700m级超深竖井正井法施工凿井设备选型及应用
大断面、超深竖井垂直提升系统施工工法
大断面、超深竖井垂直提升系统施工工法大断面、超深竖井垂直提升系统施工工法一、前言大断面、超深竖井垂直提升系统施工工法是一种适用于大规模垂直提升系统建设的工艺。
随着城市建设的快速发展，人们对于井道提升系统的需求越来越高，传统的施工工法已经无法满足现代城市的需求。
因此，大断面、超深竖井垂直提升系统施工工法应运而生，它不仅具备较大的构造断面和超深的井深，还能够保证施工的高质量和高效率。
二、工法特点大断面、超深竖井垂直提升系统施工工法的主要特点如下：1. 施工速度快：采用了高效的施工工艺和机械设备，可以显著提高施工的速度，并保证施工质量的同时节约时间和成本。
2. 施工质量高：工法采用了科学合理的施工工艺和控制措施，能够保证施工过程中的安全和精确，确保井道的稳定性和耐久性。
3. 施工成本低：工法采用了大断面、超深竖井的施工方式，可以减少材料和人力资源的使用，提高施工效率和节约成本。
4. 工法灵活性强：根据实际建设需求，可以灵活选择不同直径和深度的井道，适应不同的项目需求，具备一定的可塑性和适应性。
三、适应范围大断面、超深竖井垂直提升系统施工工法适用于以下范围：1. 城市高层建筑：适用于高层建筑物的垂直井道施工，方便人员和货物的快速运输，提高建筑物的使用效率。
2. 地下交通系统：适用于地下铁道、地下通道等建设中的垂直井道施工，方便人员和物资的出入口，提高地下交通系统的运行效率。
3. 工业生产：适用于工业生产工艺中的垂直井道施工，方便原材料和成品的运输，提高生产效率和经济效益。
四、工艺原理大断面、超深竖井垂直提升系统施工工法的实际工程与施工工法之间的理论依据和实际应用主要基于以下技术措施：1. 地质勘探和测量：在施工前进行地质勘探和测量，确定地下土层的性质和井道的位置和尺寸，为施工提供准确的数据和信息。
2. 强化井筒施工：根据井道的直径和深度，选择适当的施工方法和材料，使用钢筋混凝土井筒、预制钢板井筒等材料加固井筒的稳定性和承载能力。
凿井工程施工机械方案
凿井工程施工机械方案一、凿井工程施工机械的选择原则1.适用性原则施工机械的类型应根据凿井工程的具体要求来选择。
例如，对于小口径井孔的凿井工程，可以选择小型凿井设备进行施工，而对于大口径井孔的凿井工程，则需要选择大型凿井设备。
2.可靠性原则施工机械的可靠性是施工工作的保障。
应选择品质可靠、性能稳定的施工机械，在保证工程质量的前提下尽可能减少故障和停工时间。
3.经济性原则施工机械的运用需要考虑其经济性，即在满足工程要求的前提下，尽可能降低施工成本。
4.安全性原则施工机械的使用应符合相关安全规定，保障工程施工操作人员的安全。
二、凿井工程施工机械的种类及特点1.旋挖钻机旋挖钻机是一种常见的凿井工程施工机械，主要用于较小直径的井孔钻探。
其优点是施工效率高、操作简便，适用于井孔深度较浅的凿井工程。
同时，旋挖钻机可以根据需要选择不同直径的钻头，适用范围广泛。
2.水力凿井机水力凿井机是一种利用水力力量进行凿井的施工机械，适用于含水层的凿井工程。
其特点是施工速度快、工作效率高，可以在一定程度上节约能源，并且对环境的影响较小。
3.钻孔井下泥循环装置钻孔井下泥循环装置是一种用于清除井孔中泥浆的设备，可以保证井孔清洁、施工顺利进行。
通过循环水泥浆，可以有效防止地层坍塌和保证凿井工程的质量。
4.打管机打管机是一种用于安装钢管的机械设备，可以将钢管沿着井孔顺利地推入深处，保证井孔结构的牢固性和密封性。
打管机的使用可以大大提高施工效率，节约劳动力。
5.泵送设备泵送设备是将混凝土、水泥浆等材料通过管道泵送至井孔底部的设备，可以保证井孔内部的建设工作进行顺利进行。
泵送设备具有输送能力强、施工速度快的优点，适用于大口径井孔的凿井工程。
三、凿井工程施工机械方案在凿井工程的施工过程中，为了提高工作效率、保证工程质量，可以采用以下凿井工程施工机械方案：1.小口径井孔凿井方案对于小口径井孔的凿井工程，可以选择旋挖钻机进行施工。
在施工过程中，首先对井孔进行测量和布线，在选定的位置上使用旋挖钻机进行钻孔作业，同时配备泥浆循环设备，保持井孔清洁，避免地层坍塌。
大直径超深立井新型凿井装备研发与应用
大直径超深立井新型凿井装备研发与应用中煤矿山建设中煤矿山建设集团集团20142014年年1010月月汇报提纲一、项目背景二、主要研究内容三、取得的成果及应用情况一、项目背景19651965年国家年国家年国家组织组织组织编制编制编制《《煤矿凿井专用设备施工图册煤矿凿井专用设备施工图册》》，仅19861986年年对其对其进行了修改和补充进行了修改和补充进行了修改和补充，，更名为更名为《《凿井工程图册凿井工程图册》》。
近三十年以来十年以来，，没有没有对立井凿井进行系统的研究对立井凿井进行系统的研究对立井凿井进行系统的研究，，部分研究也仅针对系统局部。
系统局部。
