Увеличение размеров выемочных полей в отдельных слу­чаях неизбежно приводит к пересечению ранее пройден­ных выработок (наклонных стволов, бремсбергов, уклонов, ходков и др.) механизированным комплексом. Также для решения вопросов проветривания, обеспечения эффектив­ности и безопасности ведения очистных работ при боль­ших размерах выемочных столбов (длина лавы 200-300м и выемочного столба - до 3000 м) проводятся разрезные печи. Эти выработки проводят заранее при формировании выемочного столба. К моменту приближения очистного забоя к участку переезда в зоне опорного давления крепь и контур выработки могут деформироваться, что значитель­но осложняет ведение горных работ и увеличивает затраты на поддержание выработок в момент их переезда.

До недавнего времени на шахтах Кузбасса и России крепление выработок, которые в дальнейшем предпо­лагалось переходить очистным забоем, осуществлялось металлической крепью (арочная крепь, КМПТ и т. п.) или анкерной крепью первого уровня (рис. 1), а ее усиление производилось деревянными стойками либо костровой крепью, что имело ряд существенных недостатков:

• высокая трудоемкость выполнения работ по доставке материалов;
• объем и вес крепи усиления достаточно велики;
• привлечение дополнительных работников (маши­нист дизелевоза и ГРП) на длительный срок для доставки материалов и монтажа крепи;
• загромождение рабочего пространства при усиле­нии крепи деревянными стойками осложняются проход людей и движение транспорта;
• препятствие проходу свежей струи воздуха в под­готовительные выработки, тем самым осуществляется некачественное проветривание;
• высокие затраты на материалы для усиления;
• установка стоек под лафет, равно как и их демонтаж, представляет большие трудности и сопряжена с опаснос­тью получения травм при падении стоек;
• при креплении переезжаемых выработок рамной кре­пью, а также при подъезде лавы требуется извлечение стоек у лавного бока выработки, тем самым снижается безопас­ность ведения очистных работ в зоне опорного давления, увеличивается трудоемкость концевых операций;
• низкие темпы перехода выработок очистным забоем в связи с необходимостью демонтировать крепь усиления;
• низкая эффективность совместной работы анкерной и стоечной крепей, так как стоечная крепь включается в работу после того, как произошли смещения пород кров­ли, поэтому не обеспечивает надежного усиления анкер­ной крепи и предотвращения развития трещиноватости, расслоений массива пород.

В настоящее время на шахтах не только Кузбасса, но и России в целом получило широкое применение двух­уровневое анкерное крепление с применением анкеров глубокого заложения с целью обеспечения устойчивости горных выработок. Угольные предприятия Кузбасса для предотвращения простоев очистного забоя, связанных с потерей устойчивости горных выработок при их переезде, дополнительно усиливают основную крепь. Так, шахтой им. 7 Ноября ОАО «СУЭК-Кузбасс» при переходе очистным забоем № 1358-1 промежуточных конвейерного и путевого уклонов № 31, помимо усиления крепи канатными анкерами, было произведено дополнительное усиление крепи бетонными тумбами.

Крепление промежуточного конвейерного и путевого уклонов № 31 осуществлялось следующим образом:
✓    основное крепление уклонов было выполнено ста­леполимерными анкерами АВ-20 (4шт. в ряду);
✓    усиление крепи осуществлено канатными анкера­ми глубокого заложения следующим образом:

• на промежуточном конвейерном уклоне № 31 по оси выработки выполнена установка ряда канатных анкеров типа AK0l L=7 мв сочетании с «продольным» подхватом из СВП22, также на расстоянии 0,35 м от правого бока установлен ряд ка­натных анкеров типа AK0l L=5 м в сочетании с демпферными шай­бами 300х300х8 мм;
• на промежуточном путевом уклоне № 31 по оси выработки и на расстоянии 0,35 м от левого бока выполнена установка двух рядов канатных анкеров типа AK0l L=7 м в сочетании с «про­дольным» подхватом из СВП, так­же на расстоянии 0,35 мот право­го бока установлен ряд канатных анкеров типа AK0l L=5 м в соче­тании с демпферными шайбами 300х300х8 мм;

✓    кроме того, выполнено дополни­тельное усиление крепи проме­жуточного конвейерного уклона путем возведения пенобетонных «тумб» и деревянной костровой крепи.«Тумбы»установленынавсем протяжении промежуточного кон­вейерного уклона № 31 со стороны входа очистного комплекса (рис.2).

