我國大直徑井筒機械破巖鉆井技術與裝備新進展

劉志強 宋朝陽

(1.北京中煤礦山工程有限公司,北京 100013;2.礦山深井建設技術國家工程研究中心,北京 100013)

0 引 言

井筒作為在地層中建造的筒形工程構筑物,擔負井工開采礦物、人員、廢石、材料提升及通風等重要功能。井筒工程從服務于傳統的煤礦和非煤礦山領域地下礦物資源開采[1-2],現已發展到鐵路/公路、城市地下空間、水電、大科學實驗和國防等領域的地下工程建設[3-4]。隨著我國淺部礦產資源的持續開發,深部礦產資源開發成為支撐我國礦業發展的必然趨勢[5]。據不完全統計,煤炭行業已建成40余條深度超過千米的井筒;金屬礦井建成近20條深度超過千米的井筒,其中7條井筒深度超過1 500 m,正在設計和施工的井筒深度超過2 000 m[6-8]。水電行業的水力發電站和抽水蓄能電站建設多采用地下廠房式結構,其中大量的壓力管道井、出線豎井、通風豎井等井筒工程需要建設,井筒深度在400 m 左右,正在規劃的壓力管道井筒深度達到800 m,從而減少輔助工程量,優化電站建設系統[9]。在深埋鐵路公路隧道建設方面,隧道建設需要施工措施井和通風井,措施井用于開拓和增加作業面,加快主洞建設速度,通風井則保證隧道安全運行。目前,高黎貢山隧道1號豎井主井深762.59 m,副井深764.74 m,為國內鐵路豎井最深紀錄;1 號斜井主井長3 850 m,為中國鐵路施工史上最長斜井[10-11]。在大型科學試驗基本建設方面,目前設計規劃的試驗豎井工程深度近800 m。此外,其他地下工程建設領域井筒工程數量和井筒直徑、深度也在逐年增加。……