Какую величину уклона должны иметь горизонтальные горные выработки для обеспечения самотека воды

Обновлено: 28.06.2024

С введением в действие настоящей главы утрачивают силу:

Редакторы: д-р техн. наук Е. В. Петренко, канд. военных наук П. М. Кузьмин и инж. В. П. Бовбель (Госстрой СССР), канд. техн. наук Е. В. Стрельцов (Минуглепром СССР), канд. техн. наук В. М. Еремеев и инж. К. Я. Зотова (Центрогипрошахт Минуглепрома СССР), доктора техн. наук К. А. Ардашев и Н. А. Филатов (ВНИМИ Минуглепрома СССР), канд. техн. наук И. Г. Косков (ВНИИОМШС Минуглепрома СССР).

Государственный комитет СССР по

Строительные нормы и правила

делам строительства (Госстрой СССР)

Подземные горные выработки

Взамен СНиП II -М.4- 65

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие нормы должны соблю­даться при проектировании подземных гор­ных выработок для новых, реконструируемых и расширяемых действующих предприятий по добыче полезных ископаемых.

Нормы распространяются на проектирова­ние подземных горных выработок, располагаемых в зоне и вне зоны влияния очистных работ.

Примечания: 1. Настоящие нормы не распространяются на проектирование подзем­ных горных выработок, сооружаемых на глубине более 1500 м или специальными спо­собами проходки, а также очистных вырабо­ток и располагаемых в пределах выемочных участков, выработок выщелачивания и пред­приятий подземной газификации

Внесены Министерством угольной промышленности СССР

Утверждены постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31 декабря 1980 г. № 232

Срок введения в действие -

1 января 1982 г.

1.2. Выработки следует проектировать на основе:

данных, определяющих назначение, срок службы, условия возведения и эксплуатации выработок;

результатов инженерных изысканий, включающих данные инже­нерно-геологичес­кого изучения мест размещения выработок;

требований нормативных документов, ут­вержденных или согласованных Госстроем СССР, государственных стандартов, законо­дательных актов по экономии земель, охра­не и рациональному использованию недр и природных ресурсов, а также правил безо­пасности, утвержденных Госгортехнадзором СССР, и требований органов государствен­ного санитарного надзора СССР.

а) разработка нескольких вариантов раз­мещения, компоновки и взаимной увязки вы­работок с учетом их назначения, условий сооружения и эксплуатации, включая вопро­сы вентиляции, водоотлива и транспорта, технологии и организации строительства, предусматривая в каждом варианте макси­мально возможную прямолинейность выра­боток и минимальное количество типоразме­ров сечений выработок, а также трудоемких в проведении сопряжений, заездов и прием­ных площадок;

б) проведение расчетов для каждого из вариантов по определению устойчивости по­род выработок, формы и размеров их попе­речного сечения, расстояния между выработ­ками, величин смещения пород и нагрузок на крепь, конструкций и параметров крепи с учетом мер охраны и защиты выработок, спо­собов их сооружения и с использованием дей­ствующих типовых проектов выработок, от­вечающих требованиям настоящих норм;

в) технико-экономическое сравнение по­казателей вариантов и принятие на их осно­ве оптимального решения по минимальным суммарным затратам при строительстве и эксплуатации выработок с учетом наиболее целесообразного использования недр.

Объемно-планировочные и конструктив­ные решения выработок должны учитывать опыт их сооружения в аналогичных горно-геологических и гидрогеологических условиях, применение передовой технологии и органи­зации горнопроходческих работ и обеспечи­вать эксплуатацию выработок в течение ус­тановленного проектом срока их службы.

1.4. Проектирование выработок при условиях наличия опасности горных ударов, самовозгорания угля, выбросов, угля, породы и газа, динамических воздействий, сейсмич­ности района свыше 7 баллов, повышенной температуры горных пород, в зоне вечной мерзлоты и др. должно производиться с уче­том дополнительных требований, предусмот­ренных для таких случаев общесоюзными и ведомственными документами или на основе результатов исследований, выполненных спе­циализированными организациями.

1.5. При проектировании временных (на период строительства) выработок необходи­мо соблюдать требования, предъявляемые к постоянным выработкам того же назначения, согласно настоящим нормам. При этом пре­дусматривать максимальное использование временных выработок при дальнейшей экс­плуатации предприятия по добыче полезных ископаемых.

1.6. В составе проектов особо ответствен­ных выработок, нарушение которых ведет к остановке всего предприятия, для контроля их состояния следует предусматривать уста­новку контрольных приборов и замерных станций.

1.7. Проекты вентиляции и кондициони­рования воздуха, водоотлива, электроснаб­жения и подземного транспорта на предпри­ятиях по добыче полезных ископаемых должны разрабатываться в соответствии с нормами технологического проектирования и другими отраслевыми нормативными доку­ментами, утвержденными в установленном порядке.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

1.8. Инженерные изыскания для проекти­рования и строительства выработок следует выполнять в соответствии с требованиями главы СНиП по инженерным изысканиям для строительства, а также с учетом особен­ностей подземного строительства, предус­мотренных настоя­щими нормами.

1.9. Исходные инженерно-геологические материалы для проекти­рования выработок должны включать следующие данные:

геоморфологию места намечаемого расположения проектируемой выработки, вклю­чая стратиграфию и тектонику массива гор­ных пород, а при необходимости и топогра­фию земной поверхности;

литологическую характеристику пород массива;

результаты испытаний механических свойств пород массива;

гидрогеологическую характеристику масси­ва, характеристику его газоносности и при не­обходимости геокриологические данные.

Степень детальности перечисленных ис­ходных данных должна повышаться путем уплотнения сетки разведочных скважин по мере приближения к месту расположения проектируемой выработки.

