4.1 Устройство, назначение и расчет анкерной крепи

На калийных рудниках Старобинского месторождения для крепления выработок применяются два типа анкеров: клинораспорные ЭС-85П конструкции “Эстонсланец” и винтовые.

Анкеры конструкции ЭС-85п “Эстонсланец”.

Анкер состоит из стержня, изготовленного из стали марки Ст.5, который в верхнем конце переходит в клин, а на нижнем имеет резьбу М20, двух распорных полу втулок (“сухарей”), натяжной гайки и шайбы - опорной плитки. Конструктивные размеры крепи должны соответствовать значениям приведенным в таблице.

Основные конструктивные размеры крепи

Основные конструктивные размеры крепи	Величина показателя
Длинна “сухарей”, мм Размер шайбы, мм Длинна анкера, мм	85 70х 70 х 8+10 от 900 до 2000 через каждые 100
Поперечный размер разрезного распорного замка, мм: в исходном положении (диаметр) в закрепленном положении	38 44
Диаметр стержня анкера, мм	20

Анкер закрепляется в шпуре посредством расклинивания клиноконической головки в “сухарях”. Несущая способность и податливость замка зависит от разности диаметров замка и шпура, прочности пород и качества установки крепи.

Недостатки:

• низкая несущая способность в глинистых породах;

• создают небольшое первоначальное натяжение (не более 2,5 тс в соли и 0,5 тс в глине);

• до выхода на максимальную нагрузку допускают расслоение сшитой пачки пород до 20-30 мм;

• установка крепи трудоемко и не поддается механизации;

• конструкция анкеров не исключает случаи их установки с одним “сухарем”, в результате чего несущая способность снижается до 0,5-1,5 тс.

Достоинство анкеров “Эстонсланец”:

• обладают достаточно большой податливостью;

• позволяет осуществлять визуальный контроль за состоянием крепи в процессе эксплуатации;

Рациональная область применения:

• крепление кровли очистных и подготовительных выработок;

• крепление кровли выработок в сочетании с винтовыми анкерами;

• крепление стенок выработок и целиков.

Винтовые анкеры.

Анкер представляет собой круглый стержень из стали марки Ст.5, имеющий по всей длине резьбу специального профиля. Один конец анкера расположен с целью завинчивания его в шпур с помощью бурового оборудования и удержания опорной плитки. Конструктивные размеры крепи должны соответствовать значениям, приведенным в таблице.

Основные конструктивные размеры крепи	Величина показателя
Стандартная длинна анкера, мм	900, 1200, 1500, 1800
Наружный диаметр резьбы, мм	31-1,0
Внутренний диаметр резьбы, мм	19-1,0
Шаг резьбы, мм	30+3,0
Хвостовик под плоскую шайбу, мм Длинна Ширина Толщина	40+5,0 35+2,0 9
Размер шайбы под хвостовик, мм	70 x 70 x 6-8

Закрепление анкера осуществляется за счет внедрения его витков в стенке шпура. Процесс крепления выработок винтовыми анкерами состоит из бурения шпуров и завинчивания в них анкеров. Прочность закрепления винтового анкера в шпуре при заданных шаге и внешнем диаметре винта, угле профиля витков и прочности горных пород, зависит от глубины завинчивания (количество витков, взаимодействующих с породой) и диаметра шпура.

Достоинства винтовых анкеров:

• вступают в работу сразу после установки, не допускают расслоение пород;

• работы по возведению крепи механизированы;

• высокая несущая способность.

Недостатки:

• необходимы соблюдения точного соответствия между диаметрами шпура и анкерами;

• трудоемкость бурения шпуров 25-26 мм в породах с высоким содержанием глинистых прослойков;

• ограничения податливости крепи;

• невозможность контроля за состоянием крепи в процессе эксплуатации.