概況：在(zai)LM系列反井(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)機設(she)備和工藝技(ji)術(shu)上取得(de)較大進步，為了適應煤炭、水電等深井(jing)(jing)(jing)工程(cheng)建設(she)的需要，由研制(zhi)成LM-400型(xing)、LM-300型(xing)反井(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)機，和用于抗壓強(qiang)度達到300MPa的極硬巖滾(gun)刀，為拓展(zhan)反井(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)井(jing)(jing)(jing)技(ji)術(shu)應用打(da)下(xia)基(ji)礎。

　　1．反井鉆機應用

　　反(fan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)在(zai)20世(shi)紀五(wu)十(shi)(shi)到六十(shi)(shi)年(nian)代出(chu)現在(zai)美(mei)國和(he)德(de)國采礦(kuang)(kuang)工(gong)程(cheng)領(ling)域，它是將隧道掘進(jin)機(ji)(ji)和(he)鉆(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)法鑿井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)結(jie)合形成的(de)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)筒施工(gong)設備，用(yong)(yong)于(yu)施工(gong)礦(kuang)(kuang)山(shan)地下暗井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、溜井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、礦(kuang)(kuang)倉等(deng)導井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)工(gong)程(cheng)。我國在(zai)八十(shi)(shi)年(nian)代將反(fan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)用(yong)(yong)于(yu)煤(mei)礦(kuang)(kuang)地下工(gong)程(cheng)中，煤(mei)炭科學(xue)研(yan)究(jiu)總(zong)院研(yan)制出(chu)LM系列(lie)反(fan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)，其(qi)中LM-120型反(fan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)1986年(nian)第一次應(ying)(ying)用(yong)(yong)在(zai)開灤趙各莊礦(kuang)(kuang)，LM-200型反(fan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)在(zai)1992年(nian)4月(yue)首次將LM-200型反(fan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)應(ying)(ying)用(yong)(yong)于(yu)十(shi)(shi)三(san)陵(ling)抽水蓄能(neng)電(dian)(dian)站，完成直徑1.4m深度(du)158m出(chu)現豎井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)導井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)施工(gong)，到目前(qian)反(fan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)先(xian)后在(zai)國內各大礦(kuang)(kuang)務局(ju)（礦(kuang)(kuang)業集團公司(si)），十(shi)(shi)幾個水電(dian)(dian)站和(he)抽水蓄能(neng)電(dian)(dian)站等(deng)工(gong)程(cheng)應(ying)(ying)用(yong)(yong)，最大豎井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)深度(du)316m，最大斜井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)長度(du)236m（傾角50度(du)），由(you)于(yu)反(fan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)施工(gong)技術具有安全、快(kuai)速、高質(zhi)量等(deng)優(you)勢，得到地下工(gong)程(cheng)建(jian)設者的(de)歡(huan)迎(ying)。

　　2．LM系列反井鉆機(ji)

　　LM系(xi)列反井(jing)(jing)鉆機包括LM-90型(xing)(xing)、LM-200型(xing)(xing)和(he)LM-200型(xing)(xing)，原設(she)計主要是為煤炭(tan)系(xi)統中(zhong)硬(ying)(ying)巖石(shi)（小于100MPa）、深(shen)(shen)度(du)(du)(du)小于200m，直徑0.9－-1.2－1.4m的(de)反井(jing)(jing)工程，雖(sui)然在(zai)實(shi)際(ji)工程應用中(zhong)也完(wan)成深(shen)(shen)度(du)(du)(du)、巖石(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)都超過設(she)計的(de)豎井(jing)(jing)和(he)斜井(jing)(jing)，但施(shi)工工效大大降(jiang)低，事(shi)故率也大大增加，難以滿足(zu)快(kuai)速(su)建設(she)煤炭(tan)、水電深(shen)(shen)井(jing)(jing)工程的(de)目的(de)。LM系(xi)列反井(jing)(jing)鉆機設(she)計主要意圖有：

 　　盡(jin)量減輕(qing)設備重量和體積，便(bian)于井筒內提升下(xia)放和井下(xia)運(yun)輸；

 　　要滿足煤礦(kuang)井下有瓦斯、煤塵條件下防(fang)爆(bao)要求(qiu)；

 　　煤炭沉(chen)積地(di)層巖石一般礦(kuang)壓(ya)強度較低，單軸抗壓(ya)強度小于100MPa；

 　　鉆孔直徑小(xiao)于(yu)1.4m到2.0m，鉆孔深度小(xiao)于(yu)200m：

 　 3．LM系列(lie)反井(jing)鉆機完成的(de)部分工(gong)程

 　　反(fan)井鉆機可以應用在地(di)下工程中。

　  4．新型反井(jing)鉆機研制(zhi)

 　　2.1 ZFY2.0/400型（LM-400型）強力反井鉆機

 　　為改變(bian)LM系列反井(jing)鉆(zhan)井(jing)在煤(mei)炭、水電深井(jing)工程中應用的一些不足之處，北京(jing)中煤(mei)礦山工程有限公司（原煤(mei)炭科學研究總院(yuan)北京(jing)建(jian)井(jing)研究所）又研制成功(gong)ZFY2.0/400型(xing)（LM-400型(xing)）強力反井(jing)鉆(zhan)機(ji)，該(gai)機(ji)是科技(ji)部專項資金項目(mu)。

 　　2.1.1 ZFY2.0/400型反井(jing)鉆機(ji)主要技術參(can)數(shu)為：

　　(1) 導孔直徑： 270mm

 　　(2) 擴孔最大直徑(jing)： 2.0m

 　　(3) 鉆孔深度： 400m

 　　(4) 鉆(zhan)孔傾角(jiao)： 45～90°

 　　(5) 適用(yong)巖石： 單軸抗壓強度<250MPa

 　　(6) 額定推力： 1650kN（25 MPa）

 　　(7) 額(e)定(ding)拉力： 2400kN（25 MPa）

 　　(8) 額定扭矩： 101.5kNm( 20 MPa）

 　　2.1.2 ZFY2.0/400 型反井鉆機特點(dian)：

 　　(1)該(gai)機專門為煤(mei)炭、水電深井工程(cheng)特點設計，可(ke)以(yi)在堅硬的巖石中施工深度400m，直徑(jing)φ1.4、φ1.7、φ2.0m多種直徑(jing)的豎(shu)井和(he)斜井導井工程(cheng)；

 　　(2)采用(yong)L型(xing)主機框(kuang)架結(jie)構，減輕了主機重量(liang)，易于調節鉆進角度和方位，便于斜井施(shi)工。主機前后(hou)分別用(yong)兩根(gen)拉桿固定，鉆架間(jian)用(yong)較大(da)截面型(xing)鋼固定，具有(you)可(ke)靠的穩定性；

 　　(3)擴孔(kong)時，采用大扭矩雙液(ye)壓馬達(da)驅動，使鉆頭產(chan)生較大的扭矩；

 　　(4)配備高性(xing)能(neng)(neng)液(ye)壓(ya)油過濾、冷卻系統(tong)，保證鉆機液(ye)壓(ya)系統(tong)能(neng)(neng)夠長時間連(lian)續(xu)、穩定(ding)的工作；

 　　(5)加(jia)(jia)長了鉆(zhan)(zhan)桿，減(jian)少(shao)裝卸扣長度，從而(er)減(jian)少(shao)輔助操作時間，提高鉆(zhan)(zhan)桿特別是鉆(zhan)(zhan)桿絲扣的壽命，雖然(ran)鉆(zhan)(zhan)機高度增(zeng)加(jia)(jia)，但是對于主要應用于深井鉆(zhan)(zhan)進(jin)，體積限制較小；

&nbsp;　　(6)采用全套自備(bei)(bei)的鉆桿(gan)搬(ban)運與裝(zhuang)卸輔助(zhu)設備(bei)(bei)，包括(kuo)液控小型轉盤吊、液控機械手(shou)、翻轉架、輔助(zhu)卸扣裝(zhuang)置(zhi)等，使鉆桿(gan)的裝(zhuang)卸靈活、準確、操縱機械化。

