井
浅谈反井钻机扩挖大口径竖井施工技术
浅谈反井钻机扩挖大口径竖井施工技术摘要：新八达岭隧道八达岭长城站通风竖井施工中采用了反井钻机施工大口径深竖井，合理利用既有洞室或隧洞开辟空间形成反井钻头安装空间及出渣作业空间及通道，利用反井钻机成孔。
有效利用反井钻反钻孔道作为出渣通道，方便施工的同时缩短作业循环时间。
根据结构物结构尺寸、地理位置等合理配置施工机械，最大限度满足安全、质量、进度、效益、文明施工及环保要求。
关键词：隧道；竖井；反井钻机；扩挖引言竖井是铁路、公路及水电隧道施工中常见的一种辅助坑道，也是地下工程常用的通风井，其施工常采用人工正井法、吊罐法，人工配合机械开挖、出渣。
常规施工方法所需劳动力多，劳动强度高，机械化程度低，尤其在大口径深竖井施工中就显得尤为捉襟见肘。
反井钻机是一种新型竖井施工机械，在实际施工的运用较少，而其在高速铁路隧道大口径深竖井施工中的应用更是少之又少。
新八达岭隧道八达岭长城站通风竖井施工中利用反井钻施工大口径深竖井，本工法是在常规竖井施工方法的基础上采用三步进行：一、在隧道内竖井正投影位置处施做横通道，以保证反井钻机钻头安装空间足够；二、利用反井钻机自上而下钻设导孔，并安装反井钻头进行第一次扩挖；三、人工配合机械采用爆破法进行二次扩挖，形成竖井开挖断面。
施工中利用反井钻第一次扩挖的通道使渣土自然落至井下横通道内，再由出渣车辆运至指定场地。
该工法在本工程通风竖井施工中有效解决了施工效率低、机械化程度低、劳动强度大等问题，与常规的竖井正井法施工相比，具有安全风险低、施工管理成本和直接成本都有降低等优点。
1.工程概况新八达岭隧道：起迄桩号为 DK59+260～DK71+270全长约 12.01公里。
隧道并行一次水关长城及两次穿越八达岭长城，两处浅埋位置为下穿京张铁路和石佛寺村，隧道最小埋深4米，隧道最大埋深432米。
八达岭长城站（地下站）：车站里程为 DK67+815～DK68+285，总长470米，分站台层、站厅层、进出站通道。
反井钻机在斜井施工中的孔位偏差控制
本 工程施 工采 用 的主要钻 孔设 备为芬 兰汤姆 洛
克生产的反井钻机 ， 型号 为 Ｒ ｉ ４０ ｈ ｏ０Ｈ型 ， ｎ 其主要技
术参 数 为 ： 直径 ２９ｍ ｑ扩孔 直 径 １ ０ 导孔 ２ ｎ、 ０～１ ０ ５ ０ ８ ｍ 最大钻 孔深 度 ４０ｍ， ｍ， ０ 工作扭 矩 ７ ， ５ 最大扭 矩
型里丝型堡薹 Ｉ—＋ 量！望 Ｐ — ｌ
ｔ
本工程四条斜井的施工顺序为 Ａ厂下斜井一Ａ 厂中斜井一Ｂ厂下斜井一Ｂ厂 中斜井 。现已施工完
成 两条 斜井 ： 下斜 井 从 ２０ Ａ厂 ０５年 ８月 中旬 开 始 安
收稿 日期 ： ０７—０ ０ ２０ ２— ８ 作者简介： 徐元亭（９ ８ ， ， １６ 一）男 云南大理人 ， 高级工程师 ， 主要从 事水利水 电工程施工。
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徐元亭 ， 垒 ， 曾 陈继先 反井钻机在斜井施工 中的孔位偏差控制
３ ９
９ ， ９ 扩孔拉力 １ ２ ， ０ ９ 钻杆直径 ２３ｍ ， ０ ｍ 钻杆有 效长度 １ ２ ｍ， ０ ２ ｍ 主机总功率 １ Ｗ。 ０ｋ ０
厂下斜井和中斜井的实践经验 ， 对反井钻机施工 中长斜井 的孔 向控制提出建议和意见 。
关键词 ： 反井钻机 ； 斜井； 导孔 ； 孔位偏差 ； 控制技术
中图 分 类 号 ：Ｔ ５ ３ ｖ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０６—３５ （０７ｏ —０３ —０ １１ ３ ９１２０ ）２ ０８ ４
１ 概 述
１ １ 工程概 述 ．
后期侵 入岩 脉 。ｔ合 岩 与 花 岗岩 呈 侵 入接 触 ， 结 昆 胶 紧密 ， 在接触 带 附近 ， 合岩 中有少 量富含 黑云母 岩 混
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用随着石油工业的快速发展，人们对石油资源的需求也在不断增加。
而长斜井导井施工一直是石油工业中的一个难点问题，传统的井钻机在长斜井导井施工中效率低、成本高、风险大等问题一直存在。
为了解决这个问题，近年来，反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中得到了广泛的应用。
下面就让我们来探讨一下反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用。
一、反井钻机及定向技术的介绍反井钻机是一种集钻井、定向钻井、连续取芯和工艺操作于一体的综合性开发设备。
它是根据石油地质钻探需求而研发的，能够克服传统钻机在长斜井导井施工中的诸多缺点，提高工作效率、降低成本、减少风险。
定向技术则是一种通过控制钻头方向和井眼轨迹的技术手段，将井眼钻成所需的方向和轨迹。
1. 提高工作效率传统的井钻机在长斜井导井施工中需要进行频繁的调整和重新布线，工作效率低下。
