ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА ВНИМИ

ПРАВИЛА

ОХРАНЫ СООРУЖЕНИЙ И ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ЧЕЛЯБИНСКОМ БУРОУГОЛЬНОМ БАССЕЙНЕ

(ПРИКАЗ №203 ОТ 29 АПРЕЛЯ 1967 ГОДА)

УТВЕРЖДАЮ:

Председатель Государственного Комитета □о надзору эл безопасным ведением работ в промышленности н горному надзору при Совете Миянстров СССР

26 февраля 1988 г.

Л. МЕЛЬНИКОВ

ПРАВИЛА

ОХРАНЫ СООРУЖЕНИЙ И ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ЧЕЛЯБИНСКОМ БУРОУГОЛЬНОМ БАССЕЙНЕ

(ПРИКАЗ №203 ОТ 29 АПРЕЛЯ 1967 ГОДА)

напластованию ограничиваются на разрезе вкрест простирания двумя линиями, одна из которых проводится от верхней границы очистных работ по самому никнему пласту в свите под углом ^ до пересечения с земной поверсностью, а вторая - от этой же верхней границы очистных работ    до пересечения с венной поверхностью под

углом к горизонту, равным 5Б°.

Если коренные породы покрыты наносами, то построенная таким способом граница зоны вредного влияния сддогов пород по напластованию будет относиться к линии контакта коренных пород с наносами. Для определения границы зоны вредного влияния на земной поверхности необходимо от найденных границ провести в наносах линии до земной поверхности под углом ^ (рис. 3 а, б, в).

^ 8. При разработке крутопадаювих пластов с полным обрушением кровли л> глубины 160 м на земной поверхности образуются провалы. Зона, где возможно появление провалов, ограничивается в лежачем боку плоскостью, проведенной от версией границы очистных раоот гюд углом 60° к горизонту, а в висячем боку плоскостью* проведенной через нижнюю границу очистных работ под углом 90° к горизонту (рис. 4). По простиранию граница зоны провалов совпадает с горизонтальной проекцией границы очистных работ.

при отработке пластов на глубине более 160 м возможна только активизация старых провал>в в границах зоны провалов, построенной для глубины 160 м.

ПРИМЕЧАНИЕ: При разраоотге по лого па дающих и наклонных пластов, когда отношение глубины горных работ Н к выемочной мощности пласта т меньше 10, возможно оорушение земной поверхности. Зона об-рупения в этом случае ограничивается углами разрывов, которые для Челябинского бассейна на 15° больше углов с движет я.

Рас. 3. Спр«*.1ал«<жав грамма эомы мроджого влаяаа

слнагов чсроа но м Пластова паю

X - >01и вредного мши слвягов ворья по м*я.-астовлаяк>.

I - яаис-cW. 2 ~ коренные яороаы.

Pic. 4. Определенно грана зоны провалов 1 - наносы, 2 “ коренные породы

Раздел П. УСТАНОВЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПРОЦЕССА СДВИЖЕНИЯ

§ 9. Процесс сдвижения земной поверхности под влиянием подземных разработок, в зависимости от величин сдвижений и деформаций во времени и влияния их на подрабатываемые объекты, характеризуется общей продолжительность» и периодом опасных деформаций.

Под общей продолжительность» процесса сдвижения понимает период, в течение которого земная поверхность над выработанным пространством находится в состоянии сдвижения. Началом процесса сдвижения точки земной поверхности впереди движущегося очитного забоя является дата, на которую оседание земной поверхности достигает 10 мм. При отсутствии инструментальных наблюдений за начало процесса сдвижения принимается дата, на которую расстояние в плане от очистного забоя до рассматриваемой точки составят 0,7 Н (где Н- глубина залегания пласта от земной поверхности).

Окончанием процесса сдвижения считают дату, после которой в течение б месяцев суммарные оседания не превышают 30 мм.

Периодом опасных деформаций считается время интенсивных сдвижений земной поверхности над выработанным пространством со скоростью оседания не менее 50 мм в месяц при пологом и наклонном залеганиях пластов и не менее 30 мм в месяц при крутом залегании пластов.

Опасные деформации на земной поверхности проявляются впереди движущегося очистного забоя по простиранию на расстоянии в плане 0,36 Н, а позади забоя на расстоянии Н.

