Текст очень длинный, поэтому разбит на части. Часть 2 из 2.
17. В условиях горного давления средней интенсивности и интенсивного при расчетных смещениях кровли до 300 мм сопротивление анкерной крепи Pа и длина lа определяются:
при I типе кровли по номограмме, приведенной на рисунке 1 приложения № 1 к Инструкции;
при II типе кровли Pа принимать в соответствии с номограммой рисунка 1 приложения № 1 к Инструкции, а длину анкеров по таблице № 9 приложения;
при III и IV типах кровли сопротивление крепи и длину анкеров следует принимать на 10% и 20% соответственно, больше по сравнению с расчетными, по рисунку 1 приложения № 1 к Инструкции;
при II типе кровли приведенные в таблице № 9 приложения параметры длины анкеров lа, соответствуют мощности непосредственной кровли hн.к до 0,3B и закреплению анкеров в устойчивых прочных породах мощностью более 0,5 м. При ширине выработки от 8,5 до 12 м применять двухуровневую схему крепи с длиной анкеров первого уровня не менее 2,0 м при I и II типах кровли и не менее 2,4 м при III и IV типах кровли.
Таблица № 9
Параметры анкерной крепи
Расчетная ширина сопряжений в проходке B, мСопротивление анкерной крепи Pа при типах кровли, кН/м2Длина анкеров l при типах кровли и мощности непосредственной кровли hнк, м
I и IIIII и IVIIIIIII и IV
hнк < 0,2Bhнк > 0,2B
4,045502,01,51,72,3
4,550552,21,61,82,4
5,055602,31,72,02,6
5,560652,41,82,12,8
6,065712,51,92,22,9
6,570772,62,02,33,0
7,075832,72,22,43,2
8,080902,82,42,63,4
8,585973,02,62,83,6
18. Для обеспечения рабочего состояния сопряжений выемочных горных выработок с очистным забоем и сопряжений подготавливающих горных выработок в зоне влияния очистных работ при расчетных смещениях Uкр > 300 м анкерную крепь следует усиливать рамной крепью, податливыми стойками или дополнительными анкерами. При этом параметры основной анкерной крепи принимают по рисунку 1 приложения № 1 к Инструкции для Uкр = 300 мм, а крепь усиления рассчитывается по формулам:
для податливых стоек и рам:Pк.у = 1,5(Pmax - Pа); (17)
для дополнительных анкеров:Pк.р = Pmax - Pа; (18)
lа.у = lmax, (19)
где Pк.у - сопротивление крепи усиления, кН/м2;
lа.у. - длина дополнительного анкера усиления, м;
Pmax и lmax - параметры сопротивлении анкерной крепи и длины анкеров, требуемые по расчетным смещениям кровли Uкр в продолжение всего срока службы, определяются по рисунку 1 приложения;
Pа - сопротивление установленной при проходке анкерной крепи, кН/м2.
Дополнительные средства крепления и в том числе стойки усиления можно заменить анкерной крепью, устанавливаемой в два уровня, как это показано для различных вариантов охраны горных выработок в приложении № 1 к Инструкции.
19. В качестве критерия интенсивности горного давления для расчета крепи в боках сопряжений следует принимать по аналогии с приложением № 2 к Инструкции степень относительной напряженности пород и пласта , определяемую по формуле:
где - средний объемный вес пород, принимаемый равным 0,026 МН/м3;
H - глубина расположения сопряжений от поверхности, м;
Rс.б - расчетное сопротивление слоев, пласта и пород в боках на сжатие, МПа;
k1 - коэффициент концентрации напряжений в боках при проходке и поддержании сопряжений, принимаемый:
для сопряжений с пересекающимися горными выработками - 1,6, рисунок 1 (а, б, з) приложения;
для сопряжений с примыкающими горными выработками - 1,4, рисунок 1 (в, г, д, е, ж, и, к, л, м) приложения;
для сопряжений выемочных горных выработок с очистным забоем, рисунок 3 приложения - 2,3 при III типе кровли, 3,0 при I и IV, 4,5 при II типе кровли;
k2 - коэффициент увеличения напряжения в боках сопряжений от других горных выработок, который при l 15 равен 1, а при l < 15, определяется по формуле:
здесь l - расстояние до влияющей горной выработки;
kо - коэффициент увеличения напряжений в боках сопряжений при расположении их в зоне влияния опорного давления от очистных работ, который при lц 0,1H равен 1, а при ширине целика lц менее 0,1H, определяется по формуле:
здесь kо.max принимается равным 2 при I, III и IV типах кровли и равным 3 при II типе кровли. Для сопряжений выемочных горных выработок с очистным забоем, рисунок 3 приложения; коэффициенты k2 и kо в формуле 20 приложения принимается равными 1.
