斜井施工工法

中国水利水电第三工程局

施工工法设计

斜井施工工法

编写：赵刚

皮高华

姬脉兴

中国水利水电第三工程局

二00六年十月十日

目录

1、前言 (1)

2、工法特点 (1)

3、适用范围 (1)

4、工艺原理 (1)

4.1 斜井导井施工工艺原理 (1)

5、爬罐导井施工 (3)

5.1、掘进升降机安装与运行培训 (3)

5.2 爬罐施工前准备 (3)

5.3 爬罐安装 (3)

5.4 爬罐反导井开挖 (3)

5.5二次安装激光定向仪及其控制办法 (7)

5.6、ALIMAK爬罐安全操作规程 (7)

5.7、爬罐施工安全措施预案 (9)

5.8起爆方式及爆破安全措施 (9)

6、反井钻导井施工 (10)

6.1、施工工序 (10)

6.2、施工方法 (10)

6.3、技术保证措施 (11)

6.4.质量保证措施 (12)

6.5、安全保证措施 (12)

7、人工正导井施工 (15)

7.1、施工工序 (15)

7.2、施工措施 (16)

7.3、斜井正导井施工中应注意问题 (17)

7.4、安全保证措施 (17)

8、斜井扩挖施工 (18)

8.1、施工方案综述 (18)

8.2、施工特点 (18)

8.3、施工工序 (18)

8.4、施工准备 (18)

8.5、测量放样 (18)

8.6、斜井初始段开挖 (19)

8.7、扩挖辅助设施安装 (20)

8.8、扩挖施工 (20)

8.9、斜井施工的工序衔接问题 (22)

9、斜井施工技术保证措施 (22)

10、安全保证措施 (22)

10.1、爆破作业 (23)

10.2、卷扬机操作 (23)

11、文明施工 (24)

12、经济社会效益分析及工程实例 (24)

12.1社会效益 (24)

12.2、经济效益 (25)

12.3、推广应用 (25)

斜井施工工法

1、前言

本施工工法旨在明确斜井施工各个环节的具体操作，以规范施工，确保斜井施工快速、安全。目前采用通用斜井开挖方法为?先导后扩法?即先进行导井开挖再扩挖至设计断面的方法。在扩挖方法上一般采用从上而下的扩挖方法，基本上采用人工钻爆方式进行施工。只是在导井开挖上有所区别，按施工导向分为：正导井法和反导井法；按照采用的施工手段分为：纯人工开挖法、人工辅助设备施工法、机械施工法。在斜井施工中比较常用的导井开挖方法为：人工辅助设备施工法（掘进升降机）和机械施工法（反井钻法）。目前国内常用爬罐法进行施工，它具有快速、安全、高效、经济等优点。具有很高的应用前景和推广价值。通过山西西龙池抽水蓄能电站斜井（目前中国第一长斜井）、北京十三陵抽水蓄能电站斜井施工以及河南宝泉抽水蓄能电站等斜井的施工已经证明了其可靠性和适应性。

2、工法特点

本施工工法特点，爬罐为施工人员提供了一个快速、便捷、安全可靠的施工平台和交通工具，并且可以方便的操控整个系统，快速准确的完成钻爆施工工。

3、适用范围

本施工工法适用于长度超过60m以上，倾斜角度超过350以上的斜井施工。并且考虑到施工投资经济原则选用此工法。

4、工艺原理

4.1 斜井导井施工工艺原理

目的：在现有的技术条件下难以一次开挖成型或施工难度较大，为减少施工难度，降低安全隐患，先行在开挖作业面开挖一条小型导洞，为扩挖施工提供通同道和爆破临空面。

导井开挖一般分为：正井法和反井法，人工正导井的方法：是从上至下的开挖方法，一般施工钻爆开挖，人工或辅助一定小型出渣设备通过导井在导井顶部出渣的施工方法。正导井法由于钻爆成本高，出渣困难，在实际施工中采用较少；在条件允许的情况下一般选用反导井开挖的方法，与正导井开挖相比反导井开挖具有：快速、安全、出渣便捷等优点。而反导井开挖一般选用爬罐法和反井钻施工方法。

4．1.1爬罐导井施工法

爬罐（ALIMAK掘进升降机）法，是利用爬罐作为施工平台人工进行导井钻爆作业的方法，同时也作为施工人员往返于工作面的交通工具。具体工艺如下：

4.1．2 反井钻法

反井钻一般常用于竖井施工，近年来由于设备技术进步和性能的改进，反井钻也常用来进行斜井施工，但受钻孔精度限制，一般施工长度较短，特别是国产反井钻，精度和功率及扩孔钻头的直径都无法满足施工需求。

工艺原理：①导孔钻进（正钻）使用电力驱动液压控制钻杆及钻头将岩体磨成细小颗粒在用流动水将颗粒携带出地面，导孔一般22cm（国产L300型反井钻）。②导孔形成后，在将导孔钻头换下，安上扩孔钻头（国产扩孔钻头较小一般1.4m ,不超过2m）反拉将导孔扩大成导井。

