Для решения проблемы предложена техноло­гия крепления выработок с использованием сталеминеральных анкеров АКМ 20.01-01, имеющих значительную податливость. Закрепление анкеров в шпуре осуществляется на минеральные ампулы АМК. Одно из главных достоинств ампул с мине­ральной композицией в том, что при установке анкерной крепи отсутствует процесс размешива­ния ампулы в шпуре. Согласно инструкции, для установки сталеполимерных анкеров необходима частота вращения бурового инструмента 600-800 об/мин. Сталеминеральная анкерная крепь не имеет такого ограничения и может быть установ­лена перфоратором ударно-вращательного дейст­вия с частотой вращения 100 об./мин., что особен­но актуально в условиях рудников.

Сталеминеральный анкер представляет собой комбинацию хвостовика из цельновитой арматуры и грузонесущего стержня из стального прутка с особой конструкцией концевика, см рис. 1-а.

В выработках, проводимых в условиях угольных пластов, склонных к горным ударам и внезапным выбросам угля, анкерная крепь долж­на иметь податливость не менее 50 мм [\], Отличительной конструктивной особенностью сталеминеральных анкеров АКМ 20.01-01 являет­ся способность удлиняться без потери несущей способности в диапазоне нагрузок от 9 - 14 те не менее чем на 10%, до разрыва (рис. 2). Это позво­ляет применять анкер в условиях угольных пла­стов, склонных к горным ударам [\]. Закрепление анкеров в шпуре осуществляется на ампулы с ми­неральной композицией АМК (рис. 3).

Опыт применения показал, что ампулы АМК выгодно отличаются от ампул с полиэфирными смолами по следующим позициям:

Следует отметить что, ампулы с минеральной композицией не токсичны в отличие от ампул с полиэфирным составом. В слабо проветриваемых горных выработках шахт этот фактор играет важ­ную роль при охране труда горнорабочих. Ампу­лы АМК имеют повышенный срок хранения, от года и более, в отличие от гарантийного срока хранения ампул с полиэфирным составом (6 меся­цев со дня изготовления). При транспортирова­нии ампул с полиэфирным составом по железной дороге в летние месяцы гарантийный срок их хранения сокращается до 3 месяцев.

Особенность сталеминеральной анкерной кре­пи АКМ 20.01-01 в том, что минеральная ампула может быть установлена только с анкерным стержнем АКМ 20.01-01, что исключает риск некачественной установки анкеров в целом.

Рассмотрим подробно технологию установки сталеминеральной анкерной крепи см. рис. 4. Пер­воначально закрепление анкера происходит за счёт создания предварительного натяжения (более 2,5-3 те) при затягивании гайки. При этом за счёт конструктивной особенности концевика анкера у дна шпура возникает клиновой эффект (уплотне­ние и распор минеральной композиции между стенками шпура и концевиком), что обеспечивает несущую способность крепи более 3 те сразу по­сле установки, а также сшивку и упрочнение по­род. Далее происходит отвердение закрепляющего материала и набор несущей способности крепи до паспортного значения.

Выводы

1. К числу перспективных направлений при­менения анкерной крепи в сложных горно­геологических и горнотехнических условиях угольных шахт, следует отнести внедрение стале­минеральных анкерных крепей.
2. Поддержание горных выработок при от-работке угольных пластов, склонных к горным ударам, сталеминеральной анкерной крепью воз­можно без использования дополнительных демп­фирующих элементов за счет конструктивных особенностей анкерных стержней АКМ 20.01-01, удовлетворяющих требованиям Инструкций.
3. В отличие от ампул на основе минераль­ных композиций, материалы полиэфирных ампул относятся к 3-му классу опасности, а полимеризо­ванный закрепляющий материал имеет сравни­тельно низкую термостойкость, которая может приводить к отказам крепи в условиях угольных пластов, склонных к самовозгоранию.
4. В условиях поддержания горных вырабо­ток с обводненными вмещающими породами и длительным сроком службы ампулы с минераль­ной композицией типа АМК обеспечивают на­дёжное закрепление анкеров, безопасность веде­ния горных работ и рекомендуются к применению согласно новой Инструкцией.