В условиях, где напряженность в боках меньше расчетного сопротивления сжатию всех, в том числе и наиболее слабых слоев пород и угля в боках:
крепление боков анкерной крепью не предусматривается, за исключением острых углов сопряжений, особенно в капитальных горных выработках с длительным сроком службы (более 5 лет), где следует устанавливать анкеры длиной 1 - 1,2 м с сопротивлением 10 - 15 кН/м2.
Если напряженность в боках превышает расчетное сопротивление сжатию только слабых пород и угля общей мощностью до 1,5 м, но меньше сопротивления сжатию других пород, предусматривается установка в этих породах (пласте) анкерной крепи, с сопротивлением анкерной крепи Pа.б и длину анкеров lа.б на сопряжениях принимается соответственно равными 20 кН/м2 и 1,5 м. На острых углах сопряжений капитальных горных выработок с длительным сроком службы сопротивление крепи и длину анкеров следует увеличить в 1,5 раза, а расстояние между рядами анкеров принимать 1,0 - 1,2 м.
20. Крепь с рассчитанными параметрами устанавливается на самом сопряжении, а также на участках по обе стороны от сопрягающихся горных выработок в зависимости от расчетной ширины.
Если ширина сопряжения < 8 м, то к зоне сопряжения относятся также части примыкающих и пересекающихся выработок на протяжении равном 0,5 их ширины. Если ширина сопряжения 8 м, то к зоне сопряжения относятся также части примыкающих и пересекающихся выработок на протяжении равном их ширине. Расчетная высота горных выработок и сопряжений принимается равной их максимальной фактической высоте в проходке.
Приложение № 15 к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 19 ноября 2020 г. № 448
ВЫБОР КОНСТРУКЦИЙ АНКЕРНОЙ КРЕПИ
1. Выбор конструкции анкерной крепи, состоящей из анкеров, опорных элементов и затяжки определяется:
назначением;
сроком службы;
формой и размером горных выработок;
интенсивностью горного давления;
степенью устойчивости пород в кровле и боках горных выработок и сопряжений.
2. Длина закрепления анкеров в скважине (шпуре) в зависимости от диаметра стержня dс, диаметра ампулы dа, диаметра скважины dск и суммарной длины устанавливаемых ампул lамп определяется по рисунку 1 приложения.
Анкеры с закреплением стержней минеральной композицией применяются в следующих случаях:
в горных выработках со сроком службы более 10 лет;
в горных выработках, пройденных по пластам весьма склонных к самовозгоранию;
в горных выработках с обводненными породами.
3. При закреплении стержней анкеров в скважинах (шпурах) ампулами с быстротвердеющими смолами, время отверждения первой (глубокой) ампулы должно быть минимальным, а остальных ампул с замедленным сроком отверждения - в соответствии с действующими инструкциями по их применению.
4. Все принятые для применения конструкции анкерной крепи должны иметь соответствующие сертификаты с указанием в технических характеристиках значений минимальной прочности на разрыв по резьбе, гайке, соединению стержней и другим ослабленным сечениям.
Рис. 1. Номограмма для определения длины закрепления стержня анкера в скважине (шпуре)
5. При проектировании анкерной крепи расчетная несущая способность принимается по минимальной прочности стержней на разрыв или минимальной прочности их закрепления в скважине (шпуре) на длине меньше 1 м с учетом уменьшения несущей способности на 20% при работе анкеров в обычных и на 40% в неблагоприятных условиях. При использовании анкерной крепи в горных выработках и сопряжениях сроком службы до 40 лет с сухими породами в кровле и при влажности воздуха меньше 85% Nа анкеров принимается в соответствии с таблицей № 1 приложения.
Для горных выработок и сопряжений со сроком службы свыше 40 лет и в обводненных породах Nа следует принимать на 20% меньше указанных в таблице № 1 приложения.
Расчетную несущую способность анкеров из специальных стержней (из высокопрочной стали со специальной резьбой, из нескольких свитых прутков, из арматурных канатов, из стеклопластика) следует принимать в соответствии с технической документацией, с учетом уменьшения расчетной несущей способности в различных условиях работы анкеров.
Принятую при проектировании расчетную несущую способность анкеров с длинной закрепления стержня меньше 1 м необходимо корректировать в соответствии с фактической, определяемой экспериментально в шахтных условиях.
Таблица № 1
Несущая способность анкерной крепи
ХарактеристикаРасчетная несущая способность анкера Nа, кН при длине закрепления, м
0,51,0по всей длине скважины
Анкеры из стержней винтового профиля из стали А400С, А500С
№ 16 100100120
№ 20 125125160
№ 25 185185240
Анкеры из стержней периодического профиля из стали А400С, А500С с метрической или трапециевидной резьбой 120120140
Анкеры из стержней диаметром 20 мм с метрической резьбой
из стали Ст.5 7090100
из стали Ст.3 607075
Анкеры из стержней диаметром 24 мм с метрической резьбой
из стали Ст.5 100120130
из стали Ст.3 85100105
6. Различные конструкции клинораспорных металлических анкеров целесообразно применять в кровле горных выработок в условиях небольшого и средней интенсивности горного давления и залегании в месте закрепления клинораспорного замка нетрещиноватых пород прочностью на сжатие свыше 30 МПа.
Расчетная несущая способность клинораспорных анкеров принимается по минимальной прочности закрепления их замков. Предварительно при проектировании № а клинораспорных анкеров принимается равной 50 кН.
7. В боках горных выработок и сопряжений допускается применение различных конструкций сталеполимерных, сталеминеральных, клинораспорных металлических, стеклопластиковых, а в условиях относительной напряженности пласта меньше 2 - клинораспорных деревянных анкеров, с расчетной несущей способностью, при диаметре стержня 40 мм, равной 20 кН.
8. В качестве демпфирующих податливых элементов анкеров применяются: податливые опорные пластины, отрезки металлических трубок с внутренним диаметром 26 - 28 мм и толщиной стенок 3,0 - 3,5 мм, отрезки из уголка, швеллера, спецпрофиля, дерева и другие, надеваемые на анкеры между верхняком и натяжной гайкой, смятие которых происходит при нагрузках на анкеры до 0,8Nа.
9. В качестве опорных элементов анкеров в кровле применяются верхняки длиной, равной ширине горных выработок и сопряжений или составные верхняки, соединяющие все анкеры в рядах в единую совместно работающую систему. Также применимы опорные плиты (с размерами не менее 250 x 250 мм и толщиной не менее 6 мм) с полной перетяжкой кровли металлической решетчатой затяжкой, выполненной из проволоки диаметром не менее 5 мм и размером ячейки не более 100 x 100 мм.
Усилие прорыва отверстия опорного элемента должно соответствовать несущей способности анкера. Устанавливаемые гибкие гофрированные подхваты (штрипсы) должны применяться вместе с шайбами размером не менее 180 x 180 мм и толщиной не менее 5 мм или не менее 100 x 100 мм и толщиной не менее 8 мм.
10. В боках горных выработок и сопряжений разрешается применять опорные плиты, подхваты, связывающие анкеры в рядах в единую систему, металлические полосы или гибкие гофрированные подхваты (штрипсы). При этом в пластовых подготовительных горных выработках в качестве опорных подхватов также допускается применять стеклопластиковые полосы или деревянные распилы со стороны отрабатываемой лавы.
11. Критериями качественной установки анкеров являются:
выступающая в выработку часть анкера не должна превышать 150 мм;
гайка на анкере должна быть затянута с моментом: для кровли - не менее 200 Н·м, для бока - не менее 100 Н·м;
диаметр скважины (шпура) превышает диаметр стержня анкера в пределах 5 - 10 мм;
длина скважин принимается с учетом толщины затяжки, верхняка и элементов податливости на 50 - 150 мм меньше длины стержней;
скважины должны быть прямолинейны с выступами до 0,5 мм и очищены от штыба.
Проверка усилия затяжки гаек выполняется при помощи динамометрического ключа.
12. В кровле горных выработок и их сопряжений необходимо устанавливать металлические затяжки из решеток или сетки, либо из стеклопластиковых тканей (решетки), а в условиях обрушающейся в проходческом забое неустойчивой кровли комбинированные подхват-затяжки.
Для крепления боков горных выработок допускается применять частичную затяжку лишь в условиях разрушения наиболее слабых слоев пород. В условиях разрушения пород на всю высоту горных выработок и сопряжений необходимо проводить затяжку боков, в капитальных горных выработках и их сопряжениях металлическими решетками и сетками, а в выемочных горных выработках деревом или сетками и тканями.
Приложение № 16 к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 19 ноября 2020 г. № 448
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОКУМЕНТАЦИИ КРЕПЛЕНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК АНКЕРНОЙ КРЕПЬЮ
1. По выбранным конструкциям анкеров - расчетной несущей способности № а, сопротивлению анкерной крепи в кровле Pак и в боках Pа.б, а также принятому количеству анкеров в рядах кровли № к и боках № б, рассчитывается требуемое расстояние между рядами, устанавливаемых при проходке горной выработки анкеров в кровле Cк и в боках Cб по формулам:
Cк = (№ к№ а.к) / (PакB); (1)
Cб = (№ б№ а.б) / (Pа.бh). (2)
При разрушении только отдельных слабых пород (пласта) в боках, вместо высоты горной выработки h допускается подставлять в формулу 2 приложения значение разрушенной части пород в боках по высоте горной выработки, м.
