右旋全螺紋錨桿在管路吊掛中的改造與應(yīng)用

高寶安 李守廣 孫晉陽

（棗莊大興礦業(yè)有限責任公司，山東 棗莊 277319）

1 概況

棗莊大興礦業(yè)有限責任公司礦井采用立井開拓，-406m水平、-613m輔助水平上、下山聯(lián)合開采，主采煤層為2、3煤層，屬焦煤。礦井井田構(gòu)造復(fù)雜，井田內(nèi)斷層較發(fā)育。礦井2煤層具有弱沖擊傾向，3煤層及頂板具有弱沖擊性，礦井為瓦斯礦井，煤層均具有爆炸危險性，自燃發(fā)火期72d，防滅火主要以撒、注黃泥漿為主。

2 改造前存在問題

（1）該礦采區(qū)巷道使用的注漿管路、排水管路、防塵管路、壓風管路沿下山一次性敷設(shè)吊掛，由于巷道受礦井“三軟”煤層及采深采動影響，巷道經(jīng)常出現(xiàn)頂板下墜、幫部鼓起或開裂變形，將管路撐開，造成在用管路翹起、吊掛鉤懸空不受力，如將單獨不受力的掛鉤再重新測量焊接重新再吊掛，現(xiàn)場也很難讓吊掛鉤能鉤起管路。因為原巷道吊掛點預(yù)埋件是一個圓圈，加工后吊掛鉤要先鉤掛到管子上，然后再把吊掛桿鉤鼻掛到預(yù)埋件的圓圈內(nèi)，由于吊掛鉤鼻子一般要留20～30mm，掛上掛鼻后，管路鉤子自然就要離開20～30mm，如果想要換上的吊掛鉤能受力，就要起吊現(xiàn)場多根管子，重量大且易掰管路接口，同時現(xiàn)場一般不具備起吊條件，也就是說因巷道變形補加的管路吊掛鉤一般都無效。表現(xiàn)特別突出是低洼處的注漿管路，由于內(nèi)部沉淀的沙粒阻塞了泥漿的流動，泥漿壓力達到8～10MPa，管路在傾斜下山、“煤炮”及泥漿壓力等各種因素影響下，管路會自然蠕動下滑，造成管路“掰口”、漏漿、漏水、漏風等。

（2）每個月井下注漿管至少要漏黃泥漿4次，每次處理管路接頭及清理黃泥漿至少需要20輛礦車，5人花費3d時間完成，浪費人力物力。

（3）大量的黃泥漿從軌道巷或皮帶機道淌下來，將提升軌道或皮帶機道底板沖成溝，造成皮帶H架、軌道道板或架棚巷道棚腿失腳、懸空，危及皮帶運輸、軌道提升、巷道支護安全，影響安全生產(chǎn)。

（4）風、水管路接頭損壞處理，無形中會造成停風停水，影響采掘工作面打眼、放炮、防塵等工作。

（5）造成黃泥漿浪費，影響工作面老塘撒漿或密閉內(nèi)防滅火注漿。

（6）巷道管路吊掛點是一次性掛線打眼、預(yù)埋，管路吊掛鉤也是按管徑規(guī)格、數(shù)量一次性焊接出來。所以，巷道變形對管路吊掛安全隱患很多。

3 改造及優(yōu)化過程

（1）經(jīng)過歷次的應(yīng)急處置，掌握了管路吊掛鉤不受力的主要原因是巷道變形，管子鉤不能調(diào)節(jié)所致，選用Φ20右旋全螺紋錨桿和螺母，在每個單鉤背面焊上6分的鋼管，套到Φ20×800mm的全螺紋錨桿上，再用螺母將每個單鉤分開調(diào)節(jié)。如圖1，右螺旋全紋錨桿桿體1，桿體1的頂部設(shè)半圓狀吊鉤2，還包括在側(cè)面設(shè)有半圓掛鉤4的圓管3，圓管3套設(shè)在桿體1上，桿體1上旋入與桿體1上螺紋匹配的螺母5托住上述圓管3，所述半圓掛鉤4的開口朝上。

圖1 右旋全螺紋錨桿組合鉤

（2）根據(jù)現(xiàn)場使用的管徑和數(shù)量，用Φ12、Φ16、Φ20回收升井的圓鋼加工2寸、3寸、4寸、6寸管子的單鉤，在單鉤的背面焊上6分×60、90、150的短管，利用回收升井的右旋全螺紋錨桿截取500mm、600mm、800mm不等長度的連桿，一端或加工成鉤，或焊50×8帶鐵鉆Φ12孔，將每個單鉤用全螺紋錨桿組合在一起，管路吊掛組合鉤就做成了。如圖2，右螺旋全紋錨桿桿體1，桿體1的頂部設(shè)Φ12孔2，還包括在側(cè)面設(shè)有半圓掛鉤4的圓管3，圓管3套設(shè)在桿體1上，桿體1上旋入與桿體1上螺紋匹配的螺母5托住上述圓管3，所述半圓掛鉤4的開口朝上。

（3）在管路吊掛現(xiàn)場，將全螺紋錨桿組合鉤掛到或固定到巷道的預(yù)埋件上，原則上管徑小的放在上部，管徑大的放在下部，將管路掛進相對應(yīng)的單鉤中，因管路生根預(yù)埋件不一定水平，利用組合鉤的特點，用單鉤螺母調(diào)整，使單鉤與管路均勻受力，達到平直、美觀的效果。

圖2 右旋全螺紋錨桿組合鉤

4 右旋全螺紋錨桿組合鉤效果及經(jīng)濟效益分析

（1）右旋全螺紋錨桿組合鉤在現(xiàn)場使用、維修調(diào)整方便，可掛在幫部錨網(wǎng)上、吊掛點或卡在工字鋼棚梁及棚腿的任意位置，可1人對管路進行吊掛、調(diào)整，效率高，效果好；

（2）右旋全螺紋錨桿組合鉤可以多鉤組合、綜合聯(lián)用、雙鉤并用。不同的管徑都可以吊掛在一起，可在在用管路中增加管路、增加掛鉤，調(diào)換方便；

（3）利用井下回收大量的舊錨桿、螺紋錨桿、螺紋螺母加工而成，成本低，且可一次加工，多次使用；

（4）右旋全螺紋錨桿組合鉤拉伸強度和剪切強度大，承載能力強，適應(yīng)在平巷或26°傾向巷道、變形巷道中使用，管徑在Φ25～Φ159mm的管路中都可使用。

（5）改造前，每個月要投入管路應(yīng)急處理、清理泥漿人員60個工，改造后，每個月投入3個工，是改造前的5%，一年可節(jié)約人工費7000多元；

（6）改造后，每月節(jié)約黃泥漿費用1200元，一年可節(jié)約14400多元；

（7）使用井下回收的舊右旋全螺紋錨桿和螺母加工管路組合鉤，一年節(jié)約Φ12、Φ16、Φ20的圓鋼17000多元；

使用改造后的右旋全螺紋錨桿組合鉤，管路層間距與吊掛鉤受力均勻，間距均勻，傾角平直，感觀好，省時省工。