直径3米深度150米金矿通风孔反井施工

一、工程概况与设备选型

1. 基本参数

用途：通风井（兼安全出口）

净直径：3.0 m

深度：150 m（地表至下部巷道底板）

岩层：金矿围岩，以中硬 — 坚硬变质岩 / 火成岩为主，局部破碎带、节理发育

水文：基岩裂隙水，预计涌水量≤10 m³/h

2. 反井钻机选型（推荐）

选用 BMC400 型反井钻机（国内应用最成熟、适配 φ3 m/400 m 深井）：

导孔直径：270 mm

最大扩孔直径：3.0 m

额定拉力：2450 kN

额定扭矩：100 kN·m

适用深度：≤400 m

钻杆：φ203 mm 稳定钻杆（配合金扶正翼）

二、施工总体工艺（上导孔→下扩孔→支护）

核心流程：

地表准备→钻机基础→设备安装

导孔钻进（自上而下，φ270 mm）→与下部巷道贯通

井下换装 φ3 m 扩孔钻头

反向扩孔（自下而上，φ3 m）→成井

井筒清理、锚网喷 / 混凝土支护、安装梯子间与管线

1. 地表施工准备

场地平整：清除表土 / 矿渣，12 m×12 m 硬化 C20 混凝土，厚 300 mm

钻机基础：钢筋混凝土独立基础，预埋地脚螺栓，水平度≤1‰

辅助系统：

供电：660 V/380 V，≥500 kW

循环水：清水池≥50 m³，高压水泵（10 MPa）

排渣：导孔返渣用泥浆槽 / 沉淀池

通风：地表风机 + 风管，保证井下作业面新风

2. 导孔钻进（关键：控偏斜）

开孔：0～30 m 低速（10～15 r/min）、轻钻压（50～80 kN），加密稳定钻杆（每 6 m 一根扶正翼）

正常段：

钻压：120～180 kN

转速：20～30 r/min

冲洗：清水正循环，排量30～40 m³/h，返渣顺畅

测斜：每 30 m 用陀螺仪 / 多点测斜仪测一次，偏斜率≤0.2%（150 m 允许偏差≤300 mm）

贯通前 5 m：减速、减压，井下设警戒，防突水 / 掉块

3. 扩孔准备（井下）

下部巷道：清理井口周边，铺轨 / 装载机出渣

换装钻头：拆除导孔三牙轮，吊装 φ3 m 滚刀扩孔钻头（6～8 把盘形滚刀）

钻机检查：提升力、扭矩、制动、钻杆连接，满负荷试运转 30 min

4. 反向扩孔（自下而上，成井核心）

参数（中硬岩）：

转速：8～12 r/min

提升力：800～1500 kN（随深度 / 岩硬调整）

进尺速度：0.5～1.0 m/h（每班 4～6 m）

出渣：岩渣自由坠落至井底，每 20～30 m 集中出渣一次，严禁堵井

稳偏：钻杆全程带扶正翼，保持井筒圆度与垂直度

终孔：扩至地表，钻机拆除，井口临时封闭