При проектировании анкерной крепи количество анкеров первого уровня в рядах в кровле следует принимать в зависимости от расчетной ширины горных выработок и сопряжений В. Количество анкеров в рядах должно составлять:
от 4 до 5 при 4 < B 5 м;
от 5 до 6 при 5 < B 6 м;
от 6 до 7 при 6 < B 7 м и от 7 до 8 при 7 < B 8,5 м.
Количество анкеров в боках в ряду следует принимать в зависимости от мощности разрушающихся пород (пласта) mр и должно составлять:
1 при m < 1,0 м;
2 при 1,0 < m 2,5 м;
3 и более при m > 2,5 м. 4.
Анкеры в кровле располагать с отклонением крайних анкеров от нормали к напластованию на угол 15 - 20° и на расстоянии их от боков не более 0,3 м. 5. Анкеры в боках следует располагать так, чтобы они пересекали наиболее слабые слои угля и пород, т.е. с отклонением от напластования на угол 15 - 30°, расстояние от кровли выработки до верхнего ряда анкеров должно быть не более 0,5 м.
2. Проводится сравнение расчетного шага установки анкеров по условию интенсивности горного давления с требуемым по условию минимальной плотности установки анкеров П в зависимости от степени устойчивости пород в кровле и степени разрушения боков, которая составляет: 1 анк/м2 при неустойчивых; 0,7 анк/м2 при средней устойчивости; 0,5 анк/м2 при устойчивых породах в непосредственной кровле и 0,4 анк/м2 при разрушающихся породах в боках. По условию устойчивости пород шаг установки анкеров соответственно в кровле и боках определяется по формулам:
Cк = Nк / ПB; (3)
Cб = Nб / Пh. (4)
Проектный шаг установки анкерной крепи в кровле и боках при проходке принимают по наименьшим значениям, и округляют до второго знака. Например, при расчетном Cк = 1,27 м проектное Cк принимают 1,2 м.
3. По принятому проектному шагу установки анкерной крепи в кровле, в документации крепления с ее усилением дополнительной анкерной крепью, рамами или стойками усиления производится расчет требуемого на шаг установки крепи количества усиливающих анкеров, рам или стоек по формулам:
Nу.а = CкBPк.у / Nа; (5)
Nу.с = CкBPк.у /Ns, (6)
где Pк.у - сопротивление крепи усиления кН/м2 принимают в соответствии с расчетными для различных сопряжений;
Nа - несущая способность анкера, кН;
Ns - несущая способность рамной крепи или стоек усиления, кН;
Nа и Ns принимают в расчет согласно заявленным производителем данных.
Полученное расчетом проектное количество усиливающих анкеров, рам или стоек округляют в большую сторону до 0,5.
4. В соответствии с Инструкцией выбираются конструкции и типоразмеры опорных элементов, затяжек в кровле и боках, а также определяют технологию и технику для крепления горной выработки.
5. На основании сравнения различной документации крепления по трудоемкости, материалоемкости, стоимости крепления и поддержания, а также по другим факторам, принимается проектная документация крепления.
6. Уменьшение длины анкеров, плотности установки анкерной крепи, крепи усиления и посадочно-защитной крепи, по сравнению с требуемыми по Инструкции, допускается по результатам проведения научно-исследовательских работ с последующим консультационно-методическим сопровождением документации крепления.
7. За пределами действия Инструкции, а также на этапе внедрения на шахте, анкерную крепь применять по документации крепления, с проведением научно-исследовательских работ и консультационно-методическим сопровождением. Документация должна предусматривать дополнительные меры безопасности и постоянное наблюдение за проявлениями горного давления и состоянием крепи.
Приложение № 17 к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 19 ноября 2020 г. № 448
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ СМЕЩЕНИЙ КРОВЛИ В ПРОТЯЖЕННЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ С АНКЕРНОЙ КРЕПЬЮ
1. В горных выработках, проводимых в массиве и поддерживаемых в продолжение всего срока службы вне зоны влияния очистных работ (при ширине целика lц больше 0,1H и не менее 30 м), величина расчетных смещений кровли Uм, определяется по формуле:
где Uт - типовые смещения кровли, определяемые в зависимости от глубины H и расчетного сопротивления пород в кровле сжатию Rс по номограмме на рисунке 1 приложения, при B = 5 м, = 1, kш = 1, kв = 1 и kа = 1;
kа - коэффициент, учитывающий расположение горных выработок, принимаемый равным 1 для штреков, уклонов, бремсбергов и сопряжений и равным 0,7 для квершлагов;
kш - коэффициент, учитывающий отличие расчетной ширины горных выработок и сопряжений от B = 5 м, рассчитываемый по формуле:
kш = 0,25(B - 1); (2)
kв - коэффициент, учитывающий влияние других смежных горных выработок, принимаемый равным 1 при расстояниях от них l 15 м, а при l < 15 м, определяемый по формуле:
- коэффициент, учитывающий степень связывания и упрочнения пород различными конструкциями анкеров, принимаемый для замковых, клинораспорных и сталеполимерных анкеров при длине их закрепления в скважине 0,5 м равным 1,0, при длине закрепления ампулами 1 м равным 0,85 и при закреплении по всей длине скважины (шпура) - 0,75.
