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.