По падению и восстанию пласта зона опасных деформаций ограничивается плоскостями, проведенными под соответствующими углами сдвижения.

В период опасных деформаций земной поверхности могут возникнуть значительные повреждения в подрабатываемых зданиях и сооружениях. Пример определения времени появления опасных деформаций на подрабатываемой земной поверхности приведен в приложении I.

Началы-ые опасюе для сооружения деформации на земной поверхности появляются при удалении забоя лавы от разрезной печи на расстояние 0,5 Н.

§ 10. Общая продолжительность процесса сдвижения и период опасных деформаций земной поверхности под влиянием выемки одного пласта при средней скорости подеигэния очистного забоя 30 м в месяц, устанавливается в зависимости от средней глубины разработки по

Таблица 2

Средняя глубина разработок, м Общая продолжительность процесса сдвижения, месяцы Период опасных деформаций,месяцы до 50 8 2 50- 100 8-16 2-4 100 -200 16-24 4-6

ПРИМЕЧАНИЕ: Указанные в табл. 2 минимальные сооки относятся к соответствующим минимальным глубинам, а мавси-мальные - к соответствующим максимальным глубинам.

При разработке свиты пластов или мощного пласта слоями общая продолжительность процесса сдвижения определяется для каждого

разрабатываемого пласта (слоя) по табл. 2.

§ И. Максимальные скорости оседаний земной поверхности

определяются по формуле:

V. -    ■—

где:    гп. - мощность пласта, мм;

С - средняя скорость по двигания очистного забоя, м/с утки JL - угол падения пласта;

Н - средняя глубина горных работ,м.

§ 12. Данными об общей продолжительности процесса сдвижения следует руководствоваться при решении вопросов о застройке подработанных участков эемыоа поверхности, данными о периоде опасных деформации- при определении сроков начала ремонта поврежденных подработкой сооружений.

§ 13.3астрояку подработанных площадей в установленном порядке допускается производить при наличии данных, подтверждающих окончание процесса сдвижения земной поверхности.

Раздел Ш. РАЗДЕЛЕНИЕ ОБЪЕКТОВ НА КАТЕГОРИИ ОХРАНЫ

§ 14. Все объекты: пропиленные, наземные и подземные сооружения, горные выработки, жилые и общественные здания при условии невсз^омностн или нецелесообразности перенесения их за пределы района влияния горных разработок, подлежат обязательной охране от вредного влияния подзешшх разработок.

§ 15. По значению, конструктивным особенностям, характеру возможных деформация под влиянием подземных разработок, охраняемые сооружения разделяются на две категории.

I. категория

1.    Вентиляторы главного проветривания.

2.    Центральные и групповые обогатительные фабрики.

3.    Литейные, механические ж кузнечные цех* жалиностроительных заводов, центральные электромеханические мастерские и другие.

4.    Трехэтажные я выае общественные здания.

5.    Кольцевые районные электростанции

6.    Районные элекгроподстанции.

7.    Магистральные линии железных дорог МПС

8.    Четырехэтажяые и выше жилые здания.

Д к а тег соня

1.    Наклонные шахтные стволы.

2.    Железобетонные, металлические и деревянные бункеры.

3.    Компрессорные станции.

4.    Одно-трехэтажные хилые здания.

5.    Резервуары с пожарным запасом воды, заглубленные в землю.

6.    Трубопроводы диаметром 230 мм и более.

7.    Шахтные, заводские и бытовые котельные.

*8. Дымовые кирпичные и железобетонные труби.

х) Инструкция Госгортехнадзора СССР "О порядке утверждения мероприятии но охране сооружения и природных объектов от вредного влияния горных разработок и о порядке ведения гооных работ в предохранительных целиках", 1*55 г. (Приложение 2).

9. Хлебозаводы.

10.    Шахтные электроподстаяции

11.    Водонапорные бажни.

12.    Одноэтажные каменные здания общественного пользования.

13.    Анкерные мачты высоковольтных передач.

14.    Цехи с крановым оборудованием.

13. Подъездные железнодорожные пути МПС и ведомств.

16. Канализационные коллекторы.

§ 16. Отнесение к той иди иной категории охраны объектов, не перечисленных в § 15, и выбор мер их охраны производится по усмотрению технического руководства шахты и утверждается в соответствии с инструкцией Госгортехнадзора СССР "О порядке утверждения мероприятия по охране сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок и о порядке ведения горных работ в предохранительных целиках", 1955 г, (приложение 2).

