LM－200反井鉆機是鉆鑿暗井（通風孔，延深井筒和溜煤眼等）的高效設備，能施工直徑1.2，1.4，2.0m的豎井及傾角不小于60o的斜井。鉆機采用全液壓驅動，先自上而下形成φ216mm正導孔，然后在井底改換鑲齒滾刀鉆頭，再由下而上通過滾刀旋轉對巖石切削完成豎井或斜井的反擴孔。 
關鍵詞：LM－200型反井鉆機；豎井導洞開挖；地質補勘孔；汗華工程 
1 工程概況 汗華水電站是巴基斯坦政府投資，水電開發署承建的一座引水式高水頭發電站。該電站位于印度河上游巴基斯坦西北邊境省思瓦特區，壩區位于印度河右側支流汗華河上，廠房位于印度河右岸，兩者之間通過長約5Km的引水系統連接。庫區總庫容105萬m3，總裝機容量為72MW。 電站主要建筑物包括：大壩、取水口結構、發電廠房、開關站、引水隧洞、上下調壓室、調壓豎井、壓力豎井、壓力隧洞等。調壓豎井深約56米，壓力豎井深約180米，其布置見圖1。 工程區位于Besham板塊，其主要由前寒武紀Besham組片麻巖組成，Besham組由花崗巖、富含黑云母的正片麻巖，以及一系列的變質沉積的片麻巖、片巖、大理石和閃巖組成異質混合體。 工程區地層被一個斷層不整合面分成兩組，即分布在西側的（Khan Khwar河谷）Karora組地層，和分布在東側的（Indus河谷）Besham組地層。Karora組地層主要由花崗千枚巖、碎屑巖質云母片巖、碳酸鹽、石英巖。壓力系統及調壓系統均位于Besham地層組。 
2 機械設備配置 本工程主要采用的是防爆型LM－200型反井鉆機，該鉆機采用全液壓驅動，主要由主機、操作車、泵車、鉆具等組成。其中鉆具包括導孔鉆頭、φ1.4m鉆頭，鉆桿（開孔鉆桿、穩定鉆桿和普通鉆桿）等。 為滿足施工需要，另需配置泥漿泵、潛水泵、混凝土攪拌機、吊車等設備。 
3 施工準備 
3.1 風、水、電布置 
1）施工用風：利用原引水隧洞下游端和上調壓室交通洞開挖階段布置的供風系統，洞口采用SDDY60-Ⅱ6型軸流式風機集中供風。 
2）施工用水：主要用于沖洗排碴、冷卻鉆頭、冷卻液壓油等。沉碴池、泥漿池緊連鉆機基礎混凝土布置；循環水系統所需洗井液池容積不低于5m3，將水源引入蓄水池后用潛水泵送入油泵車的冷卻水箱，油泵車出水口設置一個三通接頭，三通接頭的一端接入蓄水池，另一端接入孔口。 
3）施工用電：由引水隧洞交通洞洞口500KW發電機集中供給。

3.2 鉆機基礎施工及軌道鋪設 根據反井鉆機施工要求，反井鉆機布置首先應進行基礎面開挖和混凝土澆筑施工。 當混凝土達到7天齡期強度后，進行軌道安裝，鋼軌（22kg/m、10m/根）對稱布置于井孔兩邊，軌距69cm，輕軌之間采用接頭夾板（魚尾板）連接，在鉆機車后輪以外鋼軌采用錨桿與基礎固定。待軌道鋪裝完成、鉆機吊裝就位并調平后再澆筑二期混凝土。 
3.3 洞內天錨施工 隧洞內主機吊裝采用手動葫蘆，在洞頂巖石較好部位預裝φ28錨桿，錨桿同垂直方向成45＆#176;夾角。在錨桿端部焊接封閉性掛鉤，焊接掛鉤盡量靠近開挖巖層邊緣，以減少其所占空間。 
4 施工程序及方法 反井鉆機僅用于豎井導井施工，根據本工程特點及工期要求，導井作業分為二序進行，即先鉆進正導孔，再進行反擴孔的施工。其施工程序如圖2。 
4.1 反井鉆機就位 鉆機車運輸吊裝就位是整個反井鉆機安裝運輸的關鍵工序。反井鉆機主機進場順序依次為：鉆機車、操作車、泵車，當所有部件吊卸完成后，由鉆機車牽引操作車、泵車沿輕軌推引至工作面。 反井鉆機基本就位后，接通工作電源，啟動鉆機車，操作鉆機臂架，使其中心軸線與水平面夾角置于60＆#176;或90＆#176;，與洞中心軸線吻合，鉆頭對準測量預先放樣的起孔點。測量再次對鉆桿傾角及中心線復測，精確定位，其偏差通過地腳螺栓微調。通過復查滿足施工精度后，鎖緊地腳螺栓，并回填混凝土。主機工作面基礎澆筑混凝土。 
圖2 LM－200型反井鉆機施工示意圖 
4.2 正導孔施工 在進行正導孔施工前先進行開孔鉆進，深度約為5m。待開孔結束后拆去扶正器和開孔鉆桿，換上正常鉆進的鉆具組合。 正導孔開始鉆進時采用高轉速低鉆壓，隨后在鉆進過程中視地質情況合理調節鉆壓。 在每根鉆桿鉆進結束時，上下方向提動鉆頭，待孔內的石屑沖洗并排完后再接鉆桿鉆進。
4.3 反擴孔施工 正導孔鉆穿巖層后，在下平洞拆下導孔鉆頭和鉆桿，換接上φ1.4m反擴孔鉆頭，并在鉆桿末端套接上事先加工好的絲扣掛鉤。 同時調節動力水頭出軸轉速，并拆去洗液軟管，用三通管將冷卻水泵的水分出一股引至擴孔鉆頭以冷卻鉆頭和降塵。 在擴孔鉆頭未全部進入鉆進時，為防止鉆頭劇烈晃動而損壞機具，采用低鉆壓和低轉速鉆進，待鉆頭全部鉆進時再加壓。 
4.4 反井鉆機撤場 除φ1.4m擴孔鉆頭由上部工作面撤場外，其余部件撤場方法與進場方案相同，但拆除步驟與安裝步驟基本相反。 當導井擴挖至井口附近時，由于反井鉆機自身的技術要求，擴挖鉆頭不能直接提出井口，擴孔結束后，拆去鉆桿，將鉆頭固定在軌道上。并在井口留3m以上的巖體和混凝土，在反井鉆機整體安全撤離后，再進行開挖。采用手風鉆鉆孔對預留層及基礎混凝土以灌注靜態爆破劑（8~10kg/m3）等方式進行爆破，以保證擴挖鉆頭能安全從井口提出。 
5 注意事項 
5.1 安全保證措施
(1) 對各反井鉆機操作工作洞段的圍巖進行必要的加強支護； 
(2) 在鉆頭提升過程中，導井內操作人員佩戴安全帽、安全繩、手套、膠鞋等攀緣防護用品。若鉆頭發生卡殼，應從鉆頭上部進行處理； 
(3) 導孔施工時因故需要停機，導孔深度20m以下時卸掉鉆桿3~5m，導孔深度20m以上時卸掉鉆7~10m； 
(4)卷揚機鋼絲繩要先試運轉并檢查其完好度。 
5.2 質量保證措施 
(1) 預埋錨鉤或安置鋼軌前由測量放線，將其精確定位在平洞中心線上； 
(2) 導孔鉆進過程中不得停水、停電，當導孔深度超過50m時突然停水、停電會造成鉆桿、鉆頭、導孔報廢； 
(3) 鉆機車的安裝應由測量放線精確控制鉆機車位置及鉆桿角度、起孔點； 
(4)擴孔過程中應及時清理掉孔底的積碴料和洞內散落的石碴，保證洞內道路平整、暢通，并保證下平洞排水暢通，洞內無積水。 
6 特殊情況處理 
前期對壓力豎井進行了地質勘探孔施工，勘探結果表明，在豎井下部15m范圍內裂隙極為發育，導孔施工時，將使孔口不能正常地返水和排碴。為此，在開孔前對該地質勘探孔和下部裂隙發育段進行了水泥砂漿灌注處理。水泥雙色球走勢圖砂漿配合比為1：1：1.6(水:水泥:砂)，砂漿灌注2天后開鉆，整個鉆進過程較為順利。 
7 結 語 
LM－200型反井鉆機在施工中具有鉆井工藝簡單、施工安全可靠、施工配置人員少、成井速度快等特點，能夠有效降低施工危險性。該鉆機在本工程中的應用極大地縮短了豎井的開挖工期，為豎井二次擴挖創造了較好的工作環境。