Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

285 страниц

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Правила регламентируют меры охраны и условия выемки угля под действующими зданиями и сооружениями, под природными объектами, а также под действующими и проектируемыми шахтными стволами.

 Скачать PDF

Оглавление

1. Общие положения

2. Определение границ зон влияния подземных разработок и продолжительности процесса сдвижения земной поверхности

3. Условия безопасной подработки зданий и сооружений и меры их охраны

4. Допустимые и предельные деформации земной поверхности для подрабатываемых зданий и сооружений

5. Условия безопасной выемки угля под наземными транспортными сооружениями и шахтными стволами

6. Условия выемки угля под водными объектами, лесонасаждениями и породными отвалами

7. Параметры процесса сдвижения

8. Правила построения предохранительных целиков

9. Примеры построения предохранительных целиков и выбора мер охраны

Приложение 1. Методика расчета сдвижений и деформаций земной поверхности

Приложение 2. Прогноз водопритоков в горные выработки при подработке водных объектов

Приложение 3. Методические рекомендации по определению экономической эффективности извлечения запасов угля из предохранительных целиков с применением мер охраны сооружений

Приложение 4 Номограммы для определения углов сдвижения

Приложение 5. Горные меры охраны подрабатываемых сооружений и природных объектов

Приложение 6. Определение износа каменных стен гражданских зданий с трещинами при натурном обследовании

Приложение 7. Ожидаемые повреждения конструкций гражданских зданий при подработке

Приложение 8. Методика определения коэффициента крепости толщи коренных пород на неизученных месторождениях

Приложение 9. Перечень Правил и Указаний по охране сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок, отменяемых с вводом в действие настоящих Правил

Приложение 10. Автоматизация вычислений расчета ожидаемых сдвижений и деформаций

 
Дата введения01.02.2020
Добавлен в базу01.02.2020
Актуализация01.02.2020

Этот документ находится в:

Организации:

06.12.1979ПринятГосгортехнадзор СССР
29.12.1979УтвержденМинистерство угольной промышленности СССР
РазработанВНИМИ
ИзданНедра1981 г.
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ПРАВИЛА ОХРАНЫ СООРУЖЕНИЙ И ПРИРОДНЫХ

ОБЪЕКТОВ

ОТ ВРЕДНОГО

ВЛИЯНИЯ

ПОДЗЕМНЫХ

ГОРНЫХ

РАЗРАБОТОК

НАУГОЛЬНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

СОГЛАСОВАНО    утверждено

с Госгортехнадзором СССР    Министерством угольной

6 декабря 1979 г.    промышленности СССР

29 декабря 1979 г.

ПРАВИЛА ОХРАНЫ СООРУЖЕНИЙ И ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ ВРЕДНОГО

влияния

ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАЗРАБОТОК НА УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

продолжается параллельно среднему углу падения слоев пород этою крыла (рис. 2.4,6);

если угол падения слоев пород противоположного крыла склад» ки за точкой Л более 45°, а расстояние d\ меньше, чем вычисленное по формуле (8.8), то границей зоны опасного влияния на противоположном крыле складки будет являться проекция выхода почвы разрабатываемого пласта под наносы на земную поверхность (точка Б на рис. 2.4,в).

2.8. При отработке пласта, залегающего в виде антиклинальной складки, границы зоны опасного влияния подземных разработок вкрест простирания определяются следующим образом:

если отрабатывается крыло антиклинальной складки с постоянным или незначительно (до 10°) изменяющимся углом падения слоев

Рис. 2.4. Схема к определению границ зоны опасного влияния при синклинальном залегании пластов:

а — при а^45°; б —при а>45°; dx>d; ё — при а>45*. dx<d\ / — наносы; 2 — коренные породы; 3 — ось складки; сь — средний угол падения слоев на противоположном относительно очистной выработки крыле складки

опасного влияния определяются углами сдвижения Р (рис. 2.5).

покрывающей толщи пород и если в зону сдвижения не попадают слои, залегающие в замке складки, то границы зоны опасного влияния от нижней и верхней границ выработки определяются углами сдвижения Р и у так же, как и при выдержанном залегании;

если угол падения пород над отрабатываемым крылом изменяется боле чем на 10°, то угол р определяется в соответствии с п. 2.6;

если отрабатывается пласт в замке складки по обе стороны от ее оси, границы зоны

Рис. 2.5. Схема к определению границ зоны опасного влияния при разработке замка антиклинальной складки:

1 — наносы; 2 — коренные породы; 3 — ось складки


2.9. При наличии разрывного тектонического нарушения, поверхность сместителя которого выходит под наносы между границами, построенными от очистной выработки по углу сдвижения и по граничному углу, за границу зоны опасного влияния по простиранию или по падению принимается проекция выхода сместителя под наносы (точка А на рис. 2.6,а).

Со стороны восстания пласта при а<30° может возникнуть зона опасного влияния за пределами границ, определяемых по углам сдвижения, если разрывное нарушение вскрывается очистной выра-боткой или выработка подходит к нарушению на расстояние 0,1 Я или менее (Я — расстояние по вертикали от точки пересечения сместителя с почвой пласта до земной поверхности; см. рис. 2.6) и при этом поверхность сместителя имеет угол падения более 50°. Границы зоны опасного влияния в этом случае находятся на расстоянии 30 м от проекций границ зоны перемятых пород, определяемых геологической службой (точки Б и Б на рис. 2.6,а).