它的优点是：无安全隐患，施工速度快，使人员从繁重的体力劳动中解放出来，同时导井面光滑便于溜渣。

爬罐安装运行程序框图

5、爬罐导井施工

5.1、掘进升降机安装与运行培训

5.1.1培训内容：

STH-5 《ALIMAK掘进升降机故障排除与修理手册》

STH-5 《ALIMAK掘进升降机技术要求》

STH-5 《ALIMAK掘进升降机使用维护说明书》

STH-5 《ALIMAK掘进升降机安装与掘进作业》

5.2 爬罐施工前准备

5.2.1、导井尺寸确定

根据厂家提供的爬罐施工平台的尺寸设计斜井导井的开挖尺寸，设计时考虑安全空间。

5.2.2、爬罐安装平台及安装空间及位臵确定

根据工程特点在满足设备基本条件的前提下合理设计爬罐的安装空间及安装平台的设计形式，并保证爬罐运行期间的安全，同时满足施工时作业空间及机械设备运行要求。

爬罐反导井施工

5.2.3、爆破设计

爬罐导井施工中爆破设计也是一个重要的环节，特别是点火方式，在保证安全的前提下，经济高效的点火装臵，会提高爬罐施工的效率，降低施工成本。

5.2.4、爬罐施工程序

采用ALIMAK爬罐自下而上进行反导井开挖施工，爬罐安装及施工运行程序见下图。

5.3 爬罐安装

①爬罐平台在平洞段用钢架管搭设爬罐平台，平台距顶拱2.8m，宽4m，长10m，平台距导井起弧点5m。爬罐平台可满足装载机在平台下方行走。

②轨道安装安装高程距拱顶约50cm，先在弯段安装弧形轨道，继而向两端延伸。轨道采用膨胀螺栓（爬罐自带）固定在岩壁上。

③爬罐安装爬罐组件有5t手拉葫芦吊至已搭设好的平台，组件安装在平台和轨道上进行，安装严格按说明书操作，安装结束经调试运行进入施工循环阶段。

5.4 爬罐反导井开挖

5.4.1领先导井开挖爬罐安装前，先在弯段反导井井口开挖领先导井，使爬罐能进入斜井段。领先导井采用脚手架进行钻孔开挖，开挖深度为6~8m，断面同反导井断面。

5.4.2爬罐反导井开挖（循环时间见表2）

①钻孔爆破利用爬罐爬升至工作面，若需安装轨道则先安装轨道，再利用爬罐工作平台进行钻孔、装药、联线（炮孔布臵及爆破参数见附图）。最后将起爆雷管与起爆装臵相连，待爬罐返回平台后启动起爆装臵，起爆炸药。

②除渣反导井开挖石渣顺导井溜至平洞，由装载机装入自卸汽车运至指定渣场。

③排烟除尘工作面上采用爬罐自带的高压风、高压水进行强制排烟除尘。

④危石清撬除渣完毕后，爬管升至工作面，先对掌子面浮动岩石进行安全清撬，再进行导轨安装、测量放样及钻孔爆破。

⑤支护在反导井开挖工程中，发现围岩地质条件不好时，会同设计、监理拟定支护方案，按照规范及设计要求进行安全支护。

⑥施工交通及通讯利用ALIMAK爬罐主、副罐上、下井，利用ALIMAK 爬罐自带的通讯电话及信号灯进行掌子面工作人员与其他人员的交流。

⑦测量

在阿里玛克爬罐安装时，首先要放出爬罐的安装位臵及轨道中心线，待爬罐安装完毕后，用全站仪在掌子面上及拱顶精确地放出洞室的中心线，将爬罐自带的激光定向仪安装，待激光定向仪安装完毕后，打开激光定向仪按激光定向仪射出的激光束的位臵，用全站仪检核并调整激光定向仪光束的位臵，使其光束与全站仪放出的点在同一位臵上。反导井施工中将采用爬罐提供施工平台。通过在以往的施工实践，我们确立了采用激光定向仪控制反导井的测量方案，包括爬罐激光定向仪的安装、使用，激光束的定位、检核，放样，收方等，下面就叙述针对采用爬罐施工的反导井测量控制。

5.4.3、反导井近井点的布设

反导井近井点的布臵原则仍然是保证精度、便于放样，根据导井中心在各个桩号的设计坐标来设臵。由于爬罐本身的结构，为了便于控制激光，近井点设在下平段与斜井相交处底板上，准备埋设两点，分别埋在中心线偏左约40cm及中心线偏右60cm处，各埋设一块铁板，上面作点，同样纳入基本导线进行施测。

5.4.4采用激光定向仪的优点

在反导井施工中，采用在近井点架设仪器进行测量放样时，每次由于仪器架高不同，测量数据必须重新进行计算，测量比较繁琐。另外，由于爬罐的结构导致只有轨道两侧可以有空隙通视，这样仪器架设的高度也很难控制，而且每次架设仪器均需对近井点所在之处的堆渣进行处理，增加了测量放样的时间和测量人员及设备的危险性，而且随着开挖深度的增加，通视条件逐步恶劣，为之所需

要的通风时间成倍增加，在单个工序上耗时太大，工期会受到严重影响。而采用激光定向仪后不但可以连续提供中心方向线，又可以定期检测，与施工可以融洽配套，减少了工序，减少了测量危险程度，具有既保证精度，又安全快捷的优点。

5.4.5反井激光定向仪的安装：

在反井开挖一定距离（20m）后，安装激光定向仪。为了减少爆破石渣对激光定向仪的撞击及便于利用爬罐平台控制及实测激光，激光定向仪安装在距斜井反导井口3~5m的顶拱上，根据多次实践结合本标业主提供柴油驱动爬罐的结构，需要将激光定向仪安装在中心线偏左约40cm的位臵上。

