[发明专利]抽水蓄能电站压力管道斜井非爆破掘进机成井工艺

权利要求书

1.抽水蓄能电站压力管道斜井非爆破掘进机成井工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(A)在压力管道上水平段(3-1)内，以斜井轴线(3-8)和上水平隧道轴线(3-9)的交线为基础，以采用设备的单件最大重量和体积为依据，设计辅助隧道，使辅助隧道达到所需要的断面；根据掘进设备的重量和体积安装提吊设备的钢结构；施工满足定向导孔钻机(3-6)、反井钻机(3-10)和掘进机(3-14)安装所需要的混凝土基础；安装定向导孔钻机(3-6)，利用定向导孔钻机(3-6)钻进，形成超前导向孔(3-7)；

(B)安装反井钻机(3-10)，利用反井钻机(3-10)将步骤(A)中钻好的超前导向孔(3-7)进行扩孔，形成导井(3-19)；

(C)施工掘进机锁口(3-18)，锁口(3-18)长度满足掘进机(3-14)安装高度；安装掘进机(3-14)，掘进机(3-14)包括掘进机钻头(3-20)、支撑推进系统(3-21)、操作控制台(3-15)、安全防护平台(3-17)和临时支护平台(3-16)；将掘进机框架上的支撑靴板支撑在锁口上；利用掘进机将步骤(B)中形成的导井(3-19)开挖成斜井井筒(3-22)；

在步骤(A)中，利用定向导孔钻机(3-6)由上向下钻进直径为200mm的超前导向孔(3-7)，采用随钻测量及螺杆钻具纠偏，达到纠偏斜率小于0.3％，在超前导向孔(3-7)与压力管道下水平段(3-3)贯通后，拆除定向导孔钻机(3-6)；

步骤(B)包括如下具体步骤：

(B.1)利用反井钻机和导孔钻头由上至下对步骤(A)中钻好的超前导向孔(3-7)进行扩孔，直至反井钻机钻杆(3-12)下放到超前导向孔(3-7)的下端孔口处，形成扩钻超前导孔(3-11)；

(B.2)拆除反井钻机钻杆(3-12)上的导孔钻头，然后安装上直径大于或等于1.4m的扩孔钻头(3-13)，由下向上对步骤(B.1)中形成的扩钻超前导孔(3-11)进行扩孔，形成直径大于或等于1.4m的导井(3-19)，扩孔完成后拆除反井钻机(3-10)；

在步骤(B.2)中安装的扩孔钻头具有扩孔钻头防坠机构，所述扩孔钻头防坠机构包括：防坠螺栓(1-1)和防坠螺母(1-3)，所述防坠螺栓(1-1)上端外壁上设置有螺纹，所述防坠螺栓(1-1)下端端头固定连接有防坠构件(1-2)；中心管(1-12)与钻头体(1-11)连接处的中孔为大口端朝下的喇叭口，所述喇叭口上方和下方的所述中孔均为圆柱形通孔；所述防坠螺栓(1-1)的上端依次穿过所述中心管(1-12)的中孔和接头钻杆(1-13)的中心孔(1-14)并在所述接头钻杆(1-13)的上方与所述防坠螺母(1-3)螺纹连接，所述防坠螺母(1-3)的外径大于所述中心孔(1-14)的孔径，所述防坠构件(1-2)位于所述喇叭口处且所述防坠构件(1-2)下部的外径大于所述喇叭口小口端的孔径；所述接头钻杆(1-13)的下端与所述中心管(1-12)的上端固定连接，所述中心管(1-12)的下端与所述钻头体(1-11)固定连接。

2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站压力管道斜井非爆破掘进机成井工艺，其特征在于，在步骤(C)中，掘进机(3-14)的动力头驱动掘进机钻头(3-20)旋转和推进，采用滚刀破碎岩石，由上向下钻进，破碎的岩渣通过导井溜到压力管道下水平段(3-3)内。

3.根据权利要求1-2任一所述的抽水蓄能电站压力管道斜井非爆破掘进机成井工艺，其特征在于，步骤(B.1)中的导孔钻头包括：超前稳定器(2-3)、稳定连接器(2-4)、牙轮钻头(2-2)、钻头主体(2-1)和后置扶正器(2-5)，所述超前稳定器(2-3)的上端与所述稳定连接器(2-4)的下端同轴固定连接，所述稳定连接器(2-4)的上端与所述钻头主体(2-1)的下端同轴固定连接；所述牙轮钻头(2-2)的固定端与所述钻头主体(2-1)下端侧壁固定连接；所述后置扶正器(2-5)套设在所述钻头主体(2-1)的上端；在垂直钻头主体(2-1)中心轴的方向，所述后置扶正器(2-5)的外径与所述牙轮钻头(2-2)转动圆周的直径相等；所述牙轮钻头(2-2)上的牙轮数量为3～5个，并且沿所述钻头主体(2-1)中心轴的圆周方向均匀分布；所述钻头主体(2-1)中心设置有水眼(2-6)。