При углах падения пласта ап>а^30° зона опасного влияния со стороны восстания определяется выходом почвы пласта на земную поверхность (или проекцией выхода почвы пласта под наносы), если:

очистные работы ведутся со стороны висячего бока согласнопадающего разрывного нарушения, имеющего угол падения более 50°, и расстояние от границы очистных работ до сместителя равно или менее 0,1 Я (рис. 2.6,6);

очистные работы ведутся со стороны восстания, считая от пересечения сместителя с пластом, и разность между углом падения сместителя и углом падения пласта находится в пределах от 30 до 80°, а расстояние от границы очистных работ до сместителя равно или менее 0,1 Я (рис. 2.6,в).

При углах падения пласта ац>а>30°, если угол падения Л сместителя меньше угла падения пласта, но не менее 30°, при ведении очистных работ выше точки пересечения пласта сместителем на расстоянии не более 0,1 Я граница зоны опасного влияния определится в 30 м от границы зоны перемятых порол на земной поверхности или от проекции ее выхода под наносы (рис. 2.6,г).

И

Рис. 2.6. Схема к определению границ зоны опасного влияния с учетом разрывных тектонических нарушений:

/ — наносы; 2 — коренные породы; 3 — сместнтель

2.10. В пределах зоны опасного влияния на земной поверхности может образоваться зона трещин, а при глубинах разработки, указанных в п. 2.11 и 2.12, также и зона провалов (воронок). Границы зоны трещин определяются углами разрывов б", р", р"ь у". При возможности образования провалов границы зоны трещин располагаются на расстояниях от очистных выработок, не меньших указанных в п. 2.11 и 2.13.

Углами разрывов называются внешние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды сдвижения горизонтальными линиями и линиями, соединяющими границу выработки с ближайшей к границе мульды сдвижения трещиной. Величины углов разрывов определяются в соответствии с разделом 7 настоящих Правил, а при отсутствии их значений для отдельных месторождений они принимаются на 10° больше соответствующих углов сдвижения в коренных породах, но не более 90°.

При разработке свиты пластов с углами падения а^35° над выходами под наносы слабых прослойков в висячем боку верхнего пласта могут образоваться трещины с уступами за пределами зоны,

Значения Л„, м

Мощность пласта, м

2 и менее

3

4 1

5

6

7 и более

Лц, м

60

75

85

90

95

100

оконтуриваемой углами разрывов. Местоположение и размеры уступов определяются в соответствии с разделами 3; 5 и 7 приложения 1.

2.11.    При разработке пластов с углами падения а^45° на глубине от земной поверхности менее 12т, где т— вынимаемая мощность пласта, на земной поверхности могут образоваться провалы (воронки).

За границу зоны возможных провалов принимается контур, отстоящий в плане от контура очистных выработок на 5 м. Если нижняя граница очистных выработок расположена на глубине более 12т, то за границу зоны провалов со стороны паления пласта принимается контур, отстоящий в плане на 5 м в сторону нижней границы выработки от проекции изогипсы пласта, проведенной на глубине 12т.

К зоне провалов прилегает зона больших трещин, ширина которой принимается равной 10 м. В сторопу падения пласта граница зоны больших трещин располагается в плане не дальше проекции изогипсы пласта, проведенной на глубине 20т.

2.12.    При разработке пластов с углами падения более 45е провалы на земной поверхности образуются, если вертикальная высота целиков, оставленных на выходах пластов под наносы, менее

а очистные работы под целиками ведутся на глубине менее /Л*. Значения Лп и И„ для отдельных бассейнов приведены в разделе 7, а для остальных, где они отсутствуют, hn определяется по табл. 2.2, а ИR принимается равной 400 м.

При разработке мощных пластов слоями Лп в табл 2.2 определяется по суммарной мощности слоев.

2.13.    За границы зоны возможных провалов на земной поверхности при разработке пластов с углами паления более 45е принимаются на плане:

а) по простиранию — линия, проведенная параллельно границе очистной выработки за ее пределами на расстоянии, определяемом по формуле

/П=Л ctg<p, но не менее 15 м,

где h — мощность наносов; <р — угол сдвижения в наносах;

б) со стороны лежачего бока — линия проведенная на расстоянии /л от выхода почвы пласта пол напосы, определяемом по формуле

^=Actg<p, но не менее 15 м;

Значения dB, м

Мощность пласта, м

2 и менее

3

4

5

6

7

8 и более

dB, м

10

12

14

16

18

20

22

К зоне провалов прилегает зона больших трещин, ширина которой принимается со стороны висячего бока равной 30 м, со стороны лежачего бока и по простиранию — 20 м.

Примечание. Отклонения от рекомендаций данного пункта допускаются в том случае, если имеются данные о размерах зоны провалов, обоснованные инструментальными наблюдениями.

в) со стороны висячего бока — линия, проведенная на расстоянии /в от выхода кровли пласта под наносы, определяемом по формуле (2.1), но не менее 20 м.

/в=(//в-Мв)с1 g a-fft (ctg ф—ctg а),    (2.1)

где — расстояние по вертикали от земной поверхности до верхней границы выработки; согласно п. 2.12 //в<Лц-Мг» dB—величина, определяемая по табл. 2.3.