1.10. Исходные данные для проектирова­ния выработок получаются путем:

использования имеющихся фондовых дан­ных о результатах проведенной геологичес­кой разведки (предварительной, детальной, доразведки) и маркшейдерско-геодезических съемок;

проведения геологических, гидрогеологи­ческих и других работ инженерно-геологичес­ких изысканий, включая бурение инженер­но-геологических скважин непосредственно в местах предполагаемого расположения про­ектируемых выработок.

При проведении инженерных изысканий должно предусматриваться бурение:

вертикальных контрольно-стволовых скважин для каждой проек ­ ти ­ руемой верти­кальной выработки;

вертикальных или наклонных скважин по осевым линиям горизонтальных и наклонных магистральных выработок;

горизонтальных опережающих скважин в направлении проек­тируемых выработок вкрест простирания массива пород.

1.11. Стратиграфические и тектонические данные сложения массива горных пород, а также данные об их литологическом составе должны устанавливаться в основном из име­ющихся материалов геологической разведки по сетке скважин и по скважинам, разме­щенным вблизи мест расположения вскры­вающих выработок.

Эти данные контролируются и уточняются по результатам геологических работ инженер­ных изысканий.

Указанные данные должны содержать привязанные к маркшей­дерской сети пара­метры залегания (глубина, мощность, угол падения, азимуты простирания, выдержан­ность) всех литологически различа­ющихся пластов, слоев и других морфологических элементов, а также сведения о подработке горного массива, его сдвижениях и дефор­мациях.

Литологическая характеристика пород должна быть дана для пластов (слоев) в ин­тервале и с детальностью, указанными для стратиграфических и тектонических данных. Эта характеристика должна включать уста­новление типа и наименования пород с уче­том имеющихся на месторождении (в бас­сейне) классификаций литогенетических ти­пов пород, а также характеристик, опреде­ляющих этот тип. Тщательно и подробно должны быть установлены параметры зале­гания, а также вещественного состава и структурной нарушенности слабых слоев и прослоев, склонных к выдавливанию и пуче­нию, а также контактов морфологических элементов с малой степенью связности (зер­кала скольжения, трещины, разрывы и др.).

Материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать данные о там­понаже разведочных скважин, а также о на­личии и состоянии ранее пройденных выра­боток.

1.12. Физико-механические свойства и структурная нарушенность пород должны определяться в интервалах по мощности за­легания:

до 20 м выше и до 10м ниже горизонта намечаемого расположения выработки - де­тально для всех слоев, пластов, прослоев мощностью свыше 0,3 м и для литотипов сло­ев мощностью от 0,1 до 0,3 м;

от 20 до 100 м выше и от 10 до 30 м ниже горизонта намечаемого расположения выра­ботки - укрупненно для представителей всех имеющихся литотипов пород слоев мощ­ностью свыше 1 м.

Для вертикальных контрольно - стволовых скважин детальное изучение физико - механи­ческих свойств и структурной нарушенности пород должно быть выполнено по всему ин­тервалу бурения.

Для всех изученных слоев, пластов, про­слоев и прочих морфологических элементов должны быть выполнены механические испы­тания керновых проб и установлены сред­ину значения сопротивления пород одноос­ному сжатию, а также плотности, естествен­ной влажности, коэффициента сцепления, угла внутреннего трения, модуля упругости, коэффициента Пуассона.

Данные о структурной нарушенности горных пород следует устанавливать по их керну для указаных выше интервалов. Должно определяться число, генетический тип и морфология систем трещин, оценка их частоты, ориентировка в пространстве, прерывистость, величина раскрытия и степень связанности трещин, наличие и состав связующего, наличие поверхностей с малой связностью (с глинистыми заполнителями, зеркала скольжения и др.)

1.13. Гидрогеологические, а при необхо­димости криологические данные должны ус­танавливаться в основном по имеющимся ма­териалам геологической разведки по сетке скважин. Эти данные контролируются и уточняются результатами дополнительных гидрогеологических работ по скважинам ин­женерных изысканий.

Гидрогеологические данные должны со­держать сведения о расположении и мощ­ности водоносных горизонтов, степени обводненности пород в местах предполагаемого размещения проектируемых выработок, гид­ростатических и гидродинамических напорах, характеристике химической агрессивности вод, расположении и характеристике водоупоров, условиях питания и дренажа водо­носных горизонтов, показателя их фильтра­ционной способности и связи с поверхност­ными водотоками и водоемами, расположе­нии и характеристике карстов и плывунов.

Криологические данные должны содер­жать сведения о расположении, конфигура­ции и размерах многолетнемерзлых частей массива горных пород, характеристике их льдистости и влажности и показателях меха­нических свойств при оттаивании и замора­живании, показателях теплопроводности по­род массива, сведениях о тепловом поле и геотермическом градиенте, характеристике изменения границ промерзания в результате действия сезонно-климатических и гидрогео­логических факторов.

2. КОМПОНОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ, ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

КОМПОНОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

2.1. Выбор места размещения выработки следует производить с учетом устойчивости окружающих ее пород, а также общих компоновочных решений всего комплекса вы­работок на предприятии по добыче полезных ископаемых; при этом следует избегать за­ложения выработки непосредственно в мес­тах тектонической нарушенности массива, карстов, плывунов.

2.2. Форма и размеры поперечного сече­ния выработки должны обеспечивать задан­ную пропускную способность в условиях со­оружения и эксплуатации, размещения в ней оборудования, санитарно-технических уст­ройств и инженерных коммуникаций, а также соблю­дение необходимых требований подзем­ного транспорта, вентиляции и водоотлива.

При расчете проектного сечения выработ­ки в проходке (вчерне) кроме толщины кре­пи и забутовочного материала надлежит учи­тывать определяемые по настоящим нормам величины смещения пород, происшедшие при применении жесткого типа крепи - за период до ее возведения, податливой - за весь срок эксплуатации выработки либо за период до исчерпания податливости крепи.

