Оценка способов поддержания горных выработок на основе применения анкерной крепи на шахтах Карагандинского угольного бассейна

摘要

В статье рассмотрен опыт эксплуатации глубоких шахт, который показывает, что одной из важных проблем, требующей решения, является обеспечение устойчивости горных выработок. В результате исследования состояния горных выработок шахт со значительной глубиной ведения горных работ выявлено, что более 20% общей протяженности выработок находится в неудовлетворительном состоянии. Ремонтом выработок занимаются более 10% подземных рабочих. При перекреплении одного километра выработок расходуется более 70 т металла. Большую роль в поддержании выработок в рабочем состоянии играет крепь. Технология крепления горных выработок является совокупностью приемов и операций по возведению инженерных конструкций, предназначенных для обеспечения устойчивого состояния подземных сооружений в течение всего срока их службы. Учитывая то, что не только вмещающий горный массив влияет на крепь горных выработок, но и сама крепь оказывает обратное воздействие на протекание геомеханических процессов в массиве, вмещающем выработку, можно целенаправленно влиять на происходящие в нем процессы, выбирая различные конструкции крепей, меняя параметры установки крепи во времени и пространстве. Одним из условий эффективной и безопасной работы при проведении подготовительных выработок на шахтах Карагандинского бассейна является обеспечение их устойчивости при минимальном расходе крепежных материалов. Исследования также показали, что крепи, выполненные из тяжелых профилей специального проката (арочная крепь), на больших глубинах, в условиях значительного напряженного состояния горного массива не в полной мере обеспечивают необходимую устойчивость и безремонтное поддержание выработок. Их возведение является плохо поддающимся механизации трудоемким процессом. Материалоемкость крепей снижает технико-экономические показатели проходки и в значительной степени сдерживает темпы проведения выработок.