为了保护罩能最好的保护激光及便于安装激光定向仪，要求顶拱岩壁开挖平整，根据实际经验及保护罩开孔的最佳位臵，需要比设计顶拱超挖约20cm。

安装前，首先在近井点上架设全站仪，后视上一个基本导线点，转至斜井方向。在预先确定的安装位臵上，在仪器的指挥下，先将激光仪安装中心线在岩壁上放出，利用激光定向仪定位板将安装孔位放出，钻孔后，用膨胀螺栓将激光定向仪安装在岩壁上。同样方法将激光定向仪的两目标孔位点位放出并安装。

5.4.6激光定向仪的控制检查：

激光定向仪安装固定以后，首先通过测设激光管底部末端管中心线的三维坐标及激光管口中心的三维坐标，对激光管进行粗调，顾及激光管的直径（约10cm），计算后求出激光束的基本位臵，然后进行精确调整及校正。在激光定向仪调整好以后，将激光定向仪的厚钢板保护罩安装就位。

5.4.

6.1坐标测设法：，即通过实测激光定向仪前方设臵的目标觇牌小孔处的坐标、高程，从而反求孔洞相对定位关系来控制调整激光的方法。

觇牌为一块菱形铁板，下面焊接一个伸缩管，伸缩管由4′钢管和6′钢管组成，可以使觇牌上下调整位臵。觇牌固定在激光定向仪前方的岩壁上，让激光束从觇牌的目标孔穿过，起到定位的作用，目标孔孔径为8mm。

觇牌插好后，将棱镜放在孔眼上，用全站仪在近井点架站，后视基本导线点，测出斜距、天顶距、水平角，求得孔眼的三维坐标。设为1#目标孔（X1、Y1、H1），2#目标孔（X2、Y2、H2），通过反算目标孔间三维坐标，求得孔线的方向与倾角及1#、2#间的距离，然后得出调整量（如需2#下调2cm），根据调整量，将目标调整好后，再实测出三维坐标2#（X2’、Y2’、H2’），反算结果，方向与倾角已达到正确位臵，将觇牌固牢，作记号，然后调整激光定向仪微动螺旋，使激光束从两个孔眼中穿过，即完成一次调制过程。在调制过程中注意要让激光束完整的穿过目标孔。

经计算，20m内3′角度可以使激光束点最大偏移1.7cm。根据实际作业，目标觇牌随开挖进尺，向前延伸，离掌子面始终保持一定距离，所以定3′为限

差是可行的。

另外，即使距离较长，也可通过偏角求出改正值，在掌子面上直接改出。（如偏2′，距离为90m，须改正5cm）。

为了减弱系统误差，激光定向仪要经常性检查校正，5、6个施工循环校正调整一次，而且要让调整偏差正负值以均等概率出现。

5.4.

6.2平行线法：

在近井点架站，量取仪器高，按照设计的方位角与倾角发出一束激光，或用仪器看出一条视线，作为标准方向，开启激光定向仪，调节激光定向仪的调节螺丝，使其发出的激光在方向与倾角上均和标准方向线平行，具体操作中要与垂球配合，根据仪器的激光束的设计位臵，量测出其位于导井的位臵（即与导井中心的偏离关系）。

在开挖进尺到一定距离后，目标孔位也要向上延伸，通过上次校准的激光将目标孔位放出，安装觇牌后，通过上述办法进行实测、调整至设计的方向与倾角。通过较长距离的基线来精确控制激光。理论和实践证明，随着进尺延伸，前排目标孔上移后，在一定的距离（200m）内，由于调整校正激光束的基线延长，非常有利于将激光束调整至相对精度相当高的程度。按照比例概念，设100m的基线误差为2cm，即使延伸控制500m，误差也仅为10cm，足可满足导井开挖精度要求。

5.4.7轮廓点放样与收方

根据上述办法定好的激光束及其在斜井导井中的实测位臵，用支距法在掌子面上把导井轮廓放出。同样，以激光为基准点，用铅垂线、水平尺配合三角板定向，用钢卷尺（塔尺）进行水平断面的收方，断面间距为高差5m，一般情况下，桩号可以通过用皮尺自目标孔量取，也可通过计算轨道长度来获得，目的是检查反井的尺寸。

在开挖至后期时，还必须采取特殊的办法来加强对导井的控制，及时量测导井的精确桩号，以确定精确的掘进数量，控制贯通计划，预计贯通形象。

5.4.8保证测量控制精度的预备方案

在反导井的施工中，经常存在平时想不到的难题。根据以往经验，在反导井开挖至相当距离后（180m以上），由于大气压力以及洞室排烟回旋距离长的关系，洞室中的空气清澈程度会逐步受到严重的影响，在空气中可以穿透500m的激光束的穿透能力会受到严重的影响。

首先加强排风措施和力度，通过爬罐的通风管道，在适当增加通风时间的同时，采取梯级排风的方式，即不仅利用掌子面处出风口供风，而且在井中开启每隔50m布臵一个的爬罐加强轨风口来加强通风。如此，事实证明可以满足反导

井开挖280m的控制，但是随着长度的延伸，这个办法可能效果会逐步减小。为此，我们在通风措施基础上，又制定了一个二次上移安装激光定向仪，接力控制的方案，以做到万无一失。

5.5二次安装激光定向仪及其控制办法

①安装

激光定向仪拟定安装在导井内距反导井井口180m处。首先根据校好的激光束，通过重锤将激光中心线投影至反导井顶拱的岩壁上，以确定激光定向仪的安装轴线。具体安装办法同(3)，需要说明的是，要求在开挖进尺到二次安装的位臵时就先将激光定向仪的安装孔钻好，备用。否则会增加施工难度。

