Сравнение систем муфта-гайка-клин (МГК) и цангового захвата при производстве канатных анкеров глубокого заложения для крепления подземных горных выработок

Аннотация

В работе рассмотрена актуальная проблема – совершенствование элементов конструкции анкерной крепи при креплении подземных горных выработок различного назначения. Представлено сопоставление элементов и применяемого оборудования конкурирующих конструкций канатных анкеров с системой Муфта-гайка-клин (МГК) и цанговым захватом, акцентируя внимание на технологичности производства и надежности в эксплуатации при креплении подземных горных выработок, а также при подвешивании и фиксации стационарного оборудования. Предложены оптимальные соотношения геометрических параметров и выбор материалов для компонентов соединения МГК, что важно для серийного изготовления крепи. Проведены сравнение и сопоставление ориентировочных экономических показателей для вариантов использования канатного анкера с соединением МГК и с цанговым зажимом, что позволило доказать экономию материальных и трудовых затрат. Обоснованы и подтверждены теоретически и практически достоинства использования МГК в составе конструкции анкерной крепи.

Ключевые слова

Анкерная крепь, канатный анкер глубокого заложения, гибкий анкер, цанговый зажим, крепление подземных горных выработок, гидравлический натяжитель, узел уширения.

Список литературы

1. Голавинский В.Н., Ломакин А.Ю., Карасев В.А. Опытно-конструкторское внедрение (ОПИ) активных и комбинированных (пассивных) типов крепления на участках развития опорного давления в горных выработках АО «ТНК «Казхром» // Уголь. 2025;(6):62-68. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-6-62-68. Golavinskiy V.N., Lomakin A.Yu., Karasev V.A. Pilot implementation of active and combined (passive) types of rock support in the bearing pressure areas in mine workings of TNC Kazchrome JSC. Ugol'. 2025;(6):62-68. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2025-6-62-68.
2. ГОСТ 31559 – 2012. Крепи анкерные. Общие технические условия.
3. Еременко В.А. Разработка и обоснование параметров системы анкерного крепления междукамерного целика большого сечения и протяженности // Горный журнал. 2020;(1):67-72. Yeremenko V.A. Rock bolting design and justification for rib pillars of large cross-section and extension. Gornyj zhurnal. 2020;(1):67-72. (In Russ.).
4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах». М., 2021.
5. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в угольных шахтах». М., 2021.
6. Повышение эффективности анкерного крепления горных выработок путем применения «активных» методов управления состоянием массива горных пород / Е.А. Разумов, С.И. Калинин, В.Г. Венгер и др. // Горный журнал. 2021;(1):27-30. Razumov E.A., Kalinin S.I., Wenger V.G. et al. Enhancement of rock bolt performance through "active" ground control. Gornyj zhurnal. 2021;(1):27-30. (In Russ.).
7. Нестандартные способы крепления конвейерного транспорта / И.В. Стампольский, А.Н. Ходосевич, В.А. Самматов и др. // Уголь. 2025;(11):71-75. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-11-71-75. Stampolskij I.V., Khodosevich A.N., Sammatov V.A., Lomakin A.Yu., Karasev V.A. Non-standard methods of fastening conveyor transport. Ugol'. 2025;(11):71-75. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2025-11-71-75.
8. Самматов В.А. Карасев В.А. Технологические решения, повышающие устойчивость крепления горных пород // Уголь 2025;(5):22-26. https://ugolinfo.ru/Jour/052025.pdf. Sammatov V.A., Karasev V.A. Technological solutions that enhance rock stability. Ugol'. 2025;(5):22-26. https://ugolinfo.ru/Jour/052025.pdf. (In Russ.).
9. Федянин А.С. Стратегия организации контроля и управления технико-производственными рисками горнодобывающих предприятий // Горный журнал. 2022;(1):11-15. Fedyanin A.S. Production and technical risk assessment and management strategy in the mining industry. Gornyj zhurnal. 2022;(1):11-15. (In Russ.).
10. Charlie C. Li. Principles of rockbolting design. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2017;(9):396-414.
11. Hoek E., Kaiser P.K., Bawden W.F. Support of Underground Excavations in Hard Rock. AA Balkema, Rotterdam, 1995, 225 p.
12. D. Jean Hutchinson, Mark S. Diederichs. Cablebolting in underground mines. Published by BiTech Publishers Ltd, 1996, 406 p.
13. Копейкин И.С., Лягов А.В., Исмаков Р.А. Особенности работы цанговых механизмов в пакерных системах при повторных посадках в скважине // Нефтегазовое дело. 2021;19(6):174-183. Kopeikin I.S., Lyagov A.V., Ismakov R.A. Operation features of collet mechanisms in packer systems during repeated landing in a well. Neftegazovoe delo. 2021;19(6):174-183. (In Russ.).
14. Патент на полезную модель № RU205737U1 Российская Федерация. Гибкий анкер / Ф.А. Анисимов / Патентообладатель Анисимов Федор Александрович. 2020132098; заявл. 28.09.2020, опубл. 04.08.2021 Бюл. № 22.
15. Создание заделок канатной штанги, выполненных в виде вантового соединения // В.Н. Ивановский, А.А. Сабиров, А.В. Деговцев и др. // Территория «Нефтегаз». 2019:(7-8):50-55. Ivanovskiy V.N., Sabirov A.A., Degovtsov A.V. et al. The creation of the rope rod clamp made in the form of a cable-stayed connection. Territoriya Neftegaz. 2019:(7-8):50-55. (In Russ.).