2.14.    Для месторождений, характеризующихся наличием древних оползней в толще горных пород (типа Ангренского, Ахалцихского и др.), зона опасного влияния подземных разработок может превышать размеры, полученные при ее определении по указаниям настоящего раздела. В этих условиях границы зоны опасного влияния подземных разработок определяются с привлечением специализированной организации.

2.15.    Процесс сдвижения земной поверхности в зоне влияния подземных разработок протекает неравномерно во времени и характеризуется общей продолжительностью и периодом опасных деформаций.

Под общей продолжительностью процесса сдвижения понимается период, в течение которого земная поверхность над выработанным пространством находится в состоянии сдвижения.

Под периодом опасных деформаций понимается период сдвижений земной поверхности, в течение которого проявляется вредное влияние подземных разработок на сооружения и природные объекты.

2.16.    За начало процесса сдвижения точки земной поверхности принимается дата, на которую оседание точки достигает 15 мм. За окончание процесса сдвижения принимается дата, после которой суммарные оседания на протяжении 6 мес не превышают 10% максимальных, но не более 30 мм.

В случае задержки развития процесса сдвижения земной поверхности из-за зависания подработанной толщи горных пород дата окончания процесса сдвижения устанавливается с привлечением специализированной организации.

Коэффициент А0

Таблица 2.4

5, градус

До 60

61—70

Более 70

а

0,1

0,2

0,3

Примечание Если размер целика между разрезной выработкой и ранее отработанной лавой меньше 0,1Яср, или толща подработана другими пластами, то в табл. 2.4 коэффициент уменьшается в 2 раза.

При отсутствии инструментальных наблюдений за начало' процесса сдвижения точки земной поверхности впереди движущегося очистного забоя принимается дата, на которую расстояние в плане от забоя до этой точки составляет

C=//CpCtg6o.

Угол бо определяется в соответствии с разделом 7 приложения 1.

При отходе лавы от разрезной выработки за начало процесса сдвижения земной поверхности принимается дата, на которую расстояние Со в плане от разрезной выработки до забоя лавы достигнет величины

Сос=//срЛо,    (2.2)

где Нср — расстояние по вертикали от земной поверхности до середины выработки; Ао — коэффициент, определяемый в соответствии с разделом 7, а для отдельных бассейнов (месторождений), для которых в разделе 7 отсутствует его значение, по табл. 2.4 в зависимости от угла б.

2.17.    Опасные деформации на земной поверхности возникают впереди движущегося очистного забоя на расстоянии в плане #CpCtg6, где б — угол сдвижения, определяемый в соответствии с разделом 7.

2.18.    Общая продолжительность процесса сдвижения и период опасных деформаций земной поверхности от отдельной очистной выработки в зависимости от средней глубины разработки и скорости нодвигания забоя лавы определяются в соответствии с разделом 7.

2.19.    При разработке свиты пластов определение даты окончания процесса сдвижения и периода опасных деформаций в данной точке земной поверхности необходимо производить с учетом влияния очистных выработок по всем пластам, попадающим в зону, построенную от этой точки по граничным углам.

3. УСЛОВИЯ БЕЗОПАСНОЙ ПОДРАБОТКИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ И МЕРЫ ИХ ОХРАНЫ

3.1.    Изложенные в настоящем разделе условия безопасной выемки пластов под объектами, меры охраны и порядок их выбора распространяются на гражданские и промышленные здания, технологическое оборудование, инженерные сооружения, опоры ЛЭП, санитарно-технические сети.

3.2.    Определение условий безопасной подработки зданий и сооружений и выбор мер их охраны основываются на сравнении расчетных деформаций земной поверхности с допустимыми и предельными деформациями (показателями суммарных деформаций) для охраняемых объектов. Расчетные деформации определяются по приложению 1 к настоящим Правилам.

Допустимыми деформациями земной поверхности (основания сооружений) принято считать деформации, могущие вызвать такие повреждения в сооружениях, при которых для дальнейшей эксплуатации их по прямому назначению достаточно проведения текущих наладочных и ремонтных работ. Предельными деформациями земной поверхности (основания сооружений) принято считать такие деформации, превышение которых может вызвать аварийное состояние сооружений, повлечь угрозу опасности для жизни людей.

3.3.    Условия безопасной подработки объектов одиночным пластом или первым пластом свиты определяются безопасной глубиной разработки //б, устанавливаемой по допустимым деформациям.

Безопасной глубиной разработки называется такая глубина, ниже которой горные работы не вызывают в сооружениях деформаций, более допустимых. Ниже горизонта безопасной глубины горные работы могут производиться без применения горных и конструктивных мер охраны сооружений. Необходимость проведения текущих наладочных и ремонтных работ определяется при согласовании подработки в установленном порядке. Безопасная глубина откладывается от охраняемого объекта по вертикали.

Безопасная глубина Нб определяется, если:

для охраняемого объекта в качестве допустимых приняты горизонтальные деформации, — по формуле

(3.1)

для охраняемого объекта в качестве допустимых деформаций приняты наклоны, — по формуле

(3.2)

где m —вынимаемая мощность пласта, м; [ед] и [^—допустимые горизонтальные деформации и наклоны, определяемые в соответствии с разделом 4; A's и А< — коэффициенты, определяемые в соответствии с разделом 7.

Под вынимаемой мощностью пласта понимают суммарную мощность пачек угля и прослоев породы, если последние не оставляются в выработанном пространстве.