2.3. Для улучшения условий поддержания и обеспечения рабочего состояния выработок следует располагать их по возможности в устойчивых породах, а при необходимости применять горные меры охраны и конструк­тивные меры защиты выработок и крепи.

К горным мерам охраны и конструктив­ным мерам защиты относятся:

оставление предохранительных целиков, исключающих влияние очистных работ;

расположение выработок на расстояниях, исключающих их взаимное влияние;

рациональный порядок ведения горных работ;

расположение выработок в предваритель­но разгруженной области массива;

механизированная закладка закрепного пространства;

предварительное либо последующее уп­рочнение массива пород;

уменьшение концентрации напряжении за счет различных методов разгрузки массива;

применение тампонажа закрепного прост­ранства;

использование податливых типов крепи и элементов податливости, а в соляных поро­дах - оставление зазоров между крепью и породой.

Горные меры охраны и конструктивные меры защиты выработки следует назначать на основе результатов сравнения ожидаемых деформаций массива горных пород с допус­каемыми величинами деформаций крепи.

2.4. Выбор конструкции, параметров и расчет крепи выработки должен производить­ся дифференцировано по участкам пород с одинаковыми свойствами исходя из оценки устойчивости пород, величин их смещений, нагрузок на крепь, с учетом возможности комплексной механизации процессов изго­товления и возведения крепи, обеспечения надежности и безопасности работ в течение всего срока службы выработки.

Проектирование крепи выработок должно включать:

определение характера проявления гор­ного давления;

выбор типа крепи и технологии ее воз­ведения;

прогноз смещения контура пород и рас­чет нагрузок;

выбор конструктивной схемы крепи и ее расчет.

При выборе конструкции и параметров крепи следует также соблюдать предъявляе­мые к крепи особые требования, связанные с дополнительными воздействиями на нее ди­намических нагрузок, агрессивных подзем­ных и грунтовых вод, а также обеспечения водо- и газоизоляции выработок.

2.5. При проектировании крепи выработок, а также других элементов подземных конст­рукций (армировка стволов, фундаменты под оборудование и др.) должна предусматри­ваться их защита от воздействия агрессивных сред.

Установление степени агрессивности сред, а также меры по защите от их воздействий следует назначать в соответствии с требова­ниями главы СНиП по защите строительных конструкций от коррозии и ГОСТ 9.015-74.

2.6. Проектами выработок, возводимых в обводненных массивах пород, надлежит пре­дусматривать защиту от проникновения в выработку воды путем водоотвода, гидрои­золяции крепи и тампонажа пород.

Применение перечисленных мероприя­тий, а также создание специальной водоне­проницаемой крепи следует производить на основе технико-экономического обоснования.

2.7. Выбор материалов конструкции кре­пи необходимо производить в соответствии с требованиями нормативных документов и государст­венных стандартов, предъявляе­мыми к материалам с учетом их работы в подземных условиях.

2.8. В конструкциях монолитной бетонной и железобетонной крепи шахтных стволов следует применять тяжелый бетон марки не ниже М200, для других выработок не ниже М150; для сборных железобетонных и бетон­ных конструкций крепи бетон следует при­менять марки не ниже МЗ00.

2.9. Проектные марки бетона по морозо­стойкости и водонепро­ницаемости следует назначать с учетом принятой системы гид­роизоляции или защиты крепи от коррозии в зависимости от климатических и гидрогео­логических условий района расположения выработки и в соответствии с классификаци­ей бетонов и требованиями к их применению, установленными для I класса сооружений главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а также в соответствии с главой СНиП по защите стро­ительных конструкций от коррозии.

2.10. Минимальную толщину защитного слоя бетона для арматуры монолитной желе­зобетонной крепи следует принимать 30 мм.

2.11. Элементы блочной и тюбинговой сборной крепи должны иметь отверстия для тампонажа пустот, остающихся за крепью в процессе ее монтажа.

2.12. В железобетонной и бетонной крепи выработок, сооружаемых в сейсмических районах с сейсмичностью свыше 7 баллов, следует предусматривать устройство дефор­мационных швов, расстояния между которы­ми должны быть до 30 м. Устройство дефор­мационных швов следует предусматривать, как правило, в местах пересечения выработ­кой трещин или контактов между породами различной прочности.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.13. В качестве основных расчетных дан­ных для определения устойчивости пород, величин их смещений, нагрузок на крепь и параметров крепи выработки должны приниматься:

расчетная глубина размещения выработ­ки H р ;

расчетные значения физико-механических свойств горных пород;

нормативные и расчетные характеристики материалов крепи и заполнения закрепного пространства.

2.14. Расчетную глубину H p размещения выработки следует определять по формуле

H - проектная глубина размещения выработки или ее участка, м;

k - коэффициент, учитывающий отличие напряженного состояния массива горных пород по сравнению с напряженным состоянием, вызванным собственным весом толщи пород до поверхно­сти, принимаемый равным 1 для обычных горно-геологических условий либо устанавливаемый экспериментально: для районов, подвер­женных движениям земной коры и в зонах тектонических нарушений, при отсутствии экс­периментальных данных k принимается рав­ным 1,5.

2.15. Расчетное сопротивление пород (мас­сива) сжатию R с следует определять по фор­муле

где R - среднее значение сопротивления пород в об­разце одноосному сжатию, устанавливаемое экспериментально по результатам испытаний образцов пород, МПа (кгс/см 2 );

k c - коэффициент, учитывающий дополнительную нарушенность массива пород поверхностями без сцепления либо с малой связанностью (зер­кала скольжения, трещины, глинистые про­слои и др.), принимаемый по табл. 1.

Примечание. В необходимых случаях (обвод­нение выработки, упрочнение пород и др.) определение R с следует производить с учетом влияния этих факто­ров по данным специализированных организаций.

2.16. При проектировании выработок k c определяется по данным количественного анализа нарушенности массива пород в мес­тах проектируемого расположения выработ­ки на основании данных инженерно-геологи­ческих изысканий по среднему расстоянию между поверхностями ослабления пород со­гласно табл. 1.