目前定型的立井凿井施工装备主要有目前定型的立井凿井施工装备主要有：：I -V 型凿井井架型凿井井架、、JKZ JKZ--2.8~2JKZ JKZ--3.6系列提升机系列提升机、、JZ JZ系列凿井绞车系列凿井绞车系列凿井绞车、、1-5m³m³吊桶吊桶吊桶，，SJZ SJZ系列气动伞钻系列气动伞钻系列气动伞钻、、HZ HZ型气动抓岩机型气动抓岩机型气动抓岩机、、G 7-G 1111系列钩头系列钩头系列钩头、、φ2.5m -φ3m 提升天轮提升天轮，，MJY MJY系列整体金属模板等系列整体金属模板等系列整体金属模板等。
一、项目背景现有装备满足了直径小于现有装备满足了直径小于88m 、深度小于深度小于100010001000m m 的立井井筒凿井需要筒凿井需要，，但对于大直径超深立井但对于大直径超深立井（（井深井深120012001200--16001600m m ，直径直径88-1212m m ）的建设的建设，，难以满足安全高效施工的要求难以满足安全高效施工的要求。
中煤矿山建设集团根据施工需要中煤矿山建设集团根据施工需要，，依托煤矿深井建设技术国家工程实验室技术国家工程实验室（（淮北淮北）），联合中国矿业大学联合中国矿业大学（（北京）、中国矿业大学中国矿业大学、、洛矿设计研究院洛矿设计研究院、、瑞典山特维克公司等单位司等单位，，对大直径超深立井施工设备进行了系统的研究对大直径超深立井施工设备进行了系统的研究，，取得了阶段性成果取得了阶段性成果。
超深竖井定向精准开挖施工工法(2)
超深竖井定向精准开挖施工工法超深竖井定向精准开挖施工工法一、前言随着城市发展的不断推进，对于地下空间的需求也越来越大，超深竖井成为了满足这一需求的重要手段之一。
超深竖井定向精准开挖施工工法是一种在地下施工中准确控制开挖轨迹的新型技术，本文将对该工法进行详细介绍。
二、工法特点超深竖井定向精准开挖施工工法具有以下几个特点：1. 精准定向：通过采用先进的测量和控制技术，可以实现对竖井开挖轨迹的精确控制，保证开挖的准确性和稳定性。
2. 高效施工：该工法可以实现快速、高效的竖井开挖，缩短了施工周期，提高了施工效率。
3. 环保节能：采用无人作业、遥感监控等技术，减少人工操作，降低对环境的影响，实现能源的节约。
4. 安全可靠：通过精确控制开挖轨迹，减少地层变形和裂缝的产生，提高了竖井的稳定性和安全性。
三、适应范围超深竖井定向精准开挖施工工法适用于以下场景：1. 城市地铁、隧道等地下工程中的深层竖井开挖。
2.石油、煤炭等能源勘探开发中的深井开挖。
3. 水利、排水等水利工程中的深水井开挖。
4. 地下资源勘探和科学研究中的深孔开挖。
四、工艺原理超深竖井定向精准开挖施工工法的工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施等。
通过实际测量和控制手段，确定竖井的开挖轨迹，采用先进的爆破、钻进等技术手段进行开挖，保证了竖井的准确性和稳定性。
五、施工工艺超深竖井定向精准开挖施工工法包括以下几个施工阶段：1. 前期准备：包括测量竖井位置、确定开挖轨迹等工作。
2. 钻进施工：采用旋挖、立井钻机等机械进行钻进作业，同时对土质进行实时监控和测量。
3. 爆破施工：根据测量数据和设计要求，选取合适的爆破方案进行爆破作业，确保竖井的开挖轨迹准确。
4. 清理作业：清理开挖产物，并进行相关处理。
5. 竖井加固：对竖井进行加固和支护，以提高竖井的稳定性和安全性。
6. 完工验收：对竖井的开挖质量进行验收，并进行相应记录。
六、劳动组织超深竖井定向精准开挖施工工法的劳动组织需要根据具体工程情况进行合理安排。
超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工关键技术研究
超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工关键技术研究超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工是现代地下工程领域的重要技术，在地铁、水利、矿山等领域有着广泛的应用。
本文将从盾构机选择、施工参数优化、土体力学行为分析等方面进行关键技术研究。
首先，盾构机选择是超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工的关键。
根据工程的具体要求，需要选择具有足够推力和承载能力的盾构机。
同时，盾构机的控制系统也需要满足较高的自动化要求，以提高施工效率和安全性。
由于施工环境的复杂性，盾构机应具备一定的适应能力和灵活性，能够在不同地质情况下进行施工。
其次，施工参数的优化对于保证施工质量和提高生产效率至关重要。
在超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工中，需要合理设置推进速度、注浆量、盾构机与地层的接触力等参数，以保持土体的稳定和平衡状态。
在参数优化过程中，需要考虑盾构机推进能力和泵送能力的匹配性，以及地层的可变性和复杂性。
土体力学行为分析是超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工中的重要环节。