При выемке пластов с закладкой выработанного пространства материалом, доставляемым извне области влияния горных работ на объект, И б рассчитывается по эффективной мощности т9 пласта, определяемой в соответствии с разделом 3 приложения 1.

Нели для объекта установлены допустимые величины горизонтальной деформации и наклона, то из рассчитанных но формулам (3.1) и (3.2) принимается наибольшее значение Но.

Б зонах проявления сдвижений но напластованию безопасная глубина разработки должна приниматься не менее величины #«, определяемой в соответствии с п. 2.5.

(3.3)

Для транспортных сооружений (табл. 5.1), водных объектов (раздел 6) и наклонных шахтных стволов (раздел 7), для которых установлены коэффициенты безопасности Ко, безопасная глубина Нб определяется по формуле

Но*=Кот,

где гп — вынимаемая мощность пласта, м.

Бели охраняемый объект возведен на подработанной площади после окончания процесса сдвижения от предыдущей подработки, то для последующей подработки величина Но, рассчитанная по формуле (3.3), увеличивается на 15%.

3.4.    При разработке-свиты пластов безопасная глубина может подсчитываться отдельно для каждого пласта свиты (как для одиночного пласта) по его мощности в случаях, если:

разрыв во времени между отработкой пластов превышает общую продолжительность процесса сдвижения, деформации от разработки каждого пласта меньше допустимых, а повреждения, вызванные предыдущими подработками, полностью ликвидированы (произведено выправление подкрановых путей, заделаны трещины, сняты напряжения в трубопроводах и т. д.);

принятая схема и порядок отработки пластов не дают однозначного накопления деформаций.

3.5.    Определение условий безопасной подработки зданий и сооружений одиночным пластом или первым пластом свиты без применения горных и конструктивных мер охраны производится в такой последовательности:

а)    устанавливаются конструктивные особенности и техническое состояние зданий и сооружений, определяющие величины показателей, иопользуемых при определении допустимых деформаций (раздел 4);

б)    определяются допустимые для объекта деформации (показатель суммарных деформаций) и безопасная глубина разработки;

в)    на разрезе вкрест простирания пласта строится горизонт безопасной глубины разработки, ниже которого выемка пласта может производиться без применения горных и конструктивных мер охраны.

Примечание. Если расстояние в плоскости пласта между горизонтом безопасной глубины разработки и верхней границей целика, построенного под объект по углу-0. меньше 0,15// (// — глубина верхней границы этого целика), то целик не оставляется и выемка угля под объектом может производиться без применения горных и конструктивных мер охраны (рнс. 3.1).

Рис. 3.1. Схема к определению возможности выемки небольшого целика под зданием без применения горных и конструктивных мер охраны:

1 — наносы; 2 — коренные породы; 3 — целик, подлежащий выемке

3.6.    Установление условий безопасной подработки зданий и со-ор''жений вторым и последующими пластами, за исключением случаев, предусмотренных в п. 3.4, производится на основании сравнения расчетных величин деформаций земной поверхности (расчетного показателя суммарных деформаций) с допустимыми для Подрабатываемого объекта. При наличии календарного плана развития горных работ по рассматриваемому пласту под зданиями и сооружениями расчетные величины деформаций земной поверхности определяются в соответствии с разделами 3 и 4 приложения 1, а при отсутствии плана — по разделу 6 приложения 1. Если расчетные величины деформаций (показатели суммарных деформаций) менее или равны допустимым, то выемку пластов разрешается производить без применения горных и конструктивных мер охраны.

3.7.    Предельные условия подработки зданий и сооружений для одиночного пласта или для первого пласта свиты определяются предельной глубиной Ни.

Предельной глубиной разработки называется такая глубина, выше горизонта хоторой горные работы могут вызывать появление предельных деформаций в зданиях и сооружениях. Предельная глубина откладывается от охраняемого объекта по вертикали и определяется по формулам,

а) если для охраняемого объекта в качестве предельных деформаций приняты горизонтальные деформации, то

(3.4)

б) если для охраняемого объекта в качестве предельных де формаций приняты наклоны, то

Н,,=К‘Ш‘    (3-5)

где т — вынимаемая мощность пласта; [еп] и [tn]—соответственно предельные значения горизонтальных деформаций и наклонов, определяемые в соответствии с разделом 4; /С5 и Ki — коэффициенты, определяемые для отдельных бассейнов и месторождений в соответствии с разделом 7.

3.8.    Для решения вопроса о выемке под объектом угля между безопасной и предельной глубинами необходимо определить расчетные величины деформаций в данных условиях (расчетный показатель суммарных деформаций) и рассмотреть варианты совместного или раздельного применения горных и конструктивных мер охраны, обеспечивающих безопасную эксплуатацию объекта.

3.9.    При решении вопроса о выемке запасов выше горизонта предельной глубины обязательно назначается применение горных мер охраны, уменьшающих расчетные деформации (показатель суммарных деформаций) до величин, менее предельных. Если горные меры охраны не позволяют уменьшить расчетные деформации до допустимых величин, то дополнительно выбираются конструктивные меры охраны.

3.10.    При свите пластов определение условий безопасной подработки объекта и назначение мер охраны его должно производиться последовательно для каждого отрабатываемого пласта (или одновременно отрабатываемых пластов) с учетом опыта выемки под объектом предыдущих пластов и состояния объекта.