Раздел 1У. МЕРЫ ОХРИНЫ СООРУЖЕНИЙ И ПРЯРОДПЕХ ОБЪЕКТОВ ОТ ВИЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ПОДЗЕМНЫМ РАЗРАБОТОК

$ 17. Меры охраны сооружений и природных объектов лринимаются в зависимости от категории ни охраны, конструктивных особенностей, характера эксплуатации объектов к ожидаемых величин сдвижений и

деформация земной поверхности в данных горногоологических условиях.

§ 18. Различают следующие меры охраны:

1.    Горнотехнические мероприятия, способствующие уменьшению деформация земной поверхности и подрабатываемого объекта (приложение. 3).

2.    Конструктивные мероприятия (приложение 4).

3.    Временное изменение характера эжсплуатацжж подрабатываемых объектов на период опасных дефоршций.

4.    Оставление предохранительных целиков б случаях, когда другие меры охраны не могут гарантировать нормальную эксплу-

атацию охраняемого объекта или являются экономически нецелесообразными. Предохранительные целики под все объекты, кроме ство-лов,, копров и зданий подъемных машин (§26), рассчитываются и оставляются до горизонта безопасной глубины. Примеры построения целиков приведены в разделе УП.

5. Проведение специальных систематических наблюдении за подрабатываемыми объектами как вспомогательной меры, позволяющей своевременно принимать эффективные меры для предотвращения опасных деформаций подрабатываемого объекта, например, наблюдения за деформированием железнодорожных путей с целью своевременной подсыпки и рихтовки пути.

§ 19. Для выбора мер охраны ожидаемые повреждения подрабатываемых гражданских и промысленных здании с жесткой конструктивной схемой принимают одинаковыми с повреждениями здания, имевшими место при аналогичных подработках,или их определяют в зависимости от показателя суммарных деформаций зданий ( at¹) по табл. 3-4.

Показатель суммарных деформаций зданий определяется по формуле: Аб'= t\/(m_l‘C)^t +( т_к •£)*',

где: t -длина здания, м;

к - высота здания (от половины фундамента до карниза), м;

R. - минимальный расчетный (приложение 4) радиус кривизны земной поверхности, м;

I - максимальная расчетная (приложение 4) относительная горизонтальная деформация (растяжение или сжатие) земной поверхности, в мм/м;

и коэффициенты условий работы, учитывающие осреднение деформаций земной поверхности по длине (ширине) данной конструкции здания или сооружения, принимаются по табл.14 приложения 4.

Зданиями с жесткой конструктивной схемой считаются такие, в которых максимальные расстояния между поперечными конструкциями 16

1	2	---г	4	5	6	7	—г
5	Б	Здания учебных заведений, гости-	1	0-3	80	90	100
		ниц,стационарных лечебных заве-		2
		дений, детских яслей и садов.	П	3-7	110	130	150
7		Отдельные здания магазинов,ресто-		5
		ранов,кафе и столовых;фабрики-	Ш	ftlfi	140	170	200
		кухни,холодильники, хлебо- и мо-		То
		локозаводы, бани.
8		Гражданские здания,имеющие встроев-U		IfeSQ	230	270	310
		ные лечебные заведения, детские		40
9		сады и ясли, кинотеатры и рестораны.	У	V	300	360	430
10	В	килые и административные здания.	1		80	90	100
		кроме перечисленных в группах		2
11		А и Б.	п	3^12	120	140	160
12 13			ш		180	210	240
			1У		240	280	330
14			У	6.Qrl5Q	300	360	430
				100
15	Г	Производственные корпуса артелей,	1	SfcS.	100	110	130
		комбинатов бытового обслулвания,		3^
16		здания гаражей и котельных	п	5g5	170	190	230
17			Ш		210	240	290
18			1У	^6°	250	280	340
16			У	60-140 300		360	430
				100 I

ПРИМЕЧАНИЕ: 1. В графе 5 в числителе приведены пределы колебаний, а в знаменателе средние значения величин раскрытия отдельных трещин в стенах и фундаментах зданий при их подработке.