К наклонным горным выработкам относят бремсберг, уклон, скат, печь, ходок, лаву, сбойку, а также наклонный ствол, имеющий непосредственный выход на поверхность.

Что такое наклонные выработки?

Накло́нный ствол — наклонная подземная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и служащая для тех же целей, что и вертикальный ствол. . Ствол оборудуется канатным подъёмом для выдачи полезного ископаемого в вагонетках или скипах либо конвейерами.

Какие бывают выработки?

  • Наклонный ствол
  • Наклонный шурф
  • Бремсберг
  • Гезенк
  • Уклон
  • Скат
  • Ходок
  • Печь

Какие выработки относятся к горизонтальным?

К горизонтальным горным выработкам относятся штольни, квершлаги, штреки, просеки, орты и др. Горизонтальные выработки имеют наклон не более 3° с целью обеспечения самотека воды.

Какие выработки являются капитальными?

Капитальные выработки — выработки, проведенные за счет капитальных вложений и числящиеся на балансе основных фондов предприятия. К капитальным выработкам относятся все вскрывающие выработки, а также некоторые основные подготовительные выработки и отдельные камеры.

Как называется пространство под землей которое остается после выработки угля?

Что такое нарезные выработки?

Нарезные выработки используются для передвижения людей, доставки полезных ископаемых, материалов и оборудования, для вентиляции, водоотлива, прокладки силовых кабелей и других коммуникаций в пределах очистного участка. .

Какой формы бывают горизонтальные горные выработки?

2 Горизонтальные горные выработки

К горизонтальным горным выработкам относят штольни, тоннели, квершлаги, штреки, орты, просеки.

Какие выработки относятся к подготовительным?

При этом подготовительные выработки основного направления подразделяются на вскрывающие (участковые квершлаги, гезенки) и подготавливающие (панельные, участковые уклоны, бремсберги и ходки, транспортные и вентиляционные штреки).

Какая горная выработка является горизонтальной?

Квершлаг (нем. Querschlag) — горизонтальная, реже наклонная, подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и пройденная по вмещающим породам в крест простирания пласта полезного ископаемого.

Какие выработки относятся к очистным?

К очистным работам относят работы по извлечению полезного ископаемого при подземном способе разработки месторождений полезных ископаемых. При очистных работах выемка полезного ископаемого производится валовым способом или раздельно (селективная выемка).

Что такое устье выработки?

Устье – это начало горной выработки. Штольня – горизонтальная горная выработка, имеющая выход на дневную поверхность. Проходка штольни всегда предпочтительнее, чем проходка вертикальных горных выработок: отсутствуют затраты на рудничный подъем и водоотлив. . Устье штольни имеет соответствующее крепление.

Что такое капитальные горные выработки?

КАПИТАЛЬНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ (а. permanent mine workings; н. labores mineras maestras, galerias principales) — выработки, проведённые за счёт капитальных вложений и числящиеся на балансе основных фондов предприятия. .

Какую величину уклона должны иметь горизонтальные горные выработки для обеспечения Самотёка воды?

К горизонтальным горным выработкам относятся штольни,квершлаги, штреки, просеки, орты и др. Горизонтальные выработки имеют наклон не более 3° с целью обеспечения самотека воды.

Какие в зависимости от назначения различают открытые горные выработки траншеи?

В зависимости от назначения различают траншеи капитальные (создающие доступ к разрабатываемому рудному телу или угольному пласту), разрезные (для создания первоначального фронта работ и размещения горного и транспортного оборудования), разведочные (для целей разведки), дренажные (проходятся с целью осушения и .

Что такое горизонтальная выработка?

34 горизонтальная выработка: Подземная выработка, проведенная горизонтально или с незначительным углом наклона в толще полезного ископаемого или по породе. Примечание - Горизонтальная выработка имеет незначительный угол наклона для облегчения транспортирования и обеспечения стока воды к водосборнику.

Работы, производимые при добыче полезного ископаемого или породы, называют подземными горными работами. В результате ведения проведения горных выработок в толще земной коры образуются пустоты (искусственные полости), которые называют подземными горными выработками.

Подземные горные выработки весьма разнообразны по своей форме, размерам, назначению и положению в пространстве. Различают выработки открытые, расположенные у земной поверхности и имеющие незамкнутый контур поперечного сечения, и подземные с замкнутым контуром поперечного сечения, расположенные на некоторой глубине от поверхности. Среди подземных выделяют протяженные, очистные выработки и камеры. Протяженные подземные горные выработки имеют обычно большую длину и незначительные размеры поперечного сечения. По положению в пространстве они разделяются на вертикальные, горизонтальные и наклонные.

Вертикальные горные выработки. Шахтные стволы — выработки, имеющие непосредственный выход на земную поверхность и предназначенные для обслуживания подземных работ. В зависимости от назначения стволы могут быть главными, вспомогательными и вентиляционными.

Главный ствол служит для подъема угля и породы на поверхность; вспомогательный - используют для спуска и подъема людей, машин, материалов, выдачи породы; вентиляционный — предназначен для подачи в шахту свежего или выдачи из шахты загрязненного воздуха.

Гезенк – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и предназначенная для спуска угля с верхнего горизонта на нижний под действием собственного веса, для передвижения людей, для канализации, проветривания и др.

Слепой ствол – выработка, которая также не имеет выхода на земную поверхность и предназначена для обслуживания подземных работ: подъема полезного ископаемого, проветривания, спуска и подъема людей. Слепые стволы проходят при вскрытии части месторождения полезного ископаемого, которая расположена ниже горизонта, ранее вскрытого пройденными с поверхности выработками.

