Об'єкт дослідження: геомеханічні процеси у системі «порідний массив – оболонка з укріплених анкерами порід – рамне кріплення». Мета дослідження: встановлення закономірностей деформування системи «рамно-анкерне кріплення – вміщуючий масив» для обґрунтування параметрів рамно-анкерного кріплення. Методи дослідження: аналіз літературних джерел; методи механіки гірничих порід; математичного моделювання геомеханічних процесів; методи теорії пружності, будівельної механіки, механіки твердого деформованого тіла; теорії імовірності та математичної статистики. Наукове значення роботи: теоретичне встановлення та експериментальне підтвердження допустимого розриву у часі між виїмкою породи та встановленням анкерного кріплення та закономірностей зміни НДС багатошарової порідної оболонки, армованої анкерами, у системі «рамно-анкерне кріплення – вміщуючий масив». Практичне значення роботи полягає в розробці: нових способів кріплення; методики розрахунку параметрів комбінованого кріплення; стандарту підприємства. Результати роботи впроваджені на шахті «Добропільська». Економічний ефект від впровадження пропонованих рекомендацій склав 4,1 млн. грн. Новизна роботи: 1. При зведенні анкерів з відставанням від вибою виробки залучення порідного масиву у сумісну роботу з рамним кріпленням та утворення вантажонесучої порідної оболонки забезпечується, якщо розмір сформованої зони зруйнованих порід (ЗЗП) не перевищує половини глибини анкерування. Тоді фронт руйнування переноситься на зовнішню границю порідно-анкерної оболонки, при цьому значення коефіцієнта розпушення (kр) порід у її межах не перевищує 1,02, а сумарний розмір ЗЗП зменшується на 30-40 % в порівнянні з виробкою, яка підтримується рамами. 2. Теоретично встановлено та експериментально підтверджено, що допустимий розрив у часі між виїмкою породи та встановленням анкерів у складі рамно-анкерного кріплення знаходиться у ступеневій залежності від гірничо-геологічних умов спорудження виробки, її розмірів та відпору рамного кріплення. Так, в умовах, де при ширині виробки 4,8-5,0 м, відпорі рамного кріплення 0,05-0,10 МПа цей параметр складає від 2,0 до 8,3 діб. 3. НДС багатошарової порідно-анкерної оболонки, армованої за різними просторовими схемами, яка є складовою частиною системи «рама – оболонка з укріплених анкерами порід», описується залежностями від безрозмірних параметрів, які враховують зовнішнє навантаження, наведені пружні параметри оболонки, її розміри та фізико-механічні властивості гірничих порід, що дозволило диференційно розрахувати параметри рамного та анкерного кріплення. Результати роботи використані на шахті "Добропільська". Галузь використання: вугільна промисловість.