2. Для общественных и административных зданий с большой высотой помещений этажность определяется делением высоты здания на 3,3 метра.

$ 20. При показателях суммарной деформации, соответствующих ожидаемым повреждениям первой степени и менее, здания с жёсткой конструктивной схемой (табл. 4) могут подрабатываться без назначен я мероприятий по их охране.

При показателе деформаций более первой степени, но менее четвертой, охрана зданий осуществляется введением В них конструктивных мероприятий 18

АННОТАЦИЯ

Настоящие Правила охраны сооружений является основный и руководящим пособием для работников производства и проектирующих организаций по выбору мер охраны зданий, сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок на вахтах Челябинского буроугольного бассейна.

В Правилах дается нормы и методы защиты охраняемых объектов, излагается методика построения предохранительна целиков и приводятся основные требования по выемке угля под ровничными объектами.

иди применением горнотехнических мероприятии.

Применение конструктивных и горнотехнических мероприятии додано быть экономически целесообразно, в противном случае эти здания охраняются целиками.

При показателях суммарных деформации, превышающих ожидаемые повреждения четвертой степени, подработка зданий допускается только при применении горнотехнических мероприятия,уменьшавших деформации зешюи поверхности до размеров, при которых возможно применять другие меры охраны.

§ 21. Здания, построенные согласно гибкой конструктивном схеме, охраняются целиками при показателях суммарных деформации д I (оормула 2' равных или более величин аЦ (в мм), вычисленных по формуле:

it_J=-V^rioГГП7~'_{>    (}з)

где t - длина здания, и;

К - высота здания, м.

Зданиями с гибкой конструктивной схемой считаются такие,в которых максимальные расстояния между поперечными конструкциями (стены,контрфорсы, поперечные рзмы с жесткими узлами и т.д.) превышают пределы, указанные в табл.19 (приложение 5).

§ 22. Сооружения,для которых не могут быть применены формулы

(2) и (3) для вычисления показателя суммарных деформаций, а также

промышленные здания, с оборудованием, для которого не установлены

допустимые деформации, охраняются предохранительными целиками до

глубины горных работ,при которой не возникают на земной поверхности предельные (критические) деформации, указанные в табл.5.

Таблица 5.

Категория охра-	Предельные (критические)дефориации земной погерхн.
ны сооружения	Относительная горизонтальная	Радиус кривизны (рас-
	де^оораиич,£ рц/и
1	2	________ 16
П		10

Если нормальная эксплуатация сооружения может быть обеспечена при меньших деформациях земноа поверхности, чем указанные в табл.5, то безопасная глубина разработки определяется по этим деформациям.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настояние "Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок в Челябинском буроугольном бассейне" составлены на основании исследований ВНИМИ сдвижения горных пород и проявлений горного давления в подготовительных выработках в период с 19^5 по i96<* г

Накопленные данные о сдвижении и горном давлении в Челябинском бассейне позволили уточнить параметры продесса сдвижения, предложить новые методы охраны сооружений, основанные на инженерных расчётах. Это будет способствовать повышению безопасности охраняемых объектов и уменьшению потерь угля в предохранительных целиках.

В настоящих Правилах, по сравнению с Правилами, утверждёнными в 1950 г., расширен круг решаемых вопросов: введено новое понятие безопасной глубины и дан способ определения её по предельным деформациям для каждого сооружения в зависимости от его размеров, конструктивных особенностей и назначения; даны реко -мендации по охране подготовительных выработок; уточнены углы

сдвижения в коренных породах и наносах. Увеличено количество поиложений.

В качестве приложений 3-5 в Правила включены конструктивные мероприятия по защите эксплуатируемых зданий и сооружений, которые не являются обязательными, но могут использоваться при выборе мер охраны сооружений.

Проект настоящих Правил обсуждался на технических совещаниях маркшейдеров шахт и трестов комбината Челябинскуголь, а также рассмотрен научно-техническим советом Уральского филиала ВНИМИ и Ученым советом ВНИМИ.

Проект Правил составлен коллективам научных сотрудников Уральского филиала ВНИМИ и окончательно отредактирован отделом сдвижения ВНИМИ с учётом замечаний Госгортехнадзора РСФСР и маркшейдерского отдела Технического управления Цинисверства угольной промышленности СССР.