而反井钻机采用定向技术可以通过控制钻头的方向和井眼的轨迹，使得施工过程中可以更加快速、准确地完成导井作业。
这样一来，可以大大提高工作效率，节约时间和人力成本。
2. 降低成本由于反井钻机采用定向技术可以提高工作效率，因此可以降低成本。
在传统的井钻机施工中，需要进行多次的调整和重新布线，这不仅浪费了很多时间，还增加了成本。
而反井钻机采用定向技术可以避免这些问题，从而降低了施工成本。
3. 减少风险长斜井导井施工是一个复杂的过程，如果没有合适的技术手段和设备，很容易出现事故和风险。
而反井钻机采用定向技术可以通过控制钻头的方向和井眼的轨迹，使得施工过程更加稳定、安全。
这样一来，可以减少事故和风险，保障施工人员的安全。
三、结语通过以上分析，可以看出反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用具有较大的优势，它能够提高工作效率、降低成本、减少风险，对于石油工业的发展具有重要的意义。
在未来的工程施工中，应当更加广泛地推广和应用反井钻机及定向技术，提高施工效率，降低成本，保障施工安全，推动石油工业的健康发展。
十三陵蓄能电站地下工程竖、斜井导井施工
其 中包 括 １２号 引 水 事 故 闸 门 井 ， 、 、 １ ２号 引 水 调 压 井， 出线 竖 井 ， ～４号 尾 水 事 故 闸 门 井 ， 、 １ １２号 尾 水 调压井 。竖井 深 度 １ ６～１０． Ｉ 总 深 度 为 ５２ｍ。 ６ ８Ｉ， ｌ ５
１ ２号 压 力 管 道 由 上 平 段 、 斜 段 、 平 段 、 斜 段 、 、 上 中 下 下 平 段 组 成 ， 中 斜 井 段 总 长 为 １１７ ８ 与 水 平 其 ９ ．８ｍ，
收 稿 日期 ：０ ２０ －２ ２０ －８０
作者 简 介 ： 连玉 （９ ４一 ） 男 ， 京人 ， 级工 程师 ， 事水工 建筑 物管 理工作 吴 １６ ， 北 高 从
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吴 连玉 ： 十三 陵蓄 能 电站 地下 工 程竖 、 井导 井施 工 斜 ５ ５
２ 反 井 钻 机钻 井 施 工工 艺
反 井 钻 机 钻 井 施 工 包 括 导 孔 钻 进 和 扩 孔 钻 进 两
夹 角 为 ５。 ０。竖 斜 井 处 在 侏 罗 系 安 山 岩 或 复 成 分 砾
岩 中 ， 多条 断层 部 分 地 段 的 围 岩类 别 为 Ⅲ ～Ⅳ ， ～ Ⅱ类 围 岩 较 少 ； 工
求 需 要 测 斜 ， 般 采 用 ＪＸ 一３型 测 斜 仪 ， 后 根 据 一 Ｊ 然 测斜 结果决定是 否需要纠偏 。
关 键词 ： 井 ； 井 ； 竖 斜 导井 施工 ； 三陵抽 水 蓄能 电 站 十 摘 要： 十三 陵抽 水 蓄能 电站工 程竖 井 、 井 地段 的地 质 条件很 差 ， 斜 给竖 井 、 井 的开 挖带 来 很 大 困 难 。竖 井 、 井 斜 斜 的导井 开 挖 中 ， 主要 采 取 了人 工正 井法 、 罐 法 、 工 吊罐 法 和 反 井钻 机 钻 井 法 。 实践 证 明 ， 根 据 具 体 的 施工 条 爬 人 应 件来选 择 导 井 的具 体施 工方 法 。反 井钻 机首 次在 十 三 陵蓄 能 电站 工程 中 的成 功 应用 ， 明 了其 具 有 安 全 、 效 ， 证 高 质 量好 等 优点 ， 为水 电 站地 下竖 井 、 井 的导 井施 工 提供 了新 的途径 。 斜
反井钻机施工斜井、竖井技术介绍
反井钻机施工斜井、竖井技术介绍刘福生;王红霞;方俊【摘要】对利用反井钻机施工竖井及斜井工艺技术进行了论述,介绍了反井钻机对竖井和斜井(特别是大于45°或小于90°的大倾角斜井)工程的施工方法.竖井和斜井是水电地下工程建设领域的重点和难点,可采用正井和导井两种方法进行开挖,正井法一般用在没有下部出口或地质条件较差不适用导井法的工程中.对于下水平有出口,地质条件好的竖井和大倾角斜井多采用导井法.这种方法先由反井钻机自上而下先施工导孔,再自下向上开挖一小断面导井,然后再由上向下扩挖到设计断面.导井用于扩挖时溜渣、排水、通风.【期刊名称】《水电站设计》【年(卷),期】2010(026)002【总页数】4页(P88-90,94)【关键词】反井钻机;竖井;斜井;施工技术【作者】刘福生;王红霞;方俊【作者单位】四川二滩国际工程咨询有限责任公司,四川,成都,610072;四川二滩国际工程咨询有限责任公司,四川,成都,610072;四川电力职业技术学院,四川,成都,610072【正文语种】中文【中图分类】TV538.31 反井钻机施工竖井、斜井、导井1.1 反井钻机施工导井技术反井钻机是连续钻进导井(反井)的机械设备,其施工工艺是先由上水平向下钻一小直径(200～350mm)的导向钻孔,和下水平贯通后拆掉导孔钻头,接上扩孔钻头沿导向钻孔进行反向扩孔(见图1)。
反井钻机主要包括两大部分:井外部分和井内部分。
