ПРО ДОЦІЛЬНІСТЬ ПОПЕРЕДНЬОГО НАВАНТАЖЕННЯ АНКЕРНИХ ШТАНГ В УМОВАХ УКРАЇНИ
DOI:
https://doi.org/10.34185/1991-7848.2026.01.15Ключові слова:
металополімерний анкер, попереднє навантаження, стан поверхні виробкиАнотація
Розміщення частки промислових і соціальних об'єктів під землею, на тривалий час експлуатації та впливу зовнішніх джерел сейсмічної енергії різного походження стало актуальною проблемою сьогодення.
Рамно-анкерне кріплення є найбільш розповсюдженою системою кріплення підземних виробок у тому числі і для довготривалої експлуатації підземних споруд промислового призначення. Процедура кріплення починається з кріплення виробки метало полімерними анкерами (АКМ). Далі під захистом анкерного кріплення (АК) відбувається кріплення виробки рамами. Особливостями такої комбінації є те, що анкерне кріплення протидіє будь яким переміщенням гірських порід у виробку. У цей самий час, за незначних переміщень порід у простір виробки, рамне кріплення все ще не почало протидіяти гірському тиску. За значних переміщень для АКМ рамне кріплення вимушене приймати на себе навантаження ваги порід об’єму стиснутої оболонки. Така ситуація не є прийнятною для кріплення виробок з довготривалим терміном експлуатації. Врахування фактору довготривалої експлуатації підземних споруджень призводить до детального аналізу чинників, що можуть мати вплив на неї.
Одним із найважливіших чинників, що має вплив на вантажо спроможність порід у околі виробки є попереднє навантаження (ПН) анкерних штанг АКМ. Аналіз літературних джерел показав відсутність сталої думки на його величину і взагалі навіть на його доцільність. За існуючими нормативними документами в Україні воно прийняте на рівні 5 т. За цими документами ПН повинно здійснюватися за рахунок стиснення порід шляхом закручування гайки на хвостовій ділянці анкерної штанги. Проте на тепер цей метод створення ПН змінився. Враховуючи технологічну складність операції з накатки різьби від неї відмовились. На тепер операція зі створення ПН анкерних штанг здійснюється шляхом закручування литої гайки по періодичним виступам на поверхні анкерної штанги. Як результат нормативне значення ПН не є досяжним. Як показують розрахунки, максимальне значення ПН не перевищує 2т. Величина ПН не може бути контрольованою, оскільки визначається зупинкою процедури закручування гайки у зв’язку з неможливістю її подальшого виконання. Оскільки посадки у парі гвинт-гайка є широко ходовими тобто вільними і як наслідок, відбувається закушування гайки на періодичних виступах анкерної штанги. Говорити про досягнення проектних значень ПН не варто. Для кріплення промислових об’єктів на тривалий час експлуатації такий стан речей не є допустимим.
Для з’ясування важливості виконання ПН нормативних значень необхідно провести експериментальне дослідження в промислових умовах. Таке дослідження було проведено і його результати представлено в даній статті.
Наведено графічні зображення стану поверхні покрівлі виробок, що підлягали дослідженню та зроблено висновки.
Посилання
Bulat, A.F. and Vinogradov, V.V. (2002). Oporno-ankernoe kreplenie gornyih vyirabotok ugolnyih shaht [Support and anchoring of coal mine workings]. Dnepropetrovsk: Vilpo [in Ukrainian].
Canbulat, I. (2008). Evaluation and design of optimum support systems in South African collieries using the probabilistic design approach, Abstract of of Ph.D. dissertation. University of Pretiria, Pretoria.
Canbulat, A., Wilkinson, G. and Prohaska, M. (2005). Minsi and Singh. An investigation into the suppot systems in South African collieries. Final Report Safety in Mines Research Advisory Committee.
O’Conor, D., van Vuuren, J. and Altounyan, P. (2002). Measuring the effect of bolt installation practice on bond strength for resin anchored rockbolts SANIRE 2002 Symposium. Re-Defining the Boundaries, September.
Wagner, H. (1985). Design of roof bolting patterns, Chamber of Mines workshop on roof bolting in collieries Republic of South Africa. Johannesburg.
Stillborg, B. (2002). Professional Users Handbook for Rock Bolting, Trans Tech Publication, Second Edition.
Campoli, A. (2001). Variables affecting polyester resin anchorage performance with United States roof bolting system, AIMS (Aachen International Mining Symposia), 6 and 7 Junlay, 2001, pp. 19-28.
Lautsh, T. (2001). Roof bolting in three continents-a comparison, AIMS (Aachen International Mining Symposia), 6 and 7 Junlay, 2001, pp. 59-76.
Satola, L. (2007). The axial load- displacement behavior of steel strands in rock reinforcement, Abstract of of Ph.D. dissertation. Espoo-Finland.
Mark, C. (2000). Design of roof bolt systems, New technology for coal mine roof support. Pittsburgh,PA. U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service. Centres for Disease Control and Prevention. National Institute for Occupational Safety and Health, DHHS, (NIOSH) Publication №2000, p.156.
Krukovskyi O, Bulich Yu & Zemlianaia Yu (2019). Modification of the roof bolt support technology in the conditions of increasing coal mining intensity. E3S Web of Conferences (109), 00042, [in Ukrainian]. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900042
Larionov G.I. (2008). Pro vplyv hlybyny rozrobky ta poperednoho navanta-zhennia na shchilnist roztashuvannia ankeriv [On the influence of development depth and pretention on the density of rebar placement]. Metody rozviazuvannia prykladnykh zadach mekhaniky deformovanoho tverdoho tila: zb. nauk. pr. – Vol. 9. - 115-128 [in Ukrainian].
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Сучасні Проблеми Металургії
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