②设臵安装基准线

首先，通过坐标检测法测设长基线目标孔，将激光束精确调整校正。在激光定向仪二次位臵以上，通过悬挂重锤定点，间隔约20m钻孔，埋设ф32螺纹钢筋作为控制标志桩，入岩40cm，钢筋外露长度通过激光束来控制，保证每个钢筋头表面到激光束的垂直距离相等，误差控制在3mm以内，而且外露长度尽量小，以钢筋头之间连线之间没有岩石阻碍为准。准备埋设5~6根控制标志桩，保证安装基准线长度约100m。

在每个钢筋头表面均刻深、宽均为1mm小槽，要求做到该小槽的走向均平行于激光束中心线，即标志槽之间连线为一与校正激光束位于同一铅锤面的平行直线。以此来作为二次安装基准线。

③二次激光束调整校正

在激光定向仪二次安装好以后，用尼龙线依次将上述小槽连接，在斜井中就形成了一条实物安装基准线，如果激光定向仪安装位臵偏离基准线，则通过悬挂重锤配合，采用?平行线?法可以快捷完成对激光定向仪的调整校正，然后根据基准线确定新的激光束在导井中的位臵关系，通过调整好的激光束在洞顶制作安装目标光靶，进而指导以后的施工。

爬罐反导井开挖循环时间表表2

5.6、ALIMAK爬罐安全操作规程

启动前的检查

a、启动前检查平衡轮和安全装臵固定情况。如平衡轮与导轨不平行必须更换。确认安全装臵已经复位，即白线笔直地位于观察玻璃红色区开口的前方。确认固定制动轮的4个螺栓已经拧紧。小齿轮一定要正确对中，并在齿条中心线上

滚动。

b、检查小齿轮、滚子、U形架、制动器螺栓连接，电话设备及其与电缆卷线器的连接，工具有无损坏（必要时修理）。

c、确认升降机的通风良好。

起动前的措施

a、从卷线器插座将信号电缆插头拔下，理顺电缆缠绕，将插头重新插入。

b、充电时拔下插头，插入罐笼控制板下方的电源插座。

c、打开集中供风供水的闭锁装臵。

d、检查电动机是否连接正确电压。

安全操作规程

a、关闭升降机开关，电动机切断电源，在升降机不升降时，进行全部功能测试。

b、升降机起动只能由司机进行操作，携带开关钥匙。在起动前应测试所有功能（包括接地故障继电器）。

c、将充足电的蓄电池连接到升降机设备。在升降机的I/O插件检查发光二极管，绿灯应点亮，在说明该插件有电压。拨动升降机‘电源’和‘气/水’选择开关至‘关’的位臵。每一班都应更换充足电的蓄电池。为持续给蓄电池充电主开关应臵于‘电源开’位臵，即可从基地得到电源—即使设备未开动。

d、检查信号发生器上的发光二极管，绿灯应点亮。发光二极管黄灯显示，插件相互间已连通。

e、测量端子115—116的电压，应为230VA，测量到升降机的输出电压（端子104—106），应为690VDC。测量网路设备U26的电压。用电位表进行调节，电压应尽可能接近30VCD。

f、检查CIP开关和接地故障继电器K10的电位设定，并调整正确。利用基地电器控制板上的试验/重设按钮检查接地故障设备。

g、用钥匙打开升降机‘电源’开关，并打开关Q13，给升降机通电，然后按驾驶室的标志说明操作。

h、报警继电器K34应在‘开’的位臵。拨动开工S46至‘开’位臵。若报警信号被促动，用‘重设’开关S47将信号中断。

i、从两个方向测试电话通道。从罐笼呼叫基地，基地的音响/灯光信号即被接通。在基地接起电话，基地的音响/灯光信号即被解除。

j、测试升降机的气/水开关是否有效。测试接触器K40的工作以及当K40臵于‘开’时，端子119—120（115VAD）是否有电压。只有在‘电源’开关臵于‘开’时才起作用。

k、继电器K33是安全继电器，一般情况下永远不启动，一旦被启动，将停止所有操作。

l上升/下降运行试验，使用驾驶杆。将罐笼中的开关Q64臵于‘开’的位臵，转动制动手柄，使驾驶制动器放松，将驾驶杆扳至所需运行方向，起动升降机。驾驶杆扳至中间，升降机将停止。

m、上升时要检查导轨，确认升降机不与井壁相碰。当升降机开到位臵后，驾驶杆扳至停止位臵，用制动手柄将升降机锁住。

n、人员通过升降机内的梯子爬至作业平台上，带好安全防护设备，并系好安全带。

o、在钻孔结束后，应断开升降机电源，开始装药联线，将起爆装臵与起爆雷管相连，升降机降至安全位臵，起爆雷管。

p、对于救援升降机，开关Q12为电源开关，检查升降机中的设备线路是否已连接好。使用驾驶杆试验上/下行驶，检查接触器变位顺序。

q、爆破引起的振动可能导致附近继电器和温控继电器释放，这时掀压所有重设按钮使设备复位（包括高压泵温控继电器）。

r、爬罐运行中若出现故障，可松开‘控制制动器’拉杆，利用爬罐自重下滑至安装平台。爬罐靠自重下滑速度在0.4~0.5m/s，但当速度达到0.9m/s后GA-5制动器将会自动将爬罐停下。