井外主要有主机、操作控制台、洗井循环系统、冷却系统、电控系统;井内部分有钻杆、稳定钻杆、导孔钻头、扩孔钻头、破岩滚刀等。
由于近几年设计水平和加工工艺的提高,以及反井钻井工艺技术的完善,我国反井钻井技术有了较大发展,从浅孔发展到深孔,最大钻深已达 316m;从直孔到斜孔。
从设备到工艺基本能够满足深400m、倾角不小于45°的垂直孔或斜孔施工。
反井钻机主要技术参数见表1。
反井钻机施工的主要优点有:(1)施工安全。
反井钻机导井法施工
目录第一章项目研究背景 (1)1.1导井法施工状况 (1)1.2 项目立项背景 (2)1.3 本课题研究的主要内容 (3)1.4项目主要创新点 (3)1.5项目应用前景 (4)第二章各种导井法施工的比较 (5)2.1 概述 (5)2.2 正导井开挖法 (5)2.3反导井开挖法 (6)2.4 反井爬罐导井开挖法 (6)2.5 反井吊罐导井开挖法 (6)2.6 一次钻孔反井分段爆破开挖法 (7)2.7 反井钻机导井开挖法 (7)2.8 各种竖井导井开挖方法指标比较 (8)第三章反井钻机主要性能及参数 (9)3.1反井钻机型号及生产商 (9)3.2 设备组成 (9)3.3 施工技术参数 (10)3.4 辅助设备及相关设施 (11)第四章反井钻机导井法施工技术 (12)4.1 反井钻机施工原理 (12)4.2 施工程序 (12)4.3施工机械设备组合及人员配置 (12)4.4 施工准备 (14)4.5施工布置 (14)4.6 施工工艺流程 (16)4.7 施工方法 (17)第五章工程实例分析 (19)5.1概述 (19)5.2各工程造孔统计记录 (19)5.3不同岩性的可钻性分析 (22)第六章反井钻机导井法施工在复杂地质中的精度控制要点 (23)6.1竖井施工精度控制要点 (23)6.2长斜井施工精度控制要点 (26)6.3竖井、斜井施工精度控制实例分析 (27)第七章硬岩中的反井钻机导井法施工关键技术控制 (30)7.1硬岩施工难点分析 (30)7.2硬岩针对性施工措施 (30)第八章不良地质地层导孔钻进的施工技术控制要点 (34)8.1导孔在不良地质的施工情况分析 (34)8.2常见情况的解决方法 (34)8.3关键性技术的解决方法 (35)8.4不良地质地层施工方法 (36)第九章反井钻机导井施工方法效益评判 (38)9.1 引言 (38)9.2 手风钻导井法施工成本及进度分析 (38)9.3 反井钻机导井法施工成本及进度分析 (39)9.4 反井钻机导井法施工效益分析 (42)9.5 反井钻机导井法施工方法综合效益评判模型 (42)9.6 反井钻机导井法施工与手风钻导井法施工效益评判 (46)第十章施工总结 (49)第一章项目研究背景1.1导井法施工状况在水利水电地下工程施工中，采用竖井和斜井结构型式的水工建筑物较多，常见的主要有引水系统中的斜井或竖井、调压井、闸门井、出线井、通风井及交通井等。
反井钻机导井法施工
目录第一章项目研究背景 (1)导井法施工状况 (1)项目立项背景 (2)本课题研究的主要内容 (3)项目主要创新点 (4)项目应用前景 (4)第二章各种导井法施工的比较 (6)概述 (6)正导井开挖法 (6)反导井开挖法 (7)反井爬罐导井开挖法 (7)反井吊罐导井开挖法 (7)一次钻孔反井分段爆破开挖法 (8)反井钻机导井开挖法 (8)各种竖井导井开挖方法指标比较 (9)第三章反井钻机主要性能及参数 (11)反井钻机型号及生产商 (11)设备组成 (11)施工技术参数 (12)辅助设备及相关设施 (13)第四章反井钻机导井法施工技术 (14)反井钻机施工原理 (14)施工程序 (14)施工机械设备组合及人员配置 (15)施工准备 (16)施工布置 (17)施工工艺流程 (19)施工方法 (19)第五章工程实例分析 (22)概述 (22)各工程造孔统计记录 (23)不同岩性的可钻性分析 (26)第六章反井钻机导井法施工在复杂地质中的精度控制要点 (27)竖井施工精度控制要点 (27)长斜井施工精度控制要点 (31)竖井、斜井施工精度控制实例分析 (32)第七章硬岩中的反井钻机导井法施工关键技术控制 (35)硬岩施工难点分析 (35)硬岩针对性施工措施 (35)第八章不良地质地层导孔钻进的施工技术控制要点 (39)导孔在不良地质的施工情况分析 (39)常见情况的解决方法 (40)关键性技术的解决方法 (41)不良地质地层施工方法 (42)第九章反井钻机导井施工方法效益评判 (43)引言 (43)手风钻导井法施工成本及进度分析 (43)反井钻机导井法施工成本及进度分析 (45)反井钻机导井法施工效益分析 (48)反井钻机导井法施工方法综合效益评判模型 (48)反井钻机导井法施工与手风钻导井法施工效益评判 (52)第十章施工总结 (56)第一章项目研究背景导井法施工状况在水利水电地下工程施工中，采用竖井和斜井结构型式的水工建筑物较多，常见的主要有引水系统中的斜井或竖井、调压井、闸门井、出线井、通风井及交通井等。
反井钻在调压室竖井、引水斜井的施工应用
