Опыт применения канатных анкеров с повышенной несущей способностью в условиях ООО Шахта «Осинниковская»

В настоящее время в условиях ООО «Шахта «Осинниковская» более 90% всех подготовительных выработок проводится с применением анкерной крепи. В связи со сложными горно-геологическими условиями, крепление выработок предусмотрено с применением анкеров глубокого заложения. Анкеры глубокого заложения – анкеры, превышающий длину анкера первого уровня. Основной проблемой при проведении и креплении горных выработок в условии ООО «Шахта «Осинниковская» являются затраты на крепление одного погонного метра, бурение большого количества шпурометров, а также затраты на установку дополнительного канатного анкера для подвесной монорельсовой дороги.

Решением сложившейся проблемы стало применение в качестве крепи усиления анкеров с повышенной несущей способностью АК01-25 производства ООО «РАНК 2».

Конструктивно анкеры АК01-25 имеют ряд отличий от применяемых анкеров АК01. Кроме увеличенной несущей способности до 250 кН, их главным преимуществом является возможность применения гайки – подвеса, что позволяет использовать анкеры для усиления крепи горной выработки в сочетании с креплением подвесной монорельсовой дороги.

Для наглядного примера целесообразности применения анкеров АК01-25 и АК01, рассмотрим проведение и крепление монтажной камеры 4-1-5-7 см.Таб.1.

При использовании анкеров АК01 в качестве крепи усиления в монтажной камере 4-1-5-7 необходимо применение не менее 6 анкеров АК01 на один погонный метр, а так же дополнительно необходима установка анкера АК01-121 для подвеса подвесной монорельсовой дороги.

В свою очередь, при использовании анкеров АК01-25 в качестве крепи усиления в монтажной камере 4-1-5-7 необходимо применение не менее 5 анкеров АК01-25 на один погонный метр с учетом подвесной монорельсовой дороги.

Так, при сравнении вышеизложенных фактов, можно сделать вывод что становится возможным не только уменьшить количество применяемых анкеров крепи усиления, но и значительно сократить объем шпурометров при проведении одного погонного метра выработки, что влечёт за собой увеличение темпов проходки и уменьшение затрат.

Талица 1. Сравнительная таблица расхода материалов при возведении крепи усиления на 1 п.м. выработки анкерами АК01 и АК01-25 в монтажной камере 4-1-5-7.

Анкеры Усиления

Несущая способность, кН

Необходимое количество анкеров усиления, для крепления 1п.м выработки, шт.

Количество полимерных ампул, шт.

Количество опорных элементов, для крепления 1п.м выработки шт.

Крепление ПМД

Общее количество шпурометров, на погонный метр, м.

АК01

210

6

7

6

АК 01-121 (1шт.)

55

АК01-25

250

5

5

5

Гайка – подвес (1шт.)

42,5



  С экономической точки зрения, применение анкеров АК01-25 является более целесообразным в сравнении с анкерами АК01 см. Таб. 2.

Таблица 2. Сравнение стоимости проведения и крепления 1 п.м. усиления монтажной камеры 4-1-5-7

  При использовании  

АК01

При использовании

АК01-25

 Совокупная стоимость крепи усиления, руб.

4425,00

4600

 Стоимость  полимерных ампул  руб.

199,50

133,00

 Стоимость опорных элементов, руб.

1400,00

1120,00

 Стоимость шпурометров на 1 п.м. проведения выработки, руб* 

3685

2847,5

 Возведение ПМД, руб.

1436,00 (АК01-121)

 630,00 (гайка - подвес) 

 Всего затрат, руб.

10526,86

8749,44


*Примечание: Стоимость бурения 1 шпурометра принимается условно.


Рисунок 1. Технологическая схема крепления  монтажной камеры 4-1-5-7 с применением анкеров АК01.


Рисунок 2. Технологическая схема крепления  монтажной камеры 4-1-5-7 с применением анкеров АК01-25.


Рассмотрим целесообразность использования анкеров АК01-25 при усилении подготовительных выработок на примере дегазационного штрека 4-1-5-7. При проведении штрека сечением S=21,5м2 и усилением анкерами АК01, необходимая плотность установки крепи усиления составляет не менее 2,5 анкера на погонный метр (установка крепи усиления осуществлена по схеме 2:3), что обеспечивало надежное поддержание выработки, но влекло за собой дополнительные расходы.

В данных геологических условиях применение стандартной для шахты схемы усиления выработок с плотностью установки крепи усиления 2анк/м.п. возможно при условии использования анкеров с несущей способностью 250кН. Использование анкеров АК01-25 не только в полной мере позволило обеспечить надежное поддержание выработки, но и так же позволило сократить затраты на проведение и крепление 1 п.м. выработки, за счет уменьшения затрат на приобретение элементов анкерной системы, уменьшения количества шпурометров, уменьшения расходов на буровой инструмент и др. 


Рисунок 3. Технологическая схема крепления  конвейерного штрека с применением анкеров АК01.



Рисунок 4. Технологическая схема крепления  конвейерного штрека с применением анкеров АК01-25.

В результате рассмотренного опыта применения канатных анкеров АК01-25 для решения различных задач поддержания подземных горных выработок в сложных геологических условиях ООО «Шахта «Осинниковская» установлено, что применение анкеров АК01-25 при проведении усиления обладает целым рядом преимуществ:

  • снижение затрат на приобретение анкеров и ампул;

  • снижение объема буровых работ (уменьшение шпурометров);

  • увеличение машинного времени (повышение работы проходческого комбайна);

  • уменьшение затрат на амортизацию бурового оборудования;

  • снижение затрат на буровой инструмент;

  • увеличение темпов проходки и добычи угля с проходческого забоя;

  • подвес монорельса на один канатный анкер АК01-25, вместо установки дополнительного анкера АК01-121 для крепления монорельса;

  • повышение скорости монтажа монорельсовой балки за счет простоты крепления гайки-подвеса к муфте канатного анкера;

  • снижение трудозатрат на монтаж МПД;

  • уменьшение затрат на амортизацию бурового оборудования.