1 概 述

我(wo) 國從上(shang)世紀70年代(dai)開始研制(zhi)(zhi)反(fan)井(jing)鉆(zhan)機 ，迄今已形成中小型系列反(fan)井(jing)鉆(zhan)機 ，主要用(yong)于施(shi)工(gong)溜(liu)矸(gan)孔 、壓力管(guan)道 、通風(feng)井(jing)等(deng)(deng) ，在(zai)煤(mei)(mei) 礦 、水 電(dian)(dian) 、冶金等(deng)(deng)行(xing)業地下工(gong)程領域得到(dao)廣泛(fan)的(de)(de)(de)應用(yong) 。隨著我(wo)國經濟的(de)(de)(de)快速(su)發展 ，各項地 下工(gong) 程建 設規模(mo) 日益擴 大(da) ，特(te)別 是西 部 能(neng)源 基 地 開 發力 度 增(zeng) 大(da) ，在(zai) 建 與 擬 建的(de)(de)(de)煤(mei)(mei) 礦風(feng) 井(jing) 、地下 廠 房 式(shi) 電(dian)(dian)站(zhan) 和 蓄能(neng) 電(dian)(dian)站(zhan) 數 量 較(jiao)多 ，需 要施(shi) 工(gong) 深度 400～600m，鉆(zhan) 孔 直徑(jing) 2．5m 以上(shang) 的(de)(de)(de)壓力 管(guan) 道 、調 壓井(jing) 、通 風(feng) 井(jing) 、導 向(xiang) 井(jing) 等(deng)(deng) 。在(zai) 進行(xing) 大(da) 型反(fan) 井(jing)鉆(zhan) 機 研 制(zhi)(zhi) 的(de)(de)(de) 同(tong) 時 ，還需 要 設 計 研 究 與其 配(pei) 套(tao)使 用(yong) 的(de)(de)(de)大(da) 直徑(jing) 擴 孔 鉆(zhan) 頭 ，以適(shi) 用(yong) 于 煤(mei)(mei) 礦 大(da)直 徑(jing) 通風(feng) 立井(jing) 、深 瓦斯抽 放(fang)井(jing) 筒 等(deng)(deng)工(gong)程 的(de)(de)(de)施(shi) 工(gong) ，也適(shi) 用(yong) 于水 電(dian)(dian) 、隧道等(deng)(deng) 通 風(feng)立井(jing) 的(de)(de)(de)鉆(zhan) 鑿 ，滿足 一次 擴挖 、安全 、快速(su) 建井(jing) 的(de)(de)(de)需求 。

2 大(da)(da)(da)直(zhi)徑(jing)(jing)擴(kuo)(kuo)孔(kong)鉆(zhan)(zhan)頭結(jie) 構(gou)(gou)(gou)(gou)設(she)計(ji)(ji)大(da)(da)(da)直(zhi)徑(jing)(jing)擴(kuo)(kuo)孔(kong)鉆(zhan)(zhan)頭 要(yao)(yao)求(qiu)整 體(ti) 結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou) 合(he) 理(li) ，滿足(zu)井(jing)(jing)下(xia)(xia)狹窄巷道(dao)運輸(shu)便利的(de)要(yao)(yao)求(qiu) 。目前 ，國(guo)外大(da)(da)(da)直(zhi)徑(jing)(jing)擴(kuo)(kuo)孔(kong)鉆(zhan)(zhan)頭的(de)結(jie) 構(gou)(gou)(gou)(gou) 多 為 以 中心 刀 盤 為 主(zhu) 體(ti)框 架 、四周(zhou) 采(cai)用 螺 栓 連(lian) 接 的(de) 多 體(ti) 結(jie) 構(gou)(gou)(gou)(gou) 。這 種 結(jie) 構(gou)(gou)(gou)(gou) 重 量 較大(da)(da)(da) ，在 我(wo) 國(guo)井(jing)(jing) 下(xia)(xia) 運輸(shu) 有 困難 。由 于(yu)擴(kuo)(kuo) 孑L鉆(zhan)(zhan) 頭 布 刀不(bu) 合(he)理(li) ，造 成漏 渣孔(kong) 較小 ，若進(jin) 行 反(fan)井(jing)(jing)擴(kuo)(kuo) 孔(kong)鉆(zhan)(zhan) 進(jin)作(zuo)(zuo)業(ye) ，鉆(zhan)(zhan)進(jin)遇不(bu)穩定地層(ceng) 時，容易被較大(da)(da)(da) 的(de)巖(yan)塊堵(du)塞 ，使 得大(da)(da)(da)量 的(de)巖(yan)屑(xie)卡在鉆(zhan)(zhan) 頭體(ti) 的(de)表(biao)面 ，降(jiang)低(di)鉆(zhan)(zhan)速(su) ，清 理(li)巖(yan)渣 增(zeng)加 了輔 助作(zuo)(zuo)業(ye) 時 間 ，影 響施(shi)工(gong) 作(zuo)(zuo)業(ye)周(zhou) 期 。根據(ju)我(wo) 國(guo)煤 礦 井(jing)(jing) 下(xia)(xia)運 輸(shu) 巷 道(dao) 的(de)基(ji) 本 條(tiao) 件 ，設(she)計(ji)(ji) 的(de) 大(da)(da)(da) 直(zhi) 徑(jing)(jing) 擴(kuo)(kuo) 孔(kong) 鉆(zhan)(zhan) 頭 ，最 小 外 徑(jing)(jing) 一(yi) 般(ban) 不(bu) 能 超(chao) 過2．0m，單(dan)體(ti) 重量 要(yao)(yao) 小 于(yu) 6t。鑒 于(yu) 上述(shu) 原 因 ，將 大(da)(da)(da)直(zhi) 徑(jing)(jing)擴(kuo)(kuo) 孔(kong)鉆(zhan)(zhan) 頭設(she) 計(ji)(ji) 為 中間 分(fen)體(ti) 組(zu) 裝 式(shi) 結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou) ，優 越性 有 以下(xia)(xia)幾 點 ：

(1)在運(yun) 輸過 程 中 ，擴孔 鉆(zhan)頭 的(de) 中心管及 承扭(niu)與 承拉 的(de)花鍵(jian) 套 和 鎖 緊螺(luo) 母 成(cheng) 為 單(dan) 獨(du) 一件 ，不(bu) 僅使 得鉆(zhan) 頭體 的(de)單(dan) 件 運(yun) 輸 尺 寸及 重 量 降低(di) ，而且 井下 拼裝 簡單(dan) ；

(2)漏渣 孔分 布均 勻 ，不 易發 生堵孔 ；

(3)該結 構(gou)便 于更 換 與 檢(jian)修 鉆(zhan) 頭 中(zhong) 心管 等(deng) 重要零 部 件 ；

(4)組裝 式(shi)擴 孔鉆 頭時 ，下部 法(fa)蘭(lan)可 連接組 裝更 大(da)(da)直徑 的鉆 頭體 ，形 成 階(jie)梯 式(shi)擴 孔鉆頭 ，為今 后研 發更 大(da)(da)直徑 擴孔 鉆頭 提(ti)供 了(le)平 臺 。大(da)(da)直徑 階(jie)梯組裝 式(shi) 鉆頭結 構