反井钻在调压室竖井、引水斜井的施工应用齐热哈塔尔水电站引水斜井长319.333m，倾角为60°，开挖平均洞径为6m，调压室竖井长140m，开挖平均洞径为13.4m，压力管道及调压室有不同程度断层经过，受埋深及强风化覆盖厚度影响，井挖地质比较复杂，围岩呈Ⅴ类，层间有错动带穿过，并附带有泥沙现象，常规的人工开挖已不能确保施工安全，施工中采用反井钻施工导井、分次扩挖的施工方法，安全顺利完成斜井开挖及竖井导井施工，为其它类似工程提供参考。
标签：反井钻;调压室竖井;引水斜井;施工应用1 工程概述1.1工程概况齐热哈塔尔水电站工程是一座低闸坝、长隧洞、高水头引水式水电站，工程主要任务是发电。
发电引水建筑物包括隧洞进水口、有压隧洞、调压室、压力管道等。
调压井工程作为齐热哈塔尔水电站的重要构筑物之一，其地表高程为▽2795.00m，井底井挖高程为▽2655.60m，总长度139.4m，开挖井径13m，上游与本工程Ⅱ标引水洞相接，下游与本标段引水管道斜井相接。
引水管道斜井井挖总长度为319.333m，倾角为60°，开挖平均洞径为6m，内衬直径φ4.5m压力钢管，为方便施工在斜井顶部、中部、底部分别布置有6#、7#、8#施工支洞。
针对调压井、斜井井深较长、开挖施工难度较大、地质状况较差等特点，结合反井钻机在竖井、斜井施工中工效高、速度快、安全便捷等特点，我部将采用反井钻机进行本工程调压井、斜井溜渣孔的开挖钻进施工。
特制定本施工方案。
1.2地质概况1.2.1调压井工程地质概况调压井围岩为O-S1角闪斜长板岩、片岩夹大理岩，薄层状夹中厚层状。
岩层产状为NW315～330°SW∠20°～40°，倾向坡内。
发育f18断层，产状NW350°/NE∠83°，宽0.5～2m，由碎裂岩、糜棱岩组成。
井深0～70m为强～弱风化岩体，风化卸荷强烈，有断层f18在此通过，岩体破碎，位于地下水位之上。
简析反井钻机在缓斜井导井施工中的应用
【 关键 词 】 反 井钻 机 缓斜 井 导井 施 工应 用 古 学水 电站
１工程概况
１ ． １工 程 概 况 古学水 电站位于四川甘孜藏族 自治 州得荣县境内定 曲河上 ， 电
２施工布置
２ ． １作业 平 台
在上弯段沿管０ ＋７ ０ 掌子面顶部高程 向前扩 挖７ ｍ， 开挖断面与 以满足钻 机基 础 、 泥浆循环池施 工和 反井 钻机 运行 站装机两 台， 单机容量４ ５ ＭＷ ， 总装机容量９ ０ ＭＷ。 压力 管道 斜井 倾 压力 管道 相同， 角５ ５ 。 ， 开挖直径５ ． ６ ｍ， 其 中上 、 下弯段 圆弧半 径２ ５ ｍ、 圆心角均为 的空间需要 。 ２ ． ２钻机 装 卸 ５ ５ 。 、 长度２ ３ ． ９ ８ ｍ， 斜直段长１ ０ ４ ｍ， 斜直段及部分上下弯段 实际可钻 洞外采用２ ５ ｔ 汽车 吊吊装反井钻机和辅助设备 ， Ｃ Ａ Ｔ ３ ２ ０ 挖掘机 斜井总 长为１ ２ ４ ． ４ ｍ。 参见 图１ 。 １ ． ２地 质 情 况 托运 至洞 内 ， 挖掘机 、 手拉葫芦配合人工进行安装 。 ２ ． ３钻机 基 础 混凝 土 压 力管道斜井 中上部围岩溶蚀现象 发育 ， 基本为破碎灰岩块及
２ ０ ２ ０
２ ～３ ３ ～４
导孔施工出现的 回水 、 细 沙沿 此沟回流至沉淀池 。 洗井泵设置在 钻 机车与水池之间 。 ２ ． ５反 井钻机 运 输轨 道 的安 装 为方便反井钻机就位 、 定位 ， 在洞内卸机部位地 面安装运输轨
道， 轨距６ ０ ｃ ｍ， 轨道为２ ４ ｋ ｇ ／ ｍ的 轻 轨 ， 枕木为 １ ０ ｃ ｍ ×１ ０ ｃ ｍ方 木 ， 间
童＿ ＃ ｌ 静｜
Ｃｈｉ ｎａ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏｌ ｏｇ ｙ Ｏｖｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ
斜井与竖井开挖工艺
斜井与竖井开挖工艺
• 工艺流程图
测量放点
反井钻机（定向 钻机）安装定位
导孔钻进
导孔反拉扩挖 形成导井
导井开挖
导井质量检查
场地布置：卷扬机 基础、操作机房等
设备安装
台车加工、制作、 安装
测量放 点
钻孔爆 破
通风扒 渣
轨道安 装
锚喷支 护
斜井、竖 井扩挖
斜井与竖井开挖工艺
• 导井开挖
斜井与竖井开挖工艺
斜井与竖井开挖工艺
• 斜井、竖井扩挖
• 蟠龙工程斜井竖井开挖
一级斜井：上弯段长18.2m，直线段长40m，下弯段长18.9m， 开挖半径R=4.15m。
二级斜井：上弯段长18.9m，直线段长234.16m，下弯段长 18.9m，开挖半径R=3.75m。
三级斜井：上弯段长18.9m，直线段长261.1m，下弯段长 18.9m，开挖半径R=3.5m。
• 导井开挖
导井位置选择：导井位 置应根据斜井及竖井长 度、开挖尺寸、扩挖工 艺综合考虑，竖井一般 选择开挖面中心，斜井 可适当调整。
斜井与竖井开挖工艺
• 斜井、竖井扩挖
• 1场地布置
斜井与竖井开挖工艺
• 斜井、竖井扩挖
• 1场地布置
