[科普中国]-天井钻机掘进

天井钻机掘进是指用天井钻机和扩孔刀头刀具完成天井掘进作业的方法。天井钻机掘进的施工过程全部实现机械化并在天井外进行作业。天井钻机掘进法与其他天井掘进法比较，具有掘进速度快、劳动生产率高、作业安全、劳动强度低、并可实现微机遥控等优点。但天井钻机价格高，一般矿山难以购置。并且如果管理不善，单位进尺的成本会很高。

简介天井钻机掘进是指用天井钻机和扩孔刀头刀具完成天井掘进作业的方法。天井钻机掘进的施工过程全部实现机械化并在天井外进行作业。天井钻机掘进法与其他天井掘进法比较，具有掘进速度快、劳动生产率高、作业安全、劳动强度低、并可实现微机遥控等优点。但天井钻机价格高，一般矿山难以购置。并且如果管理不善，单位进尺的成本会很高1。

钻进方法分类按钻进方式分为上扩法、下扩法和全断固上向钻进法三种。除盲天井钻进采用全断面上向钻进法、以及采场的上水平巷道中安装天井钻机有特殊困难。须采用下扩法钻进外，一般均采用上扩钻进法。

施工步骤上扩钻进法的施工步骤：先用牙轮钻头自上而下钻一直径为160-350mm贯通天井的导孔，然后换上扩孔刀头自下而上地扩大到天井所需直径。与下扩钻进法比较，上扩钻进法的优点是：岩碴可借自重坠落，无重复破碎，不但劳动条件好、且有利于设备的保养和维修，不需要增设溜放岩碴的附加装置。开孔容易，出碴方便.防止偏斜容易，能保证钻进质量。

全断面上向钻进法虽然主要用于盲天井钻进，应用范围较窄。但是.当需要钻进盲天井时，便显示出它难以被其他钻进法所取代的优点2。

发展简况20世纪50年代，一些国家升始采用天井钻机掘进，到80年代已可钻凿直径为6m、井深为1000m的天井。综合成井速度为2-4m/班。60年代中国开始研究天井钻进法，70年代后期开始应用于生产。先后研制应用了普通型和低矮型两种天并钻机，其中低矮型应用较多，可钻凿直径为1-2m、井深100-120m的天井。当岩石坚固性系数12-14时，导孔的钻速为5-7m/h，扩孔速度为1-1.5m/h，天井偏斜率小于1%，80年代后期，中国天井钻机的整机加工质量和技术性能指标，以及破岩刀具的材质和耐用程度，都有较大提高，从而为进一步扩大天井钻机的应用范围创造了条件。

天井钻进用牙轮或滚刀破碎岩石钻凿天井的技术。这种方法不用凿岩爆破。施工全部机械化连续作业，人员不须进入井筒内作业，故工作安全生产率高。一些国家天井钻机可钻深度600m ，扩孔直径超过6m。20世纪70年代末中国开始应用天井钻机，可钻深度170m，扩孔直径0.5-2.0m。

天井钻进的方式有上扩法、下扩法和全断面上向钻井法。上扩法是天井钻机安装在上阶段，用牙轮钻头向下钻一个导孔，与下阶段贯通后，换上扩孔刀具，再自下而上地扩孔，下扩法是天井钻机安装在下阶段。用牙轮钻头向上钻一个导孔，与上部阶段贯通后、换扩孔刀具。再自上而下地扩孔。用盲天井钻机可以全断面上向钻凿天井3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学