3.11.    Установление оптимального варианта мер охраны объектов при ведении горных работ выше горизонта безопасной глубины или при расчетных деформациях, более допустимых, производится в такой последовательности:

1)    определяются величины предельных показателей суммарных деформаций и предельные деформации, если охраняются гражданские или аналогичные им по конструктивной схеме промышленные здания. Для промышленных зданий, инженерных и других сооружений определяются величины предельных деформаций;

2)    определяется предельная глубина разработки Нп для одиночного пласта или первого пласта свиты, а также для других пластов в свите в случаях, предусмотренных п. 3.4.

При решении вопроса о выемке свиты пластов, за исключением случаев, предусмотренных в п. 3.4, определяются расчетные деформации от всех пластов, находящихся в зоне влияния;

3)    производится выбор мер охраны объектов.

Если расчетные деформации больше допустимых, но меньше предельных, то следует руководствоваться указаниями п. 3.8. если расчетные деформации больше предельных, то — указаниями п. 3.9.

Если применение горных и конструктивных мер охраны по технико-экономическим расчетам нецелесообразно, то принимается решение об оставлении предохранительного целика.

3.12.    Различают следующие меры охраны:

1)    горные меры — применение закладки выработанного пространства породой, доставленной извне зоны влияния горных работ, частичная выемка угля по площади или по мощности, * применение специального порядка отработки запасов угля под охраняемым объектом и др. Горные меры охраны могут назначаться в соответствии с рекомендациями приложения 5;

2)    конструктивные меры — разделение здания деформационными швами, усиление отдельных конструктивных элементов или сооружения в целом тяжами или железобетонными поясами, установка связей-распорок, установка компенсаторов в подземных трубопроводах и др. — могут назначаться в соответствии с «Рекомендациями по проектированию мероприятий для защиты эксплуатируемых зданий и сооружений от влияния горных разработок

Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях/ Министерство угольной промышленности СССР. — М., Недра, 1981, 288 с.

Правила разработаны Всесоюзным научно-исследовательским институтом горной геомеханики и маркшейдерского дела (ВНИМИ) на основании анализа и обобщения опыта ведения горных работ под зданиями, сооружениями и природными объектами, а также результатов натурных, лабораторных и аналитических исследований процесса сдвижения горных пород и земной поверхности, водопроницаемости подработанного массива горных пород, влияния деформаций земной поверхности на конструкции зданий, сооружений и других объектов. В Правилах устанавливаются границы зон опасного влияния подземных горных разработок, условия безопасной выемки угольных пластов под охраняемыми объектами, порядок и методы применения горных и конструктивных мер охраны, в основу которых положено сравнение ожидаемых при отработке угольных пластов деформаций земной поверхности с допустимыми и предельными деформациями для охраняемых объектов.

Правила предназначены для использования горными предприятиями и проектными организациями угольной промышленности взамен действующих Правил и Указаний по охране сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях, а также для использования на Летшградском и Эстонском месторождениях сланцев в части определения условий безопасной выемки сланца под водными объектами при разработке пластов длинными столбами. Перечень отменяемых и остающихся в действии Правил и Указаний приведен в приложении 9.

Табл. 219, ил. 58.

Редакционная комиссия:

Ф. М. Маевский (председатель), И. А. Петухов (заместитель председателя), А. И. Сошенко (заместитель председателя), А. Г. Акимов, Л. А. Западинский, М. А. Иофис, А. Н. Медянцев, Р. А. Муллер, {Г. А. Нестеров /, Г. П. Пепеляев, Ю. В. Соин, К. Г. Сулима, В. Г. Янковский

n g;-Sf БЗ—60-16-1980 2501000000

© Издательство «Недра», 1981


в основных угольных бассейнах» (М., Стройиздат, 1967), называемыми в дальнейшем Рекомендациями;

3)    оставление целиков в случае, если другие меры охраны не могут гарантировать нормальную эксплуатацию охпаняемого объекта или являются экономически нецелесообразными. Когда надобность в предохранительном целике отпадает, шахта обязана частично или полностью отработать запасы угля в нем. В случае нецелесообразности извлечения запасов из целика, подтвержденной соответствующими расчетами, эти запасы относятся к потерям в целиках в установленном порядке;

4)    временное изменение характера эксплуатации подрабатываемого объекта на период опасных деформаций.

Мерами охраны могут служить также заранее планируемые ремонтные и наладочные работы, выполняемые для приведения подрабатываемого объекта в состояние, удовлетворяющее требованиям его нормальной эксплуатации (выравнивание опор и перепуск проводов ЛЭГГ. регулировка подкрановых путей, восстановительный ремонт зданий и др.).

Выбор мер охраны производится на основе технико-экономических расчетов в соответствии с приложением 3.

3.13.    При выемке угля под охраняемыми объектами с применением горных и конструктивных мер охраны или с отступлением от норм, изложенных в настоящих Правилах, необходимо производить специальные инструментальные наблюдения за сдвижением земной поверхности и за деформациями объектов, с целью своевременной корректировки применяемых мер охраны. Аналогичные наблюдения должны проводиться также в случаях оставления предохранительных целиков под объектами, расположенными:

над выходами разрывных тектонических нарушений и осей складок под наносы — во всех случаях;

над выходами под наносы разрабатываемых и вышележащих пластов и пропластков угля в условиях, когда допустимые деформации для охраняемого объекта Jen]^2*10“3.