卷扬机基础采用混凝土浇筑，预埋钢筋及地脚螺栓固定牢固。卷扬机、钢丝 绳等设备应定期检查、保养，并作相关记录。
导井开挖注意事项： 1、导孔偏斜率的控制：钻设导 孔时应做到“勤测斜、多纠偏”， 长度较长的斜井或竖井可采用定 向钻机钻设导孔，导孔偏斜率不 大于1%。 2、严格控制扩孔钻头上提速度， 应由慢速逐渐转入正常速度，钻 机系统压力应根据岩石硬度进行 调整。
斜井与竖井开挖工艺
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用反井钻机是一种特殊的钻井设备，它采用了定向技术来进行长斜井导井施工。
在油气勘探开发领域，应用定向技术进行长斜井导井可以提高钻井效率、降低钻井成本、减少地表占地面积，并且可以在垂直井无法触达的地方进行开采。
定向技术是指通过控制钻井工具的方向和倾斜角度，使钻井井眼在地下油气层中沿特定方向导向钻进的技术。
它主要依靠测量井眼方位和倾斜角度的测井工具，以及通过改变钻井井眼轨迹的定向工具实现。
反井钻机是一种具备定向钻进和测量功能的钻井设备。
它可以通过倾斜井控制装置改变钻井井眼方向和倾斜角度，并通过位于井底的测量工具获取钻井井眼的位置信息。
然后，根据这些位置信息，钻井工程师可以调整钻井工具的方向和倾斜角度，使其按照预定轨迹进行钻进。
在长斜井导井施工中，反井钻机可以发挥重要的作用。
反井钻机的定向技术可以在垂直井无法触达的地方进行开采，扩大了开采范围。
定向技术可以使钻井井眼沿着特定方向钻进，避免了在地下多次进行钻井作业，节约了时间和成本。
反井钻机可以通过测量工具获取井眼的位置信息，及时调整钻进方向和倾斜角度，保证了钻井井眼的精确控制。
反井钻机的应用可以为油气勘探开发带来诸多好处。
它可以提高钻井效率。
传统的垂直井钻进方式需要多次钻井，而使用反井钻机可以在一次钻井中完成钻井井眼的导向，大大提高了钻井效率，节约了时间和成本。
使用反井钻机可以降低钻井成本。
由于只需进行一次钻井作业，就能够完成多井段的开采，减少了设备和劳动力的使用，从而降低了钻井成本。
反井钻机的应用可以减少地表占地面积。
传统的垂直井开采需要大面积的土地作为钻井场地，而采用反井钻机可以在同一块地上完成多个井段的开采，减少了钻井场地的需求，降低了对土地资源的占用。
反井钻机在长斜井导井施工中也存在一些问题。
定向技术需要高度精确的控制，以确保钻井井眼按照预定轨迹进行钻进。
对于钻井工程师的技术要求较高，需要具备较强的定向钻进和测量能力。
竖井开挖施工技术及其质量控制
竖井开挖施工技术及其质量控制发表时间：2016-03-25T13:52:42.533Z 来源：《基层建设》2015年21期供稿作者：肖拓[导读] 水利水电第十工程局有限公司竖井是引水隧洞中重要的一项建筑，在施工时要对竖井开挖施工技术严格要求。
水利水电第十工程局有限公司 611830 摘要：竖井是引水隧洞中重要的一项建筑，在施工时要对竖井开挖施工技术严格要求，这不仅关系着经济利益也关系着人们的财产安全，人工导井施工方法对井深有一定的限制，深度越深，施工难度越大、安全隐患更多。
反井钻机进行竖井及斜井的导井施工进度快、安全性高、操作简便。
关键词：水电站；竖井开挖；施工技术；质量控制引言近南湃水电站位于老挝万象省北部Phoun区，坝址位于南俄河支流南湃河满铺恩村下游。
本工程为长引水式电站，主要任务是发电，水库正常蓄水位1140m，总库容2.059亿m³，电站额定水头700m，设计引用流量14.03m³/s，总装机容量86MW，工程规模为二等大（2）型工程。
挡水建筑物级别为2级，引水及厂房建筑物级别为3级，临时建筑物为4级。
本工程枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、溢洪洞、引水隧洞及发电厂房、尾水系统等组成。
其中引水隧洞总长6734.16m，由3段平洞和2段竖井组成。
其中上平段与中平段间竖井长70米；中平段与下平段间竖井长138米。
1.竖井开挖施工方案本工程引水隧洞分为三个平段和两个竖井段，综合施工进度要求，施工安全，经济合理等角度考虑，决定采取反井钻机自下而上开挖导洞，然后人工自上而下扩挖，洞渣从导洞溜至竖井下部，由下部平段出渣设备出渣的方式进行开挖。
该方案优点在于可解决爆破排烟及出渣慢的问题，同时避免了其它施工方法如吊罐、爬罐、操作人员受到落石、淋水和有害气体等伤害。
2.竖井扩挖施工技术 2.1 反井钻机导洞开挖反井钻机施工包括：施工准备、导孔钻进、扩孔钻进、收尾工作四个阶段。
反井钻机开挖过程中的注意事项：（1）导孔钻进过程中，遇到松软、破碎等岩层时，孔壁较软的位置可能出现塌陷或洗井液漏失现象，易引起岩渣的局部死循环，即有大量的岩渣不能返至地面，如图所示。
长深度大倾角斜井导井采用反井钻机施工工法(2)
长深度大倾角斜井导井采用反井钻机施工工法长深度大倾角斜井导井采用反井钻机施工工法一、前言长深度大倾角斜井导井技术是在传统斜井导井技术的基础上，引入了反井钻机施工工法。
该工法的特点是能够在较小的土地空间内，实现长深度大倾角斜井的快速导井作业，提高工程效率的同时减少施工成本。
