- процесс заполнения трещин цементным раствором при постоянном инъекционном давлении и локальном отфильтровывании жидкой фазы происходит с неравномерной упаковкой и скоростью движения частиц, сопровождаясь скачком расхода, что описывается кубической зависимостью массового расхода по цементу от линейной плотности потока частиц цемента;
- массовые цементно-водное отношение α и расход раствора по цементу в процессе цементации трещин при отфильтровывании жидкой фазы через дренажные скважины связаны между собой параболической зависимостью с наличием максимума при значениях коэффициента формы частиц цемента от 0,4 до 0,65 и α от 0,5 до 2;
- втулка из сыпучего минерального заполнителя при механическом нагружении анкера зонально структурируется с образованием по поверхностям сдвига и эстафетной перекомпоновкой слоев распора, при этом зоны пластических деформаций на уровне и под головкой анкера распространяются на расстояние до 5 диаметров скважины, а полное вырождение структурных смещений происходит на расстоянии зоны от 5 до 20 диаметров скважины;
- разработанная конструкция анкера закрепляется в скважине сыпучим минеральным заполнителем за счет сил трения, сцепления и дилатансии при использовании песка фракцией (0,1-1,0)·10-3 м с содержанием глины до 4 % и влажностью 6%, величине кольцевого зазора между стенкой шпура и головкой анкера (1,0-1,5)·10-3 м, длине головки 45·10-3 м и ее угле заклинивания от 10° до 90°;
- основными параметрами УЗА-СМ, обеспечивающими качественное закрепление анкеров с высокой скоростью, являются производительность от 0,33 кг/с, коэффициент заполнения скважин сыпучим минеральным заполнителем более 0,6, зависящий от показателя аэродинамического уплотнения от 25 кг·с/м4 и скорости вылета частиц от 5 до 30 м/с из сопла установки при его расстоянии до забойной зоны скважины 0,5-0,6 м;
- разработанная технология анкер-инъекционного крепления включает в себя комплекс решений по созданию сетки дополнительных дренажных скважин с установкой в них анкеров с сыпучим минеральным заполнителем, радиальному к оси дренажных скважин отфильтровыванию жидкой фазы с ее свободным сбросом, отфильтровыванию жидкой фазы при нагнетании раствора через инъекционные анкеры или скважины с анкерами, заполненными сыпучим минеральным заполнителем только на минимально необходимую для равнопрочного закрепления длину втулки.
1. Майоров, А.Е. Консолидирующее крепление горных выработок / А.Е. Майоров, В.А. Хямяляйнен; науч. ред. В.А. Хямяляйнен; Сиб. отд-ние РАН, КемНЦ. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. – 260 с.
Научные периодические издания из перечня ВАК
2.Ануфриев, В.Е. Технология закрепления анкеров минеральным заполнителем / В.Е. Ануфриев, В.В. Барковский, Ю.Д. Гараев, А.Е. Майоров // Горный журнал. – 1999. – №2. – С. 41 – 43.
3.Майоров, А.Е. Упрочнение и напряженное армирование прикон-турного массива горных пород при проходке горных выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень (Неделя горняка 2007). – 2009. – № 3. – С. 326–331.
4.Майоров, А.Е. Исследование процессов деформирования и фильтрационных свойств твердых частиц суспензии и сыпучего материала при упрочнении горных пород цементацией и предварительно напряженными анкерами // ФТПРПИ. – 2010. – №2. – С. 82–90.
5.Хямяляйнен, В.А. Концепция консолидирующего крепления горных выработок / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров // Горный информационно-аналитический бюллетень (Неделя горняка 2010). – 2010. – № 8 – С. 170–174.
6.Хямяляйнен, В.А. Новые способы цементационного упрочнения горных пород / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров // Горный информационно-аналитический бюллетень (Неделя горняка 2009). – 2010. – № 9. – С. 212–217.
7. Хямяляйнен, В.А. Особенности течения цементационных растворов при упрочнении трещиноватых горных пород / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майо ров // Горный информационно-аналитический бюллетень (Неделя горняка 2010). – 2010. – № 10. – С. 199–205.
8.Майоров, А.Е. Фильтрационное течение и приливы плотности дисперсной фазы при заполнении трещин горных пород цементным раствором / А.Е. Майоров, В.А. Хямяляйнен // Изв. вузов. Горный журнал. – 2010. – № 4. – С. 105–110.
9.Майоров, А.Е. Исследование процесса закрепления анкеров сыпучим материалом // Вестн. Кузбас. гос. техн. ун-та. – 2010. – № 4. – С. 11–15.
10. Майоров, А.Е. Геомеханические аспекты консолидирующего креп ления горных выработок // Вестн. Кузбас. гос. техн. ун-та. – 2011. – № 3. – С. 41–44.
Прочие научные периодические издания, материалы конференций
11.Беззамковые анкеры, закрепляемые минеральным заполнителем / В.Е. Ануфриев, А.В. Ремезов, Ю.Д. Гараев, А.Е. Майоров // Совершенствование технологических процессов при разработке полезных ископаемых: сб. науч. тр. / Научно-технический центр Кузбассуглетехнология. – 1997. – № 12. – С. 79–84.
12.Работа анкерной крепи, закрепляемой сыпучим минеральным заполнителем /А.Е. Майоров// Совершенствование техники и технологии шахтного строительства: сб. науч. тр. /Кузбас. гос. техн. ун-т, Кузниишахто-строй. – 1998. – С. 46–58.
13.Ануфриев, В.Е. Способы закрепления анкеров минеральным заполнителем / В.Е. Ануфриев, В.В. Барковский, С.Б. Стажевский, Ю.М. Кашин, А.В. Ремезов, А.Е. Майоров // Наукоемкие технологии угледобычи и углепереработки: тр. Междунар. науч.-практ.конф., Кемерово, 6–9 октября
1998 г./ Ин-т угля и углехимии СО РАН, Кузбас. гос. техн. ун-т. – Кемерово, 1998. – С. 138–140.
14.Ануфриев, В.Е. Испытания пневматической установки закрепления анкеров минеральным заполнителем /В.Е. Ануфриев, В.В. Барковский, Ю.Д. Гараев, А.Е. Майоров, А.А. Родичкин // Совершенствование техники и технологии шахтного строительства:сб. науч. тр. / Кузбас. гос. техн. ун-т, Куз-ниишахтострой. – 1998. – С. 59–70.
15.Ануфриев, В.Е. Двухуровневая схема анкерного крепления контура горных выработок / В.Е. Ануфриев, В.В. Барковский, А.Е. Майоров, А.Я. Павловец, В.В. Распопов // Совершенствование техники и технологии шахтного строительства: сб. науч. тр. / Кузбас. гос. техн. ун-т, Кузниишахтострой. – 1998.– С. 96–102.
16.Ануфриев, В.Е. Анкерное крепление контура горных выработок в сложных условиях Кузбасса /В.Е. Ануфриев, А.Е. Майоров, В.В. Барковский, А.В. Ремезов, В.В. Распопов // Перспективы развития горнодобывающей промышленности: тр. Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 26–27 мая 1999 г. / Кузбас. гос. техн. ун-т. – Кемерово, 1999. – С. 153–156.
17. Ануфриев, В.Е. Новые технологии закрепления анкеров минеральными заполнителями / В.Е. Ануфриев, А.Е. Майоров // Перспективы развития горнодобывающей промышленности: тр. Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 26-27 мая 1999 г. / Кузбас. гос. техн. ун-т. – Кемерово, 1999. – С. 157–160.
18. Майоров, А.Е. Комбинированное крепление горных выработок // Проблемы и перспективы развития горных наук: тр. Междунар. конф., по- свящ. 60-летию образования Горно-геологического ин-та СО АН СССР – Ин ститута горного дела СО РАН, Новосибирск, 1-5 ноября 2004 г. / Ин-т горно го дела СО РАН. – Новосибирск, 2006. – Т.II. Машиноведение. Геотехноло гии. – С. 394–398.
19.Майоров, А.Е. Крепление горных выработок в сложных условиях // ТЭК и ресурсы Кузбасса. – 2006.– №6.С. 62–65.
20.Майоров, А.Е. Консолидация приконтурного массива пород при креплении горных выработок // Вестн. Кузбас. гос. техн. ун-та. – 2007. – № 1. – С. 6–11.
21.Хямяляйнен, В.А. Системы комбинированного облегченного крепления горных выработок / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров // Проблемы подземного и надземного строительства (Advanced in geotechnical and structural engineering): сб. тр. Китайско-Российской междунар. конф., Циньдао (Китай), 26-28 сентября 2008 г. / Шаньдуньский технический университет. – Циньдао, 2008. – С. 33–37.
22.Хямяляйнен, В.А. Системы крепления нарушенного массива горных пород / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов: сб. науч. статей Междунар. науч.-практ. конф., Новокузнецк, 4–5 июня 2008г. / Сиб. гос. индустр. ун-т; под общ. ред. проф. В.Н. Фрянова. – Новокузнецк, 2008. – С. 46–50.
23.Майоров, А.Е. Концепция и обоснование систем крепления горных выработок, использующих несущую способность структурированного массива // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды: тр. конф. (с участием иностранных ученых), Новосибирск, 7–11 июля 2008 г. / Ин-т горного дела СО РАН. – Новосибирск, 2009. В II т. Т.I. Геотехнологии. – С. 199–206.
24.Майоров, А.Е. Новые способы инъекционной цементации горных пород // Управление механическими процессами дезинтеграции, инъекционного уплотнения и переработки горных пород: материалы науч.-практ. конф. (круглого стола), Кемерово, ГУ КузГТУ, 29 апреля 2009 г. / под общ. ред. В.А. Хямяляйнена. – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2009. – С. 139–146.
