[发明专利]一种缓坡斜井精准开挖方法

说明书

本发明公开了一种缓坡斜井精准开挖方法。包括：下平洞、上平洞扩挖，定向钻机进行导孔钻孔，钻头定位采用MWD测斜仪及RMRS旋转磁场测距系统，反井钻机进行导孔正向扩孔，再采用反井钻机进行导井反向扩挖，导井用于溜渣并平行于斜井底板设计轮廓线底部，导井贯通后正向控制爆破开挖，最后溜渣完成。本发明方法针对30～45度缓坡斜井采用定向钻孔、反井扩井加正向爆破开挖的方法，将导井置于斜井底板，有效的提高扒渣效率，将开挖掌子面与水平夹角20°～30°，有利于爆破石渣堆积与底部，并顺导井溜至下平洞；分段爆破减小最大爆破工程量，降低石渣堵井风险；正向一次爆破开挖，减小爆破工序施工时间；本发明方法有效提升施工效率降低了施工安全风险。

技术领域

本发明属于地下工程施工技术领域，涉及水利水电工程斜井开挖施工 技术，特别涉及30°～45°缓坡斜井精准开挖方法。

背景技术

水利水电工程建设中，电缆洞既是输电通道又可作为人员逃生通道， 因此，通常设计为缓坡斜井，但由于缓坡斜井施工技术不成熟、施工难度 大、安全风险高，经常被迫改为电缆竖井，无法满足逃生通道设置需求。

通常斜井倾角α介于90°～60°之间宜采用反井钻机法施工，当斜井 倾角在60°～45°之间采取适当措施可采用反井钻机法施工，但当斜井倾 角低于45°时，受散粒材料自然休止角(一般认为散粒材料自然休止角为 45°)的影响，若采用反井钻机法开挖，二次正向扩挖爆渣可能无法通过 反导井自然溜送，从而发生堵井的安全风险。且30°～45°缓坡斜井受反 井钻机设备导孔定位精度限制难以准确贯通。若采用正向扩挖配矿车出渣 施工安全风险高、施工成本大、施工效率低，若采用反向开挖配人工扒渣， 施工安全风险极高。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种缓坡斜井精准开挖方法。本发 明提供一种用于30°～45°缓坡斜井开挖时采用反导井正向开挖的方法， 解决缓坡斜井溜渣困难、提高缓坡斜井导孔定位控制精度、降低斜井施工 安全风险，提升斜井施工效率。

本发明通过以下技术方案实现：

缓坡斜井精准开挖方法，其特征在于包含以下步骤：

A.选择确定定向钻机和反井钻机设备；

B.将斜井下平洞掘进至斜井内部，根据设备需求将斜井上平洞进行 扩挖；

C.上平洞放样出导孔入钻点及方向点，定向钻机就位进行导孔钻 孔；

D.导孔钻孔采用定向钻机进行，钻头定位采用MWD测斜仪及RMRS 旋转磁场测距系统进行定位；

E.导孔贯通后拆除定向钻机，安装反井钻机，采用反井钻机进行导 孔正向扩孔，扩孔完成后再采用反井钻机进行导井反向扩挖；溜渣导井利 用上述反井钻机反向扩挖形成的导井，溜渣导井平行于斜井底板，并置于 斜井设计轮廓线底部；

F.导井贯通后正向控制爆破开挖，最后溜渣完成。

导井贯通后正向控制爆破开挖，掌子面与水平倾角控制在20°～30°； 掘进进尺控制在2.0m以内，最大爆破工程量控制在60m³以内，单次开挖循 环分上、下两区进行一次性控制爆破，先下部区域爆破，再上部区域爆破， 两区爆破时间间隔880ms。

导井贯通后正向控制爆破开挖形成的爆破石渣最大直径控制在60cm 以下，爆破溜渣过程采用5L/min助溜剂进行助溜，助溜剂组成为0.1％的植 物油，99.9％的水。

下平洞掘进扩挖至斜井1倍洞高的距离。

本发明反井钻机安装采用组合锚杆提吊安装，锚杆为三组，每组双点 式布置，第一组距入钻点前1.5m，第二组距入钻点后1.5m，第三组距入钻 点后3.0m。

本发明导孔钻孔采用定向钻机与反井钻机结合的方向进行；导孔定位 采用MWD与RMRS双重定位结合的方法。