2．2天井掘進方法

天、溜井掘進可分為井內施工方法和井外施工方法兩大類。井內施工方法有普通法、吊罐法和爬罐法；井外施工方法有深孔法和鉆孔法。采用井內施工法時，工人進入井筒內作業。普通法有被淘汰的勢頭，吊罐法正得到推廣應用，而爬罐法、深孔法和鉆井法試驗性地得到應用。

2．2．1普通法掘進天井

普通法是沿用已久的老方法。為了免除繁重的裝巖工作和排水工作，采用普通法掘進天井時，一般都是自下而上掘進。它不受巖石條件和天井傾角的限制，只要天井的高度不太大都可使用。如圖2―1所示，天井劃分為兩間，一間為供人員上下的梯子間；另一間專供積存爆下來的石碴用，其下部裝有漏斗閘門，以便裝車。

鑿巖爆破工作在距工作面2m左右處臨時搭設的工作臺上進行。每循環需架設一次工作臺。

為了便于人員上下和設備材料與工具的搬運，需要隨著工作面的推進而向上架梯子。爆破下來的巖石，為了利用自重下溜裝車，必須修筑巖石間并隨著工作面的推進而逐步加高。為了保護梯子間不被爆破下來的巖石打壞，在鑿巖工作臺之下梯子間之上方，必須搭設安全棚。

圖2―1普通法掘進天井示意圖

1一工作臺；2臨時平臺；3-短梯；4一工具臺；5一巖石間；6一漏斗口；7安全棚(與水平面成30。左右角度)；8一水管；9一風管f l0一風筒；11一梯子間

2．2．1．1普通法掘天井工藝

A漏斗口的掘進

掘進天井時，首先根據所給的漏斗口底板的標高和天井的中心線，以50。左右的傾角向上掘1～2茬炮，形成架設漏斗口所需的坡度。然后按照設計的傾角繼續向上掘進，直至掘進到架設漏斗后能容納一茬炮的巖碴高度，即停止向上掘進，架設漏斗口、巖石間、梯子間，并在梯子問上部架設安全棚。在此期間爆下來的巖石，直接落入平巷底板上，用裝巖機裝巖。

B鑿巖工作臺的架設

當漏斗口掘進完畢并安裝好漏斗與梯子間、安全棚等之后，在繼續向上掘進之前，必須首先在安全棚之上距工作面2．o～2．2m處搭架鑿巖工作臺。鑿巖、裝藥、聯線都是在此臺上進行的。

鑿巖1作臺一般由三根直徑12～13m的圓木橫撐在天井頂底板之闖，并在其上鋪以厚度4～5cm的木板所構成。

架設橫撐時應先在井壁上鑿好梁窩，并以木楔楔緊橫撐的一端，以防橫撐移動。

鑿巖工作臺在垂直或傾角≥80。的天井中呈水平位置。當天井傾角小于80。時，為了便于打眼，工作臺必須迎著工作面與水平面成3。～7。的傾角。

放炮時，必須將工作臺上的木板拆除，以便放炮后巖石落入巖石間，同時木板不致損壞以便重復使用。

由于架設和拆除工作臺較費時，特別是在硬巖中的梁窩難鑿，為此，有的礦山采用簡易法搭工作臺。吊掛雙層工作臺情況如圖2―2所示。工作臺由上下兩層組成，兩層問的距離一般等于一個循環的進尺。上層為鑿巖工作臺，距工作面2m左右，下層為安全臺以防止人員物料墜落。每層工作臺由兩根鋼管或圓木鋪上木板做成。每根鋼管用兩根鐵鏈懸掛在插入巖壁炮眼中的兩根直徑為30～35ram的圓鋼上。工作臺的高低可以通過鐵鏈的環數進行調節。為了防止圓鋼和鐵鏈滑落，插圓鋼的炮眼應向下傾斜l0。～l5。，圓鋼插入巖壁的深度應小于$OOmm，露出長度應為lOOmm。在工作面上打眼時，就將安裝圓鋼的炮眼一道打好。為使爆下來的巖石能落入巖石間，爆破前需把下層平臺全部木板和上層平臺靠巖石間部分的木板拆除，集中放在上層平臺對應梯子間的部位，并使其向巖石問傾斜。放炮通風后，工人進入工作面，首先把上層工作臺的木板鋪好，然后在上一班打好的四個炮眼中插入圓鋼，掛上鐵鏈，安裝鋼管或圓木，鋪好木板。于是原來的上層工作臺成了下層工作臺，新架設的為上層鑿巖工作臺，工人站在剛安好的上層工作臺上進行打眼工作。

生產實踐表明，采用以上簡易方法架設工作臺，可以縮短工作臺的架設時間和節約坑木。但使用這種方法要求圍巖堅固，能有效地固定懸掛鐵鏈的圓鋼。

圖2―2采用雙層工作臺掘進天井工作面布置示意圖

1一鋼管；2一木板；3一鐵鏈；4一圓鋼；5臨時踏板

此外，這種方法需要專門配備一套打安裝工作臺所用的炮眼的鑿巖設備，因此，在推廣使用中受到一定的影響。

C鑿巖爆破工作

鑿巖工作臺架設好之后，即可開始鑿巖工作。鑿巖設備選用YSP-45型向上式鑿巖機。

由于天井橫斷面不大，為了便于鑿巖和加深炮眼，廣泛采用直眼掏槽。掏槽眼與空心眼之間距離視巖石硬度、空心眼數目與起爆順序等而定。掏槽眼布置的位置以布置在巖石間上方為宜，這樣可減弱對安全棚及梯子問的沖擊。其他炮眼布置原則基本上與平巷相同。炮眼深度一般在1．4～1．8m。起爆方法多采用火雷管。為安全起見，應采用點火筒或電點火。

對于用電點火的起爆方法，由于采用的點火器材不同，可分為用電橋點火與電阻絲點火兩種。

如采用普通電雷管起爆時，則要求采取驅散雜散電流的措施才允許裝藥聯線，并且由專人親自管理起爆電源箱閘。

D通風

由于天井是自下往上掘進的，爆破后產生的有害氣體比空氣輕，一般積聚在上部工作面附近不易排出，因此，為了加速吹走工作面的有害氣體，一般多采用壓入式通風。通風機大多安裝在天井下部附近的平巷內。風筒應隨著安全棚往上移動，及時地接上去。

E支護工作

當有害氣體排除后，即可進行支護工作。首先檢查工作面的安全情況，清理浮石，修理被打壞的橫撐等，然后才開始支護工作。在不架設安全棚的情況時，支柱工的主要任務是在距離工作面2m左右的位置，架設鑿巖工作臺。當工作面向上推進6～8m時，則安全棚需要向上移動一次。移動時首先拆除舊安全棚，然后在上面架設新安全棚。安全棚由圓木橫撐上鋪木板而成，并使其向巖石間傾斜。安全棚的寬度以能遮蓋梯子間或梯子間和提升間為準。

