Двухуровневая анкерная крепь зарекомендовала себя как наиболее эффективный способ поддержания сопряжений выработок с точки зрения безопасности горных работ, материальных затрат и удобства последующей их эксплуатации. Поэтому руководством ЗАО «Распадская угольная компания» было принято решение применить данный способ крепления сопряжений

Расчет параметров анкерной крепи первого уровня выполнен по инструкции. В связи с необходимостью проведение сбоек, по техническим и технологическим причинам, сопряжения проводимых выработок имеют значительные размеры, и их крепь должна быть дополнительно усилена для дальнейшей безаварийной эксплуатации. В качестве крепи усиления были приняты канатные анкеры АК02 ампульно-нагнетательного способа закрепления.

Ширина сопряжений (см. табл. 2) рассчитана по методике [3]. Для этого были составлены расчетные схемы (рис. 2).

Расчет крепи предусматривает увеличение несущей способности приконтурного массива пород кровли [4] за счет анкеров первого уровня с последующим закреплением упрочненного массива анкерами второго уровня (канатными) к вышележащим устойчивым породам кровли.

Расчет усиления крепи канатными анкерами выполнен с использованием основных положений теории свода [5].

Нагрузка на крепь усиления рассчитывается в зависимости от высоты свода ожидаемого обрушения пород кровли [6]:

P= 4/3*aby,

Где: а — полупролет свода обрушения с учетом зоны неупругих деформаций боков выработки; b — высота свода ожидаемого обрушения пород кровли; y — объемный вес пород кровли на величину свода, т/м3;

b=a/(f*k(k))

где: f — коэффициент крепости пород кровли; k(k) — коэффициент литотипности [7].

При проведении штреков в местах будущих сопряжений про-изводилось  усиление  крепи  канатными  анкерами. Затем  при формировании сопряжений  выработок  основная  анкерная крепь первого уровня и крепь усиления второго уровня устанавливались непосредственно в призабойном пространстве с заданным шагом (см. рис 1).

Для контроля смещений кровли на каждом сопряжении установлены индикаторы типа РГ3. Показания индикаторов ежесменно заносятся в журнал уже более года. За это время смещений кровли выявлено не было (см. табл. 2). В случае выявления смещений запланировано упрочнение пород кровли путем закачивания через канатные анкеры АК02 полимерных смол.

Первоначально для крепления сопряжений (см. рис. 1) рассматривались два варианта: рамное и анкерное крепление. Из-за значительной трудоемкости возведения временной и основной крепи для обеспечения безопасности работ при рамном креплении был выбран второй вариант. В табл. 3 представлено сравнение экономических показателей крепления по аналогичным технологиям на примере сопряжения (см. рис. 1, в).

Как следует из табл. 3, в данных горнотехнических условиях применение двухуровневой анкерной крепи позволяет пример-но в 1,5 раза снизить трудоемкость и в три раза — затраты на крепление сопряжений.

В результате проведенных работ были сделаны следующие выводы о преимуществах анкерного крепления широких сопряжений подземных горных выработок по двухуровневой схеме в сравнении с рамной крепью:

• снижение металлоемкости и общих затрат на крепление в несколько раз;
• увеличение темпов формирования сопряжений вследствие значительного снижения трудоемкости доставки и установки крепи;
• обеспечение связывания и упрочнения пород сразу после монтажа крепи, в результате чего уменьшаются расслоения вмещающих пород и нагрузка на крепь;− снижение аэродинамического сопротивления горных выработок;
• крепь не препятствует проходу людей и транспортировке оборудования.