Расстояние от первой «тумбы» до конвейерного штрека № 1358 - 30 м, следующие расположены через каждые 20 м. Между пенобетонными «тумбами» возведены по две деревянные «клетки» из шпального бруса на всю высоту выработки.

С целью приведения сокращающихся целиков угля в неудароопасное состояние, а также снятия напряжения с краевых частей угольного массива из промежуточного конвейерного и путевого уклонов № 31 выполнено бу­рение скважин диаметром 250мм и длиной 15 м в бока выработок в сторону очистного комплекса на всем их протяжении.

Силами ООО «РАНК 2», при поддержке техни­ческой службы шахты им. 7 Ноября в период перехода уклонов были выполнены геомехани­ческие исследования состояния при контурного массива пород.

Целью проведения геомеханических иссле­дований являлось определение интенсивности смещений пород кровли и боков уклонов для обоснования эффективности крепления и уси­ления крепи промежуточного путевого и про­межуточного конвейерного уклонов № 31 при переходе лавой № 1358-1.Данные исследования выполнялись путем визуального и инструмен­тального контроля состояния кровли и боков уклонов, при подходе и переходе их механизи­рованным комплексом. Фиксировались изме­нения показаний реперных станций типа РГб, РГ3 с последующими построениями графиков смещений и анализом изменений показаний. Согласно разработанной методике проводи­лись видеоэндоскопические обследования для оценки состояния вмещающих пород, и осущест­влялся контроль состояния при контурного мас­сива пород уклонов и сопряжений на наличие расслоений кровли с помощью видеоэндоско­пических исследований (рис. 3, 4, 5).

Как показано на схеме (см. рис. 3), в кровлю выработки устанавливались глубинные реперы РГб (глубина заложения - 1,8; 4; 5; 6; 7; 8 м), также в кровле на каждом участке установки замерных станций был отбурен шпур для видеоэндоскопи­ческих обследований. В бока выработки были установлены глубинные реперы РГ3 (глубина установки - 1, 2, 3 м).

Наблюдения выполнялись в период подхо­да и перехода очистным забоем промежуточ­ного конвейерного и путевого уклонов № 31 с 27.07.2013 по 13.08.2013.

Показания в ходе выполнения наблюдений:

• при переходе промежуточного конвейер­ного уклона №31 и промежуточного путевого ук­лона № 31 механизированным комплексом лавы № 1358-1 критических смещений вмещающих пород не выявлено. Параметры анкерной крепи первого и второго уровней выбраны правильно, что подтверждается фактическими проявлени­ями горного давления;
• при визуальном осмотре уклонов в зоне влияния опорного давления лавы № 1358-1 на­грузки на костровую крепь отмечено не было;
• в зоне опорного давления лавы № 1358-1 на участках промежуточного конвейерного уклона № 31 контакт пенобетонных «тумб» с кровлей отсутствовал;
• за весь период наблюдений зависания по­род кровли в выработанном пространстве не наблюдались;
• на основании проведенных видеоэндоско­пических обследований расслоения пород кров­ли выявлены на участке замерной станции № 8 на глубине от 4,7 до 4,8 (см. рис. 4), о чем также свидетельствуют показания установленного глубинного репера РГб (см. рис. 5), что подтверждает правильность выбора длины анкеров усиления;
• на исследуемых участках замерных станций №№ 1, 2, 4, 6, 9, 10, 11, 12, 13 расслоений пород кровли не вы­явлено.

На основании проведенного геомеханического исследо­вания состояния при контурного массива пород уклонов при их переезде очистным забоем можно сделать следу­ющие выводы: