右旋全螺纹锚杆在管路吊挂中的改造与应用.pdf

1322019 年第 3 期 收稿日期 2018-08-30 作者简介 高宝安（1965-），男，山东省滕州市人，中共党员， 2013 年毕业于山东科技大学矿山机电专业，大学学历，工程师， 高级技师， 现任枣庄大兴矿业有限责任公司机电工区主任工程师。 右旋全螺纹锚杆在管路吊挂中的改造与应用 高宝安 李守广 孙晋阳 （枣庄大兴矿业有限责任公司，山东 枣庄 277319） 摘 要 在“三软”煤层回采巷道中，受采动和采深影响，巷道受压变形，造成管路掰口漏浆、漏水、漏风等不良影响， 利用右旋全螺纹锚杆加工可调节的组合钩，弥补了存在的缺陷，给安全生产带来了保障。 关键词 全螺纹锚杆 管路 吊挂 中图分类号 TD353.6 文献标识码 B doi10.3969/j.issn.1005-2801.2019.03.051 Retrofit and Application of Right - handed Full - thread Bolt in Pipe Hanging Gao Bao-an Li Shou-guang Sun Jin-yang Zaozhuang Daxing Mining Co., LTD., Shandong Zaozhuang 277319 Abstract In the “three soft“ coal seam mining roadway, affected by mining and mining depth, roadway deation under pressure, results in pipe crack leakage, water leakage, air leakage and other adverse effects. The use of right screw bolt processing adjustable combination hook makes up for the existing defects, has brought a guarantee to the safety of production. Key words full-threaded bolt pipe hanging 1 概况 枣庄大兴矿业有限责任公司矿井采用立井开 拓， -406m水平、 -613m辅助水平上、 下山联合开采， 主采煤层为 2、3 煤层，属焦煤。矿井井田构造复杂， 井田内断层较发育。矿井 2 煤层具有弱冲击倾向， 3 煤层及顶板具有弱冲击性，矿井为瓦斯矿井，煤 层均具有爆炸危险性，自燃发火期 72d，防灭火主 要以撒、注黄泥浆为主。 2 改造前存在问题 （1） 该矿采区巷道使用的注浆管路、 排水管路、 防尘管路、压风管路沿下山一次性敷设吊挂，由于 巷道受矿井“三软”煤层及采深采动影响，巷道经 常出现顶板下坠、帮部鼓起或开裂变形，将管路撑 开，造成在用管路翘起、吊挂钩悬空不受力，如将 单独不受力的挂钩再重新测量焊接重新再吊挂，现 场也很难让吊挂钩能钩起管路。因为原巷道吊挂点 预埋件是一个圆圈，加工后吊挂钩要先钩挂到管子 上，然后再把吊挂杆钩鼻挂到预埋件的圆圈内，由 于吊挂钩鼻子一般要留 2030mm，挂上挂鼻后，管 路钩子自然就要离开 2030mm，如果想要换上的吊 挂钩能受力，就要起吊现场多根管子，重量大且易 掰管路接口，同时现场一般不具备起吊条件，也就 是说因巷道变形补加的管路吊挂钩一般都无效。表 现特别突出是低洼处的注浆管路，由于内部沉淀的 沙粒阻塞了泥浆的流动，泥浆压力达到 8 ～ 10MPa， 管路在倾斜下山、“煤炮”及泥浆压力等各种因素 影响下，管路会自然蠕动下滑，造成管路“掰口”、 漏浆、漏水、漏风等。 （2）每个月井下注浆管至少要漏黄泥浆 4 次， 每次处理管路接头及清理黄泥浆至少需要 20 辆矿 车，5 人花费 3d 时间完成，浪费人力物力。 （3）大量的黄泥浆从轨道巷或皮带机道淌下 来，将提升轨道或皮带机道底板冲成沟，造成皮带 H 架、轨道道板或架棚巷道棚腿失脚、悬空，危及 皮带运输、 轨道提升、 巷道支护安全， 影响安全生产。 （4）风、水管路接头损坏处理，无形中会造 成停风停水，影响采掘工作面打眼、放炮、防尘等 工作。 （5）造成黄泥浆浪费，影响工作面老塘撒浆 或密闭内防灭火注浆。 1332019 年第 3 期 （6） 巷道管路吊挂点是一次性挂线打眼、 预埋， 管路吊挂钩也是按管径规格、数量一次性焊接出来。 所以，巷道变形对管路吊挂安全隐患很多。 3 改造及优化过程 （1）经过历次的应急处置，掌握了管路吊挂 钩不受力的主要原因是巷道变形，管子钩不能调节 所致，选用 Φ20 右旋全螺纹锚杆和螺母，在每个 单钩背面焊上 6 分的钢管，套到 Φ20800mm 的 全螺纹锚杆上，再用螺母将每个单钩分开调节。如 图 1，右螺旋全纹锚杆杆体 1，杆体 1 的顶部设半 圆状吊钩2， 还包括在侧面设有半圆挂钩4的圆管3， 圆管 3 套设在杆体 1 上，杆体 1 上旋入与杆体 1 上 螺纹匹配的螺母 5 托住上述圆管 3，所述半圆挂钩 4 的开口朝上。 图 1 右旋全螺纹锚杆组合钩 （2）根据现场使用的管径和数量，用 Φ12、 Φ16、Φ20 回收升井的圆钢加工 2 寸、3 寸、4 寸、 6 寸管子的单钩，在单钩的背面焊上 6 分 60、 90、150 的短管，利用回收升井的右旋全螺纹锚杆 截取 500mm、600mm、800mm 不等长度的连杆， 一端或加工成钩，或焊 508 带铁钻 Φ12 孔，将 每个单钩用全螺纹锚杆组合在一起，管路吊挂组合 钩就做成了。如图 2，右螺旋全纹锚杆杆体 1，杆 体 1 的顶部设 Φ12 孔 2，还包括在侧面设有半圆挂 钩 4 的圆管 3，圆管 3 套设在杆体 1 上，杆体 1 上 旋入与杆体1上螺纹匹配的螺母5托住上述圆管3， 所述半圆挂钩 4 的开口朝上。 （3）在管路吊挂现场，将全螺纹锚杆组合钩 挂到或固定到巷道的预埋件上，原则上管径小的放 在上部，管径大的放在下部，将管路挂进相对应的 单钩中，因管路生根预埋件不一定水平，利用组合 钩的特点，用单钩螺母调整，使单钩与管路均匀受 力，达到平直、美观的效果。 图 2 右旋全螺纹锚杆组合钩 4 右旋全螺纹锚杆组合钩效果及经济效益分析 （1）右旋全螺纹锚杆组合钩在现场使用、维 修调整方便，可挂在帮部锚网上、吊挂点或卡在工 字钢棚梁及棚腿的任意位置，可 1 人对管路进行吊 挂、调整，效率高，效果好； （2）右旋全螺纹锚杆组合钩可以多钩组合、 综合联用、双钩并用。不同的管径都可以吊挂在一 起， 可在在用管路中增加管路、 增加挂钩， 调换方便； （3）利用井下回收大量的旧锚杆、螺纹锚杆、 螺纹螺母加工而成，成本低，且可一次加工，多次 使用； （4）右旋全螺纹锚杆组合钩拉伸强度和剪切 强度大，承载能力强，适应在平巷或 26倾向巷道、 变形巷道中使用，管径在 Φ25Φ159mm 的管路中 都可使用。 （5）改造前，每个月要投入管路应急处理、 清理泥浆人员60个工， 改造后， 每个月投入3个工， 是改造前的 5，一年可节约人工费 7000 多元； （6）改造后，每月节约黄泥浆费用 1200 元， 一年可节约 14400 多元； （7）使用井下回收的旧右旋全螺纹锚杆和螺 母加工管路组合钩，一年节约 Φ12、Φ16、Φ20 的圆钢 17000 多元； 使用改造后的右旋全螺纹锚杆组合钩，管路层 间距与吊挂钩受力均匀，间距均匀，倾角平直，感 观好，省时省工。