Шурф – выработка небольшого сечения и длиной до 50-60 м, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для разведки полезного ископаемого или для обслуживания подземных работ: спуска крепежного леса, вентиляции, подачи закладочного материала и др. Шурф, в отличие от ствола, обычно не оборудован механическим подъемом, но имеет специальное отделение с полками и лестницами, используется в качестве запасного выхода.

Скважина – выработка, пройденная выбуриванием горных пород, имеет круглое сечение диаметром до 2 м и более.

Горизонтальные горные выработки. Штольня - выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность. Предназначена она, так же как и ствол, для обслуживания подземных работ. Штольни обычно проводят в сильно пересеченной или гористой местности. Поэтому в зависимости от рельефа поверхности они могут располагаться по простиранию, вкрест простирания (т. е. под прямым углом) или под некоторым углом к простиранию пласта. Штольня может быть откаточной, вентиляционной, водоотливной, разведочной.

Штрек – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по простиранию пласта или залежи полезного ископаемого. При горизонтальном залегании месторождения штрек проводят в любом направлении, так как горизонтальные пласты или залежи не имеют ни простирания, ни падения. Штрек, проводимый по породам или по пласту нерабочей мощности, называют полевым. В зависимости от назначения штреки подразделяются на откаточные и вентиляционные. Откаточные штреки служат для транспортирования полезного ископаемого, пропуска свежего воздуха, передвижения людей, стока воды и др.

Вентиляционные выработки (вентиляционный штрек) — предназначены для отвода исходящей струи воздуха, транспортирования грузов (лесных и прочих материалов, породы) и передвижения людей.

Квершлаг – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по пустым породам вкрест простирания или под углом к простиранию месторождения. Квершлаги разделяют на откаточные и вентиляционные; они выполняют те же функции, что и штреки.

Просека – выработка, проводимая параллельно штреку по пласту полезного ископаемого, иногда с небольшой подрывкой вмещающих пород (на тонких пластах). Просек используется при проветривании забоя штрека в период его проведения, а также для транспортирования угля.

Орт – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проведенная в толще полезного ископаемого вкрест его простирания или под углом к нему. Орты необходимы при разработке мощных залежей для соединения штреков, проводимых у кровли и почвы.

Наклонные горные выработки. Наклонный шахтный ствол - выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ.

Бремсберг - выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, расположенная по падению пласта или пород, предназначенная для спуска различных грузов при помощи механических устройств.

Уклон – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, расположенная по падению пласта или пород и предназначенная для подъема различных грузов с нижних горизонтов на верхний. В качестве механических устройств, для спуска груза по бремсбергам, а также для подъема груза по уклонам применяют ленточные конвейеры, канатный подъем в вагонетках или скипах

Ходок – выработка, предназначенная преимущественно для канализации воздуха, перевозки людей и грузов (породы, материалов, оборудования). В связи с этим их делят на людские и грузовые. Ходки обычно проводят параллельно бремсбергу или уклону на расстоянии 20—30 м от них. Ходок — горизонтальная или наклонная выработка, соединяющая служебную камеру с протяженной горной выработкой.

Скат – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, расположенная по падению пласта или пород и предназначенная для спуска полезного ископаемого под действием собственного веса. Скаты проводят на месторождениях, угол падения которых достаточен для обеспечения движения полезного ископаемою самотеком. Перечисленные выше наклонные выработки (бремсберги, уклоны, ходки и др.), так же как и штреки, могут проводиться как по пласту, так и по пустым породам.

Рудоспуск – наклонная (или вертикальная) горная выработка, предназначенная для перепуска руды под действием собственного веса.

Восстающий – наклонная (или вертикальная) выработка, пройденная по рудному телу или пустым породам и предназначенная для подготовки блоков, проветривания, спуска закладочных материалов, передвижения людей, а также для разведочных целей.

Печь – выработка, проводимая по восстанию пласта и предназначенная для проветривания, передвижения людей, а также для транспортирования грузов. Чаще всего печь соединяет откаточный штрек с просеком. Печь, проводимую по полезному ископаемому между откаточным и вентиляционным штреками для подготовки очистного забоя, называют разрезной печью.

Очистные выработки. Выработку, предназначенную для добывания полезного ископаемого, называют очистной. На угольных шахтах к очистным выработкам относят лавы, камеры и скважины.

Лава – подземная очистная выработка большой протяженности, один бок которой образован поверхностью массива полезного ископаемого (забоем лавы), а другой — обрушенными породами выработанного пространства (реже — закладочного массива).

Под угольным забоем подразумевается поверхность полезного ископаемого, ограничивающая лаву и перемещающаяся в результате ведения горных работ.

Лава имеет минимум два выхода на обслуживающие ее подготовительные транспортную и вентиляционную выработки, расположенные на концах угольного забоя.

Очистная камера — выработка с забоем небольшой протяженности (до 12—16 м), ограниченная по бокам массивом или целиками угля.

Целик – часть залежи или пласта полезного ископаемого, оставляемая нетронутой при разработке месторождения для охраны горных выработок, наземных сооружений, управления горным давлением и для других целей.

От очистных камер следует отличать служебные камеры, которые предназначены для установки оборудования, а также для производственных, хозяйственных и санитарных целей. Обычно служебные камеры располагают возле главного ствола в околоствольном дворе.

Околоствольный двор – комплекс выработок (служебные камеры, участки квершлагов, штреков, а также других протяженных выработок), расположенных около шахтных стволов и предназначенных для обслуживания подземных горных работ.

Горные выработки, кроме рассмотренной, классифицируются по основному технологическому назначению, а именно: для осуществления технологической связи поверхности с комплексом подземных сооружений; для осуществления технологической связи внутри комплекса подземных сооружений и, наконец, для обеспечения технологических процессов.

К первой группе относятся стволы, штольни, шурфы и скважины.

Ко второй - гезенки, слепые стволы, горизонтальные и наклонные выработки, а также сопряжения горных выработок и транспортных звеньев.

К третьей – камеры и сооружения различного назначения (вентиляционные, закладочного хозяйства и др.).

