Анкерная крепь, в отличие от крепи поддерживающего типа, сразу же после установки обеспечивает связы­вание и упрочнение массива пород в кровле и боках выработки и активно противодействует развитию смещений и деформаций пород. Это преимуще­ство позволяет при значительно мень­шем расходе металла в шахте обеспечить повышение устойчивости и надежности поддержания вырабо­ток. Другим преимуществом анкерной крепи является возможность полной механизации крепления, в результате значительно снижается трудоемкость проходческих работ и возрастает скорость проведения выработок. На месторождениях Кузбасса с пологим и наклонным залеганием угольных пластов ежегодно проводится свыше 250 км подготовительных выработок, закрепленных анкерной крепью. Со временные технологии анкерного крепления подготовительных и капи­тальных горных выработок включают двухуровневую схему крепления с ис­пользованием канатных анкеров глу­бокого заложения.

Технология двухуровневого ан­керного крепления достигла широко­го применения на шахтах и рудниках России, Казахстана и Украины. В Кузбассе накоплен большой опыт применения канатных анкеров для усиления и поддержания горных вы­работок в различных горно-геологических условиях: выработки и сопря­жения шириной до 12 м; демонтаж­ные и монтажные камеры; усиление крепи и сохранение штреков для ис­пользования в качестве газодренаж­ных каналов и организации запасных выходов, работа без механизирован­ной крепи сопряжения; работа на ма­лых и на больших более 1 км глуби­нах и в зонах нарушений; бесфунда­ментный монтаж ленточных конвейе­ров и подвесных монорельсовых до­рог (МПД).

Канатные анкеры позволяют эф­фективно и безопасно крепить под­земные выработки большого сече­ния, шириной до 12 м (рис. 2) [7]. Обеспечивается безопасность работ, малая металлоёмкость и трудоём­кость возведения крепи, не загро­мождается пространство выработки, позволяющая свободно транспорти­ровать оборудование и др.


Преимуществом данной техноло­гической схемы является: экономия материальных затрат; низкая трудоём­кость при установке и доставке; не препятствует проходу людей и транс­портировке оборудования; повыше­ние безопасности работ при монтаже механизированного комплекса.

Получен положительный результат применения канатных анкеров для крепления выработок и сопряжений большой ширины на шахтах Кузбасса: шахта «Распадская» (сопряжения не­правильной формы, большого сечения, отказ от специальной крепи (двутав­ровая балка) и рядов рудных стоек); шахта «МУК-96» (монтажные камеры шириной 9 м, сопряжения шириной более 12 м, усиление крепи позволи­ло отказаться от рудной стойки и об­легчить передвижение людей и мон­таж комплекса в камере); шахта «Рас­падская - Коксовая» (сопряжения не­правильной формы, большого сече­ния, усиление крепи канатными анкерами позволило отказаться от специ­альной крепи (двутавровая балка) и рядов рудных стоек).

Разработаны схемы проведения и крепления анкерной крепью, предва­рительно пройденных демонтажных камер (однокамерные и двухкамерные) по пластам малой, средней и большой мощности (рис. 3).

На тонких пластах применение предварительно пройденной демонтажной камеры (ППДК) позволяет зна­чительно снизить сроки демонтажа ме­ханизированных комплексов за счёт от­сутствия простоя, обусловленного ожиданием формирования демонтаж­ной камеры проходческим комбайном. Поддержание предварительно прой­денных демонтажных камер канатными анкерами АКОl и АКО2 на мощных пластах значительно снижает сроки де­монтажа механизированного комплекса и трудоемкость процесса, обеспечивая безопасность горных работ.

Канатные анкеры применяются в демонтажных камерах формируемых очистным комплексом (рис. 4). При этом удаётся снизить нагрузку на сек­цции, уменьшить провесы сетки, что приводит к повышению темпов де­монтажа, также обеспечивая безопас­ность горных работ.

На шахтах Кузбасса накоплен опыт применения ППDК закреплённых стальными анкерами и канатными ан­керами AKOl, АКО2: «Берёзовская», «Чертинская-Южная», «Талдинская­Западная-1», «№7 ИК «Соколов­ское»», «Колмогоровская-2», «№7», «Котинская», «Комсомолеu», «им. 7 Ноября», «Салек», «Владимирская», «Костромовская».

Для работы . очистного забоя без механизирован­ной крепи сопряжения ус­пешно применяются канатные анкеры, усиливая крепь подготовительных выработок (рис. 5).
В соответствии с расчёт­ными параметрами штреки крепятся стальными и канат­ными анкерами, обеспечивая запаздывание посадки пород кровли штреков, либо при необходимости (повторное использование, газодренажный канал, запасной выход) сохранение выработки (рис. 6).

Таким образом, обеспечиваются эффективные и безопасные условия ведения горных работ на сопряжении с павой, без необходимости примене­ния механизированной крепи сопряжения.