通过对地层的力学性质进行测试和分析，可以确定合理的推进速度和土体的承载能力，以避免施工过程中的不稳定情况。
同时，还需要对地层的渗透性和质地等特性进行评估，以预测盾构机在不同地质条件下的挤压和切削阻力。
土体力学行为分析可利用有限元数值模拟方法，结合实际监测数据，对施工过程进行动态监测和控制。
超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工的关键技术研究还需要进一步深化。
随着对地下资源的需求和对地下空间利用的不断扩大，超深超大竖井及大直径长距离泥水平衡盾构施工将面临更多的挑战。
因此，需要不断提高盾构机的自动化程度和施工效率，加强对土体力学行为的研究和预测，提高施工质量和安全性。
超深超大直径机械旋切法竖井成形施工工法(2)
超深超大直径机械旋切法竖井成形施工工法超深超大直径机械旋切法竖井成形施工工法一、前言竖井是在地下开挖的垂直或近垂直的井道，在石油、矿山、交通等领域有着广泛的应用。
随着工程规模的不断扩大和技术的进步，超深超大直径竖井的施工成为一种常见需求。
本文将介绍一种适用于超深超大直径竖井的机械旋切法施工工法。
二、工法特点机械旋切法是一种高效、快速且安全的竖井施工方法，适用于各种地质条件。
其特点主要包括以下几个方面：1. 采用机械装备进行施工，减少人力劳动，提高效率；2. 施工过程中井壁基本无塌方，能够保证施工的稳定性；3. 施工过程中产生的岩屑可以通过泥浆排出；4. 适用于各种地质情况，如软土、砂土、黏土、石灰岩等；5. 适用于各种井径和井深需求。
三、适应范围该工法适用于超深超大直径竖井的施工，可广泛应用于石油、矿山、地下城市、地铁等领域。
四、工艺原理机械旋切法竖井成形施工工法的原理主要是通过旋转的方式进行井壁的开挖和同步支护。
施工工法与实际工程之间的联系主要在于以下几个方面：1. 通过钻机对地下进行旋转开挖，同时采用套管和钻杆进行支护；2. 通过密封装置和泥浆循环系统对井壁进行处理和支撑；3. 根据地质情况进行合理的排岩和排泥措施；4. 根据井深设定合理的钻机参数和支撑方式。
五、施工工艺1. 施工准备：进行现场勘察和设计，将钻机和支撑设备运至施工现场，并进行安装和调试。
2. 井口开挖：首先进行井口的预开挖，然后通过钻机进行旋转开挖。
3. 同步支护：井壁开挖同时进行同步支护，采用套管和钻杆进行支撑。
4. 井岩体管理：根据地质情况进行岩屑和泥浆排出处理，保证井壁的稳定和施工的顺利进行。
5. 井底处理：对井底进行清理和处理，确保井底的干净和稳定。
六、劳动组织劳动组织主要包括施工队伍的组织和管理，施工人员的培训和配备，施工现场的安全措施和环境保护等。
七、机具设备机具设备主要包括钻机、支护设备、泥浆循环系统和排岩装置等。
700m级超深竖井正掘施工工法(2)
700m级超深竖井正掘施工工法700m级超深竖井正掘施工工法一、前言随着石油、天然气资源的逐渐枯竭，能源领域对于深井钻探技术的需求不断增加。
700m级超深竖井正掘施工工法是一种高效、安全、可靠的施工工法，能够实现大型深井的正面掘进，填补了国内外超深竖井施工技术的空白。
二、工法特点700m级超深竖井正掘施工工法具有以下特点：1. 施工深度大：可达700m级，适用于深埋岩层钻井等工程需求。
2. 施工效率高：该工法利用机械力和推力，能够实现正面掘进，施工速度快。
3. 施工质量高：采用先进的钻掘技术，掘进质量高，施工过程更加稳定可靠。
4. 安全防范措施严格：高强度的安全管控措施，确保施工人员的安全和施工过程的安全。
三、适应范围700m级超深竖井正掘施工工法适用于石油、天然气、煤炭等领域的深井钻探，以及水源井、观测井等需要长期稳定运作的工程。
四、工艺原理700m级超深竖井正掘施工工法的工艺原理是通过钻井机具进行正面掘进，采取推力和机械力相结合的方式，实现对岩层的钻掘。
其主要实现原理是利用钻井机具的转动和推进作用，同时充分利用水泥浆的液压力，对岩层进行持续掘进。
施工工法根据实际情况采用不同的操作方法，来保证施工过程的安全和效率。
五、施工工艺700m级超深竖井正掘施工工法包括以下阶段的施工工艺：1. 锚固与支护：在井口位置进行锚固和支护，确保施工的稳定性。
2. 钻井排土：采用钻机进行钻井，同时排出土壤和岩层碎屑。
3. 钻井补水：补充足够的水泥浆，保持施工的连续性。
4. 钻杆的抽管：根据需要，适时将钻杆抽出，进行钻探深度的检查和钻具的更新。
5. 水泥注浆：在井内注入水泥浆，固定岩层，保证施工的安全性和稳定性。
6.井口工程：对井口进行清理和修整作业，保证井口的整洁和安全。
六、劳动组织700m级超深竖井正掘施工工法需要进行严格的劳动组织，包括工人的作业安排、施工队的组织管理等。
同时，还需要有专业的技术人员对施工过程进行监督和指导。
超深主井提升设备选型分析
５．
５
７
钢丝绳安全系数
m
m
７．
２２
提升钢丝绳校核安全系数
Z
防滑极限减速度
不平衡质量
上导轮变位质量
变位质量总和
保险闸的 K 值
质量模数
５４
as
重载上提时的制动减速度
５６
K
提升阻力系数
η
传动效率
５７
５８
箕斗选用底卸式多绳箕斗,箕斗参数见表 ２.