安全棚架設好后，就開始自下而上地安裝梯子平臺和梯子。梯子平臺間距根據實際情況決定，一般為3～4m。安全臺下第一個梯子平臺往往兼作放置鑿巖機、風水管等之用，因此又稱工具臺。

此外，在安裝梯子間的同時，需將巖石間的隔板釘好。

F出碴

出碴是利用漏斗裝車。為安全起見，應嚴禁人員正對漏斗閘門操作，以免巖流沖下飛出礦車外發生事故。同時為了保護巖石間隔板和橫撐不被打壞，巖石間中應經常貯有巖石，嚴禁放空。一般要求每次放出的巖石所騰出的空間以能容納爆破一次所崩下來的巖碴為準。

G工作組織

此法由于支護和通風所需時間較長，一般兩班一循環，一班打眼放炮通風，另一班進行支護和出碴。為了加快天井掘進速度，縮短采準工作時間，我國廣泛采用多工作面作業法，即鑿巖工在第一個天井工作面打完眼后，隨即轉入第二個天井工作面打眼。與此同時，支柱工在另外的幾個天井工作面進行支護，做好打眼前的準備工作。

2．2．1．2普通法掘進天井的適用條件

采用普通法掘進天井，每個循環都要搭、拆工作臺，都要搬運設備和器材，每隔幾個循環又要搭、拆安全棚，延長管線，裝配梯子間和巖石間，因此勞動強度較大，掘進速度慢、工效低、材料消耗大，根據部分礦山統計，采用普通法掘進天井的掘進速度平均每月只有20～30m，工班工效只達．0．2m，每lm天井消耗木材達0。14～o．20m3。而且容易發生天井炮煙中毒和墜井事故。顯然采用這種方法不能適應我國采礦事業日益發展的需要。應迅速推廣使用吊罐法，并試驗使用深孔法；同時，還應抓緊對爬罐的試驗改進，以及天井鉆機的研制工作。以促進天井掘進工作的發展。

但是，普通法在下述條件下仍可考慮采用：

(1)不適宜采用吊罐、爬罐掘進的短天井，其中特別是盲天井，如切割天井等；

(2)在軟巖或地質構造發育的破碎帶中掘進需要支護的天井；

(3)傾角常變的探礦天井，以及掘進溜井時，其下部一段特殊形狀的井筒不宜采用其他先

進方法掘進時，可采用普通法掘進。

2．2．2吊罐法掘進天井

吊罐法掘進天井如圖2-3所示。它的特點是：用一個可以升降的吊罐代替普通法的鑿巖平臺，同時又可作為提升人員、設備、工具和爆破器材的容器，因此簡化了施工工序。吊罐法掘進操作方便，效率較高，金屬礦山已廣泛使用。

圖2―3吊罐法掘進天井示意圖

1一游動絞車；2一吊罐；3～鋼絲繩；4一裝巖機；5一斗式轉載車；6一礦車；7一電機車；8風水管；9一中心孔

2．2．2．1 吊罐法掘進天井所用的設備

吊罐法掘進天井的主要設備有吊罐(直式或斜式)和提升絞車，以及深孑L鉆機、鑿巖機、

信號聯系裝置、局部扇風機、裝巖機和電機車等。為了縮短出矸時間，尚可使用轉載設備。

A吊?罐

吊罐是吊罐法掘進天井的主要設備。按控制方式分為普通吊罐和自控吊罐；按適用的天井傾角分為直吊罐和斜吊罐；按結構分為籠式吊罐和折疊式直吊罐；按吊罐層數分為單層吊罐和雙層吊罐；按下部行走機構分為軌輪式吊罐和雪橇式吊罐。

a折疊式直吊罐

折疊式直吊罐的結構如圖2―4所示，它的主要技術特征為：

吊罐自重400kg

行走車輪軸距 320mm

軌距 600mm

風動橫撐數量 4件

重力 l．785kN

風壓0．45～O．55MPa

．外形尺寸

展開時最大外形尺寸 1700minX l400n1111×2100mm

折疊時最小外形尺寸 900minX 900minx l250mm

(1)折疊平臺。它由角鋼和鐵皮焊接而成，有底座工、折頁Ⅱ、Ill、Ⅳ及擋架V、Ⅵ等共計13塊通過折頁Ⅶ連接而成。由于折頁和擋架均能折疊，故稱其為折疊平臺。吊罐在升降之前必須將全部折頁收回，形成900minx 900rnmX 730ram的升降容器(不包括保護蓋板)，以便人員、材料、工具、設備的升降。當吊罐提到工作面后，可把折頁鋪開，形成1400mmX

1700mm的工作平臺，工人可站在平臺上進行打眼、裝藥等工作。為了提升爆破器材，吊罐內還專門設有炸藥箱(圖中未標出)。

圖2―4直吊罐結構示意圖

1一折疊平臺；2一伸縮支架；3一保護蓋板；4一風動橫撐；5一穩定鋼繩；6一行走車輪；7一吊架

(2)伸縮支架。伸縮支架是用兩條可以伸縮的立柱與吊架焊接而成。兩個立柱上分別設有定位孔和銷釘，以便調整伸縮架的高度。當吊罐升降和作業時，必須將立柱伸到合適位置，插上銷釘，便于人員站立和作業。當吊罐需要搬運時，會將立柱高度降到最低，便于吊罐在巷道中運行。

(3)保護蓋板。它是用來防止工作面上浮石下落的安全保護裝置，是用兩塊770mm×400mmX 5mm的鋼板通過鉸鏈與吊架聯結，蓋板靠兩個長為l85mm、直徑為27mm內裝緩沖彈簧的支撐支于吊架兩側。吊罐升降過程中，支起蓋板防避落石，以保護罐內人員安全。當吊罐到達工作面，經處理浮石后，再放下蓋板，以便進行作業。

(4)風動橫撐。風動橫撐是吊罐作業時為防止其擺動而設置的穩定裝置，每個罐設有4個橫撐，對稱布置在平臺底座下。工作時，4個橫撐分別支于井壁上，這樣不僅可以使平臺穩定，而且可以減輕提升鋼絲繩的負荷。當吊罐運行時，需將橫撐縮回。

(5)穩定鋼絲繩。在吊罐底座的4個角上對稱地安裝4條各長600mm、直徑28mm的鋼絲繩。吊罐運行時，這些鋼絲繩分別接觸巖壁并沿井壁滑行，這樣可以防止吊罐的扭轉或擺動。