本文将对该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍，以期为读者提供参考和指导。
二、工法特点长深度大倾角斜井导井采用反井钻机施工工法具有以下特点：1. 快速高效：采用反井钻机施工，能够实现快速导井作业，提高施工效率。
2. 减少占地面积：由于反井钻机的特殊施工方式，可以在较小的土地空间内完成长深度大倾角斜井的作业，减少占地面积。
3. 降低施工成本：反井钻机的使用可减少人力投入，降低了施工成本。
4. 环境友好：反井钻机施工过程中不会产生噪音和污染，符合环境保护要求。
三、适应范围长深度大倾角斜井导井采用反井钻机施工工法适用于以下情况：1. 长深度大倾角斜井：可以满足对长深度大倾角斜井导井的需求，如石油钻探、煤层气开采等。
2.有限土地空间：在土地空间有限的情况下，能够满足施工要求。
四、工艺原理长深度大倾角斜井导井采用反井钻机施工工法的工艺原理如下：1. 施工工法与实际工程之间的联系：根据实际工程要求，采用反井钻机施工工法进行斜井导井作业。
2. 技术措施：在施工过程中，采取合适的技术措施，确保施工的安全稳定和高效完成。
五、施工工艺长深度大倾角斜井导井采用反井钻机施工的具体施工工艺如下：1. 准备工作：确定施工位置和方案，组织人员和机具设备，检查工具和设备的工作状态，确保施工顺利进行。
2. 钻井作业：使用反井钻机进行钻井作业，根据设计要求控制钻井深度和倾角。
3. 导井作业：通过反井钻机的施工，完成斜井的导井作业，确保导井质量符合设计要求。
4. 井筒空心作业：在导井完成后，进行井筒空心作业，保持井筒的通畅。
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用反井钻机是一种针对长斜井导井施工而设计的专用设备，它在导井施工中采用定向技术，以提高施工效率和减少工时。
本文将详细介绍反井钻机的应用以及定向技术在长斜井导井施工中的应用。
我们来了解一下反井钻机的概念。
反井钻机是一种可以在井筒内进行定向钻井的装置，其原理是通过控制钻杆的倾角和方位角来实现钻孔的定向。
与传统的井钻设备相比，反井钻机具有更高的精度和更快的施工速度，能够在长斜井导井施工中发挥出色的效果。
我们来看一下反井钻机在长斜井导井施工中的应用。
长斜井是井深比较大且井角度较大的井，传统的井钻设备在施工过程中存在一些困难，比如定向难度大、施工周期长等。
而反井钻机具有较高的定向精度和快速的施工速度，能够有效解决这些问题。
定向技术在长斜井导井施工中的应用。
在传统的井钻施工中，导井是一项非常重要的工作，需要很高的技术水平和丰富的经验。
在长斜井导井施工中，由于井角度大、井深深等因素的影响，导井工作更加困难。
而定向技术的应用可以有效地解决这些问题，提高导井施工的成功率。
定向技术主要包括两个方面的内容：倾角控制和方位角控制。
倾角控制是通过控制钻杆的倾斜角度来实现钻孔的定向。
在长斜井导井施工中，可以通过调整倾角来控制钻孔的方向，以满足工程要求。
方位角控制是通过调整钻杆的方位角度来控制钻孔的方向。
在长斜井导井施工中，可以通过调整方位角来控制钻孔的水平偏移量，使钻孔符合工程设计的要求。
定向技术还可以通过测量和调整来实现更精确的钻孔控制。
通过使用测量仪器和传感器，可以实时监测钻孔的倾角和方位角，并通过控制系统进行实时调整。
这样可以确保钻孔控制的稳定性和准确性，提高导井施工的成功率。
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中具有重要的应用价值。
它可以提高施工效率和减少工时，解决传统井钻设备在长斜井导井施工中存在的问题。
定向技术可以通过倾角控制和方位角控制来实现钻孔的定向，通过测量和调整来实现更精确的钻孔控制。
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用反井钻机是一种在长斜井导井施工中广泛应用的专业设备，通过使用定向技术，可以实现在斜井中准确地进行导井作业，并能提高作业效率和施工质量。
传统的井钻作业中，采用直钻方法，根据需要调整井斜度和方位角，并通过调整进给速度来实现导井和定向的目的。
由于地层条件的多变性和复杂性，传统的井钻方法在长斜井导井施工中遇到了很多困难和挑战，导致工作效率低下和施工质量难以保证。
而反井钻机则采用了定向技术，可以准确地控制井钻的方位角和井斜度，并在斜井中实现精确的导井作业。
反井钻机利用陀螺仪测量井眼方位角和井斜度，并通过反馈系统进行实时校准。
这样，操作人员可以准确地了解井钻的位置和方位，并根据需要进行调整，确保导井作业的准确性和稳定性。
反井钻机利用可调换型导航器和定向工具，在斜井中实现精确的导向控制。
这些导航器和定向工具可以根据目标位置的需要进行更换和调整，并通过计算机软件进行实时监测和控制。
这样，操作人员可以根据地层条件和工程要求，精确地控制井钻的导向，确保施工的效率和质量。