表 ２ 底卸式多绳箕斗参数
钢丝绳围包主导轮的角度
４８
摘 要:
矿产资源是人类不可缺少的资源,地 表 及 浅 部 矿 山 资 源 的 逐 渐 枯 竭 是 人 类 社 会 发 展 的 阻
碍,所以采用超深井采矿是矿山 发 展 的 必 然 趋 势,以 某 铜 矿 为 例,对 超 深 井 作 为 主 井 使 用
时的提升容器、钢丝绳和提升机等设备进行设计选型分析,为以 后 超 深 主 井 的 设 备 选 型 设
重载一侧钢丝绳总质量
４１
４２
４３
S０
钢丝绳作用在主导轮上的最大静拉力差
μ
α
钢丝绳与主导轮衬垫间的摩擦系数
q０
QH
提升高度段主尾绳质量差
MPa ５０
QE
下导轮变位质量
１８００
kg
kg
as]
４５ [
４７
４９
QB
QD
９０００ kg/m３ ５１ M
９．
８１ m/s２ ５２ KB
１２８０
m
５３
２８
m
５５
５１
m,最后确 定 此 竖 井 采 用 双 箕 斗 提 升 方 式. 故 公 式
超深竖井硬岩大段高快速掘砌及配套技术在瑞海金矿的应用
超深竖井硬岩大段高快速掘砌及配套技术在瑞海金矿的应用发布时间：2021-03-29T15:42:30.173Z 来源：《建筑实践》2021年1月1期作者：叶景辉聂新玉[导读] 山东瑞海金矿副井属于超深竖井，800m深以下有将近400m长的硬岩段，为加快硬岩段掘砌速度，项目部联合中国矿业大学叶景辉聂新玉中煤第七十一工程处有限责任公司，安徽，宿州，234000摘要：山东瑞海金矿副井属于超深竖井，800m深以下有将近400m长的硬岩段，为加快硬岩段掘砌速度，项目部联合中国矿业大学，采用了深孔爆破，大段高模板浇筑混凝土快速施工技术，在两个多月的施工过程中，实现了月进尺136m的好成绩，打破瑞海矿区竖井施工速度记录。
取得了非常好的经济效益，得到了业主高度的赞誉。
关键词：超深竖井；硬岩；深孔爆破；大段高；配套技术；快速施工。
0.引言随着我国金属矿山地下开采水平的不断提高，为进一步降低开采成本、强化安全管理，近些年来越来越多的特大型矿井立项建设，因而超深竖井井筒也逐年增多。
竖井井筒作为整个矿井中的“咽喉”工程，在大型矿山建设中占有重要的地位。
本次研究针对未来工程发展的方向，做出前瞻性的研究，有着重要的社会经济效益。
副井井筒净径φ6.5m，井口标高+7.0m，井底标高-1319.5m，井深1326.5m，基岩段岩石硬度系数普遍在18以上，特殊段落甚至达到20，因此竖井硬岩快速施工是矿井能快速投产的关键。
1.工程概况莱州市瑞海矿业有限公司矿区位于莱州市北部，距城区约26km处，西南部毗邻三山岛金矿，与新建的莱州港为邻，行政区划隶属莱州市三山岛工业园区（三山岛街道办事处）管辖。
从莱州港可直达龙口、烟台、天津、大连港。
水陆交通极为方便。
副井井筒净径φ6.5m，井口标高+7.0m，井底标高-1319.5m，井深 1326.5m，现有地坪海拔标高为+4.3m，壁厚400mm。
2.矿岩稳固性2.1地层岩性上部为二长花岗岩，下部为云英岩，中夹绢英岩化二长花岗岩、钾化花岗岩、碎裂岩等。
500m级超深竖井开挖方案的比选与施工
超深竖井定向精准开挖施工工法
超深竖井定向精准开挖施工工法超深竖井定向精准开挖施工工法是一种在特定条件下进行深井开挖的技术方法。
其采用定向钻孔技术，通过合理的控制设备和参数，实现地下空间的开挖、强化和加固。
本文将详细介绍超深竖井定向精准开挖施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
一、前言在现代建筑工程中，对于地下空间的利用越来越广泛，而传统的深井开挖技术存在很多局限性。
超深竖井定向精准开挖施工工法的出现，为地下空间的开发提供了新的技术手段。
通过对该工法的研究和应用，可以实现对地下空间的精确控制和高效施工。
二、工法特点超深竖井定向精准开挖施工工法具有以下特点：1. 精确定向：利用定向钻孔技术，可以实现精确的施工定向控制，确保施工过程的精准度和稳定性。
2. 高效施工：该工法采用先进的机械设备和自动化控制系统，可以大大提高施工效率，节约人力资源和时间成本。
3. 环境友好：施工过程中无需大量开挖和填土，减少土地破坏和环境污染，符合可持续发展的要求。
4. 构造稳定：通过精确的施工工艺和质量控制措施，可以确保地下空间的结构稳定性和安全性。
5. 适应性强：该工法适用于各种地质条件和工程需求，可以灵活应用于不同类型的地下工程项目。
三、适应范围超深竖井定向精准开挖施工工法适用于以下地下工程项目：1. 地下停车场和地下车库：通过定向开挖施工，可以高效地建设大规模的地下停车场和地下车库。
2. 地下商业空间和地下购物中心：通过该工法可以在城市中心地下开辟商业空间，满足市民的各种购物和娱乐需求。
3. 地下交通隧道：利用该工法可以建设城市地下交通隧道，增加城市交通输送能力。
4. 地下水库和地下储油库：通过该工法可以建设地下水库和地下储油库，提高水资源和石油资源的储存能力。
5. 地下核设施和地下实验室：利用该工法可以建设地下核设施和地下实验室，进行科学研究和核能开发。
四、工艺原理超深竖井定向精准开挖施工工法的核心原理是通过定向钻孔技术进行地下空间的开挖和强化。
超深竖井开挖导井一次成井技术
超深竖井开挖导井一次成井技术摘要：抽水蓄能电站引水竖井采用反井钻机施工过程中，导井的形成是竖井得以扩挖成井的关键，制约着竖井施工的质量和进度，本文对超深竖井的导井采用定向钻机和反井钻机组合一次成井的关键技术和专用设备进行了阐述，为类似工程提供经验参考。
关键词：超深竖井；开挖导井；一次成井1 工程概况山东沂蒙抽水蓄能电站输水系统1#、2#高压引水管道竖井深度均高达约380m,竖井开挖断面为圆形，直径为7.6m。
原设计方案为设置施工中支洞,将导井分为两段进行施工,后经方案优化,取消中支洞,采用反井钻机一次成井。
高压管道竖井段岩性为微风化片麻状闪长岩、花岗闪长岩，断层裂隙较发育，围岩受裂隙切割，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。
为满足竖井后期扩挖出渣要求，竖井导井采用反井钻机施工，结合最终成井直径、总井深及钻机能力等因素，高压管道竖井导井直径确定为2.5m。
2成井工艺及设备选择2.1 成井工艺基于原设计方案的调整、竖井地质条件以及进度要求，若要保证380m导井一次成井，并满足透孔精度要求，采用传统的仅依靠反井钻机单一设备成井的方法，无论从成井精度，还是钻孔过种各种风险管控，都无法得到保证，所以经过多方案比选，本工程采用了“定向钻机TDX50+反井钻机BMC600”的大型成孔设备组合，由定向钻机先打φ152mm导孔，反井钻机刷扩成φ311mm导孔，再反拉形成直径2.5m的导井。
主要施工顺序为：定向钻机施工高精度先导孔→反井钻机施工导孔→导井反拉成导井→竖井爆破扩挖达到设计断面。
2.2 定向钻孔设备及机具选型定向钻机选用TDX 50型钻机，是一种为定向孔施工而研制的新型钻机，可以在井巷内施工0～90°定向孔，主要由孔口装置、夹持器及卸扣器、动力头及侧摆机构、机体滑架及补偿机构、举升油缸、履带底盘、动力和液压系统、小绞车、泥浆泵等；给进提升为马达-链条增力机构，具有很强的提升能力，可处置复杂工况；动力头回转为三马达驱动，匹配四种转速，满足定向施工不同工况要求；全液压控制系统，维护操作便捷，履带式底盘具备自行走功能。
浅谈反井钻机在600米级深竖井中的施工技术与应用
浅谈反井钻机在600米级深竖井中的施工技术与应用从厄瓜多尔科卡科多-辛克雷水电站竖井工程浅谈反井钻机在600米级深竖井中的施工技术与应用摘要厄瓜多尔科卡科多-辛克雷水电站（下称CCS水电站）共有两条竖井，采用芬兰进口的最新型RHINO 1088DC型反井钻机进行施工。
这两条竖井深度都达到527米，地质情况复杂，有大量破碎带、夹泥层和流沙层，且地下水渗水量极大，岩石主要以页岩、砂岩、凝灰岩、流文岩和火山角砾岩为主。
钻孔的偏斜角度必须控制在0.1°左右，精度要求非常高，超出了大部分孔斜测量设备的仪器精度。
其规模在世界水电工程领域位居前列，是CCS水电站施工难度较大的一条关键线路，并作为中国水利水电集团公司的科研项目，受到各方的密切关注。
CCS水电站1#竖井从导孔钻进到扩孔完成，仅用76天就全部贯通（导孔钻进53天，扩孔23天），扩孔速度平均23米/天，最高时达到53米/天，成孔质量较好，偏差可控。
2#竖井由于导孔贯通后，地下水渗水量极大，达到800~1000立方米/小时，加上地质情况恶劣，在扩孔过程中发现大面积塌方，造成下孔口3次堵塞并最终被迫废弃，不得不将竖井中心前移重新开孔，并于2013年12月扩孔完成。
由于该竖井深度较深，地质情况复杂，常规方法难于满足要求，在反井钻施工过程中，经过不断探索研究，采取了行之有效的施工工艺和手段，从而顺利完成施工，本文主要就超深竖井的施工工艺、偏差控制措施、地下水渗水量极大的不良地质段的灌浆方法等进行详细介绍，并对测斜方法及电视摄像进行简介。
关键词： 1 反井钻 2 不良地质段深孔灌浆 3 偏差控制 4 测斜电视摄像目录一、概述41.1、工程概况41.2、RHINO 1088DC反井钻机简介4二、地质情况4三、施工工艺53.1现场布置53.2工艺流程63.3准备阶段63.3.1基础施工63.3.2基础施工的要求73.3.3主机的测量调校及试运行83.4导孔钻进阶段83.4.1导孔钻进原理83.4.2导孔钻进中的关键技术问题9 3.4.3导孔钻进的参数控制93.4.4导孔钻进的注意事项103.5扩孔阶段103.5.1扩孔原理103.5.2扩孔参数控制113.5.3扩孔注意事项123.5.4扩孔不良地质段技术措施12 3.5.5扩孔渣料管理143.5.6扩孔过程中的渗水观测143.5.7扩孔事故处置流程143.6收尾阶段15四、偏差控制措施及孔偏斜精细量测技术154.1偏差控制的基本要求154.2钻孔过程中的偏差控制措施164.2.1合理配置稳定钻杆164.2.2合理控制钻进速度164.3偏差测量174.3.1 REFLEXEZ-TRAC™测斜仪的原理174.3.2 REFLEXEZ-TRAC™测斜仪使用注意事项174.3.2测斜方法17五、渗水量极大的不良地质段的深孔灌浆185.1概况195.2灌浆方法比选195.3孔口封闭、导管排水减压灌浆方法程序195.3.1准备工作195.3.2灌浆注意事项205.3.3灌浆步骤21六、总结及建议 21一、概述1.1、工程概况厄瓜多尔科卡科多-辛克雷水电站（CCS水电站）为引水式电站，位于Ñapo省和Sucumbíos省之间的Chaco和Lumbaqui地区的coca河流域，电站位于Salado镇，距首都基多约130km。
3《超深竖井施工安全技术规范》(报批稿)
2018-12-01 实施 发布
目次
前言 ............................................................................... II 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................ 1 4 总则 .............................................................................. 2 5 提升系统 .......................................................................... 2 6 辅助系统 .......................................................................... 4 7 重大危害的预防 .................................................................... 5
