lm-120反井鉆在水電站陡傾角斜井中的應(yīng)用

1、LM120反井鉆在柳洪水電站陡傾角斜井中的應(yīng)用反井鉆在柳洪水電站陡傾角斜井中的應(yīng)用資訊類型：資料庫加入時間：2009年12月14日9:56LM120反井鉆在柳洪水電站陡傾角斜井中的應(yīng)用李文成1許鋒2(1.四川美姑河水電開發(fā)有限公司四川成都6100722.浙江廣川建設(shè)有限公司浙江諸暨311800)摘要:柳洪水電站地下壓力管道長924m包括3個平段、2個斜段其中下斜段斜井傾角50長約281m。下斜段上下部分導(dǎo)井分別采用反井鉆及人工開挖通過改

2、造鉆機(jī)基架、控制鉆速、合理使用穩(wěn)定鉆桿等措施反井鉆施工50陡傾角斜井導(dǎo)洞124m成孔向下偏斜僅1.2m偏斜率約為1%。介紹了LM120反井鉆在水電站陡傾角鈄井中的應(yīng)用技術(shù)與實(shí)踐。關(guān)鍵詞:反井鉆陡傾角斜井孔斜控制施工經(jīng)驗(yàn)中圖分類號:TV211.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1008701X(2005)060062031工程概況柳洪水電站位于四川省涼山州美姑縣柳洪鄉(xiāng)境內(nèi)系金沙江一級支流美姑河下游爾其至柳洪溝口河段閘址距美姑縣城55km電站安裝3

3、臺混流式機(jī)組裝機(jī)容量18萬kW。本工程引水系統(tǒng)包括引水隧洞、調(diào)壓室、壓力管道其中引水隧洞長約10.218km壓力管道長約924m。壓力管道包括3個平段、2個斜段。壓力管道下斜段長約281m傾角50開挖直徑5m。下斜段工程地質(zhì)為奧陶系灰?guī)r、砂質(zhì)頁巖夾頁巖。管道垂直埋深50~100m水平埋深140m巖體微風(fēng)化至新鮮多屬Ⅱ~Ⅲ類圍巖具備成洞條件。斜井反井鉆技術(shù)起源于20世紀(jì)80年代中期最先在煤礦工程中應(yīng)用。從20世紀(jì)90年代起開始在水電工程中

4、得到了充分應(yīng)用主要進(jìn)行豎井開挖。在天荒坪、大朝山、冶勒等電站的斜井開挖中也得到了部分成功運(yùn)用其鉆孔傾角60~90偏斜率在1%~3%間。柳洪水電站壓力管道下斜段為控制發(fā)電的關(guān)鍵線路之一為保證工期要求壓力管道下斜段開挖采取了以下措施:(1)開挖施工采用先導(dǎo)井后擴(kuò)大開挖的方法導(dǎo)井開挖采用正、反井同時開挖施工。(2)導(dǎo)井開挖上部124m采用反井鉆施工下部157m采用人工開挖擴(kuò)挖采用斜井?dāng)U挖臺車施工。2反井鉆施工工藝2.1反井鉆施工原理反井鉆機(jī)是

5、連續(xù)鉆進(jìn)導(dǎo)井的機(jī)械化設(shè)備其施工工藝是將反井鉆機(jī)安裝在上部澆筑好的混凝土基礎(chǔ)上由上向下鉆進(jìn)小直徑導(dǎo)向孔導(dǎo)孔和下部隧洞貫通后拆掉導(dǎo)孔鉆頭連接擴(kuò)孔鉆頭由下向上擴(kuò)孔工作原理見圖1、反井鉆機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表1。導(dǎo)孔鉆進(jìn)時破碎下來的巖屑由循環(huán)液帶出地面擴(kuò)孔時破碎下來的巖屑靠自重落到下水平由裝載機(jī)或其它裝載設(shè)備運(yùn)出。根據(jù)壓力管道下斜段設(shè)計傾角本次柳洪水電站所使用的LM120反井鉆機(jī)對原有基座進(jìn)行了改造使鉆桿可調(diào)角度傾角達(dá)到灌漿重新開孔順利穿過了裂隙發(fā)

6、育帶處理情況見表4。2.3.4測斜控制在導(dǎo)孔鉆進(jìn)過程中多次對鉆孔的偏斜情況進(jìn)行了測量在鉆孔鉆通后將鉆桿提出在裸孔內(nèi)作了最后一次測量。依照該測量結(jié)果計算出鉆孔透點(diǎn)向下偏差1.2m比照用經(jīng)緯儀對鉆孔的測量結(jié)果對該測斜儀的測量結(jié)果評價如下:(1)方位角:偏差太大此測量結(jié)果不可信。(2)傾角:對鉆孔的偏斜趨勢能夠正確反映數(shù)據(jù)偏差較大。以本孔為例在傾角50的條件下長度124m經(jīng)緯儀測量偏斜值為1.2m測斜儀測量為:2.496m誤差:1.296m。

7、(3)建議在以后的施工中應(yīng)用該測斜儀時方位角可以不測對應(yīng)用傾角計算出的偏斜值向上做1%的修正(測量環(huán)境的影響)。(4)在鉆桿內(nèi)測量時不影響測量的精度。2.4擴(kuò)孔施工擴(kuò)孔開孔用140cm鉆頭當(dāng)擴(kuò)孔鉆頭接好后慢速上提鉆具直到滾刀開始接觸巖石然后停止上提。考慮鉆頭剛開始擴(kuò)孔時由于自重下垂鉆頭滾刀不能全部接觸巖面用最低轉(zhuǎn)速(5~9rpm)旋轉(zhuǎn)并慢慢給進(jìn)、保證鉆頭滾刀不受過大的沖擊而破壞給進(jìn)一些停下等刀齒把凸出的巖石破碎掉再繼續(xù)給進(jìn)。開始擴(kuò)孔時

8、下邊要有人觀察將情況及時通知操作人員等鉆頭全部均勻接觸巖石才能正常擴(kuò)孔鉆進(jìn)。為保證鉆機(jī)和滾刀的使用壽命一般將系統(tǒng)壓力限制在18MPa之內(nèi)。擴(kuò)孔施工中要求有較為穩(wěn)定的供水量以使刀具能得到水冷卻供水量不小于7.8mh。在擴(kuò)孔過程中當(dāng)巖石硬度較大可適當(dāng)增加鉆壓反之可以減少鉆壓。擴(kuò)孔時要及時出渣防止堵孔。當(dāng)鉆頭鉆至距基礎(chǔ)2.5m時要降低鉆壓慢速鉆進(jìn)并且要認(rèn)真觀察基礎(chǔ)周圍是否有異?，F(xiàn)象如果有要及時采取措施處理慢慢擴(kuò)孔直至鉆頭露出地面。壓力管道下斜