Преимуществом разработанной технологической схемы является: применение канатных анкеров в ка­честве крепи усиления в выработках с рамной, рамно-анкерной и анкерной крепью; уменьшение количества ди­намических проявлений в зоне опор­ного давления в районе очистного за­боя и повышение безопасности работ на сопряжениях, местах перегруза горной массы и размещения оборудо­вания; создание эффективных и безопасных условий для проведения работ на сопряжениях очистного за­боя со штреком, а также прохода лю­дей и транспортирования оборудова­ния; повышение производительности очистного забоя за счёт сокращения времени концевых операций (пере­движка головной и хвостовой части забойного конвейера), исключения применения механизированной крепи сопряжения, передвижка которой в выемочном цикпе занимает значи­тельное время и индивидуальной кре­пи усиления на сопряжении со штре­ком; снижение трудоёмкости конце­вых операций.

Усиление крепи штреков канатны­ми анкерами для различных цепей применяется на шахте: «Октябрьская», «Байкаимская», «Чертинская-Коксовая», «Южная», «Берёзовская», «Первомай­ская», «Романовская», «Владимирская», «Южная», «Коньюхтинская-Южная».

Для монтажа подвесных монорельсовых дорог раз­работаны специальные ка­натные анкеры в отличие от традиционной технологии крепления на 2 сталеполи­мерных анкера (рис. 7). Ста­леполимерные анкеры под­вески МГШ закрепляются на уровне основной крепи (рис. 7, а). Анкерная крепь первого уровня не рассчи­тана на дополнительные на­грузки при движении дизелевоза, при этом увеличива­ется контур неустойчивых пород, расслаивается и обрушается кровля.

Канатные анкеры под­вески МПД закрепляются в устойчивых породах кровли, при этом основная крепь выработки не нагру­жается от движения дизе­певоза (рис. 7, б). Канат­ные анкеры обладают вы­сокой несущей способно­стью и гибкостью, что по­зволяет устанавливать их в выработках любой высоты.

Для монтажа МГШ разработаны два типа анкеров: в капитальных и подготови­тельных выработках АКО 1-121 и в подготовительных выработках AKOl-25. Применение AKOl-121 в сравнении сталеполимерными позво­ляет в 2 раза увеличить несущую спо­собность подвеса и уменьшить металлоёмкость конструкции.

Канатный анкер AKOl-25 с гайкой­подвесом является многофункцио­нальным и позволяет повторно ис­пользовать ее после демонтажа МГШ.

Преимуществом разработанных кон­струкций является: повторное использование гайки-подвеса; после демон­тажа анкер может использоваться в качестве крепи усиления и значи­тельно снизить капитальные и экс­плуатационные затраты на крепле­ние; повышение темпов бурения и снижение удельных затрат за счет эффективного закрепления в шпу­рах диаметром 27 мм.

Перечень шахт применяющих ка­натные анкеры для подвески моно­рельсовых дорог: «№7», «Абашевская», «Берёзовская», «Г рамотеинская», «Коп­могоровская 2», «Костромовская», «Ко­тинская», «Красноярская», «Кушеяков­ская», «Осинниковская», «Первомай­ская», «Талдинская-Западная», «Чер­тинская-Южная», «Южная».

Разработан и обоснован бесфун­даментый монтаж ленточных конвей­еров на комбинированные и канатные анкеры с полным заполнением шпура минеральной композицией (рис. 8) [8]. Анке­ры закрепляются в почве за пределами свода давления, что обеспечивает гаранти­рованное закрепление.

Технология не чув­ствительна к обводнён­ности выработок в от­личие от монтажа станций на полимер­ные смолы, применима в условиях слабых по­род почвы, а также оставления пачки угля, не требует земляных и бе­тонных работ как при традиционной техноло­гии монтажа на бетон­ных фундаментах.

Технология бесфундаментного монтажа ленточных конвейеров внедрена на шахтах (установлено более 25 лен­точных конвейеров): «Чертинская Коксовая» — 2П100, «им. 7 Ноября»

lП-120, КПКТ-1200, «Красно­ская» — КПК-1200, lППТ-1200-03, «Северная» ОАО «Воркутауголь» — ЗП120Б, «Комсомолец» — 2П1000А, lППТ-1200, КПКТ-1200, «Полыса­евская» — lППТ-1200-03, «Шахта­разрез «Инской» ЗППТ-1000, 2ппт-1000 и др.

Группа компаний «РАНК-2», «АМК» и «АМК ШСУ» в Кузбассе за­нимается разработкой и производст­вом анкерной продукции. На горно­добывающих предприятиях имеется цепый ряд проблем связанных с под­держанием горных выработок, на­пример крепление восстающих в ос­лабленных зонах, которые необхо­димо решать с использованием пред­лагаемых технологий. На современном этапе развития технологий до­бычи полезных ископаемых необхо­димо совершенствовать конструкции и способы анкерного крепления, в том числе и на рудных месторожде­ниях [9].