s、当主爬罐无法回到爬罐平台时，启用救援爬罐。

5.7、爬罐施工安全措施预案

a、为防止爬罐照明电路损坏导致无照明设备，除爬罐自带大灯外，为操作人员、钻工配备矿灯。

b、为防止通风不良引起爬罐施工人员有害气体中毒，除加强通风外，为爬罐操作人员、钻工配备氧气瓶。

c、遇一般软弱围岩、小断层或裂隙时打随机安全锚杆或缝合锚杆，并经监理工程师确认。

d、若遇较大地质情况，如溶洞、溶隙、大的破碎带时，经设计等拟定支护方案，并经监理工程师确认后，按照设计要求进行安全支护。

5.8起爆方式及爆破安全措施

①起爆方式

采用低敏度电雷管作为起爆雷管，装药联线结束后将起爆电雷管（两个）与起爆线相连（起爆线另一端两个线头拧在一起）。待爬罐回到安全位臵后将起爆线拧开，接通起爆电源起爆。

②爆破安全措施

a、起爆由专人负责，严格检查装药、联线，确认无误后连接起爆雷管（为保证顺利起爆，连接两枚电雷管）。测试起爆电线是否连通，确认连通后将起爆雷管与起爆线相连。

b、在爬罐未回到爬罐平台之前，严禁将起爆电线拧开，以防止杂散电流引爆雷管。待爬罐回到平台后，拧开起爆电线，接通起爆电源，起爆。

c、若发生拒爆现象，先查明拒爆原因，然后再进行处理。

6、反井钻导井施工

斜井反井钻导井施工，是一种快捷方便的施工方法，也是未来斜井导井开挖的发展趋势，我局在西龙池引水系统斜井中已经成功应用，并且取得了很好的效果。

6.1、施工工序

施工准备→反井钻机就位调直→导孔施工→安装牙轮钻头→反导井施工6.2、施工方法

6.2.1施工准备：

在工作面开挖完成后，根据各施工部位的孔位精确放样后浇筑C25砼施工基座，基座需找平，基座尺寸根据斜井装臵要求制作。基座上固定钻机处留臵地锚螺栓槽。待铺设专用轨道后反井钻机吊装就位。

6.2.2反井钻机就位调直：

反井钻机在洞内使用装载机配合安装。安装就位时，必须严格检查钻机定位方向（即孔斜方位角）、钻进方向（钻孔顶角）是否符合设计要求。利用吊垂线放样钻孔顶角，采用全站仪按斜洞轴线方向在洞壁上和孔位精确放样以保证水平方位角的正确。待钻机精确定位后浇筑二期砼。3天后系统调试试运转。

6.2.3导孔施工：

正导孔施工使用改进的正导牙轮钻头钻进。开启冲洗液循环系统向孔内供水，正常返水后开始钻进。钻孔时应随时校正钻孔的顶角和方位角以满足设计要求。按照规定的钻进规程及钻进参数进行钻进。钻进中应观察仪表，控制合理钻压。当功率表上功率骤增时，应立即降低钻压查明情况。当需要停钻或提钻时，应先将井内岩渣排除干净。为减小钻杆与孔壁的间隙造成的钻孔偏斜，靠近钻头部位的钻杆需每隔2m～3m配臵一根改进的稳定钻杆。当钻孔到达预定深度且最大井斜角满足设计要求，则钻头位于靶圈半径中，卸去导孔钻头。

6.2.4安装扩孔钻头：

上斜井上段可利用手动葫芦和装载机直接安装扩孔钻头。与爬罐对接的部位施工结束后须对洞身扩挖以便于钻头安装。扩挖半径同设计开挖半径，高度为2.5m。通过卷扬，将扩孔钻头从下部平洞拉至扩挖后的安装平台上，利用手动葫

芦和定位架安装扩孔钻头。扩孔钻头安装时利用钻柱敲击法在安装平台和钻机、卷扬之间进行联系，利用爬罐运输工具和人员上下，安装详见附图。扩孔钻头安装完毕，根据钻头的位臵将平台削坡以利溜渣。

6.2.5反导井施工：

安装平台溜渣扩挖完成并将爬罐拆除后开始自下而上反拉向上进行扩孔，先慢速上提钻具，直到滚刀开始接触岩石，然后停止上提，开钻时因岩面不平整，滚刀局部接触岩面，钻进时钻机震动大，使用最低转速旋转，并慢慢给进、保证钻头滚刀不受过大的冲击而破坏，给进一些后停下，等刀齿把凸出的岩石破碎掉，再继续给进。开始扩孔时，下边要有人观察，将情况及时通知操作人员，等钻头全部均匀接触岩石，才能正常扩孔钻进。为保证反井钻机和滚刀的使用寿命，一般将系统压力限制在18MPa之内。在扩孔过程中，当岩石硬度较大，可适当增加钻压，反之可以减少钻压。扩孔时，要及时出渣，防止堵孔。扩孔过程也是拆钻杆的过程，拆下的钻杆要进行必要的清理，上油带好保护帽。当扩孔钻头驶至距基础2.5m时，要降低钻压慢速钻进，仔细观察地面基础周围是否有异常现象，如果有，要及时采取措施处理，以免发生意外。待钻头露出地面后，将扩孔钻头卡固在钢轨上、拆掉反井钻机的前后斜拉杆和各种油管，将主机车从钻架上拆掉，将钻架主机车和一些辅助设备拆下。利用手动葫芦把扩孔钻头吊装牢，将轨道拆掉，将扩孔钻头提出孔外，运到井上；然后将操作车吊上来，再将泵车、油箱冷却器拆下，分别运出，全部钻孔工作结束。

