反井钻机在大朝山电站长尾水隧洞通风竖井中的应用
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第 1 6卷 第3期 云南水力发 电 YUNNA N WAT ER P OW E R CN5 3 一 l l l 2 TK I S S N1 0 0 6-3 9 5 1 53 反井钻机在大朝山电站长尾水隧洞通风竖井中的应用 甘文鸿,王新(1 云南 大朝山水电有限责任公司,云南 昆明6 5 0 2 3 1,2 北京建井研究所 北京 1 0 0 0 1 3)摘要:大朝山水 电站 采用 L M一2 0 0型反井 钻机施工长尾水隧洞通风竖井和 反井 钻机 施工技术,由于其 施工速度快、安全、干扰小并 及时解决 主洞 开挖的通风 问题,加快 主洞施 工进度 为类似工程积 累了经验。关键词:大朝 山水 电站;尾水 隧洞;通风井;反井钻机;施工 中图分 类号:P 6 3 4 3 1:U 4 5 5 8 文献标识码:B 文章编号:1 0 0 63 9 5 I(2 0 0 0)0 3 0 0 5 30 2 大朝 山水 电站地下洞室群规模大,开挖施工进 度在工程总网络进度的关键线路上,改善地下洞室 群的施工环境,在安全的前提下加快施工进度,是业 主、承包商和监理共同追求 的目标。大朝山水电站长 尾水隧洞通 风竖井,在原投标施工组织设计 中采用 人工正、反井法开挖,由于其施工进度慢、不安全、辅 助工程多,投入大,不能满足主洞开挖的通风要求和 施工进度。为此,大朝 山水电有限责任公司引进先进 的反井钻机施工技术,快速高效地完成通风竖井施 工任务,仅用 1 0 2天就完成 四个通 风竖井,总长 49 9 3 3 m。1 工程概况 大朝 山水电站是澜沧江中下游河上 的又一座大 型梯级 电站,电站枢纽工程主要包括拦河坝和地下 厂房系统。两条尾水 隧洞是 电站 的重要建筑物,长度分别 为 1 1 5 2 m 和 1 1 0 1 m,开 挖直径 1 6 5 m,四条 岔支 洞分别 长 2 1 1 m、1 9 1 m、1 4 6 m、1 3 1 m,总计 石方洞 挖约 5 9 6万。长尾水隧洞的施工,通 风是制约进 度的关键之一,为此,在主洞与施工支洞附近设计 四 个通风竖井,深度从 1 0 1 m到 1 3 8 0 8 m。2 工程条件 尾水隧洞通风竖井布置在施工支洞和主洞相交 位置附近,地表在厂 区进场和 1 2号公路边,那戈河 两侧。岩石主要为玄武岩,岩石坚硬,夹部分凝灰岩,岩石分类 为 到级 围岩,地质条件相对简单,但 由 于那戈河 的影响,水文条件复杂。按通风量计算设计 选用钻孔直径为 1 4 m,要求钻孔偏斜率 1 0 。3 施工设备简介 根据 通风 竖井条 件,选 用 L M一2 0 0型反 井钻 机,该机是 L M系列反井钻机之一,由北京建井研究 所研制,主要用于深竖井、斜井施 工,该机 曾获得原 能源部煤 炭科技进步一等奖、获 电力部科技进步三 等奖、获华北 电力集 团公 司科技进 步一等奖。L M 一 2 0 0型反井钻机,如附图所示,其工作原理为,液压 马达驱动动力水龙头,后者将扭矩传递给钻具系统,带动钻具旋转,破岩采用镶齿盘形滚刀,滚刀在钻压 的作用下沿井底滚动,从而对岩石产生冲击,挤压和 剪切作用,使其破碎。钻导孔时岩屑沿钻杆与孔壁间 的环行空 间由洗井液提升到上水平,扩孔时岩屑靠 自重 落 到下水 平。钻凿 1 4 m钻 孔时 只需 先 钻 2 1 6 m m 的导孔,直到导孔钻透下水平 隧洞,将导 孔钻头在此卸下,接上 1 4 m的扩孔钻头,再 由下 向上扩孔。L M系列反井钻机 的主要技术参数见表 主 机 泵 站 ,。L一 。r 一r-,收稿 日期:2 0 0 00 21 3 附图L M一2 0 0型 反井钻机 作者简介:甘文鸿(1 9 6 7一),男,云南风庆人,工程师,主要从 事水利 水电工程 土建监理工作。维普资讯 http:/ 云南水力发电 2 0 0 0年第 3期 表 1 L M系列反井钻机主要技术参数 表 4 施工工艺及技术系统 根据尾水主洞工作面的进度的情况,四个通风 竖井 的施工顺序为 T 4、T 2、T 3、T 1。先施工主洞 中导 洞到达通风竖井位置,然后,采用反井钻机 由上向下 钻 2 1 6 m m的导孔,和 中导洞贯通后,再挂 1 4 m扩 孔钻头,由下向上反向扩孔。通风井钻进时与主洞施 工互不干扰,只是竖井扩孔时,尾水主洞开挖施工通 过该部位时应避开落下的碎石。四个通 风竖井施工 时段及技术统计见表 2。表 2 尾 水隧洞通风竖井技 术统计 表 人工正、反井施工,井 口进行明挖及 混凝土衬砌,并在通风井 中部开挖 4 1 0 m及 4 8 8 m的水平支洞辅助 通风井施工。其施工时段长,工作难 度及工作量大,危 险性大,且进度 慢。在 大 朝 山 电 站 出 线 竖 井 9 4 1 5 5 5 m的 中导井 22开 挖中,采用该方法,耗时 1 0个月,并 造成人员伤亡。引进反井钻机施工,不仅减少辅助平 洞、井 口明挖及混凝土衬砌,减小危险性,加快施工 进度,四个通风竖井总长 4 9 9 3 3 m,仅用 1 0 2天就完 成,而且通风形成后,改善 了长尾水隧洞施工环境,缩短 了开挖循环时间,加快 了主洞施工进度。此后,业主又将该技术运用于大朝山电站地下厂房及尾调 室的通风井 的施工,改善 了地下厂房及尾调室的通 风条件。5 施工效果 尾水隧洞的 T 4、T 2通风井按原方案开挖,采用 6 结 论 使用反井钻机施工长尾水隧洞 通风竖井,通风效果好,工程质量优 良。(1)共完成倾 角 7 3。9 0。直径 1 4 m钻孔 4个,总深 4 9 9 3 3 m,实 测钻孔偏斜率 0 5 。(2)引进反井钻机施工,不仅减 少辅助平洞、井 口明挖及混凝土衬砌 工程量,也减少施工危 险性,加快施 工进度。(3)及 时解决尾水隧洞的通风问 题,创造良好的施工条件,加快了工 程速度。(4)在坚硬的玄武岩中成功的使 用反井钻机施工通风井,为今后在水电工程 中推广 应用打下 良好基础。中泰合建景洪电站签字 本刊讯9 月 5日中泰合作建设景洪水电站投资协议在昆明正式签署。协议内容包括:中泰同意共同建 设经营装机容量为 1 5 0 万 k W 的云南景洪水电站,合营期限为 3 7年(含 7年建设期),泰方股权为 7 0,中 方 3 0(其中,国家电力公司 1 0,云南电力集团有限公司 1 0,云南开发投资有限公司 1 0)。预计动态总 投资为 1 0 0 4 4亿元。据悉,景洪电站将是我国首个由外商投资控股的大型水电站。预计各项筹备工作完成后,将于 2 0 0 6 年开 工建设,7年建成。2 0 1 3 年泰国向我省购买电力 1 5 0 万 k W,2 0 1 4 年再增加购买电力 1 5 0 万 k W。维普资讯 http:/
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