LM－200反井鉆機是鉆鑿暗井（通風(fēng)孔，延深井筒和溜煤眼等）的高效設備，能施工直徑1.2，1.4，2.0m的豎井及傾角不小于60o的斜井。鉆機采用全液壓驅動(dòng)，先自上而下形成φ216mm正導孔，然后在井底改換鑲齒滾刀鉆頭，再由下而上通過(guò)滾刀旋轉對巖石切削完成豎井或斜井的反擴孔。 
關(guān)鍵詞：LM－200型反井鉆機；豎井導洞開(kāi)挖；地質(zhì)補勘孔；汗華工程 
1 工程概況 汗華水電站是巴基斯坦政府投資，水電開(kāi)發(fā)署承建的一座引水式高水頭發(fā)電站。該電站位于印度河上游巴基斯坦西北邊境省思瓦特區，壩區位于印度河右側支流汗華河上，廠(chǎng)房位于印度河右岸，兩者之間通過(guò)長(cháng)約5Km的引水系統連接。庫區總庫容105萬(wàn)m3，總裝機容量為72MW。 電站主要建筑物包括：大壩、取水口結構、發(fā)電廠(chǎng)房、開(kāi)關(guān)站、引水隧洞、上下調壓室、調壓豎井、壓力豎井、壓力隧洞等。調壓豎井深約56米，壓力豎井深約180米，其布置見(jiàn)圖1。 工程區位于Besham板塊，其主要由前寒武紀Besham組片麻巖組成，Besham組由花崗巖、富含黑云母的正片麻巖，以及一系列的變質(zhì)沉積的片麻巖、片巖、大理石和閃巖組成異質(zhì)混合體。 工程區地層被一個(gè)斷層不整合面分成兩組，即分布在西側的（Khan Khwar河谷）Karora組地層，和分布在東側的（Indus河谷）Besham組地層。Karora組地層主要由花崗千枚巖、碎屑巖質(zhì)云母片巖、碳酸鹽、石英巖。壓力系統及調壓系統均位于Besham地層組。 
2 機械設備配置 本工程主要采用的是防爆型LM－200型反井鉆機，該鉆機采用全液壓驅動(dòng)，主要由主機、操作車(chē)、泵車(chē)、鉆具等組成。其中鉆具包括導孔鉆頭、φ1.4m鉆頭，鉆桿（開(kāi)孔鉆桿、穩定鉆桿和普通鉆桿）等。 為滿(mǎn)足施工需要，另需配置泥漿泵、潛水泵、混凝土攪拌機、吊車(chē)等設備。 
3 施工準備 
3.1 風(fēng)、水、電布置 
1）施工用風(fēng)：利用原引水隧洞下游端和上調壓室交通洞開(kāi)挖階段布置的供風(fēng)系統，洞口采用SDDY60-Ⅱ6型軸流式風(fēng)機集中供風(fēng)。 
2）施工用水：主要用于沖洗排碴、冷卻鉆頭、冷卻液壓油等。沉碴池、泥漿池緊連鉆機基礎混凝土布置；循環(huán)水系統所需洗井液池容積不低于5m3，將水源引入蓄水池后用潛水泵送入油泵車(chē)的冷卻水箱，油泵車(chē)出水口設置一個(gè)三通接頭，三通接頭的一端接入蓄水池，另一端接入孔口。 
3）施工用電：由引水隧洞交通洞洞口500KW發(fā)電機集中供給。

3.2 鉆機基礎施工及軌道鋪設 根據反井鉆機施工要求，反井鉆機布置首先應進(jìn)行基礎面開(kāi)挖和混凝土澆筑施工。 當混凝土達到7天齡期強度后，進(jìn)行軌道安裝，鋼軌（22kg/m、10m/根）對稱(chēng)布置于井孔兩邊，軌距69cm，輕軌之間采用接頭夾板（魚(yú)尾板）連接，在鉆機車(chē)后輪以外鋼軌采用錨桿與基礎固定。待軌道鋪裝完成、鉆機吊裝就位并調平后再澆筑二期混凝土。 
3.3 洞內天錨施工 隧洞內主機吊裝采用手動(dòng)葫蘆，在洞頂巖石較好部位預裝φ28錨桿，錨桿同垂直方向成45＆#176;夾角。在錨桿端部焊接封閉性?huà)煦^，焊接掛鉤盡量靠近開(kāi)挖巖層邊緣，以減少其所占空間。 
4 施工程序及方法 反井鉆機僅用于豎井導井施工，根據本工程特點(diǎn)及工期要求，導井作業(yè)分為二序進(jìn)行，即先鉆進(jìn)正導孔，再進(jìn)行反擴孔的施工。其施工程序如圖2。 
4.1 反井鉆機就位 鉆機車(chē)運輸吊裝就位是整個(gè)反井鉆機安裝運輸的關(guān)鍵工序。反井鉆機主機進(jìn)場(chǎng)順序依次為：鉆機車(chē)、操作車(chē)、泵車(chē)，當所有部件吊卸完成后，由鉆機車(chē)牽引操作車(chē)、泵車(chē)沿輕軌推引至工作面。 反井鉆機基本就位后，接通工作電源，啟動(dòng)鉆機車(chē)，操作鉆機臂架，使其中心軸線(xiàn)與水平面夾角置于60＆#176;或90＆#176;，與洞中心軸線(xiàn)吻合，鉆頭對準測量預先放樣的起孔點(diǎn)。測量再次對鉆桿傾角及中心線(xiàn)復測，精確定位，其偏差通過(guò)地腳螺栓微調。通過(guò)復查滿(mǎn)足施工精度后，鎖緊地腳螺栓，并回填混凝土。主機工作面基礎澆筑混凝土。 
