Современное состояние горнопроходческих работ характеризуется постоянным ростом протяженности поддерживаемых выработок, сложными горно-геологическими условиями, что приводит к увеличению затрат на проведение горных выработок и поддержание крепи.

Актуальность вопроса антикоррозионной защиты анкеров вызвана причинами, призванными улучшить экономические показатели, с точки зрения затрачивания излишних материальных, людских и временных ресурсов при перекрепке горных выработок. Остановить полностью коррозионные процессы, происходящие в металле - недостижимая для современного развития науки и техники задача.

Однако значительно снизить скорость коррозионных процессов — это абсолютно реальная задача.

Основным видом крепи на угольных шахтах России является двухуровневая анкерная крепь. Свыше 90 % всех выработок на шахтах страны усиливают анкерами глубокого заложения типа АК. И на протяжении двух десятилетий такая крепь зарекомендовала себя как наиболее безопасная, технологичная и экономически выгодная.

ООО «РАНК 2» занимается разработкой, внедрением и реализацией канатных анкеров глубокого заложения в течение 20 лет. В линейке анкеров глубокого заложения насчитывается более 15 модификаций анкеров типа АК и вертикальных армирующих устройств ВАУ.

И, чтобы улучшить безопасные и экономические свойства анкеров глубокого заложения, ООО «РАНК 2» разработаны такие анкера и успешно применяются на шахтах также и в антикоррозийном исполнении.

Например, канатный анкер АК01-25С (антикоррозийный вариант АК01-25) может быть использован в любых горных выработках, но особенно эффективен в выработках с долгим сроком службы, обводненными пародами и агрессивными средами.

Данный анкер может применяться для:

• крепления и усиления пород кровли выработок, а также их сопряжений, в том числе монтажных и демонтажных камер, сопряжений лавы с подготовительными выработками, горно-капитальных выработок, разрезных печей и другие различные горно-геологические и горнотехнические условия применения;

• крепления монорельсовых подвесных дорог;

• подвешивания различного вида грузов и механизмов;

• использования в комбинации: монтажа монорельсового подвесного пути (МПД) и усиления крепи.

Способ закрепления канатного анкера АК01-25С в шпуре ампульный, с применением полимерных смол либо минеральных композиций.Анкер канатный АК01-25С выполнен из каната арматурного левой свивки, условным диаметром – 15,2 мм со скосом 45° на головной части (возможно исполнение без скоса), узлов уширения, спирали опорной на головном конце, муфты, соединенной с канатом, гайки, трубки жесткости, антикоррозийного покрытия.

Дополнительно данный анкер, по согласованию с потребителем, оснащается съемной гайкой-подвесом АК01-25 для монтажа подвесной монорельсовой дороги, которая может использоваться несколько раз после демонтажа МПД. Паспортная несущая способность АК01-25С не менее 25 тонн (250 кН). Длина анкеров может быть от 2 метров, в зависимости от пожеланий шахты.

Одним из первых предприятий, кто решил улучшить способы крепления выработок и, тем самым, ещё больше обезопасить людей, производство и не допускать излишних затрат на содержания выработок долгосрочного срока службы, стало АО «Ургалуголь» Шахта «Северная» (входит в состав СУЭК).

Шахта «Северная» осуществляет разработку подземным способом Ургальского каменноугольного месторождения на геологических участках «Северо-Западный Ургал» (по пласту В-26), «шахта Ургал» (по пластам В-26, В-12) и участке «Северный Ургал» (по пластам В-26, В-12). Разведочные работы по данным участкам проводились в 70-80 г.г. прошлого столетия.

Согласно существующей методике проведения разведочных работ на тот период, разведочная сеть геологоразведочных скважин не позволяла однозначно выявить тектонические зоны, с амплитудой смещения угольных пластов менее 10 м. При вскрытии и в дальнейшем при прохождении горно-подготовительных и вспомогательных выработок, впервые на данных геологических участках были выявлены ранее не прогнозируемые локальные тектонические зоны в виде сбросов, взбросов, надвигов, горстов и грабенов с амплитудой смещения угольных пластов от 0.05 до 8.0 м., а также зон трещиноватости с интервалом по протяжённости от 0.5 до 70.0 м. без смещения угольного пласта. Данные зоны сопровождались «куполением» пород кровли до 10.0 м., обрушением бортов выработки, повышенными водопритоками до 700 м³/час. Основными источниками обводнения действующих и проектируемых горных выработок является подмерзлотный водоносный горизонт, при этом воздействие вод горизонта проявляется весьма неравномерно и локализовано по ослабленным в плане тектонической трещиноватости зонам и разгрузкой по ним подземных потоков. Прогноз и схематизация гидродинамических условий, из-за наличия мелкоамплитудной тектоники весьма затруднён и в целом определяется только при вскрытии горно-подготовительными работами. По мере подготовки шахтного поля увеличивается глубина отработки запасов и протяженность горных выработок.

В таких сложных условиях необходимо было оптимизировать анкерное крепление, с целью улучшения её работы и увеличения срока её службы.

Для решения данной проблемы в конце 2022 года технические специалисты шахты обратились в компанию ООО «РАНК 2», так как шахта «Северная» в течение 20 лет имеет положительный опыт применения двухуровневых схем крепления горных выработок и конструкций различного назначения с использованием канатных анкеров глубокого заложения разработанных компанией ООО «РАНК 2», что позволило повысить эффективность и обеспечить безопасность горных работ при креплении и эксплуатации горных выработок в сложных горно-геологических условиях.

Специалистами ООО «РАНК 2» было найдено решение данной задачи, это стал канатный анкер АК01-25С – антикоррозийное исполнение универсального канатного анкера АК01-25, с несущей способностью 25 тонн (250 кН).          

Сначала 2023 года при ведении работ по проведению, креплению и поддержанию горных выработок пласта В-26 участок Северо-западный Ургал, нашли широкое применение канатные анкера глубокого заложения антикоррозийного исполнения АК01-25С.

В период 2023 года на ш. «Северная» было пройдено 12979 п.м. горных выработок, в т.ч. 3368 п.м. горно-капитальных, а в 2024 году планируется подготовить 15510 п.м. горных выработок, из них горно-капитальных выработок 6720 п.м, с продолжительным сроком службы от 5 до 20 лет.

И в заключение, следует обратить внимание на то, что исходя из степени обводненности и других агрессивных факторов, возникающих в горных выработках, технические специалисты шахт выбирают для крепления горных выработок определенный вариант канатного анкера, но при выборе канатного анкера с антикоррозийной защитой типа АК01-25С появляется возможность увеличения срока службы анкера глубокого заложения до 60%.