Раздел 1 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ЬиНЫ О11АСНОГО оШНИЯ ПОДЪЕМНЫХ PAcPAJUTUK ПА СООРУййНИЯ Л ДРУГИЕ ОБЪЕКТЫ.

§ 1. Подземная разреоотка угольных пластов вызывает сдвижение горных пород и земной поверхности, которое при определенных условиях может привести к появлению разрушительных деформаций в подрабатываемых зданиях, сооружениях, а также к проникновению воде в выработки из подрабатываемых водных объектов.

§ 2. Границы зоны опасного вдеяния подземных разработок определятся относительно границ выработанного пространства по углам сдвижения: в коренных породах ~р , f *Pi * $ ^{и в наносах} ” V •

Углами сдвижения в коренных породах называются выевшие относи -тельно выралтанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды сдвижения (вкрест простирания и по простиранию пласта; горизонтальными линиями и линиями, соединяющими границы выработанного пространства с граница» зоны опасного влияния подземных разработок.

Pic. 1. Грамши эож опасмого алиями» ползвыяых раз р« бит ом:

* - и разрезе варест -простирай»» при d < 50°- АБ; б - на разрезе по прости райю - ВГ; в - аа разрезе вмрест п рос тира аки при d > 50°- ДЕ; 1 - ял» осы, 2 - иореииые породы.

2.1СГ³ (при среднем интервале 10-15 mJ, кривизна 0,2.10”³ 1/м, радиус кривизны 5000 mJ, наклон 4.I0”³.

§ 3. Углы сдвихения в коренных породах принимаются в зависимости от угла падения пластов как при первичных, так и при повторных подработках по табл. 1.

Таблица 1

Углы * падения пластов «'.град.	Р	Г	ч* ___J	сГ
0-25	65 - 0,7о6	65	-	65
26-50	60 - 0,5 cL>	65	-	65
51-60	60 - 0,5 d.	-	40	65
61-85	30	-	40	65
Более 85	30	-	30	65

§ 4. Угол сдвижения в наносах <р принимается равным 45° во всех направлениях относительно простирания пласта.

$ 5. Сдвижение пород лежачего бока проявляется на земной поверхности при разработке крутопадающих пластов с углом падения более 50°. Вне зоны провалов и трещин это сдвижение является опасным только для сооружений 1 категории и для горных выработок, закрепленных монолитной бетонной крепью.

$ 6. При углах падения свиты пластов более 12° в горном массиве , расположенном по восстанию от верхней границы горных работ, возникают сдвиги пород по напластованию. В больаинстве случаев сдвиги проис -ходят по контактам вмещающих пород с угольными пластами. На земной поверхности сдвиги по напластованию проявляются в виде горизонтальных и вертикальных деформаций над выходами под наносы угольных пластов или прослойков.

При разработке одиночных пластов с углом падения до 25° эти дефор мадии (сдвиги,) не опасны для сооружений. При разработке сэдты пластов или нескольких слоев мощного пласта деформации возрастают (см. § 28) и могут быть опасны для вертикальных стволов и сооружений на земной поверхности..

§ 7. На земной поверхности границы зоны вредного влияния сдвигов пород по напластованию при выдержанном залегании пластов определяются по простиранию линиями пересечения земной поверхности с плоскостями, проведенныш от гражц выработанного пространства под углами Л°.

На разрезах вкрест простирания границы зоны вредного веяния сдвигов пород по напластованию определяются в зависимости от категории охраны сооружений.

Для сооружений 1 категории охраны при отсутствии наносов при разработке оданочного пласта с углом падения более 25° границы зоны вредного влияния сдвигов пород по напластованию ограничиваются на разрезе вкрест простирания линией, проведенной от верхней ipa ницы очистных раоот по пласту под углам у' до пересечения с земной поверхностью и пересечением с земной поверхностью почвы этого пласта.

При разработке свиты пластов с углом падения более 12°гра-ницы зоны вредного влияния сдвигов пород по напластованию для сооружений I категории охраны ограничиваются на разрезе вкрест простирания линией, проведенной от верхней границы очистных работ по самому нихнему пласту ж свите под углом т до пересечения с земной поверхностью, и пересечением с земной поверхностью почвы этого пласта.

для сооружений П категории при разработке свиты пластов с углом падения более 25° границы зоны вредного влияния сдвигов пород по 8