Рис. 1. Расчетные смещения кровли в массиве при B = 5 м
2. В горных выработках, проводимых в массиве, а затем поддерживаемых в зоне влияния очистных работ при ширине целика 0,1H > lц > 15 м, величина расчетных смещений кровли Uц, определяется по формуле:
где - расчетные смещения кровли в период охраны целиком шириной 0,1H > lц > 15 м, определяемые в зависимости от lц, H и Rс по рисунку 2;
kкр - коэффициент, учитывающий обрушаемость основной кровли, принимаемый равным 1 для I и III типов кровли и 1, 2 - для II типа кровли.
Рис. 2. Расчетные смещения кровли при охране горной выработки целиками
3. В пластовых выемочных горных выработках, проводимых в массиве, охраняемых за лавой целиком 0,1H > lц > 15 м, а затем, погашаемых за смежной лавой, определение расчетных смещений кровли в продолжение всего срока службы, производится по формуле:
где - дополнительные смещения от влияния погашающей лавы, определяются по рисунку 3 приложения.
4. В пластовых горных выработках, проводимых в массиве и погашаемых лавой, величина расчетных смещений Uп кровли, определяется по формуле:
Uп = Uм + Uлkшkвkкрkа, (6)
где Uл - расчетные смещения кровли в период влияния опорного давления на протяжении 0,1H от погашающей лавы, определяемые в зависимости от H и Rc по рисунку 4 приложения.
5. В пластовых горных выработках, пройденных в массиве, а затем охраняемых разрушающимся в выработанном пространстве целиком шириной 2,5 - 3 мощности пласта или поддерживаемых на границе с выработанным пространством и охраняемых посадочно-защитной крепью, расчетные смещения кровли до первой отрабатываемой лавы определяются по пункту 4 приложения. На весь период поддержания таких горных выработок, до их погашения смежной лавой, при расчете документации крепления, в период интенсивного горного давления, во всех условиях, принимаются равными 300 мм.
6. В пластовых горных выработках, проводимых "вприсечку" к выработанному пространству, с защитной угольной полосой шириной 2 - 4 м на расстоянии от отрабатываемой лавы больше 200 м и, погашаемых смежной лавой, величина расчетных смещений кровли Uпр, определяется по формуле:
где - расчетные смещения кровли при проходке горной выработки, определяемые в зависимости от H и Rс по рисунку 5 приложения;
- расчетные смещения кровли в период влияния погашающей лавы, определяемые в зависимости от H и Rс по рисунку 6 приложения.
Рис. 3. Расчетные смещения кровли горной выработки в зоне влияния погашающей лавы
Рис. 4. Расчетные смещения кровли горной выработки в зоне влияния погашающей лавы
Рис. 5. Смещения кровли при проходке присечной горной выработки
Рис. 6. Расчетные смещения в присечной горной выработке в зоне влияния погашающей лавы
Приложение № 18 к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 19 ноября 2020 г. № 448
АНКЕРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА ШАХТАХ
Таблица № 1
Характеристика анкеров, рекомендуемых к применению
на шахтах
№ п/пТип анкераКонструктивное наименованиеОбласть применения
1Сталеполимерные из проката винтового профиляА16В, АКМ АВ16 Уголь при Rс 6 МПа, порода при Rс 10 МПа, подвеска монорельсовых дорог
А20В, АК20В, АКМ АВ20, АКВ, АВ20П, АСП20В
А25В, АКМ АВ25
2Сталеполимерные из круглого стального профиляАСП-20, АСП-24, АКС-20, АКМ АМ20,Уголь при Rс 6 МПа, порода при Rс 20 МПа
АКМ АМ16
3Сталеполимерные из проката периодического профиляАК-22, АКС-22,
АКМ АМ16 (20, 25) Уголь при Rс 6 МПа, порода при Rс 10 МПа
4Сталеполимерный со сварными стержнямиАКМ16, АКМ20, АКМ25Уголь при Rс 6 МПа, порода при Rс 10 МПа
5КанатныеАК01, АК02, АК01-08 (-14, -25, - 32),В породе и угле.
КАГ-20В породе. В борту выработки
АС-25ВВ породе и угле
6СталеминеральныеАКМ АВ, АКМ АМ, АКМВ породе и угле
АСМ-1, АСМ-2В породе
7СталеорганическийВ породе и угле при Rс 40 - 50 МПа
8Металлический замковыйШК-1МУголь при Rс > 8 МПа
Порода при Rс 40 МПа
9ПолимерныеБПАВ породе и угле
10Анкер для подвески МПДАК01-121, АК01-125,
АК01-25 совместно с гайкой-подвесом В породе и угле
L, ммd, ммA, ммРазрывное усилие, кНДопускаемая нагрузка, кНУдлинение,%Масса, кг
1600М2023100603... 44,1
18004,6
20005,1
21005,4
23005,9
25006,4
30007,6
1600М2427140855,8
18006,5
20007,2
21007,6
23008,3
25009,0
300010,0
Рис. 1. Сталеполимерные анкеры АСП, АКМ АМ из прокатов круглого профиля: 1 - стержень анкера; 2 - шайба опорная; 3 - гайка. Материал стержня - ВСт3. B = 60... 100 мм
Рис. 2. Общий вид основных типов сталеполимерных анкеров, применяемых на шахтах Кузбасса:
1 - стержень анкера; 2 - шайба опорная; 3 - гайка. Материал стержня - А400-14-1-5254-94. а, б - представители группы сталеполимерных анкеров из круглого профиля (анкер типа АКМ20 и анкер типа АК-20 (АГПС)); в - представитель группы сталеполимерных анкеров из арматурной стали периодического профиля (сталеполимерный анкер типа АК-22)
L, ммНомер профиляРазрывное усилие, кНДопускаемая нагрузка, кНУдлинение,%Масса, кг
160022125962... 34,1
18004,6
20005,1
22005,35
25005,85
30006,35
Рис. 3. Сталеполимерный анкер АК-22 (АКМ АМ) из проката периодического профиля: 1 - стержень анкера; 2 - шайба опорная; 3 - гайка. Материал стержня - А400С
L, ммНомер профиляd, ммd1, ммРазрывное усилие, кНДопускаемая нагрузка, кНУдлинение,%Масса, кг
25002022,5281641262... 37,14
30008,41
35009,68
400010,96
450012,23
500013,5
25002527,93324118510,8
300012,79
350014,77
400016,75
450018,73
500020,72
Рис. 4. Составные сталеполимерные анкерыиз прокатов винтового профиля (АС20В и АС25В): 1, 2 - стержень анкера; 3 - гайка; 4 - шайба опорная; 5 - муфта. Материал стержней - Ав400С, муфты - сталь 30ХГСА
L, ммНомер профиляd, ммРазрывное усилие, кНДопускаемая нагрузкаУдлинение,%Масса, кг
14001618,31291002... 32,99
16003,31
18003,64
20003,96
22004,29
25004,78
28005,27
30005,59
16002022,51641264,70
18005,21
20005,72
22006,23
25006,99
28007,75
30008,26
20002527,91851858,61
22009,40
250010,59
280011,78
300012,58
Рис. 5. Сталеполимерные анкеры из прокатов винтового профиля № 16, 20, 25 (А16В, АМК АВ16, А20В, АМК АВ20, А25В, АМК АВ25, АК20В, АКВ): 1 - стержень анкера; 2 - гайка; 3 - шайба опорная. Материал стержня - Ав400С
Рис. 6. Сталеполимерные анкеры из арматурной стали винтового профиля: а - анкер СА-20; б - А20В (АКМ АВ); в - анкер типа АМК (сварной стержень); 1 - стержень; 2 - сферическая шайба; 3 - гайка
L, ммРазрывное усилие, кНДопускаемая нагрузка, кНУдлинение,%Масса, кг
16001641262... 35,22
18005,73
20006,24
22006,75
25007,51
28008,27
30008,78
Рис. 7. Сталеполимерный анкер со сварными стержнями: 1 - стержень анкера сварной, 2 - гайка, 3 - шайба опорная. Стержень из арматуры винтового профиля № 20 сварен встык со стержнем арматурным из периодического профиля № 22. Материал стержня - Ав400С
НаименованиеL, ммДиаметр стержня, ммДопустимая нагрузка, кНУдлинение,%Масса, кг
АК01-0820009,3580< 1,31,85
30002,3
40002,7
АК01-14300012,41454,5
40005,2
50006,0
60006,7
70007,4
АК01300015,22105,5
40006,6
50007,7
60008,8
70009,9
800011,0
900012,1
Рис. 8. Общий вид канатных анкеров: а - канатный анкер АК01 (-08, -14) для химических и минеральных скрепляющих составов; б - канатный анкер КАГ-20; 1 - стержень анкера сварной, 2 - гайка, 3 - шайба опорная
Стержень из арматуры винтового профиля сварен встык с канатом диаметром 20 мм.
