Цікра О. А. Розробка способів підвищення несучої здатності анкерного кріплення при рамно-анкерному підтриманні виробок у нестійких породах

Дисертація присвячена розробці способів підвищення несучої здатності анкерного кріплення при рамно-анкерному підтриманні виробок у нестійких породах на основі встановлених закономірностей зміни несучої здатності анкерів з урахуванням рельєфу стінок шпурів і проявів гірського тиску в умовах глибоких шахт. Об'єкт дослідження: процес деформування системи "кріплення-масив" при підтриманні підготовчих виробок рамно-анкерним кріпленням. Предмет дослідження: способи підвищення несучої здатності анкерного кріплення як елемента рамно-анкерного кріплення в складних гірничо-геологічних умовах. Мета дослідження: розробка способів підвищення несучої здатності анкерного кріплення при рамно-анкерному підтриманні виробок у нестійких породах. Методи дослідження: аналіз і узагальнення інформації, лабораторні і шахтні дослідження, математичне моделювання геомеханічних процесів, інженерне конструювання, техніко-економічній аналіз. Розкрито механізм руйнування контактної області "анкер-смола-порода", яке починається в місцях підвищеної тріщинуватості масиву та поширюється у вигляді хвиль уздовж осі анкера, а при його зсуві до 70 мм зберігається від 70 до 90 % початкової несучої здатності. Встановлено, що міцність закріплення прямо пропорційна міцності порід та кількості полімерних виступів і обернено пропорційна величині зсуву анкера в шпурі. У нестійких породах застосування цілеспрямовано зміненого рельєфу шпурів приводить до підвищення несучої здатності анкерного кріплення, при цьому максимальні головні напруження в заанкерованій ділянці масиву збільшуються на 61 %, зона непружних деформацій навколо виробки зменшується на 26 %. Розроблено способи і оснащення для профілювання шпурів, а також номограма для визначення кількості полімерних виступів. Дослідно-промислові випробування нового способу рамно-анкерного підтримання виробок показали його працездатність і ефективність. При розшаруванні покрівлі на 70-80 мм анкери зберігають несучу здатність і мають високу податливість, що дозволило знизити навантаження на арочне кріплення і зсуви покрівлі виробок на 42-45 %. Способи впроваджено при відробці 2-ї і 3-ї західних лав пл. l4 шахти ім. О.Ф. Засядька. Дольова участь автора у фактичному економічному ефекті від впровадження "Рекомендаций по обеспечению устойчивости вентиляционного ходка "газового горизонта" по пласту m3 16-й западной лавы" і нового способу рамно-анкерного кріплення підготовчих виробок склала 2037,5 тис. грн. Методичні і практичні аспекти роботи можуть бути використані: науково-дослідними інститутами, гірничодобувними підприємствами і проектними організаціями, які займаються способами і засобами ефективного та безпечного підтримання підготовчих виробок.