9. Основные выявленные тенденции в области крепления

Общие тенденции в области применения облегченных крепей

Безопасность строительства горных выработок в условиях ударо-опасного массива при разработке месторождений подземным способом обеспечивается, во-первых, за счет приведения горного массива в неудароопасное состояние путем выполнения целого ряда специальных мероприятий (отстой выработки, бурение разгрузочных скважин, камуфлетное взрывание, образование разгрузочных щелей); во-вторых, вследствие принятия эффективных мер по обеспечению устойчивого состояния выработки на весь период ее эксплуатации, а именно: оформление контура выработки щадящим контурным взрыванием с оптимальным удельным зарядом взрывчатого вещества; использование короткозамедленного электровзрывания.

Одно из основных направлений в обеспечении безопасности условий работ и устойчивости подземных выработок отводится выбору типа и параметров крепи.

Основные направления в области совершенствования крепления следующие:

1. Выбор типа и параметров крепи осуществляется с учетом геомеханической оценки характеристик массива горных пород;

2. Разработка и внедрение специальных конструкций крепей для условий повышенного горного давления и удараопасности;

3. Проведение мониторинга системы “крепь-массив вмещающих пород”;

4. Повышение уровня механизации процесса крепления, внедрение робототехники;

5. Использование облегченных видов крепей;

6. Повышение технического ресурса и работоспособности крепи, в том числе и за счет максимального использования собственной несущей способности массива;

7. Применение крепей с ускоренным временем вступления в работу;

8. Использование элементов ресурсосберегающих технологий (использование старых тросов, например, от скреперных лебедок, золы уноса ТЭЦ, пыли с электрофильтров и др.).

Пути повышения эффективности штанговой крепи

• использование закрепляющих материалов и конструкций анкеров, обеспечивающих быстрое вступление крепи в работу, т.е. ускоренное восприятие нагрузок со стороны массива (использование крепей с механическим и гидравлическим распором, применение ускоряющих добавок к цементным растворам и быстротвердеющих высокопрочных синтетических смол);

• расширение области применения анкеров при горно-тектонических ударах и действия сейсмовзрывных нагрузках за счет использования в конструкции штанговой крепи механизма податливости;

• применение автоматизированных агрегатов для бурения шпуров и установки в них штанг;

• внедрение инструментальных методов определения несущей способности и работоспособности анкеров;

• использование тросовых, гибких и многосекционных анкеров на участках с нарушенной приконтурной зоной, превышающей высоту выработки.

Направления дальнейшего совершенствования набрызгбетона

• увеличение толщины одновременно наносимого слоя набрызгбетона и повышение его конечной прочности за счет применения нещелочных ускоряющих добавок в цементную смесь;

• использование минеральных добавок в качестве составного компонента набрызгбетонной смеси с целью снижения расхода цемента;

• снижение суммарной толщины слоя набрызгбетона при сохранении высокой несущей способности и прочности крепи вследствие армирования его металлическими или другими видами волокон;

• переход на мокрый способ нанесения набрызгбетона;

• внедрение робототехнических устройств и механизмов для нанесения набрызгбетона;

• применение инструментальных неразрушающих методов диагностики прочностных характеристик набрызгбетонной смеси с использованием ультразвуковой и другой аппаратуры.