Инструкция по анкерной крепи

Введение
1. Общие положения
2. Область и условия применения анкерной крепи
3. Расчет параметров крепи для кровли выработок и сопряжений
3.1 Исходные данные для расчета крепи
3.2 Основные расчетные положения
3.3 Расчет параметров крепи выработок и сопряжений, проводимых и поддерживаемых в массиве вне влияния очистных работ
3.4 Расчет параметров крепи для магистральных выработок и сопряжений, поддерживаемых в зоне опорного давления при ширине целиков больше 0,05 Н, но не менее 15 м
3.5 Расчет параметров крепи для выемочных выработок, погашаемых за лавой
3.6 Расчет параметров крепи для выемочных выработок, охраняемых целиком шириной не менее 15 м, а затем погашаемых за смежной лавой
3.7 Расчет параметров крепи для выемочных выработок, охраняемых целиком шириной 2,5 — 3 м, а затем погашаемых за смежной лавой
3.8 Расчет параметров крепи для выемочных выработок, поддерживаемых на границе с выработанным пространством
3.9 Расчет параметров крепи в кровле выработок, проводимых вприсечку к выработанному пространству
3.10 Расчет параметров крепи в монтажных камерах
4. Расчет параметров крепи в боках выработок и сопряжений
5. Выбор конструкций анкерной крепи
6. Выбор конструкций усиливающих и посадочно-защитных крепей
7. Проектирование паспортов крепления и поддержания выработок и их сопряжений
8. Меры безопасности при установке анкерной крепи
9. Контроль работоспособности анкерной крепи
Приложение 1. Определение расчетных смещений кровли с анкерной крепью
Приложение 2. Техническая характеристика ампул
Приложение 3.Схемы узлов податливости анкерной крепи с демпфирующими элементами
Приложение 4. Подхват их многожелобчатого профиля
Приложение 5. Конструкция металлических верхняков и затяжек
Приложение 6. Посадочно-защитные крепи из тумб
Приложение 7. Технология установки сталеполимерных анкеров
Приложение 8. Приборы для определения параметров и контроля работоспособности анкерной крепи
Приложение 9. Примеры расчета и выбора паспортов крепления и поддержания выработок и сопряжений анкерной крепью

- © В.А. Еременко, Е.А. Разумов,

Д.Ф. Заятдинов, 2012

УДК 622.831; 622.2; 622.235

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ АНКЕРНОГО КРЕПЛЕНИЯ

Д.Ф. Заятдинов

Показан положительный опыт применения двухуровневых схем крепления горных выработок и конструкций различного назначения с использованием разработанных канатных анкеров глубокого заложения позволяющий повысить эффективность и обеспечить безопасность горных работ.

Ключевые слова: горная выработка, анкерная крепь, канатный анкер, демонтаж-ные и монтажные камеры, ленточный конвейер, монорельсовая дорога.

За последнее десятилетие произошли существенные изменения в технологии ведения горных работ, способах подготовки и охраны горных выработок, а также разработке новых конструкций и расширении области применения анкерной крепи .

Анкерная крепь, в отличие от крепи поддерживающего типа, сразу же после установки обеспечивает связывание и упрочнение массива пород в кровле и боках выработки и активно противодействует развитию смещений и деформаций пород. Это преимущество позволяет при значительно меньшем расходе металла в шахте обеспечить повышение устойчивости и надежности поддержания выработок. Другим преимуществом анкерной крепи является возможность полной механизации крепления, в результате

значительно снижается трудоемкость проходческих работ и возрастает скорость проведения выработок. На месторождениях Кузбасса с пологим и наклонным залеганием угольных пластов ежегодно проводится свыше 250 км подготовительных выработок, закрепленных анкерной крепью. Современные технологии анкерного крепления подготовительных и капитальных горных выработок включают двухуровневую схему крепления с использованием канатных анкеров глубокого заложения (рис. 1).

Технология двухуровневого анкерного крепления достигла широкого применения на шахтах и рудниках России, Казахстана и Украины. В Кузбассе накоплен большой опыт применения канатных анкеров для усиления и поддержания горных выработок в различных горно-геологи-

Монтажндя камера

/Конаойернъй штрек2бис ч АКР» Бесконечный :а./г,.’т СВП22

Рис. 1. Анкеры канатные

ческих условиях: выработки и сопряжения шириной до 12 м; демонтаж-ные и монтажные камеры; усиление крепи и сохранение штреков для использования в качестве газодренажных каналов и организации запасных выходов, работа без механизированной крепи сопряжения; работа на малых и на больших более 1 км глубинах и в зонах нарушений; бесфундаментный монтаж ленточных конвейеров и подвесных монорельсовых дорог (МПД).