АК01 (-25, -32)
АК01-08
АК01-14
Рис. 9. Общий вид канатных анкеров типа АК01
Рис. 10. Общий вид канатного анкера типа АК02. Предназначен для ампульно-нагнетательного или нагнетательного закрепления
Рис. 11. Канатный анкер АК01-121 (125) Предназначен для подвешивания монорельсовой подвесной дороги
Рис. 12. Канатный анкер АК01-25 с гайкой-подвесом. Предназначен для упрочнения пород кровли и подвешивания МПД
Рис. 13. Общий вид анкеров, в том числе применяемых для крепления ампулами с минеральной композицией: а, б, в - анкер типа АМК АМ; г - анкер типа АКМ АВ; д, е, ж - анкер типа АКМ; з - АСМ-1; и - анкер АСМ-2
Рис. 14. Сталеорганический анкер: 1 - стержень анкера; 2 - опорная плитка; 3 - опорная шайба; 4 - деревянная втулка. Разрывное усилие - 95 кН. Допускаемая нагрузка - 70 кН. Марка стали - Ст3. Масса 1 м анкера - 2,8 кг
L, ммРазрывное усилие, кНДопускаемая нагрузка, кНУдлинение,%Масса, кг
1000100603... 43,35
12003,84
14004,34
16004,83
18005,33
20005,82
22006,31
24006,81
Рис. 15. Металлический замковый анкер ШК-1М: 1 - стержень анкера; 2 - полувтулки; 3 - шайба опорная; 4 - гайка. Материал стержня - ВСт3
Рис. 16. Стеклопластиковый полимерный анкер АС-14Ш: 1 - стержень анкера, 2 - гайка, 3 - опорная шайба. Прочность на срез - 50 кН. Допускаемая нагрузка на срез - 39 кН. Масса - 0,7... 0,85 кг
Диаметр шпура, мм25 - 30
Диаметр композитной арматуры не менее, мм20
Длина анкера, мм1400... 3000
Габаритные размеры муфты
Длина не менее, мм220
РезьбаМ22
Длина резьбовой части не менее, мм185
Расчетная несущая способность, тс8
Разрывное усилие не менее, тс 13
Рекомендуемая величина предварительного натяжения, тс2 - 3
Рис. 17. Базальто-пластиковый анкер (БПА)
Приложение № 19 к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 19 ноября 2020 г. № 448
КОНСТРУКЦИИ ОПОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ЗАТЯЖЕК
Ниже приведены примеры конструкций опорных элементов и затяжек.
Номер профиляL, ммH, ммКоличество отверстийПредельная нагрузка на изгиб, кНМасса, кг
280094312547,8
3600461,4
3900466,5
4200571,6
2800110319061,2
3600478,7
3900485,2
4200591,8
Предельная нагрузка на изгиб - это максимальная сосредоточенная сила, воспринимаемая подхватом, приложенная между двумя соседними отверстиями с установленными анкерами.
Рис. 1. Подхваты из спецпрофилей СВП17, СВП22. Материал - ВСт5
Материал - Ст3пс5
Номер швеллераB, ммH, ммL, ммКол. ОтверстийПредельная нагрузка на растяжение, кНМасса, кг
880402800325019,6
3600425,2
3900427,3
4200529,4
10100462800331023,9
3600430,7
3900433,3
4200535,9
Рис. 2. Подхваты из швеллеров № 8, 10, 12
Материал - Ст3кп
Толщина листаL, ммКол. ОтверстийПредельная нагрузка на растяжение, кНМасса, кг
2280038013,4
3600417,3
3900418,7
4200520,1
2,52800310016,7
3600421,4
3900423,2
4200525
Рис. 3. Подхват гофрированный из листа
Рис. 4. Подхват из полосы. Усилие продавливания через гайку S32 - 170 кН. Масса - 5,5 кг. Предельная нагрузка на растяжение - 80 кН. Материал - Ст3кп
Размеры, ммУсилие продавливания, кНМасса, кг
SABH
315015031000,51
415015041400,68
515015051700,85
315015031000,69
415015041400,92
515015051701,14
Рис. 5. Подхват плоский из листа
B, ммH, ммS, ммD, ммМасса, кг
200263331,02
2741,36
2851,7
30057533 или 253,87
5864,64
Рис. 6. Подхват с кольцевым выступом. Предельная нагрузка на сжатие - 160 кН. Материал - Ст3кп
Рис. 7. Подхват со сферическим выступом. Предельная нагрузка на сжатие - 200 кН. Материал - Ст3кп
Материал прутков диаметром 4... 6 мм - проволока 4-С (5-С или 6-С) прутков диаметром 6,5 мм - катанка 6,5 Ст3пс
d, ммA1, ммA2, ммB, ммL, ммНесущая способность, кН/м2Удельная масса, кг/м2Срок службы, лет
45050500... 12001000... 240012410
50100113
100100102
10015091,7
55050500... 12001000... 2400186.215
50100174,7
100100153,1
100150132,6
100200122,4
65050500... 12001000... 2400198,915
50100186,7
100100174,5
100150153,7
100200133,4
6,55050500... 12001000... 28002010,515
50100197,9
100100185,3
100150164,4
100200144
80250134,3
Рис. 8. Затяжки решетчатые (ЗР)
Рис. 9. Составной арочный верхняк из швеллера или спецпрофиля для горных выработок шириной B от 4,5 до 5,5 м
Соединения полуарок с помощью металлической планки, приваренной к одной полуарке с отверстиями для анкера на расстоянии 100 мм от ее конца.
