CC BY
24
Оригинальная статья
УДК 622.272:622.281.74 © А.А. Дудин, Е.В. Вахрушев, А.С. Матвеев, И.Б. Кириллов, А.В. Лапшин, Н.Ю. Дацкевич, 2020
Формирование консолидированного массива анкерной крепью серии АБ в условиях сильнотрещиноватых пород непосредственной кровли угольного пласта
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-2-4-7
ДУДИН А.А.
Заместитель директора
по инженерно-исследовательской работе
ООО «РАНК 2»,
650992, г. Кемерово, Россия,
e-mail: pf.rank2@yandex.ru
ВАХРУШЕВ Е.В.
Начальник проектного отдела ООО «РАНК 2», 650992, г. Кемерово, Россия, e-mail: pf.rank2@yandex.ru
МАТВЕЕВ А.С.
Начальник отдела геомеханики и геотехнологии ООО «РАНК2», 650992, г. Кемерово, Россия, e-mail: pf.rank2@yandex.ru
КИРИЛЛОВ И.Б.
Директор
ООО «Шахта «Осинниковская», 652810, г. Осинники, Россия
ЛАПШИН А.В.
Главный инженер
ООО «Шахта «Осинниковская»,
652810, г. Осинники, Россия
ДАЦКЕВИЧ Н.Ю.
Заместитель главного инженера по технологии ООО «Шахта «Осинниковская», 652810, г. Осинники, Россия
Статья посвящена технологии и опыту применения анкерной крепи серии АБ (модификации АБ03) в сильнотрещиноватом массиве кровли угольного пласта в зоне опорного давления от очистного забоя.
Ключевые слова: анкерная крепь, скрепляющий состав, создание несущего слоя, горное давление.
Для цитирования: Формирование консолидированного массива анкерной крепью серии АБ в условиях сильнотрещиноватых пород непосредственной кровли угольного пласта / А.А. Дудин, Е.В. Вахрушев, А.С. Матвеев и др.// Уголь. 2020. № 2. С. 4-7. 001: 10.18796/0041-57902020-2-4-7.
ВВЕДЕНИЕ
Формы и характер проявлений горного давления в очистных выработках весьма разнообразны (от небольших перемещений и деформаций горных пород и полезного ископаемого до их разрушения и обрушения; от незначительных нагрузок на крепь до полного вывода ее из строя) и зависят от многих факторов, в том числе от глубины разработки, структуры и механических свойств массива горных пород, мощности и угла залегания полезного ископаемого [1 ]. Большое влияние на проявления горного давления оказывают производственно-технические условия эксплуатации месторождений, характеризующиеся формой, размерами и расположением выработок, технологией ведения добычных работ, способом управления горным давлением, скоростью подвигания забоев, видом крепи и т.д.
ФОРМА ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ
В результате остановки на пять календарных дней очистного забоя 4-1-5-6 ООО «Шахта «Осинниковская» были вызваны деформация и разрушение непосредственной кровли пласта Е5 (рис. 1) впереди очистного забоя, с образованием пустот (куполов) над механизированными секциями, задавливанием и наклоном механизированных секций, вывалом груди забоя по всему простиранию от 1,0 до 4,0 м. При движении очистного комбайна происходило высыпание мелкой раздробленной породы. Работы очистного забоя 4-1-5-6 были не безопасными, так как механизированные секции крепи во временном характере не успевали задвигаться за очистным комбайном, и происходило обрушение пород непосредственной кровли пласта Е5.
Для безопасного запуска и предотвращения негативных последствий на начальном этапе работы очистного забоя были разработаны мероприятия: по выпуску и дроблению негабаритов, смолению груди забоя, запениванию купо-
Вентиляционный штрек № 4-1-5-6
2 Ситуация Ситуация
* Ф и Sí VD СО 7 зона
1 _j L. Смоление груди забоя
126-135 секцию 6 зона При движение комбайна высыпание мелкой породы (зона нарушения). Купол до 5 м. Забой стоит Смоление груди забоя
. W. -
п — П ^ j ■ 1 Ч hr
106-125 секцию 5 зона Крупноблочное обрушение, негабариты лежат на козырьках. Купол до 2 м, забой ушел до 1,0 м Выпуск, дробление негабаритов. Смоление груди забоя. Запенивание куполов. Установка анкерной крепи АБ (модификации АБ03) в непосредственную кровлю пласта с шагом установки 1,75 м рис. 2, смоление кровли пласта Е5 впереди очистного забоя
.■ ■■
1 J X*. -
96-105 секцию а н о з Крупноблочное обрушение, негабариты лежат на козырьках. Купол до 2 м, забой ушел до 2,0 м. Выпуск, дробление негабаритов. Смоление груди забоя. Запенивание куполов. Установка анкерной крепи АБ (модификации АБОЗ) в непосредственную кровлю пласта с шагом установки 1,75 м, рис. 2, смоление кровли пласта Е5 впереди очистного забоя
и у е с >s О X м е а м (Z а к и X к и с: CÚ ш 5* rn 2 и ц к е с 5 -9 55 а н о з PO Купола от 3,0 до 20,0 м. Крупноблоиноеобрушение, задавленные и наклоненные секции. Забой ушел Выпуск, дробление негабаритов. Подъем и выравниваниелавного конвейера, задвижка лавного конвейера. Задвижка правка. раэгорбушивание секций крепи. Смоление груди забоя, запенивание куполов. Установка анкерной крепи АБ (модификации АБОЗ) в непосредственную кровлю пласта с шагом установки 1,75 м, рис. 2. смоление кровли пласта Е5 впереди очистного забоя
кщф ' iVi ' ■ ■ ,Г— 1 V f
16-54 секцию 2 зона Сейсмические события (удары). Переход от тяжелых кровель к легким. Мелко раздавленная порода на перед. Купола от 3,0 до 6,0 м. Забой ушел на предел до 4,0 м Запенивание куполов, смоление груди забоя. Установка анкерной крепи АБ (модификации АБОЗ) в непосредственную кровлю пласта с шагом установки 1,75 м, рис. 2, смоление кровли пласта Е5 впереди очистного забоя
í^Se. -
ю и ц к е с 5 а н о штрек № 4-1-5-6 Смоление груди забоя
: TßH J Л*-. 1
з Конвейерный
Рис. 1. Негативные последствия в лаве № 4-1-5-6 Fig. 1. The negative consequences in the lava 4-1-5-6
Рис. 2. Технологическая схема установки анкерной крепи АБ (модификации АБ03) Fig. 2. The technological scheme of installation of anchor support AB (modifications AB03)
Рис. 3. Конструкция анкера бурового АБ03 Fig. 3. Design of drilling anchor AB03
лов, созданию несущего слоя в непосредственной кровле пласта Е5 впереди очистного забоя при помощи анкерной крепи серии АБ (модификации АБ03) производства компании ООО «РАНК 2».
Установка анкерной крепи серии АБ (модификации АБ03) длиной 4,5 м осуществлялась с очистного забоя в кровлю пласта Е5 (рис. 2) с шагом установки 1,75 м под опорный элемент шайбу (250x250x8 мм).
УСТАНОВКА АНКЕРА (МОДИФИКАЦИИ АБ03)
Установка анкера выполняется без использования буровых штанг за счет наличия специальной буровой коронки диаметром 43 мм. Наращивание длины анкера для достижения необходимой глубины происходит за счет стыковочных элементов. Закрепление и герметизация анкера (модификации АБ03) осуществлялись в устье шпура механическим герметизатором из резинового рукава и гайки М30. Далее к хвостовику анкера АБ03 подсоединялось оборудование для последующего нагнетания скрепляющих составов, при этом конструкцией анкера АБ03 предусмотрено, что скрепляющий состав поступает в массив от дна шпура через буровую коронку. Данная конструкция имеет значительное преимущество в условиях сильнотрещиноватого массива, так как при использовании стандартных анкеров отсутствует возможность подачи скрепляющего состава на большую глубину, что исключат вероятность формирования единого консолидированного массива разрушенной непосредственной кровли. Нагнетание скрепляющего состава выполнялось поинтерваль-но: 10 с выполнялось нагнетание, после чего давалось 15
с для затвердения скрепляющего состава. Далее нагнетание продолжалось с увеличением времени нагнетания на 5 с до момента видимого переизбытка скрепляющего состава в приконтурном массиве очистного забоя 4-1-5-6. Конструкция анкера АБ03 представлена на (рис. 3).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Крепление сильнотрещиноватого (разрушенного) массива анкерной крепью (модификации АБ03) с последующим нагнетанием скрепляющего состава для создания несущего слоя в породах непосредственной кровли угольного пласта предотвращает обрушение пород непосредственной кровли впереди очистного забоя [2, 3].
Компания ООО «РАНК 2» является лидером в предоставлении комплексных услуг по креплению горных выработок, производству и поставке анкерных систем. Специалисты компании постоянно совершенствуют существующие способы крепления выработок на горнодобывающих предприятиях.
Список литературы
1. Цимбаревич П.М. Механика горных пород. М.: Углете-хиздат, 1948. 184 с.
2. Опыт применения канатных анкеров в качестве крепи усиления демонтажных камер и выработок, поддерживаемых на границе с выработанным пространством и методика расчета их параметров. Кемерово: Институт угля и углехимии СО РАН, 2008. 220 с.
3. ГОСТ 21153.1-75. Породы горные. Метод определения коэффициента крепости по Протодьяконову.
UNDERGROUND MINING
Original Paper
UDC 622.272:622.281.74 © A.A. Dudin, E.V. Vachrushev, A.S. Matveev, I.B. Kirillov, A.V. Lapshin, N.Yu. Datskevich, 2020 ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2020, № 2, pp. 4-7 DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-2-4-7
Title
formation of a consolidated massif with an ab series anchor support in conditions of highly fractured rocks of a direct coal seam roof
Authors
Dudin A.A.1, Vachrushev E.V.', Matveev A.S.', Kirillov I.B.2, Lapshin A.V.2, Datskevich N.Yu.2 ' "RANK 2" LLC, Kemerovo, 650992, Russian Federation
2 "Osinnikovskaya" mine LLC, Osinniki, 652810, Russian Federation
Authors' Information
Dudin A.A., Deputy Director for Engineering Research, e-mail: pf.rank2@yandex.ru
Vachrushev E.V., Head of design department, e-mail: pf.rank2@yandex.ru Matveev A.S., Head of Geomechanics and Geotechnology department, e-mail: pf.rank2@yandex.ru Kirillov I.B., Director Lapshin A.V., Chief Engineer
Datskevich N.Yu., Deputy Chief Technology Engineer Abstract
The paper is devoted to the technology and experience of using AB series anchor supports (modifications AB03) in a highly cracked coal seam roof mass in the zone of reference pressure from the face.
Keywords
Anchor support, Fastening composition, Creation of a bearing layer, Rock pressure.
References
1. Tsimbarevich P.M. Mekhanikagornyh porod [Mechanics of rocks]. Moscow, Ugletehizdat Publ., 1948, 184 p. (In Russ.).
2. Opyt primeneniya kanatnyh ankerov v kachestve krepi usileniya demontazh-nyh kamer i vyrabotok, podderzhivaemyh na granice s vyrabotannym prostran-stvom i metodika rascheta ih parametrov [Experience of use of cable anchors as a support for reinforcement of dismantling chambers and workings supported on the border with the developed space and method of calculation of their parameters]. Kemerovo, Institute of Coal and Coal Chemistry of the Russian Academy of Sciences Publ., 2008, 220 p. (In Russ.).
3. GOST 21153.1-75. Porody gornye. Metod opredeleniya koefficienta kreposti po Protodyakonovu [Rocks are mining. Method of determining the strength factor according to Protodyakonov]. (In Russ.).
For citation
Dudin A.A., Vachrushev E.V., Matveev A.S. et al. Formation of a consolidated massif with an AB series anchor support in conditions of highly fractured rocks of a direct coal seam roof. Ugol' - Russian Coal Journal, 2020, No. 2, pp. 4-7. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2020-2-4-7.
Paper info
Received October 19,2019 Reviewed November 16,2019 Accepted December 20,2019
