Конструкція ресурсозберігаючої системи кріплення підготовчих виробок

Abstract

Встановлено вплив форми поперечного перерізу гірничої виробки на її стійкість, обґрунтування доцільності використання напівеліптичного перерізу з орієнтацією великої осі у напрямку головного вертикального напруження, що дозволяє знизити концентрацію напружень на контурі виробки та забезпечити рівномірний розподіл гірського тиску. Запропоновано конструкцію кріплення підготовчої виробки нового технічного рівня у вигляді дворівневої рамно-анкерної системи, яка поєднує короткі анкери для приконтурної зони та довгі канатні анкери для стабілізації глибших шарів масиву. Технічне рішення доповнюється сітчастим армуванням, прижимними планками й металевими розстрілами, що підвищує загальну жорсткість та несучу здатність кріплення. Для складних гірничо-геологічних умов із підвищеним тиском розроблено адаптивну схему із застосуванням стояків тертя й гідравлічних елементів, здатних реагувати на зміну навантаження, що сприяє підвищенню безпеки експлуатації виробок.

The decisive influence of the cross-sectional shape on the stability of preparatory mine workings was established. The feasibility of using a semi-elliptical cross-section oriented with the major axis along the direction of the principal vertical stress was substantiated. This approach reduces stress concentration along the contour of the working and ensures uniform distribution of mining pressure. An improved support design was proposed in the form of a two-level frame-anchor system, combining short anchors for the contour zone and long cable anchors for stabilizing deeper rock layers. The technical solution is complemented by mesh reinforcement, pressure plates, and metal props, which enhance the overall stiffness and load-bearing capacity of the support. For complex mininggeological conditions with elevated pressure, an adaptive scheme using friction props and hydraulic elements capable of responding to load changes was developed, promoting increased safety in working operation.