I
前言
本标准的全部技术内容为强制性。 本标准按照 GB/T1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由原国家安全生产监督管理总局监管一司提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会非煤矿山安全分技术委员会（SAC/TC288/SC2）归口。 本标准起草单位：金诚信矿业管理股份有限公司，中国安全生产科学研究院、中国恩菲工程技术有 限公司、铜陵有色金属集团铜冠矿山建设股份有限公司、中信重工机械股份有限公司。 本标准主要起草人：张兴凯、王先成、李红辉、付士根、杜贵文、安建英、胡彦华、张步斌、关洪 海、郑亚利、刘风坤、谢旭阳、朱兴明、朱学胜、夏云平。
中国电建大直径深竖井关键施工技术达到国际先进水平
大直径深竖井关键施工技术项目实施情况中国电建大直径深竖井关键施工技术达到国际先进水平随着能源和交通等行业的发展，大直径深竖井的建设日益增多。
目前深竖井一般采用反井钻机开挖导井，并采用正井法扩挖成型，混凝土衬砌通常采用滑模进行施工。
在深竖井施工过程中，由于施工工序多，各个阶段均存在立体交叉施工问题，其间存在的人员和材料运输、混凝土垂直运输、弯段混凝土衬砌、灌浆施工平台等技术及安全保障问题，均是影响深竖井安全高效施工的制约因素。
中国电建联合高校，针对导井高精度开挖、人员运输、弯段混凝土衬砌、灌浆施工平台等竖井施工关键技术问题，开展产学研合作，展开针对性研究，取得重大技术突破，实现了大直径深竖井优质安全高效施工。
一是研究采用合理反井钻机选型，采取合理钻压钻速、布置稳定钻杆、实时孔斜测量、动态调整参数等偏斜控制措施，实现了导井高精度开挖。
二是发明了一种竖井混凝土衬砌简易滑模装置，创新了竖井下弯段滑模施工技术，辅以行程控制参数解析和测量监控措施，实现滑模滑升的精确引导和衬砌体型的实时控制，保证了施工精度，提高了施工效率。
三是根据系统研究论证，发明了预留天窗的上弯段混凝土施工方法，解决了施工通道问题，借助理论和有限元分析，设计了施工承重平台和预留天窗模板结构及封堵方案，保证了施工安全。
四是发明了一种竖井灌浆平台，该平台采用滑模井内改制，辅以可多台联动和单台点动的同步慢速卷扬提升系统，并采取配置重量限制器、设置附绳、人员离台提升等措施，实现了灌浆平台安全运行。
五是发明了一种深竖井载人升降装置，研究应用了矿用绞车提升罐笼的运输系统，解决了深竖井人员通行难题，安全高效。
该成果已授权发明专利4项，实用新型专利7项，先后获国家级和省部级工法6部，并获得了中国电力建设企业协会电力建设科学技术进步奖一等奖。
经中国电力建设企业协会鉴定，该成果达到了国际先进水平。
目前，该成果已在清远抽水蓄能电站、水牛家水电站、桑坪水电站、锦屏二级水电站等工程中得到成功应用。
正井全断面施工法在水电站竖井开挖中的应用
正井全断面施工法在水电站竖井开挖中的应用武方圆;贾小刚【摘要】普西桥水电站泄洪冲沙洞工作闸门井竖井开挖运用正井全断面施工法,同时采用超前锚筋桩、钢桁架补强支护等措施,确保了井体的施工安全,取得了良好的效益.本文对此加以介绍.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P14-17)【关键词】工作闸门井;竖井;正井全断面施工【作者】武方圆;贾小刚【作者单位】国电云南电力有限公司,昆明 650021;国电云南阿墨江发电有限公司,云南墨江县654800【正文语种】中文【中图分类】TV5221 工程概述普西桥水电站泄洪冲沙洞工作闸门井位于电站左岸5号冲沟附近，地形坡度在20°左右，5号冲沟地表普遍分布有第四系松散堆积层，厚度普遍在2.5～4.0m，强风化带埋深小于10m，后边坡有f19、f23、f23陡倾坡内，与开挖边坡大角度相交，对边坡稳定影响不大，f19缓倾坡外，与开挖边坡大致平行，且f19与闸门井竖井在729m高程附近成大角度相交。
工作闸门井井口高程742m，井底高程666.5m，竖井深度75.5m，井口呈漏斗状，井身为长方形，且井身段自上而下有两个扩散区，整个井身断面尺寸分别为:断面1=12.2m×10.45m(长×宽)，断面2=12.2m×13.5m(长×宽)。
2 开挖方案比选水电站竖井开挖有两种施工方法:正导井施工法和反导井施工法。
普西桥水电站泄洪冲沙洞工作闸门井竖井开挖方案在招投标阶段为反导井施工方案，但由于泄洪冲沙洞无压洞段受各种客观因素制约，实际进洞时间较晚，底部洞室尚未贯通，采用正井全断面施工法相较于反井法施工具有独特的优势，主要体现在以下几个方面: a.采用正井全断面开挖施工方法，只需将竖井井口处理完成即可开始施工;采用反井法施工时，须先施工反导井，然后进行正井扩挖，竖井的上、下口必须先行施工到位，特别是需要下部洞室施工到位具备出渣条件后才能进行反井扩挖施工，施工条件要求较高。
超千米深立井二次改绞设备选型
超千米深立井二次改绞设备选型谢军辉;王宏斌;谢军娜;田于平【摘要】介绍了平煤集团四矿三水平超千米深进风立井二次改绞设备选型经验,对深立井改绞设计和施工具有较大的借鉴意义.【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2008(029)005【总页数】3页(P39-41)【关键词】超千米深立井;改绞;设备选型;紧绳锚具;稳绳【作者】谢军辉;王宏斌;谢军娜;田于平【作者单位】平煤建工集团建井三处,河南,平顶山,467000;平煤建工集团建井三处,河南,平顶山,467000;平煤建工集团建井三处,河南,平顶山,467000;平煤集团天成实业分公司,河南,平顶山,467000【正文语种】中文【中图分类】TD53平煤集团四矿三水平进风立井井口标高+323.50m，井筒净直径6.5m，井深1 146.4m，于2008年4月完成掘砌施工。