С введением в действие настоящей главы утрачивают силу:

Редакторы: д-р техн. наук Е. В. Петренко, канд. военных наук П. М. Кузьмин и инж. В. П. Бовбель (Госстрой СССР), канд. техн. наук Е. В. Стрельцов (Минуглепром СССР), канд. техн. наук В. М. Еремеев и инж. К. Я. Зотова (Центрогипрошахт Минуглепрома СССР), доктора техн. наук К. А. Ардашев и Н. А. Филатов (ВНИМИ Минуглепрома СССР), канд. техн. наук И. Г. Косков (ВНИИОМШС Минуглепрома СССР).

Государственный комитет СССР по

Строительные нормы и правила

делам строительства (Госстрой СССР)

Подземные горные выработки

Взамен СНиП II -М.4- 65

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие нормы должны соблю­даться при проектировании подземных гор­ных выработок для новых, реконструируемых и расширяемых действующих предприятий по добыче полезных ископаемых.

Нормы распространяются на проектирова­ние подземных горных выработок, располагаемых в зоне и вне зоны влияния очистных работ.

Примечания: 1. Настоящие нормы не распространяются на проектирование подзем­ных горных выработок, сооружаемых на глубине более 1500 м или специальными спо­собами проходки, а также очистных вырабо­ток и располагаемых в пределах выемочных участков, выработок выщелачивания и пред­приятий подземной газификации

Внесены Министерством угольной промышленности СССР

Утверждены постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31 декабря 1980 г. № 232

Срок введения в действие -

1 января 1982 г.

1.2. Выработки следует проектировать на основе:

данных, определяющих назначение, срок службы, условия возведения и эксплуатации выработок;

результатов инженерных изысканий, включающих данные инже­нерно-геологичес­кого изучения мест размещения выработок;

требований нормативных документов, ут­вержденных или согласованных Госстроем СССР, государственных стандартов, законо­дательных актов по экономии земель, охра­не и рациональному использованию недр и природных ресурсов, а также правил безо­пасности, утвержденных Госгортехнадзором СССР, и требований органов государствен­ного санитарного надзора СССР.

а) разработка нескольких вариантов раз­мещения, компоновки и взаимной увязки вы­работок с учетом их назначения, условий сооружения и эксплуатации, включая вопро­сы вентиляции, водоотлива и транспорта, технологии и организации строительства, предусматривая в каждом варианте макси­мально возможную прямолинейность выра­боток и минимальное количество типоразме­ров сечений выработок, а также трудоемких в проведении сопряжений, заездов и прием­ных площадок;

б) проведение расчетов для каждого из вариантов по определению устойчивости по­род выработок, формы и размеров их попе­речного сечения, расстояния между выработ­ками, величин смещения пород и нагрузок на крепь, конструкций и параметров крепи с учетом мер охраны и защиты выработок, спо­собов их сооружения и с использованием дей­ствующих типовых проектов выработок, от­вечающих требованиям настоящих норм;

в) технико-экономическое сравнение по­казателей вариантов и принятие на их осно­ве оптимального решения по минимальным суммарным затратам при строительстве и эксплуатации выработок с учетом наиболее целесообразного использования недр.

Объемно-планировочные и конструктив­ные решения выработок должны учитывать опыт их сооружения в аналогичных горно-геологических и гидрогеологических условиях, применение передовой технологии и органи­зации горнопроходческих работ и обеспечи­вать эксплуатацию выработок в течение ус­тановленного проектом срока их службы.

1.4. Проектирование выработок при условиях наличия опасности горных ударов, самовозгорания угля, выбросов, угля, породы и газа, динамических воздействий, сейсмич­ности района свыше 7 баллов, повышенной температуры горных пород, в зоне вечной мерзлоты и др. должно производиться с уче­том дополнительных требований, предусмот­ренных для таких случаев общесоюзными и ведомственными документами или на основе результатов исследований, выполненных спе­циализированными организациями.

1.5. При проектировании временных (на период строительства) выработок необходи­мо соблюдать требования, предъявляемые к постоянным выработкам того же назначения, согласно настоящим нормам. При этом пре­дусматривать максимальное использование временных выработок при дальнейшей экс­плуатации предприятия по добыче полезных ископаемых.

1.6. В составе проектов особо ответствен­ных выработок, нарушение которых ведет к остановке всего предприятия, для контроля их состояния следует предусматривать уста­новку контрольных приборов и замерных станций.

1.7. Проекты вентиляции и кондициони­рования воздуха, водоотлива, электроснаб­жения и подземного транспорта на предпри­ятиях по добыче полезных ископаемых должны разрабатываться в соответствии с нормами технологического проектирования и другими отраслевыми нормативными доку­ментами, утвержденными в установленном порядке.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

1.8. Инженерные изыскания для проекти­рования и строительства выработок следует выполнять в соответствии с требованиями главы СНиП по инженерным изысканиям для строительства, а также с учетом особен­ностей подземного строительства, предус­мотренных настоя­щими нормами.

1.9. Исходные инженерно-геологические материалы для проекти­рования выработок должны включать следующие данные:

геоморфологию места намечаемого расположения проектируемой выработки, вклю­чая стратиграфию и тектонику массива гор­ных пород, а при необходимости и топогра­фию земной поверхности;

литологическую характеристику пород массива;

результаты испытаний механических свойств пород массива;

гидрогеологическую характеристику масси­ва, характеристику его газоносности и при не­обходимости геокриологические данные.

Степень детальности перечисленных ис­ходных данных должна повышаться путем уплотнения сетки разведочных скважин по мере приближения к месту расположения проектируемой выработки.

1.10. Исходные данные для проектирова­ния выработок получаются путем:

использования имеющихся фондовых дан­ных о результатах проведенной геологичес­кой разведки (предварительной, детальной, доразведки) и маркшейдерско-геодезических съемок;

проведения геологических, гидрогеологи­ческих и других работ инженерно-геологичес­ких изысканий, включая бурение инженер­но-геологических скважин непосредственно в местах предполагаемого расположения про­ектируемых выработок.

