單軌吊錨索、錨桿聯合懸吊技術應用

侯志軍 王 鑫

（1.陽煤集團七元公司，山西 晉中 045400；2.陽煤集團開元公司，山西 晉中 045400）

為了解決單軌吊軌道和起重懸吊安全、快速運輸等問題，根據陽煤集團七元公司的實際頂板結構，進行了單軌吊錨索、錨桿聯合懸吊技術應用研究和實驗，取得了成功。

1 工程概況

9#煤七采區煤層賦存情況，東部為9#煤層，煤厚3.37～4.41m，平均4.0m；西部為合并區，煤厚5.5～5.89m，平均5.7m。9711工作面開口位于9#煤層區內，向西逐漸進入9#煤合并區。合并區煤層結構：1.4（0.3）1.4（0.2）2.4,9#煤煤層結構：1.4（0.2）2.4，合并區與9#煤煤層均屬復雜結構。直接頂為砂質泥巖和泥巖，以砂質泥巖為主，厚度21.99～1.15m，平均厚度11.5m；基本頂為灰色中粒砂巖，厚度9.40～4.20m，平均厚度6.9m。

2 單軌吊懸掛方案研究

單軌吊軌道采用工業標準（DIN20593）的專用軌道I140V，每節長3m，寬69mm，高198mm，中板厚8mm，屈服強度≥355MPa，抗拉強度490～630MPa，道岔與彎軌間、軌道連接處均采用專用法蘭螺栓連接。I140V型軌道截面圖如圖1所示。

圖1 I140V型軌道截面圖

設計采用錨索、錨桿交替懸掛方式，軌道的懸掛點均由一根錨索、雙錨桿聯合懸吊。軌道吊掛選用雙鏈單吊掛板單U型卸扣吊掛方式，吊鏈鉛垂偏角不大于60°。重軌采用兩根Φ18×90吊掛鏈，一根吊掛鏈采用一個吊掛板用兩根錨桿固定，另一根吊掛鏈采用一個U型吊掛卸扣一根錨桿固定。

吊掛點的錨桿采用M22×2.5的高強度錨桿(每根錨桿配雙螺帽)，錨桿直徑不小于Ф22mm，錨桿長度不小于2.4m，螺紋長度不小于150mm，錨深不小于1.6m，錨固長度不小于0.7m；錨索采用Φ17.8mm×6.2m錨索，錨固長度不小于1.2m，單根錨索錨固力不小于160kN，懸掛示意圖如圖2所示。

圖2 單軌吊懸掛示意圖

吊掛錨索、錨桿布置在原支護鋼帶中間，垂直巷道頂板平面。錨桿距北幫1.6m，每個吊掛點重軌連接處往前20cm處打第一根吊掛錨桿，第一根吊掛錨桿往前22cm處打一根吊掛錨索，吊掛點重軌連接處往后20cm處打第二根吊掛錨桿。

打好吊掛錨桿，需等待至少30min后，對錨桿錨固力進行檢測，檢測合格后方可進行吊掛重軌作業。若檢測不合格，進行重新補打。

打好兩個吊掛點后，進行安裝重軌，重軌吊掛選用雙鏈單吊掛板單U型卸扣吊掛方式。重軌采用兩根Φ18mm×90mm吊掛鏈，一根吊掛鏈采用一個吊掛板用兩根錨桿固定，另一根吊掛鏈采用一個U型吊掛卸扣一根錨桿固定，錨桿端頭雙螺帽要擰緊。

3 應用效果分析

9711工作面范圍的巷道需吊掛軌道總長3645m。吊掛軌道全部采用錨索、錨桿聯合懸吊，在單軌吊運行過程中采用實時監測，巷道劃分區段，每個區段都設立觀測點。做好記錄：懸吊點巷道、單軌吊位移觀測記錄；錨索、錨桿支護所受載荷監測。監測時長為28d，每隔7d觀察記錄結果一次，共記錄4次。監測結果如下：

表1 巷道高度及單軌吊支護檢測結果

監測記錄表明：錨索、錨桿聯合懸吊在承載輔助運輸時載荷穩定，完全可以滿足要求；錨索、錨桿聯合懸吊支護在煤巷中起到了明顯的作用，在單軌吊承擔輔助運輸任務時也很好地控制了頂板的下沉量。

4 結語

（1）綜放工作面頂板不穩定的情況下，采用單一懸吊錨桿難以支撐單軌吊輔助運輸工作，根據圍巖結構決定采用錨索和錨桿聯合懸吊。

（2）通過監測可知，錨索、錨桿聯合懸吊不僅在支護方面可以很好地控制頂板的下沉量。

（3）錨索、錨桿聯合懸吊方式，有效保障了輔助運輸量。