(6)行走車輪。吊罐底座上裝有兩對直徑l50mm、軌距600mm、軸距320mm的車輪，以保證吊罐在軌道上運行方便。

折疊式直吊罐結構簡單，容易制造，體積小，重量輕，堅固耐用，運搬方便。但乘罐人員不能在吊罐上操縱吊罐的升降和停留。它適用于斷面為l．5m×1．8m～2．0m x 2．0m、傾角大于85。的天井。

b斜吊罐

斜吊罐是掘進斜天井用的，它由罐體、吊架、保護蓋板三部分組成，如圖2-5所示。

罐體是主體，它與折疊式直吊罐大體相同。罐體的伸縮支架，通過插入吊架上定位銷孔a(或b)內的銷軸與吊罐鉸接，使工作臺在任意傾角的天井內保持水平，以便人員工作。吊架下部有兩對車輪，當絞車牽引鋼絲繩往上提升時，可以沿天井底板滾動，這樣可以減少吊罐與巖幫的碰撞、摩擦，便于吊罐上下穩定運行。

圖2―5斜吊罐結構示意圖

1一罐體；Ⅱ一吊架；1一折疊平臺；2一伸縮支架；3一風動橫撐；4一懸吊耳環；5一行走車輪；6一滑動橇板；7一保護蓋板；8一支撐；9一游動絞車；l0～導向地輪

B提升絞車

提升絞車是吊罐法掘進天井中的配套主要設備之一。在吊罐法掘進中，我國使用的提升絞車有兩種：一種是固定式絞車，另一種是游動式絞車。前一種實際上就是一般通用的慢速電動絞車，它的提升能力大，但與游動絞車比較，安裝復雜，運搬不方便，要求絞車硐室大，故除與大吊罐配套外，一般礦山多使用游動絞車。

JYD-38型游動絞車是我國金屬礦山使用較好的一種懸吊設備，其技術性能如表2-1所示。

表2-1游動絞車技術性能

重慶泰豐礦山機器有限公司生產的游動絞車構造如圖2-6所示。它由電動機、減速箱、卷筒、制動器和行走機構組成。該絞車停放在繩孔上口的輕便軌道上。

游動絞車的特點是，絞車本身裝有兩對行走車輪。吊罐升降時，絞車是不固定的，靠鋼絲繩纏繞卷筒時產生的橫向推力，使絞車在軌道上來回游動，鋼絲繩始終對準提升鉆孔，并使鋼絲繩在卷筒上依次均勻纏繞而不紊亂。此外，這種絞車具有重量輕、體積小、搬運方便、便于安裝，要求的硐室體積小等優點。但提升能力及容繩量小，不適用于高天井及重型吊罐。適用于天井高度小于60～85m。

絞車的提升能力應取提升重量的l～2倍。經驗證明，如果提升能力不足，吊罐卡幫時經常停罐，頻繁啟動容易燒壞電動機；如果提升能力過大，一旦過卷，信號失靈，會拉斷鋼絲繩而出事故，而且提升能力選取過大也不經濟。

圖2-6 JⅥ阻38型游動絞車

提升吊罐用的鋼絲繩，由于運行中經常與孔壁(巖壁)摩擦及承受動荷載的作用，因此要求鋼絲繩耐磨，其安全系數不得小于l3。作用在鋼絲繩上的荷載，按全部靜荷載乘以動力系數K(一般取K一1．25)來計算。

鋼絲繩與吊罐的連接最好采用編織繩套的方法，即將鋼絲繩端破股，將它插在主繩內，形成繩套。編織部分的長度不得小于800mm。工作時，將吊罐上吊環中的銷軸穿過繩套，用螺栓固定好，這樣既牢靠安全，又易于通過中心孔。因此，已被很多礦山使用。

2．2．2．2吊罐法掘進天井工藝

A 吊罐法掘進天井前的準備工作

a開鑿上下硐室

吊罐法掘進天井時，上中段應有提升絞車硐室，下中段應有吊罐躲避硐室。

下部硐室尺寸是根據中心孔鉆鑿的方向，提升絞車的規格尺寸及操作方便而確定的最小尺寸。采用華一l型絞車，同時中心孔又是由上而下鉆鑿時，應首先滿足鉆機鉆孑L的需要，因此硐室規格較大，一般為3．0mXl．5mX4．5m(長x寬x高)；如果采用自下而上鉆進中心孔時，上部硐室的規格只要滿足絞車工作所需要的空問即可，一般約為3．0mX 2．2mX 2．0m。如果上中段聯絡天井上部的巷道可以滿足絞車工作要求，那就不必開鑿絞車硐室。

下部硐室的尺寸主要應以便于吊罐的出入和裝巖機械的操作方便為原則。如果采用潛孔鉆機由下而上鉆中心孔，則在天井下部應開鑿鉆機硐室，其尺寸視選用的鉆機和天井傾角而定。 ，

當打斜中心孔或直中心孔時，硐室尺寸分別為3．0reX 2．5mX 3．0m和2．5mX 2．5mX 3．0m。

如果天井下部硐室要考慮采用漏斗裝車，則必須在漏斗上面適當位置開鑿存放吊罐及作為人員進出通道的人行井。開鑿大型溜井時，溜井下部為了利用漏斗放礦，應開鑿放礦閘門硐室；為了存放吊罐，可以在硐室內安裝工作臺，如圖2―7、圖2-8所示。

實際上，鉆機硐室就是天井的一部分，一般都采用普通方法施工。

b鉆鑿天井中心孔

(1)鉆孔設備。吊罐中心孔直徑一般為100～130mm。常用的鉆孔設備有地質鉆機和潛孔鉆機兩種。

1)地質鉆機。HGY-100、200、300型全液壓工程地質鉆機，適用于自上而下鉆進。其特點是破巖時只有回轉而無沖擊，因此，鉆孑L偏斜不大，作業條件好。但穿孔速度慢、工效低

(一般進尺2～8m／班)，并需要開鑿大硐室。當掘進高天井時，可以采用地質鉆機。

圖2―7 吊罐法掘進天井采用漏斗裝巖時天井底部結構示意圖

1人行井；2一聯絡道；3出碴井；4一漏斗；5一吊罐；6一礦車與電機車；7一鋼軌(上下罐用)

圖2-8 吊罐法掘進大型主溜井時溜井底部結構示意圖

1一放礦閘門硐室；2一溜井；3一臨時漏斗；4板臺；5一吊罐；6一礦車

2)潛孔鉆機。CS-l00型高氣壓環形潛孔鉆機等(圖2―9)，是吊罐法掘進天井較好的鉆孔設備。它的特點是穿孔速度快、工效高；自下而上鉆進時，鉆機硐室是天井的一部分，輔助工程量小，節省開鑿費用。其缺點是鉆孔偏斜較大，因此不適合60m以上的高天井使用。