Методика наблюдений выбирается в соответствии с «Инструкцией по наблюдениям за сдвижением земной поверхности и за подрабатываемыми сооружениями на угольных и сланцевых месторождениях» (Л., изд. ВНИМИ, 1958). Расстояния между реперами должны быть не более 20 м. С расчетными деформациями сравниваются деформации, полученные из наблюдений при длинах интервалов 15—20 м.

3.14.    Меры охраны городов, поселков, промышленных комплексов разрабатываются проектными организациями при проектировании новых или реконструкции действующих шахт. При этом допускается назначать только общие горные меры охраны и обосновывать затраты на конструктивные меры охраны и ремонтно-восстановительные работы, исходя из допустимых условий подработки города, поселка или промышленного комплекса. Сроки введения конструктивных мер защиты и производства ремонтно-наладочных работ, а также затраты на них должны быть определены на каждый планируемый год подработки.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие Правила регламентируют меры охраны и уело вия выемки угля под действующими зданиями и сооружениями, под природными объектами, а также под действующими и проектируе мыми шахтными стволами.

При проектировании зданий и сооружений на подрабатываемых территориях следует руководствоваться нормами проектирования предусмотренными соответствующими нормативными документами

1.2.    Промышленные и гражданские здания и сооружения при необходимости их дальнейшей эксплуатации, а также природные объекты при необходимости их сохранения подлежат охране от вредного влияния подземных разработок.

1.3.    При выемке угля под водными объектами горные выработки подлежат охране от прорывов воды и увеличения ее притока в количестве, представляющем опасность для людей или приводящем к нарушению нормальной эксплуатации шахты.

Водные объекты, имеющие народнохозяйственное значение (реки, каналы, водоемы, водоносные горизонты, используемые для водоснабжения, мелиорации, рыбного хозяйства, отдыха трудящихся и т. п.), подлежат охране от вредных последствий подработки (недопустимые потери воды вследствие фильтрации ее в горные выработки, изменение уклонов каналов и т. п.).

1.4.    Согласование и утверждение мер охраны производится в соответствии с «Инструкцией о порядке утверждения мероприятий по охране сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок и о порядке ведения горных работ в предохранительных целиках» (М., Углетехиздат, 1955). (Согласование выемки пластов под железными дорогами МПС производится в соответствии с «Инструкцией о порядке согласования подработки железных дорог на угольных и сланцевых месторождениях СССР», М., изд. Минуглепрома СССР, 1969.

Ведение очистных работ под охраняемыми объектами с отступлением от норм, изложенных в настоящих Правилах, допускается только с разрешения органов Госгортехнадзора в соответствии с указанными инструкциями.

1.5.    Подрабатываемые здания, сооружения и другие объекты до начала и после окончания влияния на них горных работ, а при необходимости и в процессе подработки обследуются комиссией в составе представителей шахты, подрабатывающей охраняемый объект (с обязательным привлечением лиц, компетентных в инженерно-строительных вопросах), и организации, эксплуатирующей его. В комиссию могут быть включены представители организаций, осуществлявших проектирование и строительство объекта, а также специалисты организаций, разрабатывающих проект мер охраны объектов. На каждом этапе обследования составляются акты, в которых указывают состояние объекта, его конструктивные особенности, процент износа, деформации объекта от подработки и степень

их влияния на его эксплуатационную способность и при необходимости вносят предложения по дополнительным мерам охраны объекта.

1.6.    Руководство горным предприятием не менее чем за 6 мес до начала очистных работ в районе влияния на охраняемый объект обязано известить об этом организацию, ответственную за сохранность и эксплуатацию объекта.

1.7.    Горное предприятие может производить выемку угля под всеми сооружениями, построенными с конструктивными мерами охраны, если горно-геологические условия (число планируемых к отработке пластов, их мощность, глубина залегания, угол падения) не изменились по сравнению с теми, которые были приняты при их проектировании. Подработка производится с обязательным уведомлением в установленном порядке организаций, эксплуатирующих эти сооружения. К уведомлению прилагается акт, подтверждающий соответствие фактических горно-геологических условий условиям, принятым при проектировании.

При неблагоприятном изменении горно-геологических условий (увеличение числа разрабатываемых пластов, уменьшение отношения глубины к вынимаемой мощности пластов более чем на 10%, изменение угла падения пород более чем на 10°, обнаружение ранее неизвестного тектонического нарушения и т. д.), приводящем к увеличению деформаций земной поверхности, подработка сооружения, построенного с конструктивными мерами охраны, допускается по специальному проекту, предусматривающему уменьшение деформаций до величин, принятых при проектировании, или применение иных мер, обеспечивающих сохранность сооружения.

Проект мер охраны согласовывается и утверждается в порядке, установленном Госгортехнадзором СССР.

1.8.    Параметры процесса сдвижения, необходимые для определения границ зоны опасного влияния подземных разработок, мер охраны сооружений, вхлючая построение предохранительных целиков, и для расчета сдвижений и деформаций для различных бассейнов и месторождений приведены в разделе 7 настоящих Правил и в разделе 7 приложения 1.

1.9.    Отдельные параметры процесса сдвижения по мере накопления данных наблюдений в бассейне (на месторождении) могут приниматься отличающимися от приведенных в настоящих Правилах по заключению специализированной организации после согласования с органами Госгортехнадзора СССР.

