На рудниках Казахстана, Ал­тая и Бурятии, а также шахтах Кузбасса, Воркуты, Сахалина, Якутии и Украины получен значи­тельный опыт применения двух­уровневой анкерной крепи, что позволяет решить следующие задачи:

Перераспределение напряжений в массиве горных пород при проведении и поддержании широких выработок и их сопряжений сопровождается значительными горизонтальными и вертикальны­ми смещениями пород, как по кон­туру выработки, так и во вмещаю­щем массиве. Формирование зон деформаций при дезинтеграции массива способствует увеличению фактического поддерживаемого пролёта выработки от ширины выработки (от В до В+дl) и высо­ты расслоения до (0,5-О,7)8, что делает невозможным поддержание вы­работки без дополнительного усиления крепи.

Традиционно для усиления кре­пи широких горных выработок ис­пользуют стоечную, смешанную и рамную крепь. В сравнении с ними анкерная крепь обладает следую­щими преимуществами:

• снижение металлоёмкости и общих затрат на крепление в не­сколько раз;
• увеличение темпов форми­рования сопряжений вследствие значительного снижения трудоём­кости 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.

Поэтому для обеспечения ус­тойчивого состояния широких вы­работок и их сопряжений на весь период эксплуатации наиболее целесообразным является при­менение двухуровневой схемы анкерного крепления, где кроме анкеров длиной менее высоты выработки (1 уровень), использу­ются анкеры глубокого заложения (11 уровень). Анкеры второго уров­ня закрепляются в устойчивых породах кровли - за пределами свода естественного равновесия с учётом ослабления и деформации боков выработки, рисунок 1. При этом неустойчивые породы кровли скрепляются анкерами первого уровня и «подвешиваются» на ан­керах второго уровня к устойчи­вым породам кровли.

На сегодняшний день ООО «РАНК 2» накоплен богатый опыт применения канатныханкеровАКО1 для усиления крепи выработок на шахтах Кузбасса в сложных горно­геологических и горно-технических условиях, в том числе для крепления широких выработок и их сопря­жений: ш. «Комсомолец», ш. «Костромовская», ш. «им. 7 Ноября», ш. «Красноярская», ш. «Романов­ская», ш. «Чертинская-Коксовая», ш. «Байкаимская», ш. «Владимир­ская» и другие. Практика показала, что анкеры АКО1 могут быть успеш­но использованы в качестве крепи усиления в выработках с анкерной, рамно-анкерной и рамной крепью.

В качестве примера можно выделить ш. «Байкаимскую», где по предлагаемой схеме была за­креплена монтажная камера 2бис и ее сопряжения с вентиляцион­ным и конвейерным штреками. Ширина монтажной камеры 2бис составила 9,0 м, высота - 3,7 м, ширина и высота штреков - 4,5 м и 3,7 м, соответственно. Кре­пление производилось анкерной крепью по двухуровневой схеме: комбинированные анкеры перво­го уровня АКМ20.01 и канатные анкеры АК01 в качестве крепи второго уровня. Схемы анкерной крепи монтажной камеры 2бис и ее сопряжения с конвейерным штреком показаны на рисунках 1 и 2, соответственно.

Канатные анкеры АКО1 обла­дают многофункциональностью и могут быть применены для многих технических приложений, имеют высокую несущую способность (21 т), за счёт гибкости каната мо­гут устанавливаться в выработках небольшой высоты. Применение канатных анкеров в качестве крепи усиления способствует повыше­нию надёжности работы основной крепи и безопасности условий поддержания широких выработок и их сопряжений.

До недавнего времени един­ственным способом анкерного крепления монорельсовой подвес­ной дороги (МПД) являлся монтаж анкерного подвеса к кровле вы­работки двумя-четырьмя сталепо­лимерными анкерами, рисунок 3.

Основными недостатками дан­ного способа являются сравни­тельно высокие материала- и трудоемкость выполнения работ, низкая несущая способность ан­керного подвеса.

Зачастую для монтажа МПД используются анкеры близкой длины с анкерами основной крепи, как показано на рисунке 4-а. При движении дизелевоза возможно дополнительное нагружение ос­новной крепи свыше допустимого предела, что может привести к увеличению свода обрушения и разупрочнению пород кровли, ри­сунок 4-а, вплоть до её обрушения вместе с крепью.

Для повышения безопасности горных работ длина анкеров под­вески монорельсовой дороги вы­бирается с учетом закрепления их выше анкеров основной крепи выработки на величину не менее 0,5-1,0 м. При этом установка сталеполимерных анкеров в не­которых выработках становится весьма затруднительной,поэтому ООО «РАНК 2» для монтажа МПД были разработаны канатные анке­ры АКО1-121 , рисунок 5, с высокой несущей способностью, которые из-за их гибкости можно использо­вать в выработках любой высоты.

Канатные анкеры закрепляются в устойчивых породах кровли и дополнительного нагружения ос­новной крепи при движении дизе­левоза не происходит, рисунок4-б.

Применение канатных анкеров подвески монорельсовых дорог АКО1-121 позволяет зна­чительно снизить сроки монтажа МПД, матери­алоёмкость крепи, тру­доемкость и объёмы до­ставочно-транспортных работ, что приводит к сни­жению затрат на подвеску монорельсовых дорог в два и более раз.

С учётом недостатков существующих, показан­ных в таблице 2, была раз­работана новая технология бесфундаментного мон­тажа станций ленточных конвейеров, которая за­ключается в закреплении станции на анкеры, уста­навливаемые в почву вы­работки и закрепляемые по всей длине шпура мине­ральной композицией.

Надёжность закрепле­н и я конвейера обеспе­чивается закреплением анкеров в устойчивых по­родах почвы за пределами зоны неупругих деформа­ций, как показано на ри­сунке 6. Если, изготовлен­ные из стального прутка, анкеры АКМ20.01, невоз­можно использовать из-за повышенного опрокиды­вающего момента или размеров зоны неупругих деформаций, применяют­ся канатные анкеры АКО1.

Технология бесфунда­ментного монтажа стан­ций ленточных конвейе­ров состоит из следую­щих основных этапов:

1. бурение шпуров в почве выработки со­гласно маркшейдерской съёмки и расположения монтажных отверстий в подрамнике станции конвейера;
2. установка анкеров типа АКМ или АКО1 (см. рис. 4) на две ампулы АМК (L=400 мм) с минеральной композицией;
3. затворение водой минераль­ной композиции и заполнение рас­твором оставшейся части шпура;
4. создание предварительного натяжения анкеров посредством затягивания гаек;
5. протяжка гаек после окон­чания монтажа всех узлов привода ленточного конвейера (8-1 О сут.).

В сравнении с альтернатив­ными, предлагаемая технология монтажа ленточных конвейеров позволяет существенно снизить материальные затраты, а также сократить сроки монтажа обору­дования.

Технология монтажа ленточных конвейеров и другого стационар­ного шахтного оборудования на анкеры, закрепляемые минераль­ной композицией, позволяет:

• в несколько раз снизить тру-доёмкость работ и сроки монтажа оборудования;
• в 2-3 раза снизить затраты на материалы и заработную плату рабочих;
• эффективно закреплять обо­ру до ван ие в различных горно­геологических условиях, включая горные выработки с высокой об­воднён ностью, как малой, так и высокой крепостью пород почвы;
• за счет закрепления анкеров в устойчивых породах основной почвы и по всей длине шпура, повысить надежность монтажа в сравнении с существующими тех­нологиями.

На сегодняшний день по пред­лагаемой технологии смонтиро­вано уже более 50 ленточных кон­вейеров различных типоразмеров на следующих шахтах: «Чертин­ская Коксовая», «им. 7 Ноября», «Красноярская», «Комсомолец», «Полысаевская», «Шахта-разрез «Инской», Филиал «Шахта Аба­шевская» (ОАО ОУК «Южкузбас­суголь»), Шахта №7, ОАО «Рас­падская» и др.

Согласно инструкции в вы­работках, проводимых в породах отнесенным к опасным по горным ударам и выбросам, анкеры должны иметь податливость не менее 50 мм и при смещениях свыше 50 мм. От­личительной особенностью стале­минеральных анкеровАКМ 20.01-01 (см. рис 8-а) с расчётной несущей способностью 11 те является спо­собность удлиняться без потери несущей способности при нагрузке 14 те не менее чем на 10% до раз­рыва, см. рис. 9. Это дает возмож­ность применять анкер в условиях удароопасных месторождений.  Отличительной особенностью анкерной крепи производимой ООО «РАНК 2» и ООО «АМК» являет­ся возможность её закрепления на ампулы с минеральной композици­ей, см. рис. 1 О. Для закрепления ан-керов ампулы АМК предварительно замачиваются в воде на 12-60 с., досыпаются к дну шпура, после чего производится установка анкера, предварительное натяжение анкера производится сразу после установки без ожидания отвержде­ния закрепляющего материала.