(2)中心孔鉆進的偏斜問題。中心孔質量是吊罐法掘進天井的關鍵問題。中心孔偏斜，不僅使吊罐升降時容易卡幫碰壁，拖長升降時間，影響安全，而且如果偏斜過大，吊罐無法上下，中心孔就無法使用，因此如何防止鉆孔偏斜或將偏斜控制在允許范圍內就顯得非常重要。為此，除了研制一種效率高、偏斜小的深孔鉆機外，還應在生產實踐中觀察分析中心孔偏斜的原因，找出有效措施，做到及時糾偏，確保鉆孔的偏斜率(即偏離中心孔的水平距離與天井長度之比)不超過1％。以潛孔鉆機為例，綜合國內施工經驗，中心孔偏斜的主要原因有以下三方面：

圖2-9 CS-00型高氣壓環形潛孔鉆機

1)操作引起的偏斜。開口時給壓過大，或遇到斷層、裂隙及軟硬巖界面而未減少推力；安裝質量差，未及時校正，開鉆后因震動引起偏斜等。

2)設備本身引起的偏斜。打傾斜孔時，鉆桿受自重的影響，鉆孔易向下偏斜。一般鉆孔與水平傾角越大，巖石越硬，天井越短，則偏斜越小，反之亦然，如圖2-10所示。

3)地質條件引起的偏斜。主要發生在軟硬巖石的交界面上，如圖2―11所示。當潛孔鉆頭穿過軟巖后接觸到硬巖時，容易沿層面鉆進，特別是在層面與中心孔的夾角不大時，更容易沿層面鉆進。如果天井穿過破碎斷層帶，而斷層面與中心孔的夾角又不大時，鉆孔也容易沿斷層面向上發生偏斜。

圖2―10鉆傾斜孔時潛孔鉆機安裝的位置

1一設計的鉆孔方向；2一按設計傾角向上鉆出的鉆孔方向；3一偏一校正角后向上鉆出的鉆孔方向

圖2―11穿過軟硬不同巖層時鉆孔的偏斜情況

1一鉆孔；2一軟巖層；3硬巖層

1針對上述原因，為了糾正偏斜可采取下列一些主要的有效措施：

1)注意對鉆工的技術培訓，提高其技術水平和責任感，相應地制定一些必要的操作規程，以便提高鉆鑿中心孔的質量。

2)做好地質預測工作。首先要了解天井中心孔穿過巖層的性質及其變化情況，了解斷層、破碎帶、巖層變換等的確切位置，以便有針對性地采取相應措施。

3)用人為的方法改進鉆機的不足。主要措施有：保證鉆機的安裝質量，經常檢查并校正鉆桿的垂直度；開孔時給壓小，待慢速鉆進300～400mm后，停機檢查位置，經找正后再按正常風壓鉆進。

當通過斷層、裂隙和軟硬巖交界面時，鉆進中要精心操作，控制推力，以小風壓、小推力慢速鉆進；在打傾斜孔時，為了克服鉆桿重量的影響，可在安裝鉆機時朝可能偏斜方向的相反方向轉一個校正角(即圖2―10中的a角)，以使鉆孔最終落在設計位置上。校正角的大小與巖石的性質、鉆孔傾角與天井高度有關，巖石軟、傾角緩、天井高時，所用的校正角應大些，相反情況就小些。還可采用導正鉆桿來減少鉆桿的擺動。導正鉆桿是在普通鉆桿外面焊上3～4根聲l0～12mm的圓鋼，圓鋼長500～700mm(圖2-12)。根據孔深每隔3～5節鉆桿加入一根導正鉆桿，相當于長鉆桿上加入許多支點，從而減少擺動。

圖2―12導正鉆桿

C安裝絞車和電氣信號裝置

絞車安裝前應將中心孔周圍浮石清理干凈并安上保護套管，以防落石堵塞中心孔或水流人工作面。安裝時，要求軌道鋪平，以利絞車游動。為了防止雜散電流引起早爆事故，絞車硐室內的軌道應與外部軌遭斷升。

信號聯系是保證吊罐法安全施工的重要措施之一，必須做到信號明確、暢通，聯系可靠。

目前我國普遍采用電鈴、電話、燈光等幾套設施相結合的信號聯系方法。有的礦山還在吊罐上安設電控信號箱，采用電控，電鈴、電話相結合的方法，使罐上人員不僅可以直接與上、下中段聯系，而且當信號失靈，吊罐發生卡幫或過卷時，還可以直接通知吊罐上、下或停車。

信號線路是通過鄰近天井或鉆孔進行敷設的。電鈴、電話應分別設專線。安裝后要進行檢查。

B吊罐法掘進工作

a鑿巖工作

一臺吊罐一般配2臺YSP-45型鑿巖機同時鑿巖，這樣有利于吊罐受力平衡，保持穩定。中心孔還有利于炮眼排列和提高爆破效果，但處理不好會造成中心孔堵塞，影響掘進的正常進行。所以既要獲得好的爆破效率，又要防止中心孑L堵塞，是天井工作面炮眼排列要充分注意的事項。圖2―13所示為炮眼排列的幾種型式。

圖2―13炮眼排列

(a)斜天井螺旋形掏槽；(b)螺旋形掏槽；(c)對稱直線掏槽

常用的炮眼排列有螺旋形掏槽、對稱直線掏槽、三角柱掏槽、不規則桶形掏槽等。具體尺寸要視巖石情況而定，一般眼深l．7m左右。

在掘進斜天井時，為保證吊罐上下運行方便與安全，邊眼向外應有90。～95。的傾角，底板增加l～2個炮眼，并以多打眼少裝藥的辦法獲得較好的成型規格。

b起爆方法

我國金屬礦山采用的起爆方法有火雷管起爆、電雷管起爆和非電導爆管起爆。為了避免雜散電流的威脅，一般多采用通電點燃火雷管引爆炸藥的方法和非電導爆管起爆法。

采用普通電雷管或微差電雷管起爆時，應測量工作面的雜散電流。要求雜散電流不超過30mA，否則必須切斷作業地點上下中段50m以內的一切電源。只有在雜散電流不超過規定值時，才能起爆。

c通風防塵

天井掘進時，通風比較困難。吊罐法的中心孔為解決通風問題創造了一定的條件。各地習慣于采用混合式通風方式，即在上中段通過中心孔向下放風管和水管，并以高壓風、水自上而T吹洗'ftl'11it，同時在下中段天井附近安設局部通風機，將炮煙抽出。這種方法效果好，大約10～15min便可將炮煙全部從天井內排出。

為了減少工作面粉塵，吊罐提升至工作面后，可用高壓水或噴霧灑水裝置將井壁上的粉塵沖洗干凈。

d裝巖

裝巖一般多與鑿巖平行作業。我國金屬礦山采用吊罐法掘進天井時，用裝巖機裝入礦車或轉載斗車。有的礦山采用漏斗裝車，如圖2―7所示。

C勞動組織與作業方式

根據我國各礦山組織快速施工的經驗，用吊罐法掘進天井時，最好成立專門的吊罐掘進隊，下設準備小組和掘進小組，統一指揮。每班配備鑿巖工2人：絞車工1人、裝巖工2人，既分工又合作，并有專人負責信號系統。每三或四班配l名機修工，保證設備正常運轉。這樣的勞動組織能充分利用工時和設備，大大促進掘進速度的提高。

根據多數礦山的經驗，單工作面作業時，每班可完成2～3個循環，其循環圖表如圖2～14所示。

圖2―14某礦單工作面作業時每班三循環圖表

2．2．2．3天井吊罐工安全操作規程

(1)吊罐掘進中，裝巖工不準在井下部作業，以防落石傷人。

(2)采用漏斗掘進時，漏斗必須放空，并把翻板和漏斗里的碴石清理干凈。

(3)吊罐鑿巖爆破工應遵守下列規定：

1)必須認真檢查吊罐設備有無損壞，安全設施是否可靠，風水繩連接是否牢固，螺絲有否松動，發現問題應及時處理，確認安全可靠后，方準使用。

2)鋼繩與吊罐吊掛后，要做進一步的檢查，確認吊掛符合要求后，方可向吊罐裝入鑿巖工具和爆破材料。爆破材料應裝在專用的箱子里。 ，

3)吊罐上升時，應打開安全傘。隨著吊罐的上升，要仔細檢查井壁巖石情況，發現浮石或吊罐卡幫時應立即發出停罐信號進行處理。

4)升降吊罐時，人員和工具要保持平衡；出現刮幫時，嚴禁用腳踏井幫來調整罐位，只準用木棍支幫調整罐位解決刮幫問題。

5)吊罐到達工作面后，支好氣支頂，放下一面安全傘，處理好工作面浮石后再開機作業。

6)同時開動兩臺機器鑿巖時，兩個機臺不能都在吊罐一側，以免失去平衡。

7)只準用非電導爆管爆破，不許用其他雷管。起爆藥包只許在打完炮孔后加工。裝藥結束后，將導爆管捋成兩股，盡量貼近頂板兩側，而后匯集成一股捆綁在長導爆管的雷管上。收回氣支頂和支開安全傘，發出下罐信號，長導爆管隨身攜帶放出，不許拋到下邊，以防靠近鋼絲繩和吊罐遭到損壞和混線。

8)在吊罐上下運行和鑿巖爆破操作期間，都必須攜帶好安全帶。

9)警戒方法：吊罐天井上部由絞車工負責，下部由鑿巖工或爆破工負責。爆破工接到絞車工給的允許起爆信號后，方準起爆。

(4)絞車工應遵守下列規定：

1)必須認真檢查游動絞車電機的接地、電機與卷筒接頭對盤的絕緣、安全閘及其他部件是否可靠；電源開關、軌道、鋼絲繩及其吊掛部件是否安裝好，經過試運轉確認全部可靠后方可放鋼絲繩。絞車檢查不許帶電作業。

2)在工作中不許擅自脫離工作崗位，操作中必須精神集中，不許邊操作邊談話，嚴禁交給他人操作。

3)吊罐的速度每分鐘不得大于lOm，鋼絲繩與絞車卷筒上必須有吊罐到位的停車記號，接到停罐信號后，立即合上手閘同時拉下電源開關。絞車在運轉中失去聯系，應立即停車。

4)運行中如突然發生停電，要立即合上手閘，拉下電源開關，制動有效時間不能大于0．5s。

5)吊罐往下運轉時，要帶電運行，不允許撤電運行。

6)爆破后，絞車工負責打開噴霧器閘門。

2．2．2．4對吊罐法掘進天井的評價

A優點

(1)與普通法掘進天井相比，吊罐法掘進天井不需搭設工作臺、安全棚、梯子平臺，不用梯子；材料、設備的上下都不要用人工去完成，這樣既節約材料，又減輕勞動強度，改善作業條件。

(2)由于可以利用中心孑L進行混合式通風，大大改善通風效果，減少通風所需的時間，杜絕炮煙中毒事故的發生，改善了工人的作業環境。

(3)工序較簡單，輔助作業時間短。由于可以利用中心孔進行爆破，故爆破效率高，可有效提高天井的掘進速度，提高工效。過去采用普通法掘進時，每月進尺只有20～30m，采用吊罐法掘進天井之后，掘進速度提高5～10倍，工效可提高2．5倍。

(4)吊罐法所需設備輕便靈活，使用方便，結構簡單，制作、維修容易，因而有利于各礦山推廣。

(5)這種方法既節約原材料，又提高掘進速度和工效，故使掘進每米天井的成本顯著降低。據統計，吊罐法較之普通法可降低成本10％～l5％。

B缺點

(1)吊罐法只適用于中硬以上的巖石，在松軟、破碎的巖層中不宜使用。

(2)天井過高時，鉆孔偏斜值也大，在現有設備條件下不宜掘進太高的天井，一般以30～60m為宜。

(3)不適于打盲天井和傾角小于65。的斜天井。

(4)在薄礦脈中掘進沿脈天井時，由于中心孔的偏斜，不能確保沿脈掘進，這樣不僅不利于探礦，還可能給采礦帶來貧化和損失。

(5)雖然通風條件比普通法有較大改善，但鑿巖時同樣無法減少工作面的粉塵和泥漿，工人的工作條件仍然不夠好。

C需要解決的問題

(1)研制一種重量輕、靈活、效率高、偏斜小的鉆機，以確保高速、高質量的鈷鑿中心孔，以利于掘進高天井。

(2)進一步改進現有吊罐的結構，以保證升降與作業時的穩定性。

(3)研究降低粉塵含量的方法和措施，進一步改善作業條件，確保人員的身體健康。

(4)改進現有的信號聯系裝置，研制新的信號設施，確保吊罐作業安全。

2．2．3深孔爆破法掘進天井

深孔爆破法掘進天井，就是先在天井下部掘出3～4m高的補償空間，然后在天井上部硐室內用深孔鉆機按照天井設計斷面尺寸，沿天井全高自上而下或自下而上鉆鑿一組平行深孔，然后分段裝藥，分段爆破，形成所需斷面和尺寸的天井，如圖2―15所示。爆下的巖石在下中段裝車外運。這種方法施工的最大特點是：工人不進入井筒內作業，作業條件得到顯著改善。

采用這種方法的關鍵是：鉆孔垂直度要好，孔的布置要適宜，爆破參數要合理，起爆順序要得當。

深孔爆破法掘進天井的掏槽方式可分為以空孑L為自由面的掏槽和以工作面為自由面的漏斗掏槽(圖2-]6)。前一種掏槽方式用得較多。

圖2―15深孔爆破法掘進天井示意圖

1一深孔鉆機；2一天井；3掏槽眼；4一周邊眼；5一鉆機硐室；6一裝巖機；7一礦車

圖2―16連續裝藥空孔掏槽與集中

裝藥漏斗掏槽作用原理

湖南黃沙坪鉛鋅礦用深孔爆破法掘進天井，積累了較豐富的經驗。下面主要介紹該礦使用的方法。

2．2．3．I深孔爆破法掘進天井工藝

A深孔鉆鑿

深孔質量的好壞是深孔分段爆破法掘進天井的關鍵。深孔的偏斜會造成孔口和孔底的最小抵抗線不一致，影響爆破效果。

孔的偏斜包括起始偏斜和鉆進偏斜。鉆機的性能、立鉆的精確度和開孔誤差是引起初始偏斜的主要因素；巖層變化、鉆桿的剛度和操作技術是引起鉆進偏斜的基本因素。孔的偏斜率隨孔深增加而增大，這是目前使用深孔爆破法掘進天井在高度上受到限制的主要原因。

a深孔鉆機

深孔爆破法對鉆機的要求，一是鉆孔偏斜小，二是鉆速快。

目前，我國多采用潛孔鉆機。黃沙坪礦先后采用過YQ l00型、YQ lOOA型及YQ80型鉆機和TYQ鉆架。長沙礦山研究院研制的鉆孔直徑120mm并配有4300ram直徑的擴孔刀具的KY l20型地下牙輪鉆機，具有穿孔速度快、鉆孔偏斜小等優點，在該礦進行了工業試驗，取得了較好的技術經濟效果。

b鉆孔工藝

開鉆前根據設計要求檢查硐室，測定好天井方位和傾角，給出中心點和孔位，然后安裝鉆機并調好鉆機的方位和傾角，使之符合設計要求。

開孔時首先使用聲l70ram開門鉆頭將孔口磨平，然后選用廬130mm或聲l50mm的開孔鉆頭開孔。開孔要慢速、減壓，精心操作。當孔鉆入原巖0．1～o．2m深時，停止鉆進，校核鉆機的方位和傾角，使之符合設計要求，并清除孔內積碴，埋設套管，換乒90mm鉆頭進行鉆孔，并在沖擊器后安接導正鉆桿以控制鉆孔偏斜。

鉆孔偏斜是深孔爆破法成敗的關鍵之一，要求偏斜率不大于0．5％。每鉆進10m應測斜一次，鉆偏的孔應堵塞后再重新*bSL。每鉆完一孔，即應進行鉆孔測斜，繪制實測圖。

B爆破工作

a爆破參數及深孔布置

(1)孔徑。根據所使用的鉆機、鉆具而定。采用YQ80型潛孔鉆機時，裝藥孔直徑定為90mm，使用KY l20型地下牙輪鉆機時，裝藥孔直徑定為l20mm。

國內外經驗表明，作自由面使用的空孔以采用較大直徑為宜，可采用普通鉆頭鉆孔，然后用擴孔鉆頭擴孔的辦法。這樣做的目的是保證l號掏槽孔爆破時有足夠的破碎角和補償空問j以利于巖石的破碎和膨脹。該礦采用聲90mm、j5130mm和聲l50mm三種孔徑組成不同形式的空孔，使用KY l20型地下牙輪鉆機時，采用的擴孔刀具直徑為300mm。

(2)孔距。第一響掏槽孔到空孔的距離是爆破參數中最關鍵的參數。如果l號掏槽孔爆破發生“擠死”現象，則后續掏槽孔的爆破無效，甚至發生沖炮。l號掏槽孔是以空孔壁作自由面，其條件劣于后續掏槽孔，故l號掏槽孔至空孔的距離應較小，后續掏槽孔因有前響掏槽孔爆出的槽腔可供利用，故孔距可以增大。

設咒表示初始補償系數，則

（2-2）

式中 S空――空孔橫截面面積；

S實――1號掏槽孔爆破巖石實體的橫截面面積。

從理論上講，如果巖石碎脹系數為1．5，當補償系數為0．5時，則空孔的面積即可容納l號掏槽孔爆下碎巖石。但考慮到由于深孑L偏斜造成的孔距誤差等因素，應將Tl值取為0．7以上為合適。

空孔直徑對確定1號掏槽孔至空孑L的中心距離有很大影響。孔間距L(圖2-37)的求算方法如下：

（2-3）

式中 D一空孔直徑，mm；

d一l號掏槽孔直徑，mm；

K――巖石碎脹系數；

L――l號掏槽孔到空孔的中心距離，mm。

圖2―17掏槽孔布置參數計算圖

(a)1號掏槽孔同空孔距離關系圖；(b)其余掏槽孔至空孔間的距離當D、d、K等值均為定值時，則L值可為：

(2-4)

其余槽孔應在確保補償空間的前提下，盡量增大槽腔面積，要考慮孔偏影響。

黃沙坪鉛鋅礦在使用雙空孔和三空孔掏槽，裝藥孔直徑為90mm時，取Ll―350mm、L2―400～450ram、L3=500～550mm。按不同斷面的天井規格，要求最終形成槽腔面積達到0．2～O．3m2。深孔布置如圖2―18所示。

圖2―18 深孔排列

(3)裝藥集中度。合理的裝藥集中度取決于礦巖性質、炸藥性能、深孔直徑、掏槽孔至空孔的距離等因素。該礦采用5％TNT的硝銨炸藥，掏槽孔直徑90mm，藥包直徑70mm；按孔距遠近和空孔直徑大小，掏槽孔的裝藥集中度分別為l．65k9／m、2．05k9／m和2．67k9／m；周邊孔采用3．6～3．74k9／m。

(4)孔數。孔數與掏槽方式、補償空間大小、礦巖性質、禾井斷面及鉆孔直徑等因素有關。

黃沙坪鉛鋅礦采用裝藥孔直徑90mm時，在天井斷面為2．25～4．Om時，布置l0～12個掏槽孔(包括雙空孑L或三空孔)；掏槽孔直徑300mm，裝藥孔直徑l20mm，天井斷面為l．8m×1．8m～2．OmX2．Om時，布置l個空孔和6個裝藥孔。實踐證明，這樣是合理的，如果再減少孔，不僅布孔困難，而且爆破后天井斷面不規整。對于1．8mXl．8m～2．OmX2．Om的天井，無須再布置輔助孔，直接布置周邊孔或角孔即可。

(5)一次爆破分段高度。深孔一次鉆成，分段爆破。分段高度大，能節約材料，節省輔助時間，提高效率，但分段高度受到許多條件限制，特別是與補償空間大小有關。在天井斷面4m2左右情況下，當補償系數為0．55～o．7，分段高度可達5～7m；當補償系數小于0．5時，則分段高度以取2～4m為宜。此外，分段高度的選取還應與巖層情況有關，不同巖層的界面、破碎帶等應作為分段間的界面。

b裝藥及起爆方法

(1)裝藥方法與裝藥結構。除第一分段從下往上裝藥外，其余分段均由上往下裝藥。由上往下裝藥時，先將孔下口填塞好后，用繩鉤將藥包放入孔內，上部填以炮泥和碎巖碴。下端堵寨高度以不超過最小抵抗線為宜，上堵高度在0．5m以上。

由于掏槽孔的抵抗線小，為了避免槽孔爆破時過大的橫向沖擊動壓將空孔或槽腔堵死，可采用間隔裝藥的方法來減少每米槽孔的裝藥量。根據最小抵抗線和自由面大小，每個長160mm、240mm或480mm長的藥包同一個長200mm的竹筒相間，并在裝藥全長敷設導爆索，如圖2―19所示。

圖2―19掏槽孔裝藥結構圖

1一導爆管；2一炮泥；3一藥筒；4一竹筒；5導爆索；6一木楔；7一木塞

其余孔均采用連續裝藥結構，并在裝藥段全長上敷設導爆索。

(2)起爆方法。采用非電導爆管和導爆索起爆。微差間隔時間，考慮深孔爆破后有充裕的排碴時間，掏槽孔取lOOms以上，周邊孔取200ms以上。

起爆順序是：第一分段先爆掏槽孔，第二分段掏槽孔與第一分段周邊孔同時爆破，一般掏槽孑L超前周邊孔一個分段。

C深孔堵塞的原因及處理

(1)深孔堵塞的原因：

1)空孔補償空間不夠和裝藥量過大，可造成槽腔和鄰近孔擠死。這是因為裝藥量過多，造成巖石過分粉碎，并以更高的速度射向空孔壁，以更大的壓力壓實，在掏槽空間有限的情況下排碴困難，形成再生巖，造成槽腔和鄰近孔擠死。

2)裝藥高度不合理，裝藥較高的孑L會將裝藥較低的孔擠死。

3)裝藥段內有兩種不同巖層時，先爆孔易將鄰近軟巖處的炮孔擠死。

4)下孔口堵塞高，起爆順序不當等。

(2)處理方法：

1)當堵孔高度在0．6～o．8m時，可在該孔內裝少量炸藥爆破，貫通該孔。

2)當堵塞較高時，用相鄰未堵孔少量裝藥低段爆破，逐步削低堵塞高度。

d球狀藥包漏斗爆破方案

平行空孔自由面的爆破方案要求鉆孔有較高的精確度。如果鉆孔的精確度不夠高，則可改用球狀藥包漏斗爆破的方案。這種方法不需要空孔，而是讓l號掏槽孑L的藥包朝向底部自由面爆破。1號掏槽孔藥包爆出一個倒置的漏斗形缺口，然后后續的掏槽孔藥包則依次以漏斗側表面及擴大的漏斗側表面作為自由面進行爆破。圖2―16是平行空孔爆破同球狀藥包漏斗爆破的比較示意圖。

根據利文斯頓漏斗爆破理論，集中藥包長度應不大于直徑的6倍。因此，漏斗爆破掘進天井的方法雖然有使用孔數較少和對鉆孔精確度要求低等優點，但它一次爆破所能爆落的分段高度相對較低。

2．2．3．2對深孔爆破法掘進天井的評價

深孔爆破法掘進天井的突出優點是工人不進入天井井筒內作業，工作安全，作業條件改善，在這方面普通法、吊罐法和爬罐法都遠不及深孔爆破法。深孔爆破法比普通法節約坑木。與爬罐法、鉆進法比較，它的設備投資也較低，且能在不穩定的巖層中施工，這是吊罐法、爬罐法所不能做到的。

深孔爆破法的主要問題是受掘進高度的限制，打高天井時成本高，鉆孔偏斜大，難于控制。

該法目前國內外礦山已逐步推廣用于高度在50m以內、傾角45。～90。的天井。

推廣深孔爆破法掘進天井的關鍵在于對鉆孔設備和爆破工藝的研究。

目前用于深孔爆破法掘進天井的鉆孔設備中，潛孔鉆機的鉆孔準確性不高，臺班效率低、鉆機故障多，換孔、移位均不方便。長沙礦山研究院研制的KY一120型地下牙輪鉆機在一定程度上克服了上述缺點。

加強爆破工藝研究的重點在于確定合理的爆破分段高度和減少炸藥消耗量。加大爆破分段高度有許多好處，但分段高度過大，往往造成深孔的堵塞和擠死，使處理工作困難，而且浪費材料和工時。應積極研究在各種地質條件下合理的分段高度和爆破規律，以減少堵孔事故，保證每次爆破的成功。

隨著上述問題的合理解決，深孔爆破法無疑將是天井掘進的一種既安全又經濟、速度又快的方法。

2．2．4爬罐法掘進天井

用爬罐法掘進天井，它的工作臺不像吊罐法那樣用絞車懸吊，而是和一個驅動機械聯結在一起，隨驅動機械沿導軌運行。圖2―20所示為爬罐法掘進天井示意圖。

圖2-20爬罐法掘進天井示意圖

1一主爬罐；2一導軌；3一副爬罐；4～主爬罐軟管絞車；5一副爬罐軟管絞車；6一風水分配器

2．2．4．1爬罐法掘進天井工藝

掘進前，先在下部掘出設備安裝硐室(避炮硐室)。開始先用普通法將天井掘出3～5m高，然后在硐室頂板和天井壁上打錨桿，安裝特制的導軌。此導軌可作為爬罐運行的軌道，同時利用它裝設風水管向工作面供應壓風和高壓水。在導軌上安裝爬罐，在硐室內安裝軟管絞車、電動絞車以及風水分配器和信號聯系裝置等。上述設備安裝調試后，將主爬罐升至工作面，工人即可站在主爬罐的工作臺上進行打眼、裝藥聯線等工作。放炮之前，將主爬罐驅往避炮硐室避炮，放炮后，打開風水閥門，借工作面導軌頂端保護蓋板上的噴孔所形成的風水混合物對工作面進行通風。爆下來的巖碴用裝巖機裝入礦車運走。裝巖和鉆眼可根據具體情況順序或平行進行。

