DOI: 10.56195/20793332_2024_5_89_94
Б. Б. Луганцев1, А. И. Чавкин1, Ю. В. Турук2, Е. А. Гревцева2, Н. Б. Афонина2
- Общество с ограниченной ответственностью «Шахтинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт» (ООО «ШахтНИУИ»), г. Шахты, Российская Федерация
- Шахтинский институт (филиал) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова», г. Шахты, Российская Федерация
- Аннотация:
- Приведены исследования работы двухуровневой анкерной крепи на шахтах российского Донбасса в выемочных выработках, сохраняемых для повторного использования. Установлено, что на больших глубинах (более 600 м), несмотря на существенное превышение (в 1,5–3,0 раза) требуемого в соответствии с «Инструкцией по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах» сопротивления крепи усиления, паспорта с применением двухуровневой схемы анкерного крепления зачастую не обеспечивают допустимых смещений пород кровли. Причины этого заключаются в некорректности распространения опыта применения двухуровневых анкерных схем крепления выемочных выработок на шахтах Кузбасса и основанных на нем алгоритмов расчета, содержащихся в указанной «Инструкции…», на шахты российского Донбасса. На эффективность поддержания выемочных выработок на границе с выработанным пространством при двухуровневой схеме анкерного крепления оказывают существенное влияние прочность и монолитность пород кровли, в которых производится закрепление втулок канатных анкеров. Для обеспечения эффективного применения двухуровневой анкерной крепи на больших глубинах необходимо выполнить научно-исследовательские работы по корректировке алгоритма определения параметров этой крепи для шахт российского Донбасса, а также добавить в «Инструкцию…» требования о закреплении втулок канатных анкеров на всю длину в прочных монолитных породах кровли и проведении ежедневных наблюдений за состоянием крепи и смещениями пород кровли выработок для обеспечения возможности своевременного принятия решений по усилению крепи.
- Ключевые слова:
- двухуровневая анкерная крепь, инструкция по применению анкерной крепи, глубина ведения работ, смещения кровли, сопротивление крепи
- Для цитирования:
- Применение двухуровневой анкерной крепи в выемочных выработках на больших глубинах / Б. Б. Луганцев, А. И. Чавкин, Ю. В. Турук [и др.] // Маркшейдерия и недропользование. 2024. №5. C. 89-94. https://doi.org/10.56195/20793332_2024_5_89_94.
- Информация об авторах:
-
- Борис Борисович Луганцев – профессор, доктор технических наук, председатель совета директоров, Общество с ограниченной ответственностью «Шахтинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт» (ООО «ШахтНИУИ»), г. Шахты, Российская Федерация
- Александр Иванович Чавкин – кандидат технических наук, заведующий лабораторией. Общество с ограниченной ответственностью «Шахтинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт» (ООО «ШахтНИУИ»), г. Шахты, Российская Федерация, e-mail:
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript. - Юрий Владимирович Турук – доктор технических наук, профессор. Шахтинский институт (филиал) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Южно- Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова», г. Шахты, Российская Федерация
- Елена Анатольевна Гревцева – доцент, канд. экон. наук, Шахтинский институт (филиал) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», г. Шахты, Российская Федерация
- Наталия Борисовна Афонина – доцент, канд. техн. наук, Шахтинский институт (филиал) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова», г. Шахты, Российская Федерация
- Список литературы:
-
- 1. Зейнуллин АА, Абеуов ЕА, Демин ВФ. [и др.] Оценка способов поддержания горных выработок на основе применения анкерной крепи на шахтах Карагандинского угольного бассейна. Уголь. 2021;(2):4–9. [Zeynullin AA, Abeuov EA, Demin VF, et al. Estimation of ways to maintain mining works based on the application of anchor anchoring in the mines of the Karaganda coal basin. Coal. 2021;(2):4-9 (In Russ.)]. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-2-4-9.
- 2. Гречишкин ПВ, Разумов ЕА, Заятдинов ДФ, Чугайнов СС. Современные технологии двухуровневого анкерного крепления: перспективы применения при отработке рудных месторождений полезных ископаемых в различных горногеологических условиях. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2016;(10):182–200. [Grechishkin PV, Razumov EA, Zayatdinov DF, et al. Modern Technologies of Two-Level Anchoring: Prospects of Application to Ore Deposit Mining in Different Mining and Geological Conditions. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2016;(10):182-200 (In Russ.)].
- 3. Разумов ЕА, Заятдинов ДФ, Гречишкин ПВ, Позолотин АС, Грабовский ВА. Опыт поддержания широких сопряжений горных выработок с применением двухуровневой анкерной крепи в условиях шахты МУК-96. Уголь.2013;(7):31–34. [Razumov EA, Zayatdinov DF, Grechishkin PV, et al. Experience of Supporting Wide Mining Junctions Using Two-Level Roof Bolting in the Conditions of MUK-96 Mine. Coal. 2013;(7):31-4 (In Russ.)].
- 4. Разумов ЕА, Гречишкин ПВ, Самок АВ, Позолотин АС. Опыт применения канатных анкеров для сохранения и повторного использования штреков угольных шахт. Уголь. 2012;(6):26. [Razumov EA, Grechishkin PV, Samok AV, et al. Experience of Using Rope Anchors to Maintain and Reuse Coal Mine Drifts. Coal. 2012;(6):26-7 (In Russ.)].
- 5. Qian Kun, Xin Xiao-dong, Che Yu-long. The Design and Application of Rock Bolting in Coal Mine. Energy Procedia. 2012;14:280-4. DOI: 10.1016/j.egypro.2011.12.930.
- 6. Самок АВ, Райко ГВ, Позолотин АС, Гречишкин ПВ. Канатный анкер АК01: усиление крепи штреков для работы очистного забоя без механизированной крепи сопряжения. Уголь. 2011;(10):9–11. [Samok AV, Raiko GV, Pozolotin AS, et al. Rope anchor AK01: strengthening system for work of a lava without mechanized system interface. Coal. 2011;10:9-11 (In Russ.)].
- 7. Еременко ВА, Разумов ЕА, Заятдинов ДФ. [и др.] Совершенствование двухуровневой технологии анкерного крепления широких сопряжений горных выработок. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно- технический журнал). 2013;(5):20–29. [Eremenko VA, Razumov EA, Zayatdinov DF, et al. Improving the Two-Tier Technology Anchorage Broad Mate of Mine Workings. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2013;(5):20-30 (In Russ)].
- 8. Гречишкин ПВ, Позолотин АС, Заятдинов ДФ, Шаров ВН. Оценка эффективности двухуровневого анкерного крепления сопряжений горных выработок угольных шахт. Горный журнал. 2015;(8):48–52. [Grechishkin PV, Pozolotin AS, Zayatdinov DF, et al. Evaluation of the Effectiveness of Two-Level Anchor Fastening of Coal Mine Workings. Mining Journal. 2015;(8):48-51 (In Russ.)]. DOI: 10.17580/gzh.2015.08.11.
- 9. Привалов АА. Обоснование параметров двухуровневой анкерной крепи для поддержания повторно используемых выработок в условиях шахт Восточного Донбасса: дис. … канд. техн. наук. Новочеркасск, 2011. 141 с. [Privalov AA. Substantiation of the Parameters of a Two-Level Anchor Support for Maintaining Reusable Workings in the Conditions of the Mines of the Eastern Donbass: Dis. ... candidate of technical Sciences. Novocherkassk, 2011 (In Russ.)].
- 10. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Инструкция по расчёту и применению анкерной крепи на угольных шахтах». Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, приказ от 19 ноября 2020 года № 448 [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/ document/573264130 (дата обращения: 26.09.2024). [Federal norms and rules in the field of industrial safety “Instructions for the calculation and use of anchor support in coal mines”. Federal Service for Environmental, Technological and Nuclear Supervision, Order No. 448 dated November 19, 2020. Avialable from: https://docs.cntd.ru/document/573264130 (In Russ.)].
- 11. Казанин ОИ, Сидоренко АА, Евсюкова АА, Лю Ц. Обоснование технологий поддержания выемочных выработок при отработке пологих угольных пластов на больших глубинах. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2023;(9-1):5–21. [Kazanin OI, Sidorenko AA, Evsiukova AA, et al. Justification of the longwall panel entries support technology when mining gently inclined coal seams at large depths. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2023;(9-1):5-21. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_91_0_5 (In Russ)].
- 12. Демин ВФ, Демина ТВ, Стефлюк ЮЮ. [и др.]Оценка влияния горно-технологических факторов и схемы работы анкера на эффективность применения анкерного крепления в выемочных выработках. Труды университета. 2014;1(54):43–46. [Karataev AD, Demin VF, Steɔyuk YuYu. Assessment of the Inɔuence of Mining and Technological Factors and Anchor Operation Scheme on the Effectiveness of the Use of Anchor Fastening in Excavation Workings. Proceedings of the KarSTU. 2014;1(54):43-6 (In Russ.)].
- 13. Мартыненко ИИ, Солуянов НО, Крапивин ВА. О взаимодействии пород кровли конвейерного штрека с анкерной крепью, установленной по двухуровневой схеме. Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. Спец. выпуск. Совершенствование техники и технологии угледобычи. 2006:74–76. [Martynenko II, Soluyanov NO, Krapivin VA. About Interaction of Roof Rocks of a Conveyor Drift with Anchor Support Installed on the Double-Level System. Higher School Proceedings. North-Cauc. Region. Technical Sciences. Special Issue. Perfecting Coal Mining Equipment and Technology. 2006:74-6 (In Russ.)].
- 14. Peng Wang, Nong Zhang, Qun Wei, et al. Mechanical responses of anchoring structure under triaxial cyclic loading. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2024;16(2):545-60. DOI: 10.1016/j.jrmge.2023.04.020.
- 15. Feng Guo, Nong Zhang, Xiaowei Feng, et al. Variations of entries and bolting technologies, a case study based on a field monitoring of a longwall face. Engineering Geology. 2024;331:107458. DOI: 10.1016/j.enggeo.2024.107458.
- 16. Yanpei An, Nong Zhang, Yiming Zhao, et al. Field and numerical investigation on roof failure and fracture control of thick coal seam roadway. Engineering Failure Analysis. 2021;128:2105594. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2021.105594.
- 17. Syd Peng. Roof bolting and underground roof falls. Geohazard Mechanics. 2023; 1(1):32-7. DOI: 10.1016/ j.ghm.2022.11.005.
- 18. Wei Wang, Yishan Pan, Yonghui Xiao, et al. Optimizing support performances of bolt reaming and anchoring in a coal drift. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2024. DOI: 10.1016/j.jrmge.2023.11.030.
- 19. Zhang Jinpeng, Liu Limin, Liu Chuanxiao, et al. Mechanism and application of new prestressed yield bolt for controlling deep high-stress rock mass. Tunnelling and Underground Space Technology. 2022;119:104254. DOI: 10.1016/ j.tust.2021.104254.
- 20. Луганцев ББ, Беликова НВ, Беликов ВВ, Чавкин АИ. Поддержание выработки для повторного использования в аномальной зоне повышенного горного давления. Уголь. 2021;(4):10–14. [Lugantsev BB, Belikova NV, Belikov VV, et al. Upkeep of the drift for reuse in an abnormal zone of high mining pressure. Coal. 2021;(4):10-4. (In Russ.)]. DOI:10.18796/0041-5790-2021-4-10-14.