　　2.1.3 ZFY2.0/400型反(fan)井鉆機實際應用

　　(1)ZFY2.0/400型(LM-400型)反井(jing)鉆機(ji)設計完(wan)成后投入加工生(sheng)產，2002年(nian)9月18日出廠驗(yan)收(shou)，2003年(nian)初運(yun)到瑯琊山抽水蓄能電站，對鉆進(jin)進(jin)行(xing)循(xun)環(huan)系統進(jin)行(xing)配套；施工鉆機(ji)基礎；進(jin)行(xing)鉆機(ji)安裝、調平找(zhao)正、澆(jiao)注地(di)腳螺栓(shuan)；鉆機(ji)是運(yun)轉；整個系統試(shi)運(yun)轉；導孔(kong)鉆進(jin)；處理不良(liang)(liang)地(di)層(ceng)；拆到孔(kong)鉆頭；接擴孔(kong)鉆頭；擴孔(kong)鉆進(jin)；拆機(ji)。完(wan)成了直徑1.4m、深度148.3m的(de)地(di)下廠房排煙豎井(jing)，其中(zhong)導孔(kong)鉆進(jin)時間(jian)12天，包括處理不良(liang)(liang)地(di)層(ceng)4天，擴孔(kong)時間(jian)10天。

 　　(2)宜興抽水(shui)蓄(xu)能電站(zhan)位于江蘇省宜興市(shi)境內的(de)(de)西南郊10km處的(de)(de)銅官(guan)山區，電站(zhan)安裝4臺單(dan)機容(rong)量(liang)(liang)為(wei)250MW的(de)(de)可逆式發電機組，總裝機容(rong)量(liang)(liang)為(wei)100MW。電站(zhan)樞紐主要由上水(shui)庫(ku)、輸水(shui)系(xi)統、地(di)下廠房系(xi)統、地(di)面開(kai)關站(zhan)、下水(shui)庫(ku)及(ji)補水(shui)工(gong)(gong)(gong)(gong)程等建筑物組成。電站(zhan)建設(she)開(kai)工(gong)(gong)(gong)(gong)后，廠頂交通(tong)(tong)洞施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)到位后，可以開(kai)始廠房排(pai)(pai)(pai)煙豎井(jing)(jing)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)，以便廠房開(kai)挖(wa)(wa)階(jie)段通(tong)(tong)風(feng)(feng)。首先完成排(pai)(pai)(pai)煙豎井(jing)(jing)上口明挖(wa)(wa)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)，開(kai)挖(wa)(wa)到較完整、風(feng)(feng)化程度低的(de)(de)巖石，施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)鉆機基礎和循環池，然后安裝鉆機，最后鉆成直(zhi)徑1.4m、深(shen)度218m的(de)(de)地(di)下廠房排(pai)(pai)(pai)煙豎井(jing)(jing)。

　　2．2 LM-300型反井鉆(zhan)機(ji)

　　LM-300型反井鉆機(ji)(ji)和LM-400型設計側(ce)重點不同(tong)，后者主要針對地面條件下施工深井，前者是在水電建設工程應用普(pu)遍的LM－200型反井鉆機(ji)(ji)替代產品(pin)，解決LM－200型反井鉆機(ji)(ji)能力偏低的缺點，仍保留體積小(xiao)、重量輕、搬遷移動方便的特點，具(ju)有更強(qiang)的適應性。主要技術參數為(wei)： 