圖2 LM－200型反井鉆機施工示意圖 
4.2 正導孔施工 在進(jìn)行正導孔施工前先進(jìn)行開(kāi)孔鉆進(jìn)，深度約為5m。待開(kāi)孔結束后拆去扶正器和開(kāi)孔鉆桿，換上正常鉆進(jìn)的鉆具組合。 正導孔開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)采用高轉速低鉆壓，隨后在鉆進(jìn)過(guò)程中視地質(zhì)情況合理調節鉆壓。 在每根鉆桿鉆進(jìn)結束時(shí)，上下方向提動(dòng)鉆頭，待孔內的石屑沖洗并排完后再接鉆桿鉆進(jìn)。
4.3 反擴孔施工 正導孔鉆穿巖層后，在下平洞拆下導孔鉆頭和鉆桿，換接上φ1.4m反擴孔鉆頭，并在鉆桿末端套接上事先加工好的絲扣掛鉤。 同時(shí)調節動(dòng)力水頭出軸轉速，并拆去洗液軟管，用三通管將冷卻水泵的水分出一股引至擴孔鉆頭以冷卻鉆頭和降塵。 在擴孔鉆頭未全部進(jìn)入鉆進(jìn)時(shí)，為防止鉆頭劇烈晃動(dòng)而損壞機具，采用低鉆壓和低轉速鉆進(jìn)，待鉆頭全部鉆進(jìn)時(shí)再加壓。 
4.4 反井鉆機撤場(chǎng) 除φ1.4m擴孔鉆頭由上部工作面撤場(chǎng)外，其余部件撤場(chǎng)方法與進(jìn)場(chǎng)方案相同，但拆除步驟與安裝步驟基本相反。 當導井擴挖至井口附近時(shí)，由于反井鉆機自身的技術(shù)要求，擴挖鉆頭不能直接提出井口，擴孔結束后，拆去鉆桿，將鉆頭固定在軌道上。并在井口留3m以上的巖體和混凝土，在反井鉆機整體安全撤離后，再進(jìn)行開(kāi)挖。采用手風(fēng)鉆鉆孔對預留層及基礎混凝土以灌注靜態(tài)爆破劑（8~10kg/m3）等方式進(jìn)行爆破，以保證擴挖鉆頭能安全從井口提出。 
5 注意事項 
5.1 安全保證措施
(1) 對各反井鉆機操作工作洞段的圍巖進(jìn)行必要的加強支護； 
(2) 在鉆頭提升過(guò)程中，導井內操作人員佩戴安全帽、安全繩、手套、膠鞋等攀緣防護用品。若鉆頭發(fā)生卡殼，應從鉆頭上部進(jìn)行處理； 
(3) 導孔施工時(shí)因故需要停機，導孔深度20m以下時(shí)卸掉鉆桿3~5m，導孔深度20m以上時(shí)卸掉鉆7~10m； 
(4)卷?yè)P機鋼絲繩要先試運轉并檢查其完好度。 
5.2 質(zhì)量保證措施 
(1) 預埋錨鉤或安置鋼軌前由測量放線(xiàn)，將其精確定位在平洞中心線(xiàn)上； 
(2) 導孔鉆進(jìn)過(guò)程中不得停水、停電，當導孔深度超過(guò)50m時(shí)突然停水、停電會(huì )造成鉆桿、鉆頭、導孔報廢； 
(3) 鉆機車(chē)的安裝應由測量放線(xiàn)精確控制鉆機車(chē)位置及鉆桿角度、起孔點(diǎn)； 
(4)擴孔過(guò)程中應及時(shí)清理掉孔底的積碴料和洞內散落的石碴，保證洞內道路平整、暢通，并保證下平洞排水暢通，洞內無(wú)積水。 
6 特殊情況處理 
前期對壓力豎井進(jìn)行了地質(zhì)勘探孔施工，勘探結果表明，在豎井下部15m范圍內裂隙極為發(fā)育，導孔施工時(shí)，將使孔口不能正常地返水和排碴。為此，在開(kāi)孔前對該地質(zhì)勘探孔和下部裂隙發(fā)育段進(jìn)行了水泥砂漿灌注處理。水泥雙色球走勢圖砂漿配合比為1：1：1.6(水:水泥:砂)，砂漿灌注2天后開(kāi)鉆，整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程較為順利。 
7 結 語(yǔ) 
LM－200型反井鉆機在施工中具有鉆井工藝簡(jiǎn)單、施工安全可靠、施工配置人員少、成井速度快等特點(diǎn)，能夠有效降低施工危險性。該鉆機在本工程中的應用極大地縮短了豎井的開(kāi)挖工期，為豎井二次擴挖創(chuàng )造了較好的工作環(huán)境。