单轨吊锚索、锚杆联合悬吊技术应用

侯志军 王 鑫

（1.阳煤集团七元公司，山西 晋中 045400；2.阳煤集团开元公司，山西 晋中 045400）

为了解决单轨吊轨道和起重悬吊安全、快速运输等问题，根据阳煤集团七元公司的实际顶板结构，进行了单轨吊锚索、锚杆联合悬吊技术应用研究和实验，取得了成功。

1 工程概况

9#煤七采区煤层赋存情况，东部为9#煤层，煤厚3.37～4.41m，平均4.0m；西部为合并区，煤厚5.5～5.89m，平均5.7m。9711工作面开口位于9#煤层区内，向西逐渐进入9#煤合并区。合并区煤层结构：1.4（0.3）1.4（0.2）2.4,9#煤煤层结构：1.4（0.2）2.4，合并区与9#煤煤层均属复杂结构。直接顶为砂质泥岩和泥岩，以砂质泥岩为主，厚度21.99～1.15m，平均厚度11.5m；基本顶为灰色中粒砂岩，厚度9.40～4.20m，平均厚度6.9m。

2 单轨吊悬挂方案研究

单轨吊轨道采用工业标准（DIN20593）的专用轨道I140V，每节长3m，宽69mm，高198mm，中板厚8mm，屈服强度≥355MPa，抗拉强度490～630MPa，道岔与弯轨间、轨道连接处均采用专用法兰螺栓连接。I140V型轨道截面图如图1所示。

图1 I140V型轨道截面图

设计采用锚索、锚杆交替悬挂方式，轨道的悬挂点均由一根锚索、双锚杆联合悬吊。轨道吊挂选用双链单吊挂板单U型卸扣吊挂方式，吊链铅垂偏角不大于60°。重轨采用两根Φ18×90吊挂链，一根吊挂链采用一个吊挂板用两根锚杆固定，另一根吊挂链采用一个U型吊挂卸扣一根锚杆固定。

吊挂点的锚杆采用M22×2.5的高强度锚杆(每根锚杆配双螺帽)，锚杆直径不小于Ф22mm，锚杆长度不小于2.4m，螺纹长度不小于150mm，锚深不小于1.6m，锚固长度不小于0.7m；锚索采用Φ17.8mm×6.2m锚索，锚固长度不小于1.2m，单根锚索锚固力不小于160kN，悬挂示意图如图2所示。

图2 单轨吊悬挂示意图

吊挂锚索、锚杆布置在原支护钢带中间，垂直巷道顶板平面。锚杆距北帮1.6m，每个吊挂点重轨连接处往前20cm处打第一根吊挂锚杆，第一根吊挂锚杆往前22cm处打一根吊挂锚索，吊挂点重轨连接处往后20cm处打第二根吊挂锚杆。

打好吊挂锚杆，需等待至少30min后，对锚杆锚固力进行检测，检测合格后方可进行吊挂重轨作业。若检测不合格，进行重新补打。

打好两个吊挂点后，进行安装重轨，重轨吊挂选用双链单吊挂板单U型卸扣吊挂方式。重轨采用两根Φ18mm×90mm吊挂链，一根吊挂链采用一个吊挂板用两根锚杆固定，另一根吊挂链采用一个U型吊挂卸扣一根锚杆固定，锚杆端头双螺帽要拧紧。

3 应用效果分析

9711工作面范围的巷道需吊挂轨道总长3645m。吊挂轨道全部采用锚索、锚杆联合悬吊，在单轨吊运行过程中采用实时监测，巷道划分区段，每个区段都设立观测点。做好记录：悬吊点巷道、单轨吊位移观测记录；锚索、锚杆支护所受载荷监测。监测时长为28d，每隔7d观察记录结果一次，共记录4次。监测结果如下：

表1 巷道高度及单轨吊支护检测结果

监测记录表明：锚索、锚杆联合悬吊在承载辅助运输时载荷稳定，完全可以满足要求；锚索、锚杆联合悬吊支护在煤巷中起到了明显的作用，在单轨吊承担辅助运输任务时也很好地控制了顶板的下沉量。

4 结语

（1）综放工作面顶板不稳定的情况下，采用单一悬吊锚杆难以支撑单轨吊辅助运输工作，根据围岩结构决定采用锚索和锚杆联合悬吊。

（2）通过监测可知，锚索、锚杆联合悬吊不仅在支护方面可以很好地控制顶板的下沉量。

（3）锚索、锚杆联合悬吊方式，有效保障了辅助运输量。