　　 (1) 導孔直徑(jing)： 216mm

 　　(2) 擴孔最(zui)大直徑： 1.4m

 　　(3) 鉆孔深(shen)度： 300m

 　　(4) 鉆孔傾(qing)角： 50～90°

        (5) 適用巖石(shi)： 單軸(zhou)抗(kang)壓強度<200MPa

 　　(6) 額定推力： 320kN（25 MPa）

 　　(7) 額定拉力(li)： 1256kN（25 MPa）

 　　(8) 額定(ding)扭(niu)矩(ju)： 50kN.m（20 MPa）

　　2．3 破巖滾刀

　　破(po)(po)巖(yan)(yan)(yan)滾刀(dao)(dao)是(shi)(shi)反(fan)(fan)井(jing)(jing)鉆機及反(fan)(fan)井(jing)(jing)鉆井(jing)(jing)技(ji)術(shu)關鍵，特(te)(te)別是(shi)(shi)硬(ying)巖(yan)(yan)(yan)反(fan)(fan)井(jing)(jing)破(po)(po)巖(yan)(yan)(yan)滾刀(dao)(dao)研制，技(ji)術(shu)難度(du)更大。2003年水電(dian)(dian)電(dian)(dian)站(zhan)建(jian)設(she)(she)的大力發展(zhan)，其中(zhong)(zhong)大部分(fen)選址在(zai)堅(jian)(jian)硬(ying)巖(yan)(yan)(yan)石(shi)(shi)(shi)中(zhong)(zhong)，如山東泰(tai)安(an)抽(chou)水蓄能電(dian)(dian)站(zhan)、四川自一(yi)里電(dian)(dian)站(zhan)、吉(ji)林白山電(dian)(dian)站(zhan)、福建(jian)穆(mu)陽溪電(dian)(dian)站(zhan)等(deng)多為花崗巖(yan)(yan)(yan)地(di)層，巖(yan)(yan)(yan)石(shi)(shi)(shi)堅(jian)(jian)硬(ying)，單軸(zhou)抗壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)達(da)到(dao)250MPa，泰(tai)安(an)抽(chou)水蓄能電(dian)(dian)站(zhan)花崗巖(yan)(yan)(yan)抗壓(ya)(ya)強(qiang)度(du)達(da)到(dao)310MPa，這類巖(yan)(yan)(yan)石(shi)(shi)(shi)石(shi)(shi)(shi)英、長石(shi)(shi)(shi)等(deng)磨粒(li)性(xing)強(qiang)的礦(kuang)物含量(liang)在(zai)70％以(yi)(yi)上(shang)。專為煤炭軟巖(yan)(yan)(yan)以(yi)(yi)及中(zhong)(zhong)硬(ying)巖(yan)(yan)(yan)滾刀(dao)(dao)已不(bu)能滿足施工(gong)需要，在(zai)泰(tai)安(an)抽(chou)水蓄能電(dian)(dian)站(zhan)是(shi)(shi)用(yong)普通滾刀(dao)(dao)，其壽命只有5－10m，工(gong)效(xiao)非常低，破(po)(po)巖(yan)(yan)(yan)刀(dao)(dao)具費用(yong)達(da)到(dao)每米一(yi)萬(wan)元以(yi)(yi)上(shang)，這樣(yang)反(fan)(fan)井(jing)(jing)鉆機將無法作為工(gong)程(cheng)設(she)(she)備應(ying)用(yong)。為此(ci)，進行了滾刀(dao)(dao)技(ji)術(shu)科技(ji)攻關，研制出(chu)特(te)(te)殊的硬(ying)巖(yan)(yan)(yan)滾刀(dao)(dao)，在(zai)泰(tai)安(an)工(gong)程(cheng)應(ying)用(yong)其壽命達(da)到(dao)125m以(yi)(yi)上(shang)，并經(jing)多個電(dian)(dian)站(zhan)不(bu)同巖(yan)(yan)(yan)石(shi)(shi)(shi)條件應(ying)用(yong)實踐(jian)，硬(ying)巖(yan)(yan)(yan)滾刀(dao)(dao)可以(yi)(yi)滿足不(bu)同工(gong)程(cheng)需要，解決了硬(ying)巖(yan)(yan)(yan)地(di)層中(zhong)(zhong)鉆進反(fan)(fan)井(jing)(jing)的難題。

　　5．結語

　　隨著我國能源開發需(xu)要，煤(mei)炭、水(shui)電(dian)、冶金等有大(da)量地下工(gong)(gong)程(cheng)，反井鉆機(ji)的(de)(de)應(ying)用范圍將日益擴展。LM-300和LM-400型反井鉆機(ji)的(de)(de)研(yan)制(zhi)，極硬(ying)巖滾刀的(de)(de)在泰安抽水(shui)蓄能電(dian)鉆的(de)(de)成功應(ying)用，使反井鉆機(ji)能夠(gou)較高效的(de)(de)破碎巖石，提高了反井鉆機(ji)功效，降低了工(gong)(gong)程(cheng)成本。今后應(ying)加強對(dui)深井反井鉆井工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)研(yan)究(jiu)，使反井鉆機(ji)在地下工(gong)(gong)程(cheng)建設中(zhong)發揮更大(da)作(zuo)用。