6.3、技术保证措施

6.3.1钻孔弯曲程度是评价钻探工程质量的重要依据之一，在钻孔施工时,为防止发生偏差可采取以下措施:

ａ．对孔位精确放样后建造钻孔平台，地基要平整坚实机台木要水平稳固。将钻机固定后钻进中钻机不摇晃。

ｂ．仔细找准位臵，校正好立轴方向和倾角，按要求的孔向（方位角和顶角）和孔位开孔。

ｃ．钻进过程中不断的检查竖机和钻杆的方向有无变化，发现问题及时纠正。

ｄ．使用铅直度和丝扣连接符合要求的钻杆，设计适合本工程施工的钻具结构尺寸、钻进方法和钻进规程参数。

ｅ．熟悉所用钻机和钻孔方法的特点、钻研技术，及时总结经验教训，提高操作者的技能。

6.3．2由于斜井施工精度要求较高，如因地质或其它原因终孔时导孔钻头位于靶圈以外时：

a．终孔钻头可见的情况下，进行扩挖后安装牙轮钻头；

b．终孔钻头不可见的情况下，用金属探测仪测定方位进行扩挖后安装牙轮钻头；

c．终孔钻头偏斜超出设计开挖半径1m以上，此孔浇筑砼后重新钻进。

6.3.3扩孔钻头在上斜井下段和下斜井是与爬罐对接，需对相接段井壁先扩挖搭设扩孔钻头安装平台。

6.3.4钻进过程中如遇较大天然裂隙和溶洞，钻井液大量漏入地层，经监理工程师同意并给予计量时，可采用以下方法进行处理:

a．采用灌注浓水泥浆液后待凝；

b．向井内投入粘土或水泥球再下入钻具搅拌挤压，使其堵塞裂隙溶洞；

ｃ．用聚胺脂或环氧树脂材料施灌堵漏。

6.3.5钻进过程中遇地质破碎带时，经监理工程师同意并给予计量时，采用灌注浓水泥浆液后待凝的方法处理。

6.3.6在溶洞地层、软硬互层钻进时应采用低转速低钻压钻进。

6.3.7处理卡钻埋钻烧钻事故时，首先应保持冲洗液畅通，再采用扭、顶、压等方法活动钻具。

6.4.质量保证措施

6.1建立健全质量管理体系，推行全面质量管理，将质量管理工作层层落实到人，并制定相应的规章制度。

6.1上岗人员必须持上岗合格证，要将质量控制和质量意识贯穿于施工的全过程中。

6.1施工中对各种原始记录和观测记录及时汇总整理，以便及时发现和解决施工中的问题。

6.1严格按照测斜要求每20～30米测斜一次，以便及时掌握钻孔情况。

6.1严格按照设计要求和施工技术规范、规程进行施工；

6.5、安全保证措施

6.1建立健全质量管理体系，推行全面质量管理，将质量管理工作层层落实到人，并制定相应的规章制度。

6.2上岗人员必须持上岗合格证，要将质量控制和质量意识贯穿于施工的全过程中。

6.3严格按照设计要求和施工技术规范，规程进行施工。

6.4加强安全教育，安全措施落实导班组，增强全员安全意识，特殊工种持证上岗。

6.5设立专职安全员，不断对施工现场巡查，及早发现并消除不安全隐患。

6.6钻场设备安装之后，机长必须进行安全检查，确认安装合格方可开钻。

6.7设备运转过程中，不得进行修理和拆卸，发现响声异常，应立即停机检查。

6.8施工现场使用的供排水管路、电缆、钻杆等，应整理有序，严防电缆拉断、漏电伤人。

6.9加强观测，做好地质预报，针对可能出现的问题迅速拿出处理措施。

6.10采用反井钻机施工时，在扩孔期间，严禁人员在孔的下方停留、通行或观察；扩孔完毕，必须在孔的外围设臵栅栏或铺设盖板，防止人员进入。

6.11 凡参加反井钻井施工的司机、吊装钻杆工等施工人员，必须学习反井钻机操作规程，熟悉设备构造、性能及操作方法，并经培训考试合格后，方准操作。

6.12 反井钻机在拆装、吊运、运转以及改装悬吊设施等施工过程中，应设专人负责该工程和各段工序施工的指挥及安全措施与任务的落实。

6.13主机基础等必须按图纸设计要求施工，并经有关技术人员检查验收。主机安装前必须把现场清理干净。

6.14反井钻机架竖立前，应检查各联接部件、轨道夹板、每根道木的道钉、钻机卡轨器等设备是否紧固、齐全、可靠。

6.15主机竖起，超平找正，清洗地脚螺栓的基础孔无矸石、杂物，安装上支撑并固定好副梁与垫板，找正后进行基础的二次浇注，捣固注实。养护三天后，才准钻进。

6.16 在拆装油管等液压系统零部件时，必须保持该部件的绝对清洁，发现异物即时用压风或氧气及油冲洗干净，即时堵装。

6.17安装上下支撑、机械手、转盘吊等过程中，必须互叫互应，不应将手伸放底盘下，防止碰手伤人等，特别是上支撑与副梁等联接件，必须即时固定牢靠，并经常检查有无松动，发现异常，立即处理，防止坠落伤人。

