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复习一建矿业实第6章 62－13（第5页）

设备调试完成后，复测井筒中心及设备中心进行始发掘进。由于井筒直径大于刀盘开挖直径，在掘砌前期适当加大撑靴及稳定器撑紧力，保证刀盘开挖过程不发生偏斜。进行始发掘进时采用小贯入度、小推进速度缓慢掘进，待设备撑靴进入井筒稳定地层后，及时调整掘进参数，恢复正常掘进

立井掘进机掘进施工主要工序包括掘进出渣、井壁支护、换步作业、管线延伸、姿态调整等

掘进出渣：掘进出渣工序操作位于地面主控室内，掘进时撑紧撑靴，撑紧稳定器，启动斗式提升机、刮板输送机之后启动刀盘，准备掘进施工。掘进施工需要根据地层寻找匹配的转速及贯入度。支护每次的段高为1.5米，设备每一米换步一次，每3米掘进支护两次，水管、风管每六米延伸一次

井壁支护：井壁支护与掘进主机相互独立，支护作业区域位于吊盘后配套系统，不受掘进主机的影响。根据地层情况及井筒特征，可灵活采用锚网喷支护或模板浇筑支护

换步作业：换步时需要增加稳定器的撑紧力，同时刀盘停转，待设备停止运行后收回撑靴，撑紧油缸之后收回推进缸，将撑靴下移完成换步，重新撑紧撑靴，确认撑紧后降低稳定器撑紧力，检测设备姿态后重新启动刀盘，进行下一循环掘进。

管线延伸：每掘进六米后，对管线进行延伸，需要延长的管线有风筒、供水管、排水管

姿态调整：采取掘进自动导向系统和人工测量相辅的方式进行立井掘进机姿态监测

（5）掘进机拆卸及出井

施工完成后，设备需要进行井下拆解，提升出井。根据设备在井内的上下顺序进行，首先拆解提升吊盘出井，然后是掘进主机

2.下排渣立井掘进机系统组成

1）利用导井下排渣立井掘井机系统组成

下排渣立井掘进机施工方法主要针对地质条件较好，岩石稳定或经地层改性后稳定的地层，且具有下部巷道的矿山井筒工程，通过先开凿导井作为溜矸孔，然后利用立井掘进机进行全断面钻进成井并进行支护。立井掘进机系统能够实现掘进、破岩、排渣、井壁支护同时作业互不干扰，并可大幅减少井下作业人员，加快凿井速度，缩短工期，降低成本

（1）反井钻机

反井钻机包括主机、油泵车、操作平台等，主机采用液压驱动，带动钻具旋转，并向上或向下升降，对岩石产生挤压和剪切作用，使其破碎达到钻进成孔的目的。立井掘进机施工中，反井钻机的主要工作是完成导井的施工，导井直径通常为1.2到1.8米，其施工方法是先从上向下钻进导孔，然后从从下向上扩孔钻进，形成导井

（2）立井掘进机

立井掘进机可以完成包括破岩、装岩、运输、临时支护、永久支护等工序

破岩机构：掘进机采用滚刀破岩，钻头体和多把滚刀构成破岩机构，滚刀刀齿在推进力的作用下压入岩石，钻头体在驱动系统的作用下旋转，并形成滚刀的旋转，将岩石从岩体上分离出来，最终在岩体内钻成井筒。为实现滚刀破碎的岩屑顺利滑落入导井，钻头体的井底角为45度。为使掘进机在超前孔偏斜的情况下能够继续施工，在钻头体前段设置了一个超前孔钻头可在导孔偏斜和塌帮的情况下进行扫孔作业。

支撑推进机构：支撑推进机构的作用是承受钻进破岩过程产生的反压力和反扭矩，并将这些力和力矩传递到井帮岩石上。机构整体为框架结构，布置有四个推进油缸和八个支撑油缸，支撑结构不但承受反扭矩和反推、拉力，还可通过油缸的伸缩，调整掘进机的钻进方向和进行纠偏降斜

电液控制系统：电液控制系统主要满足掘进机破岩，方向控制等工艺需要，通过控制电机变频，满足滚刀破岩旋转大负荷、不均载、不均旋转等要求，通过控制支撑油缸的快速伸出或缩回、对称油缸同时伸缩、每个支撑油缸独立控制伸出或缩回以及伸缩距离，达到调整钻进方向的目的。

支护系统：根据立井井筒功能和服务年限，可以采用锚喷或现浇混凝土井壁支护，利用多层吊盘起到保护掘进机和进行支护作业的目的。吊盘上进行锚喷支护和喷射混凝土作业，如需进行混凝土井壁砌筑，可采用吊盘带整体模板，随着吊盘同时进行井壁浇筑。在岩石条件较好时，先采用掘进机完成井筒钻进并进行必要临时支护后，拆除掘进机由下向上再进行混凝土井壁浇筑

（3）辅助系统

立井掘进机施工时，地面需要布置凿井井架和提升机作为掘进机掘进的提升辅助系统，满足井下支护工作的需要。另外，还需要布置井下排矸系统、排水系统以及形成施工所必需的通风系统

2）利用导井下排渣立井掘进机钻井施工作业

（1）导井钻井

采用反井钻机完成直径1.2到1.8米的溜渣导井钻进，导井偏斜率不大于0.3%，立井掘进机凿井时的溜渣、排水、通风等

（2）锁口施工

地面首先进行临时锁口的施工，然后安装凿井井架、提升机和凿井绞车等设备，组装立井掘进机和吊盘

（3）掘进、排渣与支护

井筒施工掘进采用立井掘进机，掘进机利用滚刀进行破岩，破碎岩渣沿井底底锥形面滑落至导井，由下部运输设备装运。当井筒断面较大时，可进行分次扩孔掘进，直到设计的掘进断面。井筒支护可根据围岩条件，井筒类型采用铆喷支护、锚喷网支护或采用整体现浇混凝土支护。

（4）辅助作业

通风：立井掘进机采用机械破岩与爆破破岩不同产生的有害气体和粉尘比较小。井下作业人员少。导井和矿井的通风系统连通，实现井筒负压通风，一般不需要单独设立通风装置，特殊情况下可设置局部通风机

排水：如果地层涌水量大，需预先采用地层改性方法封堵涌水，稳定地层。少量涌水，可直接通过倒井流到井筒下部，汇入矿井的排水系统排出

（5）掘进机拆卸及辅助设施安装

立井井筒掘进完成后，将吊盘提升出井并拆除，同时拆除钻头扩展部分，再将立井掘进机整体提出地面，最后进行井筒的安装工作。

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