Обоснование параметров и совершенствование технологии крепления устьев наклонных стволов металлической арочной крепью с монолитным бетоном.

Актуальность темы. Угольная отрасль занимает одну из важнейших позиций в экономике России. За счет разработки и внедрения инновационных геотехнологий добычи и переработки угля увеличивается интенсивность горных работ, объемы добычи и экспортный потенциал [46]. Ведущим российским производителем и экспортером угля является Кузбасс. Добыча и экспорт кузнецких углей дают значительные поступления в бюджет, создают рабочие места и формируют инвестиционную привлекательность. В то же время использования существующего комплекса проектных решений по способам и технологиям угледобычи ориентировано преимущественно на открытый способ разработки угольных месторождений, доля которого ежегодно увеличивается на 6–8 % и уже превысила 70 % в общем объеме. Это ведет к большим потерям и ускоренному исчерпанию запасов. В связи с этим в новой стратегии развития угольной отрасли Кузнецкого бассейна до 2035 г. поставлена задача на разработку проектных решений, обеспечивающих увеличение добычи угля с применением подземного способа. Особенностью горно-геологических условий угольных месторождений Кузбасса является то, что выходы пластов угля под наносы находятся на небольшой глубине, поэтому для сокращения продолжительности строительства новых шахт и повышения эффективности подземного транспорта, вскрытие и подготовка выемочных полей с 2000 года осуществляется преимущественно наклонными стволами. В Кузбассе устья наклонных стволов обычно закладываются в четвертичных отложениях, в слабых, неустойчивых, часто обводненных породах. При этом устья крепятся монолитной железобетонной крепью, как правило, с обратным сводом, арочной или сводчатой форм поперечного сечения. Анализ показал, что применяемые в настоящее время конструкции крепей устьев наклонных стволов имеют следующие недостатки:  работа сплошных конструкций крепей преимущественно в поперечном направлении выработки и недостаточность их работы в продольном направлении;  увеличение металлоемкости конструкции крепи при обеспечении ее необходимой несущей способности за счет применения гибкой арматуры;  неравнопрочность конструкции из-за наличия перегруженных элементов крепи;  подверженность коррозии вынесенного спецпрофиля СВП;  применения второго спецпрофиля СВП;  увеличение трудоемкости возведения крепи. В этой связи совершенствование конструкции крепи и технологии крепления устьев наклонных стволов металлической арочной крепью с монолитным бетоном представляет актуальную научно-техническую задачу. Работа выполнена в соответствии с грантом на проведение научных исследований по приоритетным направлениям развития науки, техники и технологии в области рационального природопользования.