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: