
在水电站、抽水蓄能、电力隧洞、矿山等工程中,竖井施工是最关键也最困难的环节。过去几十年,人们一直依赖传统钻爆法修建竖井,但随着工程规模更大、井径更宽、地质更复杂,它的缺点逐渐被放大。与此同时,大口径反井钻机迅速发展,从3米、5米到7米甚至更大井径,成为竖井施工的新主角。那么,反井钻机究竟是如何一步步取代钻爆法的?
传统钻爆法为什么“不够用了”?传统钻爆法工序复杂,由“钻孔—装药—爆破—排烟—清渣—支护”组成,每一步都受限制。它的问题主要有:安全风险大、成井质量不稳定、进度慢,循环时间长,深井往往一天只能前进几十厘米,难以满足大型工程的工期要求。
反井钻机采用“先导孔下钻→底部扩孔→自下而上切削”的方式,完全改变了竖井施工模式,它的核心优势在于:
1、机械化连续作业,速度快2~5倍
反井钻机能连续旋切岩石,不受爆破循环限制:24小时不停机、进尺每天可达 1~3 米、在硬岩条件下效率更高,对于深井、大井径竖井是革命性的提升。
2、井壁光滑,成井质量极高
扩孔头从下往上旋切岩石,使井壁呈现近似“圆筒状”,误差极小。后期喷浆量减少 30%-50%、井壁整体性更好、漏水、掉块问题大幅降低,对于风井、水井、排气井等高标准结构尤为重要。
3、安全性提高一个数量级
反井钻机施工基本实现“人员不上井”,取消装药工序、爆破风险为零、人员远离井筒,不再在高空反复往返、井筒内几乎没有施工干扰,这是它能替代钻爆法的关键原因之一。
4、适应复杂地质,更适合破碎岩层
反井钻机比钻爆法更适合:破碎岩体、强风化带、松散结构、软硬岩混合段、有水、裂隙发育的地层,因为扩孔时岩块自然掉落,井壁稳定性更好,也无需在破碎岩中布置爆破孔,反而越复杂的地层,越能体现机械化的价值。
过去反井钻机只适用于小井径(2m左右),但近10年技术突破巨大:3m → 5m → 7m → 10m级钻机陆续投入市场,在水电站、抽水蓄能项目全面应用,超深(500米~700米)竖井成功试验。反井钻机的大口径突破,意味着它不仅能修“小井”,还能挑战大型竖井,这是取代钻爆法的关键一步。
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