Также накоплен опыт закрепления узлов ленточного конвейера анкерами с закачиванием в породы почвы полимерных смол. Применение данной технологии ограничено по причине
обводненности большинства шахтных выработок. Кроме того, в водоносных слоях пород почвы существуют течения, подземные ручьи, что делает невозможным применение полимерных
смол.
В связи с этим ООО «РАНК 2» была рассмотрена возможность анкерного крепления ленточных конвейеров непосредственно к почве выработки на минеральную композицию. Разработанная рецептура минеральной композиционной смеси позволяет работать в условиях большой обводненности, подземных водотоков и возможных сдвиговых нагрузок на анкерную крепь.
Подтверждение работоспособности минеральной композиции в сочетании с предлагаемой анкерной крепью в указанных горно-геологических и горнотехнических условиях на первом этапе потребовало проведения лабораторных испытаний. Для этого были изготовлены искусственные скважины из стальной трубы и бетона М-500 со сквозным отверстием диаметром 45 мм, а также анкеры АКМ20.01 с различными размерами головок на концевике (диаметрами 38 мм, 40 мм и 43 мм). Проверка прочности закрепления анкеров производилась штанговыдергивателем типа ВШГ-20 сразу после заполнения скважины замоченной в воде минеральной композицией и создания предварительного натяжения (рис. 1) без ожидания отверждения закрепляющего материала.
На рис. 2 представлены усредненные эмпирические диаграммы, отображающие смещения в скважине анкеров с различными размерами головок (U), закрепленных минеральной композицией в зависимости от прилагаемых нагрузок (N).
Лабораторные испытания показали, что при установке в обводненном шпуре анкеров с различными размерами головок на минеральную композицию обеспечивается значительная несущая способность сразу после установки крепи, без ожидания отверждения закрепляющего материала. Из рис. 2 видно, что при величине кольцевого зазора между головкой анкера и стенкой скважины — 1 мм (диаметр головки анкера 43 мм) нагрузочная характеристика анкера значительно выше, чем у двух других анкеров, задействованных в эксперименте. Поэтому в настоящее время для установки в шпуры диаметром 43 мм изготавливаются анкеры АК01 и АКМ20.01 с диаметром головки 41,5 мм, в шпуры диаметром 30 мм — анкеры с диаметром головки 28,5 мм.
Сравнение показателей монтажа приводной станции ленточного конвейера КЛК-1000по альтернативным технологиям
Расчет параметров анкерной крепи для монтажа станций ленточных конвейеров производится следующим образом. По гипотезе Цимбаревича [1, 2] пролет свода давления в почве горной выработки меньше пролета свода давления в кровле выработки на ширину призмы сползания. В соответствии с [3] рассчитываются максимальная глубина и контур свода давления в почве выработки. Затем, с учетом параметров свода давления, конструкции и горнотехнических условий работы ленточного конвейера определяются схема расположения анкеров, их типы и глубина заложения. Надежность закрепления конвейера обеспечивается закреплением анкеров в устойчивых породах почвы за пределами свода давления, (рис. 3). Если изготовленные из стального прутка анкеры АКМ20.01 невозможно использовать из-за повышенного опрокидывающего момента или параметров свода давления, применяются канатные анкеры глубокого заложения АК01.
Первый опыт закрепления разгрузочной, приводной, конце-вой и натяжной станций ленточного конвейера был получен на конвейерном штреке No1729 шахты «Комсомолец». Расчет анкерной крепи станций конвейера 2Л1000А с полным заполнением шпуров минеральной композицией произведен ООО «РАНК2». В горно-геологических условиях с неоднородной поч-вой в мульдовой части пласта минеральная композиция показала хороший результат, запуск ленточного конвейера прошел без осложнений. Авторский контроль за соблюдением технологии бурения и закрепления анкеров минеральной композицией, а также последующий мониторинг надежности закрепления конвейера осуществлялись специалистами ООО «РАНК2». За весь срок эксплуатации конвейера нареканий на качество его закрепления не было.
В сравнении с альтернативными предлагаемая технология монтажа ленточных конвейеров позволяет существенно снизить материальные затраты, а также сократить сроки монтажа оборудования, см. таблицу.
Технология монтажа ленточных конвейеров и другого стационарного шахтного оборудования на анкеры, закрепляемые минеральной композицией, позволяет:— в несколько раз снизить трудоемкость работ и сроки монтажа оборудования;— в 2-3 раза снизить затраты на материалы и заработную плату рабочих;— за счет закрепления анкеров в устойчивых породах основ-ной почвы и по всей длине шпура, повысить надежность монтажа в сравнении с существующими технологиями.
На сегодняшний день по предлагаемой технологии смонтировано уже более 25 ленточных конвейеров на следующих шахтах: «Чертинская Коксовая» (2Л100), «им. 7 Ноября» (1Л-120, КЛКТ-1200), «Красноярская» (КЛК-1200, 1ЛЛТ-1200-03), «Северная» ОАО «Воркутауголь» (3Л120Б), «Комсомолец» (2Л1000А, 1ЛЛТ-1200, КЛКТ-1200), «Полысаевская» (1ЛЛТ-1200-03), «Шахта-разрез „Инской“ (3ЛЛТ-1000, 2ЛЛТ-1000) и др.
Практикой доказано и отзывы специалистов шахт свидетельствуют, что наиболее целесообразно и выгодно использовать данную технологию «под ключ»: ООО «РАНК 2» выполняет весь комплекс работ — от расчетов крепи и ее производства до крепления станций ленточных конвейеров и последующего мониторинга состояния объектов. При этом авторский надзор означает гарантию соблюдения проектных решений, технологии крепления, ответственность предприятия за произведенные работы и постоянное совершенствование технологии в целом и ее элементов.