導軌隨著工作面的推進而不斷接長。只有當天井掘完后，才能拆除導軌，拆除導軌的方向是自上而下進行的。

利用輔助爬罐可以使天井工作面與井下取得聯系，以便縮短掘進過程中的輔助作業時間。

2．2．4．2爬罐法掘進天井的適用條件

爬罐法能夠掘進高天井、盲天井，也能掘進傾角較小的天井和沿礦體傾斜方向彎曲的天井，又可用于掘進需要支護的天井，因此，它的適應性廣。不僅如此，采用此法作業較吊罐法安全，機械化程度高，工人的勞動強度不大。但是這種方法的設備投資大，設備的維護檢修也較復雜，掘進前的準備工程量大，工作面的通風不及吊罐法好，粉塵大。盡管如此，這種方法由于它的適應性強，在國外應用較多，國內酒泉鋼鐵公司鏡鐵山鐵礦使用較好。

國內外采用爬罐法掘進天井的指標、作業方式與勞動組織列于表2-2。

表2―2國內外采用爬罐法掘進天井的指標、作業方式與勞動組織

2．2．5鉆進法掘進天井

鉆進法掘進天井，是用天井鉆機在預掘的天井斷面內沿全深鉆一個直徑200～300mm的導向孔，然后用擴孔刀具分次或一次擴大到所需斷面，人員不進入工作面，實現了掘進工作全面機械化。

2．2．5．1鉆進法掘進天井工藝

A鉆進方式

天井鉆機的鉆進方式主要有兩種：一種是上擴法，其鉆進程序是：將天井鉆機安在上部中段，用牙輪鉆頭向下鉆導向孔，與下部中段貫通后，換上擴孑L刀頭，由下而上擴孔至所需要的斷面，如圖2-21a所示。另一種是將鉆機安在天井底部，先向上打導向孔，再向下擴孔，即所謂下擴法，如圖2-21b所示。

目前我國天井鉆進方式均采用上擴式。

圖2―21鉆進法掘進天井的兩種鉆進方式

(a)上擴法；(b)下擴法

1一天井鉆機；2動力組件；3～擴孔鉆頭；4一導向孔；5一漏斗

B天井鉆機、鉆頭及其結構特點

按天井鉆機的外形尺寸可分為低矮型和普通型。我國的AT型鉆機屬于普通型，TYZ型屬于低矮型。但是不管哪類鉆機都具有向下鉆導孔和向上擴孔的基本性能。表2-3所示列舉了我國現有天井鉆機的主要技術性能。

表2-3國產部分天井鉆機的主要技術性能

擴孔刀頭與刀具是天井鉆進的關鍵設備，它的性能直接影響鉆井費用和天井鉆進法的發展規模。近l0年來，在研究天井鉆機的同時，把發展擴孑L刀頭與刀具的技術作為發展天井鉆進技術的重點，先后研制了直徑為500mm、l000mm、1500mm、2000mm不同形式的刀頭及適應于不同巖石中的三種不同形式的破巖刀具。

擴孔刀頭由刀盤、刀具和拉桿組成(圖2-22)。刀盤是用于安裝刀具的，刀具是破巖裝置，而拉桿的作用是把拉力及扭矩通過刀盤傳給刀具而用于破巖。刀頭形式有整體式結構和組合式結構，直徑在1．5m以下者為整體式結構，l．5m以上者為組合式結構。刀具分密齒形滾刀、合金鋼盤形滾刀、鑲齒盤形滾刀。這三種滾

刀已成為天井刀具的基本刀型，具有各自的破巖性能，基本上適應了我國礦山不同性質巖石的需要，成為我國刀具系列的基礎。

圖2―22單層組合式刀頭

1一拉桿；2一刀盤；3一刀具

C天井鉆進工藝

在鉆井之前，先在上水平開鑿鉆機硐室，于底板上鋪一層混凝土墊層，待其凝結硬化后，用地腳螺絲將鉆機固定在此基礎上，用斜撐油缸和定位螺桿把鉆機調節到所需的鉆進角度，接上電源，便可開始自上而下鉆進導向孔。導向孔的直徑視鉆機不同，目前使用兩種型號的三牙輪鉆頭，即9號(≠216mm)和10號(56250mm)。在鉆進過程中選用適當形式和數量的鉆桿穩定器，并根據巖石性質控制轉速與鉆壓，使鉆孔偏斜率保持在1％以內，有的僅0．2％～0．3％。鉆進中的巖屑，用高壓風或高壓水排出孔外。

當導向孔鉆通下水平后，卸下鉆頭，換上擴孑L刀頭，然后開始自下而上擴孔。擴孔刀具的選用視巖石條件而定。在硬巖中采用密齒形滾刀，在中硬以下巖石中采用鑲齒盤形滾刀，軟巖中采用合金鋼盤形滾刀。孔中的巖屑借自重與高壓水排離工作面。

當擴孔刀頭鉆通鉆機底下的混凝土墊層后，用鋼絲繩暫時將擴孔刀頭吊在井口，待撤出鉆機之后再取出擴孔刀頭；或是在鉆機撤出之前將擴孔刀頭放到天井的底部，但是這需要重新接長鉆桿，比較費事。表2―4為國外鉆進法掘進天井的技術指標。

表2-4國外鉆進法掘進天井的技術指標

注：工班工效的計算中包括安裝天井鉆機，鉆鑿導向孔，擴孔成井，運搬設備，以及所有輔助作業和一切耽誤時問在內。

2．2．5．2鉆進法掘進天井的適用條件

鉆進法掘進天井之所以發展快，是因為有如下一些優點：

(1)采用鉆進法掘進天井時，不需要鑿巖爆破，工人不進入工作面，故作業安全，勞動條件好。

(2)掘進天井的作業全部機械化，故掘進速度快、工效高。

(3)天井是機械鉆進，成井質量好，井壁規整穩定，通風阻力小。

(4)不受天井傾角的限制，可以鉆進高天井；在地溫高、漏水較大的情況下，其他方法更無法與之相比。

鉆進法掘進天井還存在著如下缺點：

(1)刀具的磨損大，成本較高。

(2)設備投資和動力消耗大。

(3)鉆機的重量大，不便于運搬，安裝工作量也大。

(4)需要開鑿專門的硐室，天井上下都必須有通道。

天井鉆進法在我國已經有了十幾年的發展歷史，鉆井技術日趨完善，為我國天井施工法開辟了一條新的途徑。實踐證明，在中硬以下的巖石，鉆井直徑小于2m，鉆井深度在60m左右的天井鉆進中，不論在工效、成本和月成井速度等技術指標方面都取得了令人滿意的效果。

但是天井鉆進法的設備投資大，維修費用高，輔助工程量大，刀具費用高，設備運轉率不高，使用范圍受到了一定的限制。