井筒施工期间布置的凿井设备、设施(吊盘、吊桶等)多，占用周转资金多，且已不能满足二期工程井底车场及大巷快速施工的需要，必须对井筒提升系统进行二次改造。
由于目前超千米深立井二次改绞在国内尚无成熟的经验可资借鉴，我处做了大量的技术论证等工作，初步形成了一套改绞设备选型经验。
1 改绞内容为满足二期工程井底车场及大巷快速施工的需要，确定改绞的主要内容是：在井筒内安装1对2t单层单车罐笼(包括罐笼用的BF122-Ⅱ型防坠器等)，每台罐笼利用4根φ48-18×7+FC-1870型钢丝绳作罐道(稳绳)，共8根；2根φ32-6×7+FC-1770型钢丝绳作防坠绳(制动绳)，共4根。
各钢丝绳上端均锁牢固定在天轮平台上的45a 工字钢梁上，下端锁牢固定在井底(在井底安装2根45a 工字钢梁作稳绳盘主梁，8根36a 工字钢梁作稳绳盘副梁，在其下方用紧绳锚具将各钢丝绳锁牢固定)。
同时，分别在井上、下安装TX型销齿式成套操车设备(操车电控装置、TY 型液压系统、推摇阻车器、电动液压安全门等)。
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700m级超深竖井正井法施工凿井设备选型及应用【摘要】本文是对某输水隧洞工程超深竖井正井法施工凿井设备选型及应用进行总结，通过对煤矿行业正井法施工工法的引进、消化和吸收，提高了700m 级超深竖井施工速度，形成一套水利工程超深竖井施工设备选型配置方案及施工工艺，值得后续类似工程参考借鉴。
【关键词】超深竖井；设备选型；应用1引言水利工程竖井深度超过500m的工程较少，但在煤矿开采施工中超过500m的工程并不少见，但大都属临时通道，不永久保留，水利工程中竖井作为长期的施工通道存在，对其耐久性和安全性有较高的要求。
同时工程追求与其他工程均衡施工的需要，往往施工工期紧张，这就要求配置高强度的机械化凿井设备施工。
由于受到地质条件和工程的特有性质限制，水利水电工程大断面超深竖井需要选择正井法施工，为确保施工安全，竖井垂直提升系统引进矿山立井凿井的成套设施，并结合水工竖井的施工特点，进行提升系统凿井设备选型及技术改造，竖井正井机械化施工技术在水利水电工程建设中的成功引进和应用，一方面解决了深竖井地质条件复杂、安全保证率低等施工难题，另一方面降低了施工成本，加快了施工进度，填补了水利水电工程深竖井正井机械化快速施工技术的空白。
2设计概况某输水工程某标隧洞总长为18.2km，主要包括TBM施工段（15.632km）、辅助洞室段(0.4km)及钻爆法施工段(2.168km)。
主洞采用1台TBM施工，断面形式为圆形洞，洞径7.03m。
根据地形地质及施工分段规划，TBM分两个施工段，独头逆坡掘进施工。
其中TBM1段长度为5.255km，TBM2段长度为10.377km，在TBM2段中间位置256+900桩号处设置S3-1竖井，井口高程1206.500m，与主洞交点高程538.386m，井深668.114m，净直径7.6m。
竖井井颈段28m范围采用HW150钢拱架，榀距1.0m；φ25砂浆锚杆，长3.0m，间排距l.0m；φ8@200mm钢筋网片，C25喷护混凝土，厚18cm。
井颈段边挖边衬砌时，临时支护可以取消。
永久支护采用C30钢筋混凝土衬砌，厚度0.5～0.8m。
井筒段600m深度以内，采用0.50m厚C30钢筋混凝土衬砌；超过600m深度，采用0.55m厚C30钢筋混凝土衬砌。
3施工总规划及总体施工方案根据竖井井筒技术特征及设备配备，采用Ⅴ型金属井架、XFJD-6.10型伞钻凿岩、2台HZ-6型中心回转抓岩机装渣、JKZ-3.6×3提升机2台、配5m³（2个）吊桶座钩翻渣、有效高度4.5m整体下移式金属模板砌壁，进行短段掘砌混合作业。
井颈段洪积碎石土层采用挖掘机直接破土、装车，人工风镐、铁锹配合开挖修边，直接采用挖掘机装渣，自卸车运输至弃渣场；进入风化岩层挖掘机不能正常使用时采用钻爆法施工，井深9m以内无法采用伞钻钻孔时采用YT-28手风钻钻孔；待井深超过9m可以使用伞钻后采用XFJD-6.10型伞钻钻孔，开挖段高不超过2.5m，开挖完成立即进行锚网喷支护施工，然后再进行钢筋混凝土砌筑，砌筑段高4.5m（开挖两个循环砌筑一次）。
井筒施工18m后进行井口永久封口盘及吊盘安装悬挂等施工。
井颈段进行边挖边衬砌时，临时支护取消。
井筒段进入基岩段采用钻爆法施工，主要采用XFJD-6.10型伞钻钻孔和HZ-6型中心回转抓岩机装渣入吊桶内出渣，井壁砌筑采用4.5m有效高度单缝伸缩式整体移动金属模板，竖井采用3.0m³底卸式吊桶下料入仓。
提升设备：提升机选用2台JKZ-3.6×3型矿用提升机，配2个5m³吊桶座钩翻渣。
井架设双侧溜渣槽，地面运渣采用自卸汽车将渣石运到弃渣场。
本工法的核心是采用机械化设备施工工艺，简称“四大一深”；即提升选用凿井专用大提升机，配大吊桶；出渣选用大抓岩机；凿孔采用伞钻深孔凿孔、光面爆破；衬砌采用抗冲击组合钢模板。
根据施工方案，结合本工程施工特点及总体规划，超深竖井机械化掘砌施工设备配套方案见表1。
表1超深竖井井筒施工设备配置方案4凿井设备选型及应用4.1 凿井设备选型需考虑因素竖井施工中，核心设备是提绞系统选型，主要包括提升设备、提升容器、及金属井架等，在设备选型时要结合竖井设计用途、竖井深度、井筒直径、勘测围岩条件和工期要求来选择施工工艺与凿井施工设备配套选型，确定主要设备技术参数和系统配置，一般需考虑以下几个方面的问题：1）为井筒快速施工创造条件，在保证安全质量前提下，尽可能布置大容量的提升容器。
2）布置中各种设备的轮廓尺寸，例如：吊桶、吊盘、各种管卡、安全梯、井架、天轮等均应满足《凿井工程图册》（煤炭工业出版社）相关技术要求。