При проведении инженерных изысканий должно предусматриваться бурение:

вертикальных контрольно-стволовых скважин для каждой проек ­ ти ­ руемой верти­кальной выработки;

вертикальных или наклонных скважин по осевым линиям горизонтальных и наклонных магистральных выработок;

горизонтальных опережающих скважин в направлении проек­тируемых выработок вкрест простирания массива пород.

1.11. Стратиграфические и тектонические данные сложения массива горных пород, а также данные об их литологическом составе должны устанавливаться в основном из име­ющихся материалов геологической разведки по сетке скважин и по скважинам, разме­щенным вблизи мест расположения вскры­вающих выработок.

Эти данные контролируются и уточняются по результатам геологических работ инженер­ных изысканий.

Указанные данные должны содержать привязанные к маркшей­дерской сети пара­метры залегания (глубина, мощность, угол падения, азимуты простирания, выдержан­ность) всех литологически различа­ющихся пластов, слоев и других морфологических элементов, а также сведения о подработке горного массива, его сдвижениях и дефор­мациях.

Литологическая характеристика пород должна быть дана для пластов (слоев) в ин­тервале и с детальностью, указанными для стратиграфических и тектонических данных. Эта характеристика должна включать уста­новление типа и наименования пород с уче­том имеющихся на месторождении (в бас­сейне) классификаций литогенетических ти­пов пород, а также характеристик, опреде­ляющих этот тип. Тщательно и подробно должны быть установлены параметры зале­гания, а также вещественного состава и структурной нарушенности слабых слоев и прослоев, склонных к выдавливанию и пуче­нию, а также контактов морфологических элементов с малой степенью связности (зер­кала скольжения, трещины, разрывы и др.).

Материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать данные о там­понаже разведочных скважин, а также о на­личии и состоянии ранее пройденных выра­боток.

1.12. Физико-механические свойства и структурная нарушенность пород должны определяться в интервалах по мощности за­легания:

до 20 м выше и до 10м ниже горизонта намечаемого расположения выработки - де­тально для всех слоев, пластов, прослоев мощностью свыше 0,3 м и для литотипов сло­ев мощностью от 0,1 до 0,3 м;

от 20 до 100 м выше и от 10 до 30 м ниже горизонта намечаемого расположения выра­ботки - укрупненно для представителей всех имеющихся литотипов пород слоев мощ­ностью свыше 1 м.

Для вертикальных контрольно - стволовых скважин детальное изучение физико - механи­ческих свойств и структурной нарушенности пород должно быть выполнено по всему ин­тервалу бурения.

Для всех изученных слоев, пластов, про­слоев и прочих морфологических элементов должны быть выполнены механические испы­тания керновых проб и установлены сред­ину значения сопротивления пород одноос­ному сжатию, а также плотности, естествен­ной влажности, коэффициента сцепления, угла внутреннего трения, модуля упругости, коэффициента Пуассона.

Данные о структурной нарушенности горных пород следует устанавливать по их керну для указаных выше интервалов. Должно определяться число, генетический тип и морфология систем трещин, оценка их частоты, ориентировка в пространстве, прерывистость, величина раскрытия и степень связанности трещин, наличие и состав связующего, наличие поверхностей с малой связностью (с глинистыми заполнителями, зеркала скольжения и др.)

1.13. Гидрогеологические, а при необхо­димости криологические данные должны ус­танавливаться в основном по имеющимся ма­териалам геологической разведки по сетке скважин. Эти данные контролируются и уточняются результатами дополнительных гидрогеологических работ по скважинам ин­женерных изысканий.

Гидрогеологические данные должны со­держать сведения о расположении и мощ­ности водоносных горизонтов, степени обводненности пород в местах предполагаемого размещения проектируемых выработок, гид­ростатических и гидродинамических напорах, характеристике химической агрессивности вод, расположении и характеристике водоупоров, условиях питания и дренажа водо­носных горизонтов, показателя их фильтра­ционной способности и связи с поверхност­ными водотоками и водоемами, расположе­нии и характеристике карстов и плывунов.

Криологические данные должны содер­жать сведения о расположении, конфигура­ции и размерах многолетнемерзлых частей массива горных пород, характеристике их льдистости и влажности и показателях меха­нических свойств при оттаивании и замора­живании, показателях теплопроводности по­род массива, сведениях о тепловом поле и геотермическом градиенте, характеристике изменения границ промерзания в результате действия сезонно-климатических и гидрогео­логических факторов.

2. КОМПОНОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ, ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

КОМПОНОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

2.1. Выбор места размещения выработки следует производить с учетом устойчивости окружающих ее пород, а также общих компоновочных решений всего комплекса вы­работок на предприятии по добыче полезных ископаемых; при этом следует избегать за­ложения выработки непосредственно в мес­тах тектонической нарушенности массива, карстов, плывунов.

2.2. Форма и размеры поперечного сече­ния выработки должны обеспечивать задан­ную пропускную способность в условиях со­оружения и эксплуатации, размещения в ней оборудования, санитарно-технических уст­ройств и инженерных коммуникаций, а также соблю­дение необходимых требований подзем­ного транспорта, вентиляции и водоотлива.

При расчете проектного сечения выработ­ки в проходке (вчерне) кроме толщины кре­пи и забутовочного материала надлежит учи­тывать определяемые по настоящим нормам величины смещения пород, происшедшие при применении жесткого типа крепи - за период до ее возведения, податливой - за весь срок эксплуатации выработки либо за период до исчерпания податливости крепи.

2.3. Для улучшения условий поддержания и обеспечения рабочего состояния выработок следует располагать их по возможности в устойчивых породах, а при необходимости применять горные меры охраны и конструк­тивные меры защиты выработок и крепи.