1.10.    Меры охраны сооружений и природных объектов, включая предохранительные целики, утвержденные на основе ранее изданных Правил или Указаний по охране сооружений от вредного влияния подземных разработок, не подлежат обязательному пересмотру.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ЗОН ВЛИЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ РАЗРАБОТОК И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПРОЦЕССА СДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

2.1.    Выемка угольных пластов приводит к нарушению состояния равновесия пород и их сдвижению, проявляющемуся в образовании на земной поверхности мульды сдвижения.

Отдельные точки мульды сдвижения сдвигаются неодинаково, в результате чего возникают вертикальные (наклоны, кривизна) и горизонтальные (растяжение, сжатие) деформации, а также трещины, уступы и провалы.

Сдвижения и деформации горных пород и земной поверхности при неблагоприятных условиях могут вызывать повреждения в объектах, расположенных в зоне влияния подземных разработок (в мульде сдвижения), а также увеличение водопроницаемости и газопроводимости пород над выработанным пространством.

Размеры зоны влияния подземных разработок на сооружения и другие объекты, величины, характер и продолжительность сдвижения горных пород и земной поверхности зависят от следующих факторов:

а)    мощности, угла падения и глубины разрабатываемых пластов;

б)    размеров очистных выработок, расположения и размеров оставляемых в очистной выработке целиков;

в)    способа управления горным давлением;

г)    скорости подвигания забоя;

д)    наличия вблизи очистной выработки ранее отработанных площадей;

е)    физико-механических свойств пород;

ж)    структурных особенностей массива горных пород (мощность слоев, геологические нарушения, несогласное залегание пород с разрабатываемыми пластами и др.).

2.2.    При определении границы зоны влияния подземных разработок приняты следующие значения деформаций земной поверхности: наклон £=0,5*10”3, растяжение е=0,5*10“3 (при среднем интервале 15—20 м).

1 раницы зоны влияния подземных разработок определяются граничными углами.

Граничными углами называются внешние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды сдвижения горизонтальными линиями и линиями (последовательно проведенными в коренных породах, мезозойских отложениях и наносах), соединяющими границу выработки с границей зоны влияния подземных разработок на земной поверхности (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Зоны влияния очистной выработки на вертикальных разрезах:

а — вкрест простирания при пологом залегании пласта; б — по простиранию пласта; в — вкрест простирания пласта при крутом залегании; А\ — зона влияния. определяемая по граничным углам; Лг — зона опасного влияния, определяемая по углам сдвижения; Б— зона трещин, определяемая по углам разрывов; В — зона провала и прилегающих к нему больших трещин; / — наносы; 2 — мезозойские отложения; 3 — коренные породы

Различают граничные углы:

а)    в наносах, под которыми понимаются четвертичные и третичные горизонтально залегающие отложения, не вмещающие разрабатываемые пласты, — фо (принимаются одинаковыми во всех направлениях; учитываются при мощности наносов 5 м и более);

б)    в мезозойских отложениях на месторождениях палеозойского возраста — бом* Ром» YomI

в)    в коренных породах, к которым относятся породы того же возраста, что и разрабатываемые пласты — бо, Ро, Yo, Роь

Углами бо и бом определяются границы зоны влияния подземных разработок по простиранию пласта; углами р0 и Ром, уо и Уом — вкрест простирания пласта соответственно со стороны падения и восстания; углами р0| определяется граница зоны влияния в лежачем боку пласта при углах падения а, больших предельных значений ап.

Величины граничных углов принимаются в соответствии с рекомендациями раздела 7 приложения 1, настоящих Правил, а предельных значений ап — в соответствии с разделом 7. В подработанной толще на большинстве месторождений граничные углы выполажи-ваются.

Толща считается подработанной, если линия, проведенная в коренных породах под соответствующим граничным углом от границы данной очистной выработки, пересекает построенные по граничным

углам зоны влияния от ранее пройденных очистных выработок по данному пласту или по вышележащим и нижележащим пластам.

2.3.    В пределах зоны влияния подземных разработок выделяют зону опасного влияния, при определении границ которой приняты следующие значения деформаций земной поверхности: наклон /= =4-10-3, кривизна /С=0,2*10”3 1/м, растяжение е=2*10~3 (при среднем интервале 15—20 м).

Границы зоны опасного влияния определяются углами сдвижения.

Углами сдвижения называются внешние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды сдвижения при полной подработке горизонтальными линиями и линиями (последовательно проведенными в коренных породах, мезозойских отложениях и наносах), соединяющими границу выработки с границей зоны опасного влияния на земной поверхности (см. рис. 2.1).

Различают углы сдвижения:

а)    в наносах — q>; принимаются одинаковыми во всех направлениях при мощности наносов 5 м и более; при меньшей мощности углы сдвижения принимаются такими, как в подстилающих породах;

б)    в мезозойских отложениях — бм, рм, Y*;

в)    в коренных породах — б, р, у, р|.

Углами б и бм определяются границы зоны опасного влияния по простиранию ттласта; углами р и рм, у и уи — вкрест простирания пласта соответственно со стороны падения и восстания; углами Р, определяется граница зоны опасного влияния в лежачем боку пласта.