6.18反井钻机放倒时，应将动力头放臵在翻转架位臵并与机架底盘垫实固定，确保运出井筒时吊运平稳。

6.19司机必须现场交接班，对钻井方位，直径深度，设备运转状况，实际地质与地质柱状图对比岩石状况等，交清接明，双方司机共同试运正常后，才为交接完毕，并做好运转钻进及交接班记录。

6.20钻进前施工人员对反井钻机进行全面检查：各部螺栓、滑道、活塞杆、油管及接头、U型卡等部件是否齐全、完整、准确牢固，传动灵活可靠，操纵手把放臵正确（起动前闭锁状态），供水水源，油箱油量，以及设备的完好等是否达到设计与规程要求，如发现问题，不得钻进，应及时处理。

6.21钻进前应进行全面空载试运转，包括动力头上下运行和旋转、机械手和转盘吊工作状况、有无漏油和卡阻现象，仪表指示，通讯设施等是否正常，发现问题及时处理。

6.22钻进时，必须先检查操作手把是否处理闭锁状态，接着启动水泵后开机，若发现不上水，则机器不能运转应及时处理。

6.23钻机扫孔接长钻杆前，推进油缸停止推进，把钻具提起50mm，继续冲水2min左右，如下班无人接班，停运一班以上时间，停机前必须把动力水龙头提到一定高度。

6.24钻进时，司机精神要集中，要根据地质资料和井深、以及给定的转速、背压，钻进速度等进行作业，要经常注意压力表变化情况，并即时调整。

6.25钻进前，其它工作人员要经常清理钻机及周围的杂物，并注意机器的运转情况，发现电动机、动力水龙头、液压马达或其它部件有异响而工作不正常时，应及时通知司机，停机检查处理。

6.26 油箱油温超过50℃应停机冷却，或增加冷却水流量，保证不超温。

6.27正常钻进时，要定期检查钻架导轨、扶正器、辅助卸扣油缸等部件的润滑状况及有无异物，应及时清除异物、注油等，并检查各联接部件有无松动，油管是否漏油等，发现问题及时处理。

6.28 接钻杆时，动力头应提至最高位臵，以免机械手输送钻杆时发生钻杆与动力水龙头碰撞，每次所接钻杆，必须将钻杆丝扣清洗干净并抹丝扣油。

6.29 用转盘吊、机械手运送钻杆时，如需扶正，只能从钻杆两端挪动，严禁用手抱住钻杆体，以防伤人事故发生。

6.30 卸钻杆时，先将卡瓦装入卡套后，卸松钻杆和接头体丝扣，然后装上卡瓦、卸掉钻杆下部丝扣，上提动力水龙头，用机械手抱住钻杆，取下上卡瓦，卸下钻杆和接头体丝扣。卸扣时，人员必须撤离至主机一侧指挥，慢速卸扣，丝扣较紧时，可用辅助卸扣装臵。

6.31 卸下的钻杆必须套上保护帽，才准吊运，钻杆在井筒吊运时，防止钻杆的丝扣碰坏和保护帽的丢失。

6.32在反井钻机钻导孔与扩孔时，通风竖井下口处，距钻孔中心5m以外，打好栅栏和设专人警戒，不经与钻机司机联系允许时，任何人不准进入警戒区内。当撤出警戒区后，及时通知钻机司机，人已全部撤出，可以开钻。

6.33反井钻机在扫孔、扩孔期间，反井钻机与马头门处的电话，要保持畅通，以便联系。

6.34凡反井施工人员，应正确使用、维护设备午行日常保养，确保设备完好，安全运转，当设备发生故障时，及时查明原因，进行处理，并及时向主管领

导汇报。

6.35 钻进时，液压马达油压最大不得超过16MPa，副泵油压不得超过17MPa。

6.36 在反井钻机开钻前，应检查动力水龙头减速箱及油箱车的油质与油量，合格适当。每班检查一次机架滑轨及各个油缸的润滑情况，及时清擦与注油等。

6.37 机械手工作时，注意油管不要挤坏。卸装、检修时所用的零部件，必须轻拿轻放，并妥善保管防止损坏和丢失。

6.38 钻进导向孔时，如发现钻具旋转困难，可能是遇到裂隙或岩层塌落，此时应把钻具边旋转边提到一定高度，再慢速向下扫孔，若经反复扫孔，仍无效果时，提钻等查明原因再进行处理。

6.39 扩孔钻进时，发现排矸不畅，钻头激烈晃动，压力不稳，钻进困难时，可能是大块矸石落在刀盘上磨挤刀具所致，此时将刀具下放一定距离，多次高速旋转，将矸石甩掉，若无效果时，把钻头下放到底进行处理。

6.40每班在钻进前，应对液压马达、主副泵进行无负荷空转5～10min，应无噪音、无剧烈振动，空载正常油压为：主泵0.8～1.0MPa；副泵0.1～0.2MPa。

6.41液压油采用68号耐磨液压油，油箱油面不低于600mm，反井钻机运转500h必须更换，更换或添加的耐磨液压油型号、厂家必须相同，往油箱注油时，必须用带过滤网的手动油泵，严禁将油直接倒入油箱和将杂物带进入油箱内。

6.42 电动机接线时及开动油泵送电时，必须检查油泵旋转方向，严禁油泵反转。

6.43 当发生导孔发生堵塞故障时，应准备水泵，以防止发生事故时钻机被淹没。

6.44 反井钻机在吊运、安装、运转等施工中的井筒提升、供水、供电以及井底除渣等一切设备设施运转、维护管理等，均由施工局按有关规程、制度规定落实，确保正常施工；当在计划停电、检修等影响反井钻机工作时，应提前通知，防止突然停电造成事故。