К горным мерам охраны и конструктив­ным мерам защиты относятся:

оставление предохранительных целиков, исключающих влияние очистных работ;

расположение выработок на расстояниях, исключающих их взаимное влияние;

рациональный порядок ведения горных работ;

расположение выработок в предваритель­но разгруженной области массива;

механизированная закладка закрепного пространства;

предварительное либо последующее уп­рочнение массива пород;

уменьшение концентрации напряжении за счет различных методов разгрузки массива;

применение тампонажа закрепного прост­ранства;

использование податливых типов крепи и элементов податливости, а в соляных поро­дах - оставление зазоров между крепью и породой.

Горные меры охраны и конструктивные меры защиты выработки следует назначать на основе результатов сравнения ожидаемых деформаций массива горных пород с допус­каемыми величинами деформаций крепи.

2.4. Выбор конструкции, параметров и расчет крепи выработки должен производить­ся дифференцировано по участкам пород с одинаковыми свойствами исходя из оценки устойчивости пород, величин их смещений, нагрузок на крепь, с учетом возможности комплексной механизации процессов изго­товления и возведения крепи, обеспечения надежности и безопасности работ в течение всего срока службы выработки.

Проектирование крепи выработок должно включать:

определение характера проявления гор­ного давления;

выбор типа крепи и технологии ее воз­ведения;

прогноз смещения контура пород и рас­чет нагрузок;

выбор конструктивной схемы крепи и ее расчет.

При выборе конструкции и параметров крепи следует также соблюдать предъявляе­мые к крепи особые требования, связанные с дополнительными воздействиями на нее ди­намических нагрузок, агрессивных подзем­ных и грунтовых вод, а также обеспечения водо- и газоизоляции выработок.

2.5. При проектировании крепи выработок, а также других элементов подземных конст­рукций (армировка стволов, фундаменты под оборудование и др.) должна предусматри­ваться их защита от воздействия агрессивных сред.

Установление степени агрессивности сред, а также меры по защите от их воздействий следует назначать в соответствии с требова­ниями главы СНиП по защите строительных конструкций от коррозии и ГОСТ 9.015-74.

2.6. Проектами выработок, возводимых в обводненных массивах пород, надлежит пре­дусматривать защиту от проникновения в выработку воды путем водоотвода, гидрои­золяции крепи и тампонажа пород.

Применение перечисленных мероприя­тий, а также создание специальной водоне­проницаемой крепи следует производить на основе технико-экономического обоснования.

2.7. Выбор материалов конструкции кре­пи необходимо производить в соответствии с требованиями нормативных документов и государст­венных стандартов, предъявляе­мыми к материалам с учетом их работы в подземных условиях.

2.8. В конструкциях монолитной бетонной и железобетонной крепи шахтных стволов следует применять тяжелый бетон марки не ниже М200, для других выработок не ниже М150; для сборных железобетонных и бетон­ных конструкций крепи бетон следует при­менять марки не ниже МЗ00.

2.9. Проектные марки бетона по морозо­стойкости и водонепро­ницаемости следует назначать с учетом принятой системы гид­роизоляции или защиты крепи от коррозии в зависимости от климатических и гидрогео­логических условий района расположения выработки и в соответствии с классификаци­ей бетонов и требованиями к их применению, установленными для I класса сооружений главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а также в соответствии с главой СНиП по защите стро­ительных конструкций от коррозии.

2.10. Минимальную толщину защитного слоя бетона для арматуры монолитной желе­зобетонной крепи следует принимать 30 мм.

2.11. Элементы блочной и тюбинговой сборной крепи должны иметь отверстия для тампонажа пустот, остающихся за крепью в процессе ее монтажа.

2.12. В железобетонной и бетонной крепи выработок, сооружаемых в сейсмических районах с сейсмичностью свыше 7 баллов, следует предусматривать устройство дефор­мационных швов, расстояния между которы­ми должны быть до 30 м. Устройство дефор­мационных швов следует предусматривать, как правило, в местах пересечения выработ­кой трещин или контактов между породами различной прочности.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.13. В качестве основных расчетных дан­ных для определения устойчивости пород, величин их смещений, нагрузок на крепь и параметров крепи выработки должны приниматься:

расчетная глубина размещения выработ­ки H р ;

расчетные значения физико-механических свойств горных пород;

нормативные и расчетные характеристики материалов крепи и заполнения закрепного пространства.

2.14. Расчетную глубину H p размещения выработки следует определять по формуле

H - проектная глубина размещения выработки или ее участка, м;

k - коэффициент, учитывающий отличие напряженного состояния массива горных пород по сравнению с напряженным состоянием, вызванным собственным весом толщи пород до поверхно­сти, принимаемый равным 1 для обычных горно-геологических условий либо устанавливаемый экспериментально: для районов, подвер­женных движениям земной коры и в зонах тектонических нарушений, при отсутствии экс­периментальных данных k принимается рав­ным 1,5.

2.15. Расчетное сопротивление пород (мас­сива) сжатию R с следует определять по фор­муле

где R - среднее значение сопротивления пород в об­разце одноосному сжатию, устанавливаемое экспериментально по результатам испытаний образцов пород, МПа (кгс/см 2 );

k c - коэффициент, учитывающий дополнительную нарушенность массива пород поверхностями без сцепления либо с малой связанностью (зер­кала скольжения, трещины, глинистые про­слои и др.), принимаемый по табл. 1.

Примечание. В необходимых случаях (обвод­нение выработки, упрочнение пород и др.) определение R с следует производить с учетом влияния этих факто­ров по данным специализированных организаций.

2.16. При проектировании выработок k c определяется по данным количественного анализа нарушенности массива пород в мес­тах проектируемого расположения выработ­ки на основании данных инженерно-геологи­ческих изысканий по среднему расстоянию между поверхностями ослабления пород со­гласно табл. 1.

Читайте также: