锚索、工字钢组合悬吊技术在风桥施工中的应用

文/赵宏伟

大阳煤矿是山西兰花科技创业股份有限公司的骨干矿井，年生产能力150万吨。为改变原有料石砌墙施工风桥的复杂工艺，大阳煤矿在四采区轨道运输大巷穿越3403回风顺槽时，大胆创新，采用了锚索、工字钢组合悬吊技术施工风桥，取得了显著的经济效益。

一、工程概况

四采区轨道运输大巷主要服务于四采区，巷道宽5.5m，高4m。在掘进过程中，遇顶板破碎，裂隙发育。根据巷道地质条件和矿压显现，以及3403综放工作面的接替进度，结合先进的技术和支护材料，决定在四采区轨道运输大巷穿越3403回风顺槽时，选择锚索、工字钢组合悬吊成为风桥支撑主体。

通过锚索将风桥的主体承重悬吊在深部基岩上，形成稳定的承载整体。这种支撑主体的优点是具有较高的承载能力和较好的可缩性，初始承载能力高，施工工艺简单。

二、材料选用及施工工艺

1.材料选用

锚索选用 Φ17.8×9m的钢绞线；工字钢选用12#工字钢，长度分8m和5.5m两种；背板选用长×宽×厚=600mm×500mm×120mm的水泥背板，选用S2360和Z2360树脂锚固剂。

2.施工工艺

当四采区轨道运输大巷掘进距离超过3403回风顺槽3m时，停止掘进，施工风桥。在四采区轨道运输大巷于3403回风顺槽立交处平行于四采区轨道运输大巷打锚索五组，每组两根；打好锚索后把5.5m工字钢悬吊在锚索上；然后在其上面铺设8m工字钢，间距500mm，8m工字钢两端头必须承载在实体煤上，以便减轻5.5m工字钢的承载力；接下来铺设水泥背板，水泥背板必须盖严工字钢；最后在水泥背板上铺设钢筋网，浇注混凝土形成风桥。

三、工程质量管理

在施工过程中，施工队组严格按制定的工艺程序和措施进行，各种材料规格必须与规定相符。技术要求：锚索张拉力不小于30MPa,锚索孔距允许偏差±150mm，锚索孔深允许偏差0～±200mm，锚索外露长度≤350mm。

施工风桥前，对巷道附近20m范围内的顶锚杆全部进行紧固，发现问题及时处理。施工时，锚索张拉必须使托盘紧贴煤体，如由于巷道顶部不平，必须垫平。五组锚索悬吊5.5m工字钢所形成的平面必须水平，防止铺设8m工字钢时前后滚动。施工过程中，对锚索的施工质量进行全面检查，并及时收集工程过程中的基础数据，为以后施工提供参考。

四、工艺研究与论证

1.安全性

锚索、工字钢组合悬吊技术在风桥施工中的应用，在大阳煤矿属首例，整个工程由于领导高度重视，施工前方案制定严密可靠，现场施工组织有序，质量监督管理到位，施工质量符合要求，使得该技术在风桥施工中顺利进行。

2.项目收益分析

锚索、工字钢组合悬吊技术在风桥施工中的应用，减少了以往风桥施工步骤（如扩帮、砌墙、打基础），与原先施工风桥相比，工期缩短了5天时间，材料节省了约0.5万元，同时极大地减轻了工人的劳动强度。

五、结论

实践证明，锚索、槽钢、工字钢组合悬吊技术在风桥施工中的应用，支撑体初始承载能力高，能够起到有效的支撑作用。采用这种新技术，不仅节省了风桥施工材料，而且缩短了施工工期，同时极大地减轻了工人的劳动强度。