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BMC系列反井鉆機
1-反井鉆機；2-鉆桿；3-導孔鉆頭；4-下水平巷道；5-待安裝的擴孔鉆頭；6-工作中的擴孔鉆頭；7-擴孔后的井筒；8-自由落下的巖碴。
國外著(zhù)名的反井鉆機廠(chǎng)商有SANDVIK、ATLAS、TAMROCK、WIRTH、INDAU等，其中WIRTH公司的HG380型反井鉆機保持著(zhù)擴孔直徑7.1m、井深1260m的世界紀錄。國內曾經(jīng)引進(jìn)部分型號的反井鉆機，但是，由于國外設備造價(jià)比國產(chǎn)設備高4～10倍，設備維護、配件、管理等成本居高不下等原因，漸漸被國產(chǎn)反井鉆機取代。
國內現有北京中煤礦山工程有限公司（煤炭科學(xué)研究總院北京建井研究分院）研制的LM系列、煤炭科學(xué)研究總院南京研究所研制的AF系列、長(cháng)沙礦山研究院研制的ATY系列反井鉆機，是煤礦等中、小型反井工程施工的主力機型。隨著(zhù)國民經(jīng)濟快速發(fā)展，國家基礎建設步伐加快，大量的煤礦、水利水電設施、交通隧道等建設工程需要施工井深200m以上、直徑2m以上、巖石抗壓強度200MPa以上的井筒。國產(chǎn)設備由于其設計能力不足，逐漸不適用于這些工程，為此，北京中煤礦山工程有限公司從2000年開(kāi)始陸續開(kāi)發(fā)研制出新型BMC系列反井鉆機，已施工的井筒最深562m、最大直徑3.5m、最硬巖石310MPa，大大拓展了國產(chǎn)反井鉆機的應用范圍。
2 BMC系列反井鉆機設計意圖及特點(diǎn)
為了滿(mǎn)足反井鉆機在煤炭、水電、交通等不同行業(yè)的應用需求，BMC系列反井鉆機針對以往國產(chǎn)機型能力不足，對鉆機的防爆能力、井巷內適應能力、硬巖等復雜地層適應能力、國際工程適應能力等進(jìn)行了研究與改進(jìn)。其特點(diǎn)：
（1） 適用范圍廣。既可以應用于煤礦等軟巖地層，又可以應用于水電、交通等巖石抗壓強度310MPa以上的硬巖地層，可施工直徑5m、深度600m。
（2） 施工操作全部機械化。主機起放、鉆桿吊裝、絲扣接卸等操作均采用機械輔助，大大降低了工人勞動(dòng)強度，提高了施工效率。
（3） 自動(dòng)化控制程度高。部分高級機型采用電液控制系統，操作臺體積縮小至原來(lái)的1/5，重量縮減至原來(lái)的1/10，可以隨時(shí)輕松的調整方位；可編程參數控制系統，自動(dòng)控制和記錄鉆進(jìn)參數，避免由于操作手水平不齊引起的參數選擇誤差。
（4） 智能化事故預防系統。通過(guò)程序化控制，設定安全條件，有效防止鉆進(jìn)中反轉、動(dòng)力頭浮動(dòng)極限位置傷扣、導孔鉆進(jìn)過(guò)程中壓鉆頭、擴孔鉆進(jìn)過(guò)程中扭斷鉆桿等事故的發(fā)生。
（5） 組裝式機身和擴孔鉆頭結構。大型反井鉆機采用可拆卸組裝結構，便于在受空間限制的巷道等工作面施工；大直徑擴孔鉆頭均采用階梯式拼接結構，通過(guò)拼接可以靈活的選擇所需擴孔直徑尺寸，既便于運輸、安裝、部件更換，又節省鉆頭結構成本。
3 BMC系列反井鉆機主要技術(shù)參數及適用范圍
BMC系列反井鉆機適用于煤炭、水電、交通、市政、金屬礦山等行業(yè)的地下特殊施工，其主要技術(shù)參數見(jiàn)表1，適用范圍見(jiàn)表2。
BMC系列反井鉆機主要技術(shù)參數
| 機型 | 導孔直徑/mm | 擴孔直徑 /m | 最大井深 /m | 鉆桿直徑/mm |
額定拉力 /kN |
最大拉力/kN | 額定扭矩/kN·m | 最大扭矩/kN·m | 驅動(dòng)方式 | 控制方式 | 輸入功率/kW | 工作尺寸/cm(長(cháng)×寬×高) | 主機重 /t |
| BMC200 | 216 | 1.2、1.4 | 200 | 182 | 850 | 1000 | 35 | 50 | 液壓 | 液壓 | 86 | 310×104×334 | 7.9 |
| BMC300 | 241 | 1.4、2 | 300、200 | 203 | 1250 | 1500 | 64 | 100 | 液壓 | 液壓 | 108 | 325×151×364 | 8.7 |
| BMC400 | 270 | 2.0、2.5、3 |
400、250 150 |
228 | 2450 | 3000 | 80 | 120 | 液壓 | 電液比例 | 128.5 | 331×183×504 | 12.5 |
| BMC500 | 295 | 2、2.5、3.5 |
500、350 200 |
254 | 3075 | 3800 | 120 | 170 | 液壓 | 電液比例 | 178.5 | 331×183×504 | 13.5 |
| BMC600 | 350 | 3.5、5.0 | 600 | 327 | 4900 | 6000 | 300 | 450 | 液壓 |
PLC 程序 |
286 | 565×210×510 | 25.2 |
| 應用領(lǐng)域 | 階段性臨時(shí)工程 | 臨時(shí)工程 | 永久工程 |
| 煤炭系統 | 各種溜矸孔（煤倉、暗井、主井、副井、風(fēng)井） | 采區風(fēng)眼、溜煤眼、溜矸眼、瓦斯抽放孔 、安全救護鉆孔 | 通風(fēng)井、下料井 |
| 水電系統 | 各種導井（壓力管道、出線(xiàn)井、調壓井、電梯井） | 施工期間通風(fēng)豎井（長(cháng)大隧洞、地下調壓室）、加固鉆孔 | 地下永久建筑（廠(chǎng)房、變壓室等）通風(fēng)豎井、觀(guān)測孔 |
| 其它系統 | 各種溜井（井筒、礦倉） | 采區風(fēng)眼、溜礦眼、溜渣眼、材料人員井 | 通風(fēng)孔等 |
| 地下建筑 | 各種導井 | 施工期間通風(fēng)孔 | 通風(fēng)井、進(jìn)出口 |
| 適用條件 | 深度600m以?xún)?、直?m以?xún)?、巖石抗壓強度不大于310MPa、具有下水平巷道的豎井或與水平面夾角60～90°的斜井 | ||
近年來(lái)，隨著(zhù)水電站建設的迅速發(fā)展，大部分水電站地下工程在硬巖中施工，如四川自一里水電站、吉林白山水電站、福建穆陽(yáng)溪水電站等多為花崗巖地層，巖石堅硬，單軸抗壓強度達到250MPa；山東泰安抽水蓄能電站花崗巖抗壓強度達到310MPa，石英、長(cháng)石等顆粒性強的礦物含量在70％以上。過(guò)去使用普通滾刀壽命只有5～10m，工效非常低，破巖刀具費用高達每米一萬(wàn)元以上，反井鉆機無(wú)法作為工程設備應用。
針對目前反井施工鉆進(jìn)硬巖出現的破巖效率低、滾刀壽命短、成本高等問(wèn)題，北京中煤礦山工程有限公司研制出適用于硬巖鉆進(jìn)的新型鎬形鑲齒滾刀，在泰安抽水蓄能電站工程應用，壽命達到125m以上，并經(jīng)多個(gè)水電站不同巖石條件應用，硬巖滾刀可以滿(mǎn)足不同工程需要，解決了硬巖地層中鉆進(jìn)反井難題。
5 BMC系列反井鉆機技術(shù)應用實(shí)例
自2005年以來(lái)，BMC系列反井鉆機陸續在煤炭、水電、交通等行業(yè)的地下反井工程中應用，累計完成井筒施工近6000m。
（1）遼寧省蒲石河抽水蓄能電站豎井，地層以花崗巖、花崗片麻巖和玄武巖為主，采用BMC 300型反井鉆機施工，導孔直徑244mm、擴孔直徑1.4m、鉆孔深度213.9m，純施工工期27d，純施工效率238m/月，其中導孔鉆進(jìn)14d，施工速度為0.64m/h；擴孔鉆進(jìn)13d，施工速度為0.69m/h，鉆孔綜合偏斜率0.44％，不僅滿(mǎn)足了工程要求，而且施工速度快、鉆孔精度高、成井質(zhì)量好。
（2）山西省晉煤集團寺河礦小東山通風(fēng)豎井，地層為硬度較小的沉積巖，利用BMC 400型反井鉆機施工，完成深度267m、直徑2.5m和深度269m、直徑3.5m兩個(gè)通風(fēng)井，平均導孔鉆進(jìn)速度為0.62m/h，平均擴孔鉆進(jìn)速度為0.48m/h，鉆孔綜合偏斜率0.26％，是國內已完成的一次性擴孔直徑最大的反井工程。
（3）秦嶺終南山特長(cháng)隧道是西安至安康高速公路穿越秦嶺主脊的控制性工程，主洞長(cháng)度18020m，雙洞總長(cháng)度36040m，在山嶺公路隧道中長(cháng)度排世界第二位，總規模長(cháng)度排世界第一。北京中煤礦山工程有限公司承擔的1號、3號豎井導井反井鉆井施工，導井地層以混合花崗巖、混合片麻巖為主，其中，1號豎井采用BMC 300型反井鉆機施工，鉆成直徑1.4m、深度170m導井，綜合成井速度4.36m/d，鉆孔偏斜率0.27％；3號豎井采用BMC 400型反井鉆機施工，鉆成直徑1.4m、深度380m導井，綜合成井速度4.87m/d，鉆孔偏斜率1.0％。
6 結語(yǔ)
（1）隨著(zhù)我國能源開(kāi)發(fā)需要，煤炭、水電、冶金等領(lǐng)域有大量地下工程，反井鉆機的應用范圍將日益擴展。
（2）BMC系列反井鉆機在施工能力、機械化和自動(dòng)化程度等方面使反井鉆機技術(shù)應用達到先進(jìn)的水平，為眾多行業(yè)地下井筒工程提供了安全、高效的施工條件。
（3）工程應用表明，鎬形鑲齒滾刀刀齒布置結構合理，破巖效率及使用壽命可滿(mǎn)足在中硬及硬巖中高速鉆進(jìn)的要求。
（4）今后應加強對深井反井鉆井工藝的研究和改進(jìn)，使BMC系列反井鉆機在地下工程建設中發(fā)揮更大的作用。
反井鉆機技術(shù)的研究和應用始于上世紀五、六十年代，至九十年代已經(jīng)在國內外礦山、市政、水電、交通等領(lǐng)域的地下工程中得到了廣泛的應用。相比木垛法、吊罐法和爬罐法等傳統施工方法，利用反井鉆機技術(shù)施工豎井、斜井具有安全、快速、井壁光滑等優(yōu)點(diǎn)。目前應用較廣的反井鉆機施工工藝如圖1所示，分為自上而下的導孔鉆進(jìn)（左圖）和自下而上的擴孔鉆進(jìn)（右圖）。
卓力主要產(chǎn)品及經(jīng)營(yíng)范圍：
1. BMC 90、BMC100、 BMC 120、BMC200、 BMC300 、BMC400、BMC500、 BMC600系列礦用反井鉆機（整機占國內80%市場(chǎng)，配件占國內70%市場(chǎng)）。
2. 引進(jìn)太重技術(shù)，生產(chǎn)中小型螺旋焊管生產(chǎn)線(xiàn)、小型冶金成套設備。
3. 鑄造設備：造型機、射芯機、殼芯機、重力鑄造機、低壓鑄造機、覆膜砂生產(chǎn)線(xiàn)、鐵膜覆膜砂生產(chǎn)線(xiàn)、造型線(xiàn)等。
4. 鑄造模具：鋁型，漏模機、頂箱機、自動(dòng)造型線(xiàn)模具、消失模模具、冷熱芯盒、重力、低壓模具、壓鑄模具、沖壓模具、塑料模具、吹塑模具等。
5. ￠156～￠327mm鉆桿鉆具（參照美國標準生產(chǎn)）。
6. ￠760～￠7000mm鉆頭。
7. 各牌號球鐵鑄件、高鉻鑄鐵部件、各種合金耐磨部件。
8. 生產(chǎn)規格和材質(zhì)的離心澆注鑄件。
9. 無(wú)縫鋼管行業(yè)用定徑輥、矯直輥、遞送輥。
10. 可承接大、中、小型液壓泵站的設計、制造。
11. 礦用防爆電器、開(kāi)關(guān)及其控制系統的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。
12. 反井鉆機及礦山建井方面的技術(shù)咨詢(xún)、技術(shù)培訓、技術(shù)服務(wù)和技術(shù)轉讓等
1. 技術(shù)實(shí)力：
我公司主要以生產(chǎn)耐磨設備和部件見(jiàn)長(cháng)，在耐磨材料的選用方面有較豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗；多次承接完成國家科技攻關(guān)課題，并獲多項國家專(zhuān)利。
反井鉆機成套設備主要應用于煤礦、水電、有色金屬等采礦業(yè)，在開(kāi)灤煤礦、兗州礦業(yè)、棗莊礦業(yè)、雞西礦業(yè)、淮北礦業(yè)、神木煤田、土耳其KARADON煤礦、秦嶺公路隧道、雪峰山公路隧道、葛洲壩水利工程、溪洛渡水利工程、二灘水電站、小浪底水利樞紐等國家重點(diǎn)工程建設中發(fā)揮關(guān)鍵了作用。并出口到泰國、老撾、馬來(lái)西亞、等多個(gè)國家和地區。
09年4月20日，我們生產(chǎn)的國家煤炭行業(yè)十一五重點(diǎn)科技攻關(guān)項目 — BMC600 大型反井鉆機成套設備，在山西晉城礦務(wù)局寺河煤礦成功進(jìn)行了國內首次大型工程施工及鉆機驗收試驗；國家安全生產(chǎn)管理總局王樹(shù)鶴局長(cháng)、科技部、北京煤炭科學(xué)研究總院及國家煤炭行業(yè)的主要領(lǐng)導、各大礦務(wù)局的領(lǐng)導親臨現場(chǎng)觀(guān)摩透孔竣工儀式，并給予高度評價(jià)。
2. 團隊經(jīng)營(yíng)模式：
我公司不斷發(fā)展壯大的同時(shí)，經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)營(yíng)，培養和篩選了一批外協(xié)加工單位，大家團結一致，組成一個(gè)守信用、反應快的緊密型聯(lián)合體，以我公司為龍頭，共同面對市場(chǎng)，關(guān)鍵技術(shù)由我公司開(kāi)發(fā)、主要專(zhuān)用設備我公司采購，發(fā)展和把握外協(xié)配套廠(chǎng)家，輕裝上陣是我們近幾年能夠快速發(fā)展的主要途徑之一。
反井鉆機技術(shù)的研究和應用始于上世紀五、六十年代，至九十年代已經(jīng)在國內外礦山、市政、水電、交通等領(lǐng)域的地下工程中得到了廣泛的應用。相比木垛法、吊罐法和爬罐法等傳統施工方法，利用反井鉆機技術(shù)施工豎井、斜井具有安全、快速、井壁光滑等優(yōu)點(diǎn)。目前應用較廣的反井鉆機施工工藝如圖1所示，分為自上而下的導孔鉆進(jìn)（左圖）和自下而上的擴孔鉆進(jìn)（右圖）。
卓力主要產(chǎn)品及經(jīng)營(yíng)范圍：
1. BMC 90、BMC100、 BMC 120、BMC200、 BMC300 、BMC400、BMC500、 BMC600系列礦用反井鉆機（整機占國內80%市場(chǎng)，配件占國內70%市場(chǎng)）。
2. 引進(jìn)太重技術(shù)，生產(chǎn)中小型螺旋焊管生產(chǎn)線(xiàn)、小型冶金成套設備。
3. 鑄造設備：造型機、射芯機、殼芯機、重力鑄造機、低壓鑄造機、覆膜砂生產(chǎn)線(xiàn)、鐵膜覆膜砂生產(chǎn)線(xiàn)、造型線(xiàn)等。
4. 鑄造模具：鋁型，漏模機、頂箱機、自動(dòng)造型線(xiàn)模具、消失模模具、冷熱芯盒、重力、低壓模具、壓鑄模具、沖壓模具、塑料模具、吹塑模具等。
5. ￠156～￠327mm鉆桿鉆具（參照美國標準生產(chǎn)）。
6. ￠760～￠7000mm鉆頭。
7. 各牌號球鐵鑄件、高鉻鑄鐵部件、各種合金耐磨部件。
8. 生產(chǎn)規格和材質(zhì)的離心澆注鑄件。
9. 無(wú)縫鋼管行業(yè)用定徑輥、矯直輥、遞送輥。
10. 可承接大、中、小型液壓泵站的設計、制造。
11. 礦用防爆電器、開(kāi)關(guān)及其控制系統的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。
12. 反井鉆機及礦山建井方面的技術(shù)咨詢(xún)、技術(shù)培訓、技術(shù)服務(wù)和技術(shù)轉讓等
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