25.Хямяляйнен, В.А. К оценке возможности повышения эффективности анкер-инъекционного крепления при проходке участков вентиляционного наклонного ствола №2 ЗАО «Распадская-Коксовая» / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров, Ф.В. Кителев // Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах: тр. VIII Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 12 ноября 2009 г. / Кузбас. гос. техн. ун-т. – Кемерово, 2009. – Т.1. – С. 191–194.
26.Хямяляйнен, В.А. Экспериментальные исследования фильтрации нестабильных цементных растворов в трещинах / В.А. Хямяляйнен, Ю.В. Масникова, А.Е. Майоров // Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах: тр. VIII Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 12 ноября 2009 г. / Кузбас. гос. техн. ун-т. – Кемерово, 2009. – Т.2. – С. 71–75.
27.Майоров, А.Е. Консолидирующее крепление горных выработок / А.Е. Майоров, В.А. Хямяляйнен // Строительство и эксплуатация угольных шахт и городских подземных сооружений: материалы VI Российско– Китайского симпозиума, Кемерово, 28 сентября 2010 г. / Кузбас. гос. техн. ун-т.; отв. ред. С.Д. Евменов.– Кемерово, 2010. – С. 108–117.
28.Майоров, А.Е. Комбинированное консолидирующее крепление горных выработок / А.Е. Майоров, В.А. Хямяляйнен // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс – 2010: материалы ХIII Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 28–29 октября 2010 г. / Кузбас. гос. техн. ун-т.; отв. ред. Ю.В. Блюменштейн. – Кемерово, 2010. – Т. I. – С. 305–307.
29.Майоров, А.Е. Системы комбинированного крепления горных выработок / А.Е. Майоров, В.А. Хямяляйнен // Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: тр. XII Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 14–17 сентября 2010 г. / Сибирское отделение РАН, Кемеровский науч. центр СО РАН, Ин-т угля СО РАН, Куз-бас. гос. техн. ун-т., ООО КВК «Экспо-Сибирь». – Кемерово, 2010. – С. 51– 52.
Патенты на изобретения
30.Пат. 2166634 РФ, МПКЕ 21 D 20/00. Установка закрепления анкера сыпучими материалами / В.Е. Ануфриев, В.В. Барковский, А.Е. Майоров, А.А. Родичкин; заявл. 04.11.1997; опубл. 10.05.2001, Бюл. № 13. – 11 с.: ил.
31.Пат. 2166635 РФ, МПКЕ 21 D 21/00. Анкер с минеральным заполнителем / В.Е. Ануфриев, З.М. Гараев, А.Е. Майоров; заявл. 04.11.1997; опубл. 10.05.2001, Бюл. № 13. – 4 с.: ил.
32.Пат. 2166636 РФ, МПК Е 21 D 21/00. Гибкий анкер / В.Е. Ануфриев, А.В. Ремезов, А.Е. Майоров; заявл. 04.11.1997; опубл. 10.05.2001, Бюл. № 13. – 7 с.: ил.
33.Пат. 2283959 РФ, МПК Е 21 D 20/00, Е 21 D 11/00. Способ крепления горных выработок / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров; заявл. 20.09.2004; опубл. 20.09.2006, Бюл. № 26. – 8 с.: ил.
34.Пат. 2320875 РФ, МПК Е 21 D 21/00. Способ крепления горных выработок и устройство для его осуществления / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров; заявл. 06.09.2006; опубл. 27.03.2008, Бюл. № 9. – 9 с.: ил.
35.Пат. 2321749 РФ, МПК Е 21 D 21/00. Анкер / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров; заявл. 09.10.2006; опубл. 04.10.2008, Бюл. № 10. – 6 с.: ил.
36.Пат. 2337241 РФ, МПК E 21 D 11/00. Способ цементации трещиноватых горных пород / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров; заявл. 07.03.2007; опубл. 27.10.2008, Бюл. № 30. – 6 с.: ил.
37.Пат. 2374450 РФ, МПК E 21 D 21/00. Анкер / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров; заявл. 27.10.2008; опубл. 27.11.2009, Бюл. № 33. – 8 с.: ил.
38.Пат. 2383739 РФ, МПК E 21 D 21/00. Канатный анкер / В.А. Хямя-ляйнен, А.Е. Майоров, А.В. Майорова; заявл. 27.10.2008; опубл. 10.03.2010, Бюл. № 7. – 10 с.: ил.
39.Пат. 2387838 РФ, МПК E 21 D 1/16, E 21 D 9/00, E 02 D 3/12. Способ упрочнения трещиноватых горных пород / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров; заявл. 29.12.2008; опубл. 27.04.2010, Бюл. № 12. – 5 с.
40.Пат. 2415270 РФ, МПК E21D21/00. Анкер / В.А. Хямяляйнен, А.Е. Майоров; заявл. 19.10.2009; опубл. 27.03.211, Бюл. № 9. – 7 с.: ил.