[科普中國(guó)]-天井鉆機(jī)掘進(jìn)

天井鉆機(jī)掘進(jìn)是指用天井鉆機(jī)和擴(kuò)孔刀頭刀具完成天井掘進(jìn)作業(yè)的方法。天井鉆機(jī)掘進(jìn)的施工過(guò)程全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化并在天井外進(jìn)行作業(yè)。天井鉆機(jī)掘進(jìn)法與其他天井掘進(jìn)法比較，具有掘進(jìn)速度快、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、作業(yè)安全、勞動(dòng)強(qiáng)度低、并可實(shí)現(xiàn)微機(jī)遙控等優(yōu)點(diǎn)。但天井鉆機(jī)價(jià)格高，一般礦山難以購(gòu)置。并且如果管理不善，單位進(jìn)尺的成本會(huì)很高。

簡(jiǎn)介天井鉆機(jī)掘進(jìn)是指用天井鉆機(jī)和擴(kuò)孔刀頭刀具完成天井掘進(jìn)作業(yè)的方法。天井鉆機(jī)掘進(jìn)的施工過(guò)程全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化并在天井外進(jìn)行作業(yè)。天井鉆機(jī)掘進(jìn)法與其他天井掘進(jìn)法比較，具有掘進(jìn)速度快、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、作業(yè)安全、勞動(dòng)強(qiáng)度低、并可實(shí)現(xiàn)微機(jī)遙控等優(yōu)點(diǎn)。但天井鉆機(jī)價(jià)格高，一般礦山難以購(gòu)置。并且如果管理不善，單位進(jìn)尺的成本會(huì)很高1。

鉆進(jìn)方法分類(lèi)按鉆進(jìn)方式分為上擴(kuò)法、下擴(kuò)法和全斷固上向鉆進(jìn)法三種。除盲天井鉆進(jìn)采用全斷面上向鉆進(jìn)法、以及采場(chǎng)的上水平巷道中安裝天井鉆機(jī)有特殊困難。須采用下擴(kuò)法鉆進(jìn)外，一般均采用上擴(kuò)鉆進(jìn)法。

施工步驟上擴(kuò)鉆進(jìn)法的施工步驟：先用牙輪鉆頭自上而下鉆一直徑為160-350mm貫通天井的導(dǎo)孔，然后換上擴(kuò)孔刀頭自下而上地?cái)U(kuò)大到天井所需直徑。與下擴(kuò)鉆進(jìn)法比較，上擴(kuò)鉆進(jìn)法的優(yōu)點(diǎn)是：巖碴可借自重墜落，無(wú)重復(fù)破碎，不但勞動(dòng)條件好、且有利于設(shè)備的保養(yǎng)和維修，不需要增設(shè)溜放巖碴的附加裝置。開(kāi)孔容易，出碴方便.防止偏斜容易，能保證鉆進(jìn)質(zhì)量。

全斷面上向鉆進(jìn)法雖然主要用于盲天井鉆進(jìn)，應(yīng)用范圍較窄。但是.當(dāng)需要鉆進(jìn)盲天井時(shí)，便顯示出它難以被其他鉆進(jìn)法所取代的優(yōu)點(diǎn)2。

發(fā)展簡(jiǎn)況20世紀(jì)50年代，一些國(guó)家升始采用天井鉆機(jī)掘進(jìn)，到80年代已可鉆鑿直徑為6m、井深為1000m的天井。綜合成井速度為2-4m/班。60年代中國(guó)開(kāi)始研究天井鉆進(jìn)法，70年代后期開(kāi)始應(yīng)用于生產(chǎn)。先后研制應(yīng)用了普通型和低矮型兩種天并鉆機(jī)，其中低矮型應(yīng)用較多，可鉆鑿直徑為1-2m、井深100-120m的天井。當(dāng)巖石堅(jiān)固性系數(shù)12-14時(shí)，導(dǎo)孔的鉆速為5-7m/h，擴(kuò)孔速度為1-1.5m/h，天井偏斜率小于1%，80年代后期，中國(guó)天井鉆機(jī)的整機(jī)加工質(zhì)量和技術(shù)性能指標(biāo)，以及破巖刀具的材質(zhì)和耐用程度，都有較大提高，從而為進(jìn)一步擴(kuò)大天井鉆機(jī)的應(yīng)用范圍創(chuàng)造了條件。

天井鉆進(jìn)用牙輪或滾刀破碎巖石鉆鑿天井的技術(shù)。這種方法不用鑿巖爆破。施工全部機(jī)械化連續(xù)作業(yè)，人員不須進(jìn)入井筒內(nèi)作業(yè)，故工作安全生產(chǎn)率高。一些國(guó)家天井鉆機(jī)可鉆深度600m ，擴(kuò)孔直徑超過(guò)6m。20世紀(jì)70年代末中國(guó)開(kāi)始應(yīng)用天井鉆機(jī)，可鉆深度170m，擴(kuò)孔直徑0.5-2.0m。

天井鉆進(jìn)的方式有上擴(kuò)法、下擴(kuò)法和全斷面上向鉆井法。上擴(kuò)法是天井鉆機(jī)安裝在上階段，用牙輪鉆頭向下鉆一個(gè)導(dǎo)孔，與下階段貫通后，換上擴(kuò)孔刀具，再自下而上地?cái)U(kuò)孔，下擴(kuò)法是天井鉆機(jī)安裝在下階段。用牙輪鉆頭向上鉆一個(gè)導(dǎo)孔，與上部階段貫通后、換擴(kuò)孔刀具。再自上而下地?cái)U(kuò)孔。用盲天井鉆機(jī)可以全斷面上向鉆鑿天井3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)