反井钻机在长斜井导井施工中还可以实现自动化控制和数据采集。
通过与计算机系统和传感器的连接，反井钻机可以实时监测井斜度、井深和井眼直径等参数，并将数据反馈给操作人员。
操作人员可以根据这些数据，进行实时调整和控制，保证施工过程的稳定性和安全性。
反井钻机采用定向技术在长斜井导井施工中的应用，可以实现准确的导向控制、高效的施工过程和可靠的数据采集。
这些优势可以显著提高导井作业的效率和质量，降低施工风险和成本，是现代井钻施工中不可缺少的重要设备。
反井钻机施工方法
浅述反井钻机在水布垭电站的施工摘要：LM—200型反井钻机是由煤炭科学研究总院、北京建井研究所设计，江苏苏南煤矿机械厂制造，钻机由主机、操作车、泵车组成。
是钻凿暗井的高效施工设备，能施工孔径为1.4m、2.0m的竖井及倾角为0～60°的斜井，它能减小竖井、斜井施工难度，降低施工危险性，中国水利水电第十四工程第一次在湖北省巴东县水布垭电站使用反井钻机施工。
施工的第一口井为厂房通风竖井，井深181m，直径为1.4m。
导孔施工历时为54小时，扩孔施工历时128小时，竖井偏斜率为0.5%。
本文仅仅介绍反井钻机在竖井中施工方法。
1、机械设备简介LM-200型反井钻机是由煤炭科学研究总院、北京建井研究所设计，江苏苏南煤矿机械厂制造，钻机由主机、操作车、泵车组成。
钻孔最深度为200m。
LM-200型反井钻机的施工特点：（1）施工工艺简单；（2）各种地质条件均能满足施工要求；（3）施工人员配置少；（4）施工效益高，成井速度快。
LM-200型反井钻机的技术参数：（1）导孔孔径为 216mm，扩孔孔径为 1.4m，二次扩孔孔径为 2m；（2）钻井施工深度：孔径为 1.4m的深度为200m，孔径为 2m的深度为150m；（3）钻机总功率为82.5KW；（4）钻孔偏斜率小于1%；（5）钻机最大构件（主机）运输尺寸（长×宽×高）为300×140×160cm，工作尺寸（长×宽×高）为300×140×390cm，重量为8.3吨；（6）LM-200型反井钻机总重量为58吨。
2、工程概述LM—200型反井钻机在水布垭电施工的第一个竖井，是地下厂房的临时通风竖井，井口位于马崖边坡400m高程的施工平台，井底位于厂房下游侧边墙，距砼置换洞约1.8m，井深181m。
通风竖井的地质情况：基岩以灰岩为主，高程在400～280 m 主要是灰黑色瘤状或团块状泥质生物碎屑灰岩、灰色厚层灰岩夹少量不规则泥钙质条带灰岩；280～200m高程为含灰、泥质生物碎屑灰岩、泥灰岩、泥质灰岩，局部为泥质白云岩与灰岩呈软硬相间不等厚分布，并有多条断层交错分布，但在施工过程中没有出现溶洞和大的裂隙。
反井钻机在竖井或斜井开挖工程中的应用
以确保架体 垂直升 降。７ 待一切准备工 作完 ） 装扶手 ， 斜撑等 。２ 在 架体 安装 前 ， ） 必须对 安装 架体 的预 留孔进 体顶部用绳索牵住 ， 由现 场 指 挥 人 员 指 挥 ， 将 手 动 葫 芦 稍 稍 收 紧 ， 架 体 下部 先 使 行 检查 ， 查 孔 位 有无 偏 差 ， 内 混 凝 土 是 否 凿 清 ， 有 问题 要 及 毕 后 ， 检 孔 如 螺 栓卸力 ， 然后拆 除螺栓 ， 在确认全部螺栓拆 除后 ， 再指挥操 作人 时进行 纠正。３ 安装架体 时 ， ） 墙体混凝土强度要在 １ ａ以上。 ０ＭＰ 升 保 ４利用塔 吊起 吊 自升式脚 手架 ， 吊时 采用 ３点 吊 ， 将架 体慢 员进行架体 的升 降 ， 降时 架体 两端 的手动 葫芦要 同步进 行 ， ） 起 先 并保持架体之 间的缝隙基本相 等。８ 架体提升 到位 ） 慢 地立 起 ， 架 体 起 吊垂 直 后 ， 吊在 安 装 位 置 上 。安 装 时 ｊ 待 再 二 下 持架体 垂直 ， 随 并拧 紧所有 的连接件 ， 并检查架 两层 同 时穿 Ｍ２ ４螺 栓 ， 上 垫 板 ， 紧 螺 母 。 ５ 自升 式 脚 手 架 安 后 ， 即用螺栓 固定在建筑物上 ， 垫 拧 ） 体 安装 质 量是 否 符 合 要 求 。９ 反 复 周 转 上 述 操 作 过 程 ， 所 有 架 ） 待 装完毕后 ， 在施工层 内， 须用短 钢管 及扣件 将架 体与 排架相 互 必 才能 连接成 一整 体 ， 并可 以进行其 他工 序 连接。待逐一 检金无 误后 ， 可将 塔 吊吊钩卸下 ， 方 随后 安 装 安 全 体升降 到同一楼层 时 ， ０当 如 网 。安 全 网要 将 架 体 底 部 兜底 封 闭 。６ 全 体 组 装 完 毕 后 ， 按 照 的操 作 。 １ ） 整 体 脚 手 架 因 某 部 位 不 能 连 通 时 （ 塔 吊 附 墙 杆 ） 要
利用导井快速施工电站竖井斜井工艺技术
［ 关键词］ 导 井 ； 井钻机 ； 反 扩挖 ； 凿井技 术
［ 中图分 类号］ Ｔ ７ ｖ３ ［ 文献标 识码］ Ｂ ［ 编号］ １０ — １ （ ０）７ Ｏ ８ ０ 文章 ０６ ７７ ２ ６０ 一 ４ — ２ ５０ ６
由上 向下 掘一小 直径 井 ， 由于这 种方 法工 效低 、 安全 ， 不 除在特 殊条 件 下 已很 少 应用 。反 井 法 由下 向上 掘 进 导
导井直径 、 简直 径及 岩石条件。 井 由上 向下扩挖施工 ， 筒 内除布置 有 吊盘外 ， 井 还有 封 闭导井 的封 口盘 。它 的施工工序 为 ： 打眼爆破一清 除岩 渣 通过导井下放到下 水平一 临时支 护一永 久支 护。对于 导 井直径小 ， 扩挖断面又很大时 ， 且 可以采用 分级扩挖 ， 般 一 通过两级扩挖 ， 达到所需 的井筒断面 。在 国外有些工程 利 用井筒掘进机扩挖 ， 也取得 了较好 的效果 。 大倾角斜井扩挖 时 ， 了减少 出渣 工作 量 ， 采用半 为 可 断面扩挖 ， 一般是先扩挖上半断面 ， 到底后 再刷下半断面 。
一 ｒ ｃ． ｃ 一 ｒ ７ ７ 徐广龙（９１ ， ， 阳谷人 ， １ 一）男 山东 ７ 工程师 ， 从事钻机 、 破碎机 等设计研 究 ； 刘志强 （９２ ， ， １６ 一）男 河北徐水 人 ， 研究员 ， 从事钻井法凿井和反井钻井施工技术研究 ．
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４ ８ ・— ６ — ・ —
第７ 期
包括 １２ 、 号引水 事故 闸门井 ，、 １２号 引水 调压 井 ， 出线竖 井 ，～ １ ４号尾水事故 闸门井 ， 、 尾水 调压 井。竖井 深 １２号 度 １ ６ ． ｍ。、 ６～１０ ８ １ ２号 压力管道 由上平段 、 斜段 、 上 中平 段、 下斜段 、 下平段组成 ， 与水 平夹 角为 ５ ＂ ¨ ０ 。竖斜 井处 在 ● 侏罗 系安 山岩 或复成 分砾 岩 中， 多卜 层 和节 理 的影 受 条断 Ｍ ● 坞 ７ 响， 地质条件很差 ， 大部分地 段的 Ⅳ ２ ～Ｖ围岩类别 为 Ⅲ 类 围岩 较少 ； 而且地下 水较丰 富 ， 给竖 斜井 的开挖施 工 带来 很大的困难 。在竖斜井导井开挖施 工 中， 主要采取 了正井 开挖法、 罐法、 爬 吊罐法和反井钻机钻孔法 。 根据不 同的施工时段 、 地质条件 、 承包商的技术 力量 、 技术 水平 ， 以及承包商 的经济实力 、 工程工期要求等 ， 对竖 斜井导井 开挖施工 ， 选择 了不 同的施工 方法 。竖井 导井的 施工 。 施工方法见表 ２ 压力管道斜井 导井 施工方法见表 ３ ， 。 人工正井法和爬罐法 开挖竖斜 井导 井的断 面一般 为 ３ 十三 陵抽 水蓄 能 电站 竖 井斜 井工 矩形 ， 而且断面面积 大于 ４ ２ 能够满 足扩挖 出渣要求 ； ｍ， 但 程 实例 由于开挖 面凹凸不平 ， 在扩挖 过程 中 ， 斜井底 部容 易挂 对 十三陵抽水 蓄能 电站地下工 程共 有竖井 １ 个 ， 中 １ 其 泥和碎石 ， 如果处理不及 时会 导致堵井 ， 溜渣对导井 而且 表 ２ 十三陵抽 水蓄能 电站竖井及施工方法
反井钻机施工作业指导书
反井钻机施工作业指导书一、反井钻机特点简介30150型反井钻机，如图1所示,主要用于煤炭和水电系统竖井和斜井施工，主要技术参数指标为：钻孔直径，钻孔偏斜率不大于1%。
在中硬岩中，成井速度快，施工安全性好，应用较为广泛。
其工作原理为：电机带动液压马达，利用液压动力将扭矩传递给钻具系统，带动钻具旋转，并向上提升，采用镰齿盘形滚刀破岩，滚刀在钻压的作用下沿井底滚动，从而对岩石产生冲击，挤压和剪切作用，使其破碎。
钻导孔时岩屑沿钻杆与孔壁间的环行空间由洗井液浮升到井座面，扩孔时岩屑靠自重落到井下通道。
钻凿Ф钻孔时只需先钻Ф216mm 的导孔，直至导孔钻透下水平巷道，将导孔钻头在此卸下，接上Ф的扩孔钻头，再由下向上扩孔。
反井钻机的主要技术参数见表1。
见表1图1反井钻机工作原理示意图二、施工程序及方法先从竖井上水平面由上向下钻进Φ216mm导孔，贯通后，再在下水平面接扩孔钻头，由下向上扩孔，扩孔直径Φ。
施工步骤为：作业平台的施工→反井钻机基础及循环水池的施工→安放干净油筒配小潜水泵做主机冷却循环水→安装反井钻机，并进行调试→由上向下钻进Φ216mm导孔→导孔贯通后，拆掉导孔钻头，接上Φ扩孔钻头，由下向上进行扩孔施工→拆除钻机并做好防护。
（一）施工准备1、作业平台在竖井上水平面平整场地，在洞内由于受到场地限制，要求场地能满足钻机基础及泥浆循环池施工和反井钻机运行的需要；2、道路反井钻机最大件重量为6t，需要有适当的道路进行钻机运输；3、装卸、乙方负责用汽车将钻机设备运至甲方坑口车场。
装车时要垫好垫木，并用铅丝将设备与汽车绑紧刹牢，经汽车司机验收合格后方可运输，运输中严禁车厢上乘人。
、钻机下井运输至安装地点和钻场搬家的全过程均由甲方负责，乙方监护协助进行。
运输中使用的绞车，特别是钢丝绳、绳卡、地锚、压柱等，经检查确无问题后方可提升运输。
坡度大于10度时，要挂双钩，单车运输，严禁超载和放“飞车”。
、甲方要在设备入井和搬迁前对装车情况严格检查，装车规定：最长米，最高米，最宽米。
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。