1 概 述

我(wo) 國從(cong)上世紀70年(nian)代(dai)開始研制反井(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)機(ji) ，迄今已形(xing)成中小型(xing)系列反井(jing)(jing)(jing)鉆(zhan)機(ji) ，主要(yao)用(yong)于(yu)施(shi)工溜矸孔 、壓(ya)力管道 、通(tong)風(feng)(feng)井(jing)(jing)(jing)等 ，在(zai)煤 礦 、水(shui) 電(dian) 、冶(ye)金等行(xing)業地(di)(di)下(xia)工程領域得到廣(guang)泛的(de)(de)應用(yong) 。隨著(zhu)我(wo)國經濟的(de)(de)快速發(fa)展(zhan) ，各項地(di)(di) 下(xia)工 程建 設規模 日益擴 大(da)(da) ，特(te)別 是西 部 能(neng)(neng)源 基 地(di)(di) 開 發(fa)力 度(du) 增 大(da)(da) ，在(zai) 建 與 擬(ni) 建的(de)(de)煤 礦風(feng)(feng) 井(jing)(jing)(jing) 、地(di)(di)下(xia) 廠(chang) 房 式 電(dian)站 和 蓄能(neng)(neng) 電(dian)站 數 量 較多 ，需 要(yao)施(shi) 工 深度(du) 400～600m，鉆(zhan) 孔 直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing) 2．5m 以(yi)上 的(de)(de)壓(ya)力 管 道 、調 壓(ya)井(jing)(jing)(jing) 、通(tong) 風(feng)(feng) 井(jing)(jing)(jing) 、導 向 井(jing)(jing)(jing) 等 。在(zai) 進行(xing) 大(da)(da) 型(xing)反 井(jing)(jing)(jing)鉆(zhan) 機(ji) 研 制 的(de)(de) 同(tong) 時(shi) ，還(huan)需 要(yao) 設 計 研 究(jiu) 與其 配(pei) 套使 用(yong) 的(de)(de)大(da)(da) 直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing) 擴 孔 鉆(zhan) 頭 ，以(yi)適 用(yong) 于(yu) 煤 礦 大(da)(da)直(zhi)(zhi) 徑(jing)(jing) 通(tong)風(feng)(feng) 立(li)井(jing)(jing)(jing) 、深 瓦(wa)斯抽(chou) 放井(jing)(jing)(jing) 筒(tong) 等工程 的(de)(de)施(shi) 工 ，也適 用(yong) 于(yu)水(shui) 電(dian) 、隧道等 通(tong) 風(feng)(feng)立(li)井(jing)(jing)(jing) 的(de)(de)鉆(zhan) 鑿 ，滿足 一(yi)次 擴挖 、安(an)全 、快速 建井(jing)(jing)(jing) 的(de)(de)需求 。

2 大(da)(da)直(zhi)徑(jing)擴孔(kong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭結(jie) 構(gou)設(she)計(ji)大(da)(da)直(zhi)徑(jing)擴孔(kong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭 要求(qiu)整 體(ti) 結(jie)構(gou) 合(he) 理(li) ，滿足井(jing)下狹窄巷(xiang)道(dao)運輸便利的(de)(de)要求(qiu) 。目前 ，國(guo)外大(da)(da)直(zhi)徑(jing)擴孔(kong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭的(de)(de)結(jie) 構(gou) 多 為 以 中(zhong)(zhong)心 刀(dao)(dao) 盤 為 主(zhu) 體(ti)框 架 、四(si)周 采用(yong) 螺 栓 連(lian) 接 的(de)(de) 多 體(ti) 結(jie) 構(gou) 。這 種 結(jie) 構(gou) 重 量(liang) 較大(da)(da) ，在(zai) 我 國(guo)井(jing) 下 運輸 有 困難 。由 于(yu)擴 孑(jie)L鉆(zhan)(zhan)(zhan) 頭 布 刀(dao)(dao)不(bu) 合(he)理(li) ，造 成漏 渣(zha)孔(kong) 較小 ，若(ruo)進 行(xing) 反井(jing)擴 孔(kong)鉆(zhan)(zhan)(zhan) 進作(zuo)業(ye) ，鉆(zhan)(zhan)(zhan)進遇不(bu)穩(wen)定地層 時，容易被較大(da)(da) 的(de)(de)巖(yan)塊堵塞 ，使 得大(da)(da)量(liang) 的(de)(de)巖(yan)屑卡(ka)在(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan) 頭體(ti) 的(de)(de)表面 ，降(jiang)低鉆(zhan)(zhan)(zhan)速 ，清 理(li)巖(yan)渣(zha) 增加 了(le)輔(fu) 助(zhu)作(zuo)業(ye) 時 間 ，影 響施工 作(zuo)業(ye)周 期 。根據(ju)我 國(guo)煤 礦 井(jing) 下運 輸 巷(xiang) 道(dao) 的(de)(de)基 本 條 件 ，設(she)計(ji) 的(de)(de) 大(da)(da) 直(zhi) 徑(jing) 擴 孔(kong) 鉆(zhan)(zhan)(zhan) 頭 ，最 小 外 徑(jing) 一(yi) 般 不(bu) 能 超 過2．0m，單體(ti) 重量(liang) 要 小 于(yu) 6t。鑒 于(yu) 上述(shu) 原 因 ，將(jiang) 大(da)(da)直(zhi) 徑(jing)擴 孔(kong)鉆(zhan)(zhan)(zhan) 頭設(she) 計(ji) 為 中(zhong)(zhong)間 分體(ti) 組 裝 式 結(jie)構(gou) ，優(you) 越性 有 以下幾 點 ：

(1)在運(yun) 輸過(guo) 程 中 ，擴孔 鉆(zhan)頭(tou) 的 中心(xin)管及 承扭與 承拉 的花(hua)鍵 套 和(he) 鎖(suo) 緊螺 母(mu) 成 為 單 獨 一件 ，不 僅使 得鉆(zhan) 頭(tou)體 的單 件 運(yun) 輸 尺(chi) 寸及 重 量 降低 ，而且 井下 拼(pin)裝(zhuang) 簡單 ；

(2)漏渣 孔分(fen) 布均(jun) 勻 ，不 易發 生堵孔 ；

(3)該結 構便(bian) 于(yu)更 換(huan) 與 檢修 鉆 頭(tou) 中(zhong) 心管 等(deng) 重要零(ling) 部 件 ；

(4)組裝 式(shi)擴(kuo)(kuo) 孔(kong)鉆 頭(tou)(tou)時 ，下部 法蘭可(ke) 連(lian)接組 裝更 大直(zhi)徑(jing) 的鉆 頭(tou)(tou)體 ，形 成 階梯(ti) 式(shi)擴(kuo)(kuo) 孔(kong)鉆頭(tou)(tou) ，為今 后研 發更 大直(zhi)徑(jing) 擴(kuo)(kuo)孔(kong) 鉆頭(tou)(tou) 提供 了平(ping) 臺 。大直(zhi)徑(jing) 階梯(ti)組裝 式(shi) 鉆頭(tou)(tou)結 構