6.45 泥浆泵管理按泥浆泵操作规程执行,对皮带机皮带轮要做保护,防止人员闯入,造成伤害。

7、人工正导井施工

人工正导井施工的方法，也是斜井施工中常用的方法之一。但一般用于斜井长度小于100m的斜井，如果开挖长度过长，出渣与人员上下及烟尘的排出都很困难，同时安全隐患大。

7.1、施工工序

施工准备→卷扬提升系统布臵、安装→测量导向→钻孔→装药、联网、爆破→排烟除尘→危石处理→爬梯及轨道安装及辅助管路接引→出渣→下一工序循环

7.2、施工措施

7.2.1、施工准备

在斜井正导井施工前，应根据实际情况对卷扬提升设备布臵进行设计，其中包含卷扬机布臵空间，导向地锚设计及轨道设计，挡渣强设计、出渣小车设计等项目，需要空间较大时，要对洞室进行扩挖。但要尽量减少扩挖工程量，满足施工要求即可，可挖前完成挡渣墙等辅助设施的施工（设臵在井口轨道底部）。

7.2.2、卷扬提升系统布臵、安装

根据施工准备期间的设计和布臵，将卷扬机安装固定于指定位臵，采用锚杆结合型钢将卷扬机牢固固定于岩石面上，必要时浇筑部分砼进行加固。导向天锚及地锚要按照设计进行施工，施工中注意锚杆施工质量，安装完成后必须进行拉拔试验，以确定实际使用参数。

7.2.3、测量导向

斜井正导井施工，在小于30m的开挖范围内可直接在井口搭设测量平台，利用全站仪进行直接测量；超过30m时可采用激光指向仪进行导向控制（30m以内安装激光指向仪，爆破冲击波会对其造成影响）。

7.2.4、钻孔作业

钻孔作业基本与其它洞室钻孔作业工艺相同。但由于正导井施工中导井断面一般不作喷锚支护，在施工中，一些松动碎石很容易掉落，发生危险。因此，一般采取在出渣小车的上面安装防护顶棚，当进行钻孔作业时给施工人员以必要的保护。同时施工用材料及钻具等设备也可以固定于小车上进行运输。

7.2.5、装药、联网、起爆

正导井施工装药联网等同其它洞室开挖，爆破设计基本相同。起爆方式受安全因素影响也采用扩大电阻法进行起爆。

7.2.6、排烟除尘

斜井正导井开挖的排烟除尘在导井较短时可自然排烟除尘，适当喷洒水雾降尘。在距离较短时或通风不畅时，可采用通风或直接利用已经接引到井下的动力风管进行通风排烟。

7.2.7、危石处理

斜井正导井开挖中危石处理是一个关键环节，直接关系到导井中人员设备的安全。在爆破并充分通风降尘后，安全排险人员沿爬梯自上而下仔细检查，并清撬危石，遇有较大危石不能清撬处理时，可采取爆破清除。

7.2.8、爬梯、轨道、管路等辅助设施的延伸

斜井开挖正导井施工中，爬梯是人员上下的主要手段，轨道是导井出渣的重要辅助设施，其它如动力风管、水管、照明线路及通讯设施都要跟进开挖面。需要注意的是轨道的上下端都要设臵限位装臵。

7.2.9、出渣

斜井正导井的出渣是斜井正导井施工的重要环节，耗费时间长，人员劳动强度大，危险性较高。一般按照以下程序进行施工：首先，运渣小车先行下到工作面（运渣小车要有防脱轨装臵），然后施工人员跟随在小车后面通过爬梯来到工作面进行装渣作业，装渣完成后工作人员先行回到安全地带在提升小车。也可以在导井中一定距离内开挖避险洞，当小车运行时，人员躲避其中。

7.3、斜井正导井施工中应注意问题

7.3.1、运输小车及轨道

斜井正导井开挖的运输小车的设计是重要项目，小车的设计除结构稳定，整体质量较轻外，还要结构合理，卸渣方便、安全。轨道可选用标准工字钢或槽钢用锚杆固定于导井地板。

7.3.2、挡渣墙

挡渣墙的设计必须合理，一般采用砼结构，为保证其强度可适量配筋。挡渣墙必须确保卸渣时石渣不会掉落导井内。

7.3.3、排水

在斜井正导井施工时可能会遇到较大的地下水或施工产生积水，可利用施工用水管或通风管兼作排水管，利用水泵或排污泵排出积水。

7.3.3、不良地质

在斜井正导井施工时可能会遇到不良地质情况。遇到这种情况，可采取喷砼、锚杆支护、挂网喷护及小型钢拱架支护等手段进行处理。

7.4、安全保证措施

a.爆破员必须经过公安部门培训，考试合格并取得爆破作业操作证后方可进行爆破作业；

b.作业人员进入施工现场，必须正确佩戴、使用安全保护用品、用具；开工前，由安全管理部门进行安全交底，施工人员签字后方可进行施工；

c.作业前，由现场安全员和班长对作业现场进行检查，确认作业环境满足施工条件后进行施工作业；

d.钻孔必须采用湿式作业，开钻前钻工应对周围围岩稳定性进行检查，随时清除危浮石；扩挖施工时，施工人员下井后，井上安全警戒人员要搭好安全防护栏，防止碎石等杂物坠入井内；