Углы сдвижения в подработанной и неподра бота иной толще определяются в соответствии с разделом 7 настоящих Правил. Определение подработанности толщи производится в соответствии с п. 2.2.

2.4.    При определении границы зоны опасного влияния подземных разработок разрешается сглаживать сложный контур выработанной площади, если размеры выступов контура в плоскости пласта не превышают 0,2#, но не более 100 м (# — глубина залегания пласта угля на данном участке). Сглаживание контура производится по принципу сохранения площади очистной выработки.

2 5. Появление опасных деформаций за пределами границы зоны опасного влияния, определяемой углом у, возможно вследствие сдвига пород по напластованию. При выемке одиночных пластов сдвиг возникает, если угол падения пласта а>р', а верхняя глубина разработки #B<#s, где р'— угол трения по наиболее слабому контакту, чаще всего по контакту вмещающих пород с угольным пластом, Н5 — наибольшая глубина, при которой могут возникать опасные подвижки по напластованию при выемке одиночного пласта в данных горно-геологических условиях.

Учет влияния подвижек по напластованию производится только на тех месторождениях, где возможность их появления установлена инструментальными наблюдениями.. Значения р' и #5 принимаются в соответствии с разделом 7 настоящих Правил для соответствующих бассейнов и месторождений. Если р' и #s неизвестны, то р' принимается равным 13°, а #, определяется по табл. 2.1 в зависимости от угла падения пласта а, а также от суммарной мощ-

Таблица 2.1

Значения Hs, м

А+Лм. м

Угол падения а, градус

15

25

35

45

55

60

5 и менее

30

60

90

ПО

140

155

10

30

70

100

130

160

180

15

35

80

115

145

180

200

20 И более

50

115

160

200

255

285

Примечание. Величины На для промежуточных значений а н Л+Ам определяются интерполированием.

пости наносов h и мощности горизонтально залегающих мезозойских отложений hu.

При разработке свиты пластов с углами падения а>р' зона опасного влияния от выработки в верхнем пласте может распространиться за границу, определяемую углом у» ДО проекции выхода под

з _—

Рис. 2.2. Зона опасного влияния при сдвижении пород по напластованию:

a — при разработке одного пласта; б — при разработке свиты пластов; / — наносы; 2 — коренные породы



наносы нижнего пласта свиты, если Нл$у п, где п — число раз-рабатываемых пластов, а верхние границы выработок в нижних пластах расположены в одной вертикальной плоскости с верхней границей выработки в верхнем пласте или смещены относительно нее в сторону выходов пластов.

Рис. 2.3. Схема к определению границ зоны опасного влияния на земной поверхности при невыдержанном залегании пластов:

/ — наносы; 2 — коренные породы; АБ — зона опасного влияния

Определение размера зоны S, в которой могут возникать опасные деформации от подвижек по напластованию при выемке одиночного пласта, показано на рис. 2.2,а, а определение размера зоны Sn при выемке свиты пластов — на рис. 2.2,6.

2.6.    При невыдержанном залегании угольных пластов границу зоны опасного влияния подземных разработок вкрест простирания определяют с учетом изменения углов падения слоев покрывающей толщи пород в следующей последовательности (рис. 2.3):

на разрезе вкрест простирания определяют угол падения пласта а у нижней границы выработки и по нему находят значение угла сдвижения Р;

под полученным углом сдвижения р проводят линию от границы выработки до пересечения со слоем пород толщи, угол падения которого аI в точке пересечения / отличается от угла а у границы выработки на 10°;

по углу падения а/ в точхе I находят новое значение угла сдвижения — р/, и под этим углом проводят линию до пересечения со следующим слоем, угол падения которого ал в точке пересечения II отличается от угла падения а/ на 10°;

по углу падения ац находят новое значение угла сдвижения— р//. Подобным образом строят границу зоны влияния для других слоев толщи до контакта коренных пород с мезозойскими отложениями или наносами (точка ///).

Углы б и у, а также углы сдвижения в наносах и мезозойских отложениях принимаются такими же, как при выдержанном залегании пластов.

2.7.    При разработке пластов, залегающих в виде синклинальной складки, границы зоны опасного влияния подземных разработок на вертикальных разрезах вкрест простирания определяют (рис. 2.4) следующим образом.

Со стороны восстания:

линией, проведенной в коренных породах от верхней границы выработки под углом сдвижения у и в наносах под углом сдвижения ф в условиях, когда не возникают сдвижения пород висячего бока по напластованию и сдвижения пород лежачего бока;

в соответствии с п. 2.5, если возникает сдвижение пород висячего бока по напластованию, но отсутствует сдвижение пород лежачего бока;

линией, проведенной в коренных породах лежачего бока от нижней границы выработки под углом сдвижения pi и в наносах под углом сдвижения ф, если возникает сдвижение пород лежачего бока;

Со стороны падения:

в соответствии с п. 2.6, если линия, проведенная под углом р, не пересекает осевую поверхность складки (рис. 2.4,а);

если линия, проведенная под углом р, пересекает осевую поверхность складки (точка А) и средний угол падения слоев пород противоположного крыла складки за точкой А равен или менее 45°, то далее линия продолжается под углом у (см. рис. 2.4,о);

если угол падения слоев пород противоположного крыла складки за точкой А более 45° и горизонтальное расстояние d\ от оси складки до нижней границы горных работ больше, чем вычисленное d по формуле (8.8), то на противоположном крыле складки линия