Принцип роботи; призначення; види анкерів та їх конструкції; вимоги та основні параметри, умови застосування; дворівневе кріплення із канатними анкерами

1. Технологія спорудження
гірничих виробок
Тема 1.4: Анкерне кріплення гірничих
виробок

2. Анкерне кріплення
а, ж – з опорними плитками; в, д – з прямолінійними підхопленнями та дерев’яною
затяжкою; б, г, е, з – з арковими стальними підхопленнями

3. Анкерне кріплення
а) підшивка слабкого шару до міцного; б) зшивка дрібношаруватої покрівлі

4. Анкерне кріплення
в) сшивка слабких порід, закріплення боку;
г) закріплення периметру у слабких породах

5. Схема конструкції опорно-анкерного кріплення з
суцільним опорним перекриттям
1 – опора, 2 – штанга, 3 – вугільний пласт, 4 – анкер неметалевий, 5 –
підхоплення, 6 – індикатор навантаження анкера, 7 – опорна шайба пласка,
8 – гайка, 9 – затяжка, 10 – опорна шайба півсферична

6. Напружено-деформований стан
породного масиву навколо виробки

7. Шахта «Степова» ДП «Львіввугілля»

8. Система рамно-анкерного кріплення

10. Види анкерів
а – клино-щілинний, б - г – розпірний, д – вибухо-розпірний, е – залізобетонний із
замковим закріпленням: 1 – штанга, 2 – клин, 3 – вуси, 4 – щілина, 5 – опорна плитка, 6
– гайка, 7 – клинова голівка, 8 – стакан, 9, 12 – гільза, 10 – болт, 11 – розплющений
кінець, 13 – трубчата голівка після вибуху, 14 – хвилеподібний стрижень, 15 – бетонний
або полімерний заповнювач, 16 – обмежувач

11. Види анкерів
ж – хімічний анкер з закріпленням не на повну довжину, з – ампула, и – дерев’яний
анкер, к – гвинтовий анкер, л, м – залізобетонні (хімічні) анкери із повним
закріпленням: 20 – клин, 19 – щілина, 17 – активний состав, 18 – отверджувач

12. Штангові анкери

13. Встановлення анкерів з хімічним закріпленням
а – заведення ампул;
б – перемішування суміші;
в – завершальна стадія;
1 – анкер; 2 – ампул із
закріплювальним складом; 3 –
шайба; 4 – опорна плітка; 5 - гайка
Твердіння полімербетону повинне
наставати через 2—5 хв. після
перемішування компонентів. Анкер
вступає у роботу через короткий
строк після встановлення (при віці 1 і
2 години міцність закріплення замка
довжиною 0,3 м досягає 0,5 і 0,7 від
добової розрахункової), має міцність
закріплення на рівні міцності штанги
на розрив.

14. Ампули для хімічного закріплення
анкерів

15. Довжина анкерів
Типова: покрівля – 2400 мм, боки – 1500 мм.
Мінімальна: покрівля – 1800 мм, боки – 1200 мм.
Стандартні довжини анкерів:
1200, 1500, 1800, 2100, 2400, 2700, 3000 м.
Тримкість анкерів
Звичайна тримкість (І тип) – не менше 250 кН;
Підвищена (ІІ тип) – не менше 350 кН;
Особливо висока (ІІІ тип) – не менше 500 кН.

16. Типи анкерних штанг та їх параметри
Тип за
тримкістю
Марка штанги
за діаметром
нарізки, мм
Тримкість, кН, не менше
Прокат ТУУ 14-
4-485-2000В робочій
частині (Р)
В нарізаній
частини (Р0)
І – звичайна
М24 250 220
22
ПШ500
М27 250 220
25
ПШ400
ІІ – підвищена
М27п 390 280
28
ПШ500
М27 390 335
25
ПШ600
М30 390 335
28
ПШ500
ІІІ – особливо
висока
М30 490 420
28
ПШ600

17. Патроновані полімерні закріплювачі
Діаметр ампул із закріплювачем:
- 24 мм для шпурів діаметром 28 мм;
- 28 мм для шпурів діаметром 32 мм;
Рекомендована довжина ампул:
- із закріплювачем швидкого затвердіння – 300 мм;
- із закріплювачем повільного затвердіння – 500 мм.
Час досягнення початкової тримкості закріплювача:
• швидкого затвердіння – 20…30 с (червоний патрон);
• середнього затвердіння – 50…70 с (зелений патрон);
• повільного затвердіння – 100…250 с (білий патрон).

18. Умова надійного закріплення
виробки анкерами
Параметри конструкцій опорно-анкерного
кріплення (тримкість анкерів, довжина, щільність
розташування) визначаються з умови блокування
деформацій порід у докритичних межах:
 для виробки шириною 4,5…5 м критичні
зміщення породного контуру ~ 25 мм;
 відповідна тримкість анкерів у породах І-IV
категорій стійкості – від 100 до 700 т на метр
виробки сумарно.

19. Типізація умов застосування
анкерного кріплення
Щільність установки анкерів із звичайною тримкістю, за
якої досягається формування опорного перекриття:
 сприятливі умови – 1 шт./м²;
 типові умови – до 2 шт./м²;
 складні умови – до 3 шт./м²;
 особливо складні умови – понад 3 шт./м².

20. Умови, в яких заборонено
кріплення виробок анкерами
 Анкери не застосовуються у виробках, що проводяться
або перетинають пливуни та гірські породи, схильні до
втрати міцності, розмокання, сильно тріщинуваті або
містять мінерали типу монтморилоніту з водоприпливами
крізь ці породи.
 Забороняється застосування анкерного кріплення як
самостійного:
–у виробках, що проводяться вхрест простягання порід;
–у виробках, що проводяться вприсічку до виробленого
простору.
 Сталеполімерні анкери не застосовуються для кріплення
оголень вугільного пласта, в тому числі – в боках виробки.

21. Дворівневе анкерне кріплення
(штанговими та канатними анкерами)

22. Розташування канатних анкерів з огляду на
прогнозовані розміри зони дезінтеграції порід

23. При підтриманні виробки у виробленому
просторі (за лавою)

24. АК01
Канатні анкери

25. У презентації використано матеріали із наступних джерел:
• https://det.dn.ua/материалы-для-анкерования/
• https://www.youtube.com/channel/UCu1SwE9SJNsLeR0sMOeoeOg
• Халимендик Ю.М., Барышников А.С. Использование канатных анкеров
при креплении выработок в условиях слоистых пород / Min. miner.
depos. 2014, 8(1): 105-114 https://doi.org/10.15407/mining08.01.097