Технические характеристики
ТипоразмерL, ммb, ммc, ммl, ммS, ммP, ммМасса, кг
ММ-0,552520087,52,04,05,172,38
№ r24-1,81800115406,03,03,06,4
№ r24-2,22200115406,03,03,07,1
№ r24-2,62600115406,03,03,09,2
Рис. 10. Решетчатая затяжка с ромбическими ячейками
ТипоразмерРазмер ячейки, ммДиаметр проволоки, ммШирина сетки, bМасса, кг/м2
ЗС-125 x 252,510003,7
ЗС-1,530 x 303,015006,6
Рис. 11. Стальная плетеная одинарная сетка
Приложение № 20 к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 19 ноября 2020 г. № 448
ПРИМЕРЫ УЗЛОВ ПОДАТЛИВОСТИ АНКЕРНОЙ КРЕПИ С ДЕМПФИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Рис. 1. Элементы податливости из: а - податливой опорной пластины; б - трубки; в - швеллера; г - уголка; д - деревянного бруса; е - спецпрофиля СВП-17
Приложение № 21 к Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 19 ноября 2020 г. № 448
(рекомендуемый образец)
УТВЕРЖДАЮ: Главный инженер шахты _______________________ "__" _____________ 20__ г.
АКТ испытания анкеров на несущую способность
от "__" ____________ 20__ г.
Комиссия в составе: ___________________________________
___________________________________
Провела испытания несущей способности анкеров, установленных в ______________
№ п/пМесто заложения анкеров (привязка к МТ или ПК)Нагрузка на анкер, кНСмещение анкера в шпуре, ммПримечание
1
2
3
Выводы:_____________________________________________________________
Подписи:1. ____________________________
2. ____________________________
ЛИСТ ЖУРНАЛА ПО КОНТРОЛЮ ЗА СОСТОЯНИЕМ ВЫРАБОТКИ И ПОКАЗАНИЯМИ РЕПЕРНЫХ СТАНЦИЙ ВНЕ ЗОНЫ ОПОРНОГО ДАВЛЕНИЯ
(рекомендуемый образец)
УТВЕРЖДАЮ: Главный инженер шахты _______________________ "__" _____________ 20__ г.
Место заложения замерной станции (указывается с привязкой к МТ или ПК)Дата установкиПоказания реперных станцийПримечание
Уровень "A" (Нижний репер)Уровень "B" (Средний репер)Уровень "C" (Верхний репер)
123456
Дата снятия показаний___________________________________________________
Ответственный исполнитель __________________________________________
(фамилия, имя, отчество (при наличии), подпись)
Заполняется 1 раз в месяц (на каждый месяц новый лист). Журнал должен быть пронумерован и прошнурован.
ЛИСТ ЖУРНАЛА ПО КОНТРОЛЮ ЗА СОСТОЯНИЕМ ВЫРАБОТКИ И ПОКАЗАНИЯМИ РЕПЕРНЫХ СТАНЦИЙ В ЗОНЕ ОПОРНОГО ДАВЛЕНИЯ
Место заложения замерной станции (указывается с привязкой к МТ или ПК)Дата установкиПоказания реперных станцийПримечание
уровень "A" (нижний репер)уровень "B" (средний репер)уровень "C" (верхний репер)
123456
Дата снятия показаний ___________________________________________________
Ответственный исполнитель _____________________________________
(фамилия, имя, отчество (при наличии), подпись)
Заполняется 1 раз в месяц (на каждый месяц новый лист). Журнал должен быть пронумерован и прошнурован.