3）各种设备之间，设备、管线与井壁之间，设备、管线之间及设备、管线通过各孔口的间隙均遵照《煤矿安全规程》（2016版）的规定，深竖井井筒断面配置中存在钢丝绳罐道提升容器安全间隙选择的问题，国内规范《有色金属矿山井巷工程设计规范》（GB50915-2013）第 4.2.2 条规定，采用钢丝绳罐道的井筒，竖井提升容器之间最小间隙为450mm（设防撞绳时，容器之间的最小间隙为200mm），容器与井壁或井梁之间最小间隙为350mm[1]。
4）井筒、天轮平台、地面提升机与绞车布置按以下几点考虑：①尽可能减少转入平巷开挖时的改绞工作量。
②保证井筒掘砌时测量方便，不受悬吊设备影响。
③井筒内设备布置尽量便利掘砌作业和操作维修方便。
④井筒设备布置尽量使井架受力均衡并避免使天轮平台、翻矸平台、封口盘、吊盘等设计复杂化。
⑤提升机与凿井绞车的仰角、偏角符合有关设备的技术规定，前后左右间距在使用时互不干扰。
4.2 井架设备选型选择凿井井架的原则是：能够安全地承担施工荷载，包括提升机拉力、风荷载作用及井架基础地基承载力；保证足够的过卷高度；角柱跨距和天轮平台尺寸满足井口施工材料、设备运输及天轮布置的需要。
本工程选型V型井架，满足井筒凿井施工的要求。
主体架角柱跨距：16×16m，天轮平台尺寸：7.5×7.5m，井架高度：26.364m，卸渣台高度：10.5m，井架自重：77.097T，允许过卷高度：6m。
井架选择依据煤炭工业出版社《简明建井工程手册》立井凿井钢井架的编制说明：V型钢管井架适用于6.0～8.0m井径，1000m以内井深的凿井，适用于伞形钻架钻眼，汽车排渣。
井架选型参考表见表2[2]。
表2竖井凿井井架选型参考表4.3 凿井提升机选型1）主轴装置①主轴装置组成及结构要求主轴装置主要由主轴、卷筒、支轮、轴承座及调绳机构等组成，卷筒采用两半式、塑衬式结构，调绳机构采用径向齿块式调绳离合器，制动盘采用可拆组合式，两半闸盘用高强度螺栓与卷筒联结，成对安装在卷筒上，采用大平面摩擦副来传递力矩，制动盘与卷筒之间有配合止口作径向定位，两半闸盘之间用键作轴向定位。
②主轴主轴由单个大锻件、经热处理工艺制造而成，材质采用中碳合金钢。
主轴及其附件按启动运行、事故情况下最大扭曲负荷设计制造，具有足够的抗弯曲和抗扭矩强度，其危险断面的安全系数和最大挠度符合规范要求，紧急制动前后，没有残余变形，并考虑电磁效应的影响，变径处光滑处理避免应力集中。
主轴进行无损探伤检测，并提交最终检测报告。
2）制动器采用双闸盘液压盘式制动器，对称布置，满足提升机工作制动和安全制动需要，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。
制动盘的制动面与制动器闸衬必须保证在允许超载范围内以最大速度下放重物运行时，最少连续两次安全制动而不导致制动阐衬损坏或制动盘过热以致对下次制动效果产生不良影响。
制动闸衬的材料应有高抗压强度、韧性、耐热性和耐磨性。
3）液压站采用恒力矩二级制动液压站，采用双机、双泵装置，一套工作，一套备用。
系统采用恒压泵作为工作油源，系统主阀组上的元件主要采用插装阀。
油箱上设有加热器，液压站出油口设有滤油器。
液压站应带有独立的安全制动和工作制动回路，并各自有备用回路。
安全制动液压泄油回路数多于两条。
液压站应能满足各种荷载条件下的制动要求，安全可靠性高；液压站各元器件严禁漏油，油管路连接处密封好，低噪音，易于注油和调节，运行平稳可靠。
4）天轮装置①天轮采用焊接式结构，由铸造轮毂、轮缘与辐条焊接而成，焊后进行整体退火。
轮缘槽内装有PVC衬垫，以防止钢丝绳与轮缘摩擦。
②轴承采用优质轴承，轴承设计使用寿命不小于10万小时。
③天轮装配完成后需做静平衡检验并出并出具检验合格报告。
凿井期间可配置一台双卷筒凿井提升机或两台单卷筒凿井提升机，根据本工程特点，选用2套单钩提升系统，凿井提升机型号为JKZ-3.6×3型，2台凿井提升机布置于井筒两侧。
凿井提升机技术参数：卷筒直径3600mm，卷筒宽度3000mm，最大静拉力22000kg，提升高度：640m/一层，1320m/二层，钢丝绳直径Φ44mm，最大提升速度：7.3m/s，配套减速器XL-1250，减速比15.5，配套电机YR1600KW-10极。
JKZ-3.6×3提升机技术参数见表3，提升能力见表4：表3 JKZ-3.6×3提升机主要技术参数表表4 井筒不同深度的提升能力表4.4 其他辅助系统设备选型1）管路及管线布置①根据施工总规划，在竖井井口设置固定供风站。
供风站内配置空压机，通过供风管将风送至工作面，根据《凿井工程图册》（第2分册）管路井内吊挂要求，供风管路采用井壁锚杆固定方式，随着竖井掘进下放延伸。
②施工通风采用压入式通风，在竖井井口设置1套风机，风机设在井口以外，风筒从封口盘面引入井下，风筒将新鲜风压入竖井作业面，风筒采用2台JZ-10/1000稳车通过2根18×7-φ32-1770不旋转钢丝绳悬吊，随着竖井掘进下放延伸。
③根据施工用电总规划，根据《凿井工程图册》（第2分册）管路井内吊挂要求，竖井施工期间动力电缆采用井壁锚杆固定方式，每隔20m固定一次，随着竖井掘进下放延伸。
④照明、动力电缆和信号、通讯、放炮电缆的间距不得小于300mm，信号与放炮电缆应远离压风管路，其间距不小于1.0m，放炮电缆须单独悬吊。
⑤当凿井管路采用井内吊挂时，管路应靠吊筒一侧集中布置，直径大的风筒置于中间；压风管、供水管和排水管等对称安设在风筒的两侧。
这样便于管路的下放和安装，避免几趟管路分散吊挂在井筒四周，造成吊盘圈梁四处留管路缺口，给吊盘的加工和使用造成困难。
2）出渣系统布置根据本工程施工特点，井筒段进入基岩段后采用钻爆法施工，主要采用XFJD-6.10型伞钻钻孔和HZ-6型中心回转抓岩机装渣入吊桶内出渣，井壁砌筑采用4.5m有效高度单缝伸缩式整体移动金属模板，中心回转凿井抓渣机的位置要与吊桶的位置配合协调，保证工作面不出现抓岩死角。