Анкерная крепь – штанговая крепь, применяется в горных выработках для удержания кровли от расслоения и обрушения и в сочетании с другими видами крепи — для повышения устойчивости боковых пород. Анкерную крепь применяют для крепления капитальных, подготовительных вскрывающих, прослеживающих выработок, камер и прочих выработках вас зависимости от угла падения пород, мощности напластований, проведенных по устойчивым породам (f > 3). Анкерную крепь не применяют в слабых глинистых, сыпучих сильно перемятых породах, в зоне геологических нарушений и т.п. (СНиП 11-94-80).

Анкерная крепь представляет собой металлические стержни, вставленные в предварительно пробуренные в кровле и боках выработки шпуры. Стержни закрепляют в шпурах различными способами. Анкеры как бы «прошивают» слои пород, расположенных вокруг выработки, не дают им расслаиваться и обрушаться.

Анкерную крепь устанавливают немедленно после разработки породы в забое. При этом призабойная зона не загромождается, что дает возможность механизировать проходческие работы и облегчает условия проветривания, отпадает необходимость в защите крепи от повреждения при производстве взрывных работ.

Основной элемент анкерной крепи – металлический (рис.1), реже деревянный анкер (штанга, стержень) длиной 0,7…3 м, который вводится в пробурённые шпуры и закрепляется клиньями, распорными головками и гайками с опорными шайбами. Железобетонные анкеры образуются заполнением шпуров песчано-цементным раствором, армированным стальными прутьями. Анкеры «подшивают» слабые слои пород к более прочным и увеличивают сцепление и монолитность породных слоев, повышая их устойчивость и несущую способность.

Рис.1. Металлический клиновый анкер:

1 — замок, заклинивающийся в скважине;

2 — опорная пластина; 3 — гайка

Отличительными особенностями анкерной крепи являются:

• возможность полного заполнения сцепление со смолой по всей длине анкера за счет конструктивной особенности арматурной стали, а также устанавливать анкера в шпуры с минимальной разницей диаметром 5 мм, что значительно экономит полимерный материал и повышает качество установки анкера.

• наличие на гайке срезной шпонки позволяет установить анкер в шпуре, произвести размешивание смолы и после ее затвердевания затянуть гайку не меняя рабочего инструмента на буровом станке , что на 10% снижает время установки анкера .

Анкеры различают:

• металлические; (клинощелевой , распорный) (рис.3)

• железобетонные (рис.4);

• сталеполимерные (рис.5);

• анкеры-кронштейны (рис.6,7).

Рис. 2. Основные параметры анкерной крепи:

1 — анкер; 2 — шайба или подхват;

3 — граница зоны возможного обрушения

Рис.3. Анкер клинощелевой

Рис.4, 5. Анкер железобетонный и сталеполимерный

Рис. 6, 7. Анкеры-кронштейны

Рис.8. Схема анкерного крепления: 1 – клиновые анкеры; 2 – опорные шайбы

Крепь анкерная кас 1-00, кас 1-01, кас 1-02

Рис. 9 Анкерная крепь КАС 1-00, КАС 1-01, КАС 1-02

Крепь анкерная КАС-1 предназначена для повышения устойчивости обнажений массива в горных выработках скреплением различно деформируемых зон, слоев или породных блоков. Крепь анкерную КАС-1 применяют как самостоятельную, так и в комбинации с крепями поддерживающего типа.

Крепь анкерная КАС-1 представляет собой анкер с разрезной распорной муфтой состоящей из: стержня, который на верхнем конце переходит в клин, а на нижнем имеет резьбу М20, разрезной распорной муфты, образующейся из двух сухарей, сферической опорной шайбы, поджимаемой квадратными гайками. Анкер закрепляется в шпуре расклиниванием сухарей конусной частью стержня.

Таблица 1

Техническая характеристика

Наименование характеристики	КАС-1.00	КАС-1.01	КАС-1.02
Длина анкера, мм	1500	2000	700
Диаметр стержня анкера, мм	20	20	20
Масса крепи анкерной, кг	4,75	5,95	2,85

Оборудование для установки анкерных крепей

Анкерная крепь возводится как временная, так и постоянная, в виде самостоятельной, а также в сочетании с металлической сеткой, набрызгбетоном и с металлическими или деревянными подхватами. Её возведение включает работы по бурению шпуров, установке анкеров. Бурение шпуров под анкеры производятся электросверлами, телескопическими перфораторами и бурильными установками. Для бурения шпуров и установки анкеров применяют серийные машины МАГМ, НА-4, УВШ-5/15. ПА-1. Новокузнецким заводом выпущены новые бурильные установки УБШ-214. УБШ-2115. УБШ-308 для бурения шпуров в породах с f = 8…14 Передвижная машина МАП-1 конструкции ЦНИИподземмаша предназначена для бурения шпуров под анкеры в выработках высотой 1,8…3 м в породах с f = 3…8. Электрическое сверло машины смонтировано на распорной винтовой стойке. Установка на пневмоколесном ходу. Бурение с промывкой. Гайки закручивают гайковертом с электроприводом на базе ручного электросверла. Глубина шпуров 1,8…2,5 и

Переносной станок ПА-1 предназначен для бурения шпуров в выработки высотой от 1,8 до 2,8 м в породах с f < 4. Станок состоит из ручного электросверла с принудительной подачей, распорной винтовой стойки и шланга для бурового шлама. Конструкция стойки позволяет менять её длину.

Навесное оборудование НА-4 конструкции ЦНИИподземмаша монтируется на комбайнах ЧПП-2, ПК-9р и представляет собой гидравлический двухшпиндельный вращатель. Перед началом крепления забой приводится я безопасное состояние, нависшие куски породы обираются, кровля остукивается для выявления отслоящихся плит. Расположение, глубина и диаметр шпуров должны строго соответствовать паспорту крепления. Глубина шпуров на 5…7 см больше длины анкера при применении опорных плит и на 10-15 см – подхватов. После закрепления анкеров производится их натяжение; металлических - сразу после установки и вяжущих .– после установленного срока затвердения закрепляющих составов.

Деревянные и металлические клинощелевые анкеры закрепляют в шпуре ударами по выступающему в выработку концу анкера. После закрепления надевают опорные плитки, сетку или подхваты (согласно паспорту крепления) и закручивают гайку. При применении железобетонных анкеров бетон готовят состава 1:2 (цемент-песок) при водоцементном отношении 0,40:0,45.

Рис 10. Анкер АКВ

Анкер АКВ изготавливается на основе специального сконструированного для горной промышленности профиля, имеющего угол наклона витка 7 градусов. Обеспечивает самоторможение гайки в замковом устройстве анкера, не позволяя гайке раскручиваться при динамических нагрузках на анкерную крепь.

Позволяет создать первоначальную нагрузку на стержень анкерной крепи за счет натяжения гайки 50-70кН (рекомендации НИИ Горного дела С. -Петербурга - 20-30кН). Уменьшает крутящий момент при закручивании гайки на 30% по сравнению с анкерами, изготовленными из строительной арматуры.

Анкерная крепь АН20В предназначена для крепления кровли подготовительных выработок с прочностью углей и пород на сжатие соответственно не менее 10 и 25 МПа и боков выработок с прочностью углей и пород на сжатие соответственно 6 и 20 МПа при химическом способе закрепления в шпуре стержня анкера, выполненного из отрезка арматуры винтового профиля.

Таблица 2