Канатные анкеры позволяют эффективно и безопасно крепить подземные выработки большого сечения, шириной до 12 м (рис. 2) . Обеспечивается безопасность работ, малая металлоёмкость и трудоёмкость возведения крепи, не загромождается пространство выработки, позволяющая свободно транспортировать оборудование и др.

Рис. 2 Двухуровневая схема крепления широких выработок на плане (а) и вертикальном разрезе (б). АК01 — канатный анкер; АКМ20.01 — анкер комбинированный металлический; АС — 14Ш — деревянный анкер; L — длина анкера, м; В — ширина камеры, м; Д — величина возможного вывала пород, м

Преимуществом данной технологической схемы является: экономия материальных затрат; низкая трудоёмкость при установке и доставке; не препятствует проходу людей и транспортировке оборудования; повышение безопасности работ при монтаже механизированного комплекса.

Получен положительный результат применения канатных анкеров для крепления выработок и сопряжений большой ширины на шахтах Кузбасса: шахта «Распадская» (сопряжения неправильной формы, большого сечения,

б

Рис. 3. Технологическая схема крепления аемонтажных камер с применением канатных анкеров глубокого заложения. А — узел соединения поперечных подхватов из СВП; А20В — анкер винтовой Ш 20 мм, L — длина анкера, мм

Рис. 4. Технологическая схема формирования аемонтажных камер очистным механизированным комплексом, с применением канатных анкеров глубокого заложения. СВП — 17 (22) — специальный профиль; БПА — базальто-пластиковый анкер; 1 — 19 — циклы по заводки полимерной сетки при формировании демонтажной камеры

. Отстование от

забоя , не менее 10 м

И

Анкер АВР -16, L=1,4 м

1 1 1 Г 1 1 1 1 1

устойчивой кровли не менее 50 м)

Рис. 5. Технологическая схема усиление крепи подготовительных выработок для работы очистного забоя без механизированной крепи сопряжения. АВР — 16 (20) — анкер винтовой менее l=6^ Распадский; MKT — секции механизированной крепи; ПСП — 308 — перегружатель; 1-5 -номера секций механизированной крепи

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Анкер АК 02,

отказ от специальной крепи (двутавровая балка) и рядов рудных стоек); шахта «МУК-96» (монтажные камеры шириной 9 м, сопряжения шириной более 12 м, усиление крепи позволило отказаться от рудной стойки и облегчить передвижение людей и монтаж комплекса в камере); шахта «Рас-падская — Коксовая» (сопряжения неправильной формы, большого сечения, усиление крепи канатными анке-

рами позволило отказаться от специальной крепи (двутавровая балка) и рядов рудных стоек).

Разработаны схемы проведения и крепления анкерной крепью, предварительно пройденных демонтажных камер (однокамерные и двухкамерные) по пластам малой, средней и большой мощности (рис. 3).

На тонких пластах применение предварительно пройденной демон-

б

1 ЭЗОЗШ

1 9 1 0 00 ! ¿С^Г^У/

у^ввЫ свов^

ЭЙЮ

—Анкер А К 0 2, не менее |_ = 6,0 м

^-Анкер АВР-20, |_ = 2,2

нкер АВР -16 |_= 1,4 м

Рис. 6. Технологическая схема сохранения подготовительных выработок за очистным забоем

тажной камеры (ППЛК) позволяет значительно снизить сроки демонтажа механизированных комплексов за счёт отсутствия простоя, обусловленного ожиданием формирования демонтаж-ной камеры проходческим комбайном. Поддержание предварительно пройденных демонтажных камер канатными анкерами АК01 и АК02 на мощных пластах значительно снижает сроки демонтажа механизированного комплекса и трудоемкость процесса, обеспечивая безопасность горных работ.

Канатные анкеры применяются в демонтажных камерах формируемых очистным комплексом (рис. 4). При этом удаётся снизить нагрузку на секции, уменьшить провесы сетки, что приводит к повышению темпов демонтажа, также обеспечивая безопасность горных работ.

На шахтах Кузбасса накоплен опыт применения ППЛК закреплённых стальными анкерами и канатными анкерами АК01, АК02: «Берёзовская», «Чертинская-Южная», «Талдинская-Западная — 1», «№7 ИК «Соколовское»», «Колмогоровская — 2», «№7», «Котинская», «Комсомолец», «им. 7 Ноября», «Салек», «Владимирская», «Костромовская».

Лля работы очистного забоя без механизированной крепи сопряжения успешно применяются канатные анкеры, усиливая крепь подготовительных выработок (рис. 5).

В соответствии с расчётными параметрами штреки крепятся стальными и канатными анкерами, обеспечивая запаздывание посадки пород кровли штреков, либо при необходимости (повторное использование, газодренажный канал, запасной выход) сохранение выработки (рис. 6).

Таким образом, обеспечиваются эффективные и безопасные условия ведения горных работ на сопряжении с лавой, без необходимости применения механизированной крепи сопряжения.

Преимуществом разработанной технологической схемы является: применение канатных анкеров в качестве крепи усиления в выработках с рамной, рамно-анкерной и анкерной крепью; уменьшение количества динамических проявлений в зоне опорного давления в районе очистного забоя и повышение безопасности работ на сопряжениях, местах перегруза горной массы и размещения оборудования; создание эффективных и безопасных условий для проведения работ на сопряжениях очистного забоя со штреком, а также прохода людей и транспортирования оборудования; повышение производительности очистного забоя за счёт сокращения времени концевых операций (передвижка головной и хвостовой части забойного конвейера), исключения применения механизированной крепи сопряжения, передвижка которой в

Сталеполимерные анкеры

Увеличение свода обрушения при эксплуатации МПД

Свод обрушения

Свод обрушения

Рис. 7. Технологические схемы монтажа МПД на сталеполимерные (а) и канатные анкеры (б)

выемочном цикле занимает значительное время и индивидуальной крепи усиления на сопряжении со штреком; снижение трудоёмкости концевых операций.

Усиление крепи штреков канатными анкерами для различных целей применяется на шахте: «Октябрьская», «Байкаимская», «Чертинская-Коксовая», «Южная», «Берёзовская», «Первомайская», «Романовская», «Владимирская», «Южная», «Коньюхтинская-Южная».

Для монтажа подвесных монорельсовых дорог разработаны специальные канатные анкеры в отличие от традиционной технологии крепления на 2 сталеполи-мерных анкера (рис. 7). Ста-леполимерные анкеры подвески МПД закрепляются на уровне основной крепи (рис. 7, а). Анкерная крепь первого уровня не рассчитана на дополнительные нагрузки при движении дизе-левоза, при этом увеличивается контур неустойчивых пород, расслаивается и об-рушается кровля.

Канатные анкеры подвески МПД закрепляются в устойчивых породах кровли, при этом основная крепь выработки не нагружается от движения дизе-левоза (рис. 7, б). Канатные анкеры обладают высокой несущей способностью и гибкостью, что позволяет устанавливать их в выработках любой высоты.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Для монтажа МПД разработаны два типа анкеров: в капитальных и подготовительных выработках АК01-121 и в подготовительных выработках АК01-25. Применение АК01-121 в сравнении сталеполимерными позволяет в 2 раза увеличить несущую способность подвеса и уменьшить металлоёмкость конструкции.

Канатный анкер АК01-25 с гайкой-подвесом является многофункциональным и позволяет повторно использовать ее после демонтажа МПД.

Преимуществом разработанных конструкций является: повторное использо-

б

Рис. 8. Бесфунааментый монтаж ленточных конвейеров на комбинированные и канатные анкеры с полным заполнением шпура минеральной композицией. а! —

расстояние от границы призмы сползания до точки, где напряжения равны первоначальной «кубиковой» прочности пласта, м; С — величина отжима пород из боков, м; х и у — ось абсцисс и ординат в локальной системе координат; утах — зона неустойчивых пород в почве выработке

вание гайки-подвеса; после демонтажа анкер может использоваться в качестве крепи усиления и значительно снизить капитальные и эксплуатационные затраты на крепление; повышение темпов бурения и снижение удельных затрат за счет эффективного закрепления в шпурах диаметром 27 мм.

Перечень шахт применяющих канатные анкеры для подвески монорельсовых дорог: «№7», «Абашевская», «Берёзовская», «Грамотеинская», «Кол-могоровская 2», «Костромовская», «Ко-тинская», «Красноярская», «Кушеяков-ская», «Осинниковская», «Первомайская», «Талдинская-Западная», «Чер-тинская-Южная», «Южная».

Разработан и обоснован бесфун-даментый монтаж ленточных конвейеров на комбинированные и канатные анкеры с полным заполнением шпура

минеральной композицией (рис. 8) . Анкеры закрепляются в почве за пределами свода давления, что обеспечивает гарантированное закрепление.

Технология не чувствительна к обводнённости выработок в отличие от монтажа станций на полимерные смолы, применима в условиях слабых пород почвы, а также оставления пачки угля, не требует земляных и бетонных работ как при традиционной технологии монтажа на бетонных фундаментах.

Технология бесфундаментного монтажа ленточных конвейеров внедрена на шахтах (установлено более 25 ленточных конвейеров): «Чертинская Коксовая» — 2Л100, «им. 7 Ноября» — 1Л-120, КЛКТ-1200, «Красно-ская» — КЛК-1200, 1ЛЛТ-1200-03, «Северная» ОАО «Воркутауголь» — 3Л120Б, «Комсомолец» — 2Л1000А, 1ЛЛТ-1200, КЛКТ-1200, «Полыса-евская» — 1ЛЛТ-1200-03, «Шахта-разрез «Инской» — 3ЛЛТ-1000, 2ЛЛТ-1000 и др.

Группа компаний «РАНК-2», «АМК» и «АМК ШСУ» в Кузбассе занимается разработкой и производством анкерной продукции. На горнодобывающих предприятиях имеется целый ряд проблем связанных с поддержанием горных выработок, например крепление восстающих в ослабленных зонах, которые необходимо решать с использованием предлагаемых технологий. На современ-

ном этапе развития технологий добычи полезных ископаемых необходимо совершенствовать конструкции

и способы анкерного крепления, в том числе и на рудных месторождениях .

— СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР / ВНИМИ. — Ленинград, 1986. -222 с.

3. Опыт применения канатных анкеров в качестве крепи усиления демонтажных камер и выработок, поддерживаемых на границе с выработанным пространством и методика расчета их параметров / Под ред. В. Ю. Изаксона/ Кемерово: Институт угля и углехимии СО РАН, 2008. — 220 с.

4. Методика по расчету и применению канатной анкерной крепи на шахтах Вор-кутского и Воргашорского месторождений / СП институт: «ПечорНИИпроект». — Воркута, — 2009. — 67 с.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ —

Еременко Виталий Андреевич — доктор технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории геотехнологических процессов ИПКОН РАН, eremenko@ngs.ru, Разумов Евгений Анатольевич — технический директор ООО «РАНК — 2», razum29@yandex.ru,

Заятдинов Дамир Фанисович — заместитель технического директора ООО «РАНК — 2».

ГОРНАЯ КНИГА-2012 —

Собрание сочинений. Том 7. Флотация. Реагенты-собиратели

А.А. Абрамов 2012 год 656 с.

ISBN: 978-5-98672-291-7 UDK: 622.765

Рассмотрены требования теории флотации к реагентам-собирателям и предложена новая гипотеза, обосновывающая необходимый состав адсорбционного слоя собирателя на поверхности флотируемого и депрес-сируемого минералов. Приведен анализ физико-химических свойств органических соединений, которые могут быть использованы в качестве собирателей, закономерностей их изменения в результате внутри- и межмолекулярных взаимодействий и показаны пути создания собирателей с заданными свойствами, сформулированы принципы конструирования селективных собирателей. Теоретически обоснованы методы совершенствования технологии применения собирателей, обеспечивающие оптимизацию их расхода, повышение селективности и интенсификацию процесса флотации.

5. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России / СПб, 2000. — 70 с.

6. Правила безопасности в угольных шахтах ПБ 05-618-03 / Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгор-технадзора России». — Москва, 2003. — 223 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Методика расчета и выбора параметров крепи на сопряжениях горных выработок при одинарной и парной подготовке выемочных столбов / СПб, 2004. — 84 с.

8. Райко Г. В., Гречишкин П. В. Анкерное крепление: бесфундаментный монтаж ленточных конвейеров // Уголь. — 2011. — №4. — С. 35-37.

ФЛОТАЦИЯ

ГМ1МГШ

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *