ИНСТРУКЦИЯ

ПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ ГОРНЫХ РАБОТ У ЗАТОПЛЕННЫХ ВЫРАБОТОК

Москва

1984

Приложение к приказу Министра угольной промышленности СССР от 02.10.84 г. № 378

Согласовано

с Госгортехнадзором СССР 22 августа 1984 г.,

с ЦК профсоюза рабочих угольной промышленности

6 декабря 1983 г.

ИНСТРУКЦИЯ

ПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ ГОРНЫХ РАБОТ У ЗАТОПЛЕННЫХ ВЫРАБОТОК

Москва

1984

Под затопленными вертикальными выработками опасные зоны устанавливаются так же, как под затопленными выработками, пройденными по пласту.

У затопленных вертикальных технических скважин, обсаженных с цементацией затрубного пространства, ширина опасных зон должна быть в плане по всем направлениям не менее 15 м для скважин глубиной до 300 м и не менее 20 м — для скважин глубиной 300— 700 м. Меры безопасности при вскрытии таких скважин приведены в разделе 3.

1.14. У незатампонированных или некачественно затампониро-ванных буровых скважин границы опасных зон (барьерных целиков) строятся в плоскости пласта в виде окружности. В пластах, пересеченных скважиной, за центр окружности принимается место пересечения пласта скважиной. В пластах, залегающих ниже забоя скважины на расстоянии по нормали к пласту менее N₆, определяемом по таблице при т, равном вынимаемой мощности пласта, за центр окружности принимается точка пересечения пласта нормалью, проведенной к нему из забоя скважины (раздел 5). Радиус окружности опасной зоны рассчитывается в соответствии с п. 1.4. При разработке пласта слоями за вынимаемую мощность пласта принимается мощность первого отрабатываемого слоя, -которым предусматривается вскрытие скважины.

Если на вертикальном разрезе вкрест простирания пласта расстояние по нормали к пласту от границы опасной зоны до ствола скважины менее 20т, то опасная зона должна быть увеличена в соответствующую сторону настолько, чтобы это расстояние равнялось 20т.

При отсутствии координат точек пересечения скважины с пластом или данных об элементах искривления ствола скважины радиус окружности опасной зоны при углах падения пластов а^45° рассчитывается по формуле (1.1) и увеличивается на 0,08// при Н менее 300 м и на 0,14// при Н более 500 м, где Н — расстояние по скважине от устья до пласта. При Н от 300 до 500 м увеличение радиуса окружности опасной зоны определяется интерполяцией. За центр окружности принимается вертикальная проекция устья скважины.

При углах падения пластов от 45 до 65° опасные зоны у скважин с неизвестным искривлением можно строить так же, как в примере .5.9.

Если скважина встречена горной выработкой в вышележащем пласте, то за центр окружности опасной зоны в нижележащем пласте при неизвестном искривлении скважины может приниматься точка, лежащая на продолжении прямой, соединяющей устье скважины сточкой встречи ее в вышележащем пласте. При этом радиус окружности опасной зоны, рассчитанный по формуле (1.1), увеличивают при //'^300 м па 0,08//' и при //';>500м на 014//', где Н'—вертикальное расстояние между пластами. При промежуточных значениях //' радиус окружности определяется интерполяцией.

1.15. Границы опасных зон у разрывных нарушений, пересекающих затопленные выработки, устанавливаются в каждом отдельном слу-чае исходя из возможной ошибки ожидаемого положения разрывного нарушения. Проведение подготовительных выработок у разрывных нарушений без бурения опережающих скважин допускается до границы опасной зоны, от которой расстояние до поверхности сместителя по нормали должно быть не менее 30 м.

Для ведения очистных работ у разрывного нарушения, пересекающего затопленные выработки, опасные зоны устанавливаются в обоих крыльях пласта. Ширина опасной зоны определяется в соответствии сп. 1.4 при 1=0. В тех случаях, когда Нарушение вскрыто подготовительной выработкой и слабо обводнено (капеж), ширина опасной зоны откладывается от линии скрещения пласта с поверхностью сместителя, а в остальных случаях — от границы зоны разрывного нарушения.

На границе опасной зоны для ведения очистных работ у разрыв ного нарушения расстояние по нормали к пласту от его кровли до затопленных выработок или до зоны обводненного нарушения должно быть не менее N₆, определяемого по таблице. Определение границы опасной зоны для ведения очистных работ у обводненного нарушения показано на рис. I.

Рис. I. Определение границы опасной зоны по расстоянию N6 до сместителя: / — план: К и АС' — соответственно висячее и лежачее крылья пласта а проекции с числовыми отметками; С — поверхность сместителя; ое — линия скрещения лежачего крыла пласта со сместктелем; же — граница опасной зоны в плане (проведена через точку г параллельно ос) 2 — вертикальный разрез акрест простирания пласта; об — сместитель; ав — пласт; аг -- горизонтальное расстояние от точки пересечении сиесгм-теля с пластом (точка а) до точки г. в которой расстояние от пласта до сместителя равно N6

1.16.    При проведении впереди очистных забоев водоспускных печей (водяных гезенков) для спуска воды из подготовительных (вентиляционных) выработок верхнего горизонта границы опасных зон определяются в каждом отдельном случае главным инженером шахты.

1.17.    Ширина междушахтного барьерного целика по верхнему разрабатываемому пласту, а также междушахтных барьерных целиков по нижележащим пластам, удаленным от вышележащих на расстояние по нормали к ним не менее величины N₆ (см. таблицу), определяемой по мощности нижележащего пласта, рассчитывается в соответствии с п. 1.4. Величина / в формуле (1.1) принимается равной суммарной протяженности подземных теодолитных, ходов от стволов смежных шахт до барьерного целика.

Если расстояние по нормали между вышележащим и нижележащим рабочими пластами менее N₆, то построение барьерного целика в нижележащем пласте производится по правилам построения границ опасных зон под затопленными выработками (п. 1.11). За охраняемую площадь принимается площадь барьерного целика в вышележащем пласте. При этом ширина барьерного целика по нижележащему пласту должна быть не меньше рассчитанной в соответствии сп. 1.4.

1.18.    Опасные зоны по возможному проникновению поверхностных вод через погашенные вертикальные шахтные стволы, шурфы и технические скважины в действующие выработки строятся на земной поверхности в форме окружности, проведенной из центра погашенной выработки. Радиус окружности принимается равным 20 + + г, где г — радиус погашенной выработки, м. Над погашенными наклонными стволами границы опасной зоны определяются как проекция ствола на земную поверхность до глубины 10Л_В с бермой шириной 20 м, где Л_в—высота выработки вчерне, м.

Затопление поверхностными водами опасных зон у погашенных вертикальных и наклонных выработок не допускается.

Раздел 2

СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТОВ ГРАНИЦ ОПАСНЫХ ЗОН И ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ В ЭТИХ ЗОНАХ

2.1. При проектировании шахт, а также при составлении проектов ввода в эксплуатацию новых пластов, горизонтов или реконструкции действующих шахт проекты границ опасных зон у затопленных выработок и мероприятий по предотвращению прорывов воды при ведении горных и буровых работ в этих зонах составляет проектирующая организация. Проекты подлежат обязательному согласованию с главным инженером шахты и с техническим директором

производственного объединения до утверждения проекта строительства (реконструкции) шахты в целом.

2.2.    У затопленных выработок, образовавшихся при строительстве (реконструкции) шахты, а также у разрывных нарушений, пересекающих затопленные выработки, и у незатампонированных (некачественно затампонированных) скважин проекты границ опасных зон составляются маркшейдерской службой шахтостроительного (шахтопроходческого) управления и геологической службой, обслуживающей строительство, а проекты ведения горных работ в этих зонах — производственно-технической и энергомеханической службами шахтостроительного (шахтопроходческого) управления. Проекты утверждаются главным инженером шахтостроительного (шахтопроходческого) управления.

2.3.    На действующих шахтах проекты границ зон, опасных по прорывам воды, а также проекты ведения горных и буровых работ в этих зонах составляются шахтой или по ее заказу подрядной организацией. При давлении воды в затопленных выработках более 2 МПа (20 кгс/см²) проекты ведения горных работ в опасных зонах должны составляться проектной организацией.

В процессе ведения горных работ проекты, составленные согласно п. 2.1 проектирующей организацией, подлежат обязательному пересмотру шахтой. Проекты, требующие изменений или дополнений, составляются заново. Если в проект не вносятся изменения, то об этом составляется акт, подписываемый главным инженером, главным технологом, главным маркшейдером и главным геологом шахты. Утверждение заново составленного проекта производится в сроки, предусмотренные п. 2.6.

2.4.    Проекты границ зон, опасных по прорывам воды (опасных зон), составляются маркшейдерской и геологической службами шахты.

Ответственным за своевременное составление проекта границы опасной зоны у затопленных выработок является главный маркшейдер шахты, а у разрывных нарушений и незатампонированных (некачественно затампонированных) буровых скважин — главный геолог шахты.

Если в пласте под или над затопленными выработками в соответствии с пп. 1.8—1.10 опасная зона не устанавливается, то об этом должен быть составлен акт, подписанный главным инженером, главным маркшейдером и главным геологом шахты.

2.5.    Проект границы опасной зоны должен содержать пояснительную записку и графические материалы.

В пояснительной записке к проекту опасной зоны у затопленных выработок приводятся сведения о достоверности контура затопленных выработок, объеме и напоре воды в них, расчет ширины опасной зоны (барьерного целика) при достоверном контуре затопленных выработок, исходные данные, принятые при построении предохранительных целиков, обоснование границы опасной зоны (границы безопасного ведения горных работ) при недостоверном контуре

затопленных выработок (копии графических материалов, использованных при недостоверном контуре затопленных выработок, акты старожилов о границах этих выработок и другие аналогичные материалы приводятся в приложении к пояснительной записке), методика маркшейдерских работ по определению в натуре границы опасной зоны.

В пояснительной записке к проекту опасной зоны у незатампо-нированной (некачественно затампонированной) скважины указываются технические данные скважины, обводненность перебуренной толщи пород, приводятся сведения, характеризующие местоположение скважины в пласте, сведения о тампонаже скважины, расчет опасных зон (барьерных целиков) и методика работ по определению их границ в натуре.

В пояснительной записке к проекту опасной зоны у разрывного нарушения, пересекающего затопленные выработки, указываются элементы залегания сместителя, амплитуда смещения, мощность зоны разрывного нарушения, ее обводненность, приводятся сведения о затопленных выработках, обосновывается принимаемая граница опасной зоны и указывается методика ее определения в натуре.

Графические материалы включают:

а)    выкопировки из исходных планов горных выработок, пополненные изображениями проектируемых границ опасных зон (барьерных и предохранительных целиков), границ безопасного ведения горных работ и выработок вблизи них, пунктов съемочной сети;

б)    геологические разрезы с указанием затопленных выработок (скважины, разрывного нарушения), уровня воды в них; положение разрезов должно быть показано на плане;

в)    чертежи по построению границ опасных зон (барьерных и предохранительных целиков).

Определение границ опасных зон приводится в разделе 1 настоящей Инструкции.

2.6. Проекты границ опасных зон у затопленных раскосок, зумпфов, водосборников и других образовавшихся водоемов с достоверным контуром, имеющих объем воды менее 200 м³ с давлением воды менее 0,1 МПа (1 кгс/см²), а также у разрывных нарушений, пересекающих затопленные выработки, и у незатампонированных (некачественно затампонированных) скважин подписывают главный маркшейдер и главный геолог шахты и утверждает главный инженер шахты. Остальные проекты подписывают главный инженер, главный маркшейдер и главный геолог шахты и направляют их на рассмотрение маркшейдерской и геологической службам производственного объединения (комбината, треста) и утверждение техническим директором производственного объединения (главным инженером комбината, треста).

Проекты границ опасных зон должны быть утверждены до утверждения программы развития горных работ на очередной год, в котором предусматривается проведение выработок вблизи опасных зон.

Для вновь затопленных выработок проекты границ опасных зон должны быть утверждены не позже чем через 2 месяца после затопления независимо от того, будут или не будут производиться горные работы вблизи затопленных выработок.

2.7.    Утвержденные границы опасных зон должны быть нанесены на чертежи горной графической документации немедленно.

Главный (участковый) маркшейдер шахты обязан выдать начальнику соответствующего участка эскиз выработок, приближающихся к границам опасной зоны, с указанными на нем положением забоев выработок на дату выдачи эскиза и границы опасной зоны с расстоянием до нее от маркшейдерских точек или характерных элементов сопряжений горных выработок.

2.8.    Проекты ведения горных и буровых работ в опасных зонах с мероприятиями по предотвращению прорывов воды в действующие выработки разрабатываются службами главного технолога, вентиляции и техники безопасности (ВТБ), энергомеханической, маркшейдерской и геологической. Выбор мероприятий определяется конкретными геологическими и гидрогеологическими условиями, ожидаемым объемом и напором воды, производственными возможностями шахты и др.

При наличии положительного заключения ВНИМИ по согласованию с органами Госгортехнадзора СССР выемка угля в зонах под и над затопленными выработками, которые согласно пп. 1.8—1.11 считаются опасными, может допускаться без спуска воды из затопленных выработок.

Ответственным за своевременное составление проекта ведения горных работ в опасной зоне является главный технолог шахты.

Проекты ведения горных и буровых работ в опасных зонах утверждаются должностными лицами, утвердившими проекты границ этих зон (п. 2.6). Проекты должны быть утверждены техническим директором производственного объединения (главным инженером комбината, треста) не менее чем за два месяца до подхода горных выработок к границам опасной зоны, а проекты, утверждаемые главным инженером шахты (п. 2.6),— не менее чем за один месяц до подхода горных выработок к границам опасной зоны.

2.9.    В проектах ведения горных работ в опасных зонах, составляемых совместно с проектами границ этих зон, сведения о границах опасных зон должны приводиться в объеме, соответствующем указанному в п. 2.5. Если проект ведения горных работ составляется после утверждения границ опасной зоны, то в нем, вместо сведений о границах опасной зоны, указывается только, кем и когда утверждены эти границы.

2.10.    Проекты ведения горных работ в опасных зонах должны содержать пояснительную записку, графические материалы и приложения.

В пояснительной записке приводятся:

— сведения о границах опасной зоны (п. 2.9) и запасах угля в ней;

—    геологическая и гидрогеологическая характеристики участка опасной зоны (мощности и углы падения пластов, крепость, трещиноватость угля и вмещающих пород, тектоника, водоносные горизонты, агрессивность подземных вод и др.);

—    сведения о затопленных выработках, незатампонированных (некачественно затамионированных) скважинах, разрывных нарушениях размеры затопленных выработок, расстояние по вертикали от поверхности до нижней их границы, объем и напор воды, химический и бактериологический состав воды и возможное ее воздействие при спуске и откачке на окружающую среду, наличие вредных газов в атмосфере над зеркалом воды; диаметр и глубина скважины, сведения о перебуренных ею затопленных выработках и водоносных горизонтах, ожидаемый приток воды из скважины; амплитуда разрывного нарушения, элементы залегания сместителя, ожидаемая ующность и обводненность зоны разрывного нарушения и др.);

—    сведения об участках горных выработок, которые могут быть затоплены в случае прорыва воды;

—    обоснование целесообразности или производственной необходимости проведения горных работ в опасной зоне;

—    намечаемые горные работы и мероприятия по безопасному их проведению в границах опасной зоны при спуске воды (пп. 2.14 и 2.15), при бурении опережающих скважин (п. 2.16), при ведении работ у незатампонированных (некачественно затампонированных) скважин (п. 2.17) и разрывных нарушений (п. 2.18);

—    намечаемые выработки (ниши) для укрытия людей, выполняющих буровые работы, в случае прорыва воды, или обоснование неэффективности таких выработок;

—    характеристика существующего водоотлива (участкового, общешахтного), имеющийся резерв его мощности, предусматриваемые при необходимости средства усиления водоотлива;

—    общешахтные требования по безопасному ведению работ (п. 2.23);

—    график выполнения мероприятий с указанием ответственных исполнителей и сроков исполнения;

—    другие сведения, учитываемые при составлении проекта.

Графические материалы содержат:

—    выкопировки из исходных планов горных выработок с нанесенными границами опасной зоны и изображениями проектируемых горных выработок, скважин (водоспускных, опережающих), шпуров, участков горных выработок, которые могут быть затоплены в случае прорыва воды, мест установки охраняющих сооружений (перемычек, порогов), пути движения воды от опасной зоны до главного водоотлива;

—    геологические разрезы с нанесенными границами опасной зоны, изображениями существующих и проектируемых выработок и скважин, уровня воды в затопленных выработках;

—    схему расположения выработок (ниш) для укрытия людей в случае прорыва воды;

—    схему расположения опережающих скважин, шпуров и подви-гания выработок в опасной зоне; схемы расположения контрольных скважин и шпуров при проведении выработок на сбойку с осушенными;

—    схему расстановки водоотливных средств по пути движения воды, профили выработок на участках с обратным уклоном.

В приложении приводятся:

—    заключения и рекомендации специализированных организаций (по необходимости);

—    мероприятия по безопасности при ведении буровых работ, разработанные и утвержденные организацией, выполняющей эти работы (п. 2.13).

2.11.    При составлении проектов ведения горных работ в опасных зонах технологическая служба шахты разрабатывает паспорта крепления горных выработок, технологию и очередность ведения горных работ в опасной зоне и вблизи ее, меры безопасности работ и (совместно с маркшейдерской службой) меры по предотвращению накопления воды в осушаемых выработках или изоляции последних при их последующем затоплении, составляет график выполнения мероприятий, предусматриваемых проектом, с указанием исполнителей, рассчитывает (при необходимости) водоупорные перемычки и другие сооружения, решает совместно с геологической службой шахты вопросы ликвидации скважин.

Служба вентиляции и техники безопасности (ВТБ) разрабатывает условия соблюдения газового режима в процессе выполнения всех видов работ в опасной зоне и контроля за возможным поступлением газа из затопленных или осушенных выработок, предусматривает внесение необходимых дополнений в план ликвидации аварий.

Энергомеханическая служба определяет фактическую производительность водоотливных средств и резерв водоотлива, предусматривает необходимые мероприятия по приему дополнительного притока воды.

Маркшейдерская служба представляет в необходимом объеме графическую маркшейдерскую документацию с нанесенными границами опасных зон, профили выработок по пути движения воды на участках с обратным уклоном, совместно с геологической службой определяет местоположение, частоту, направление, длину водоспускных и опережающих скважин.

Геологическая служба составляет геологическую и гидрогеологическую характеристики участка, разрезы по скважинам, определяет объем и напор воды в затопленных выработках, диаметры водоспускных и контрольных скважин, рассчитывает их дебит. Совместно с энергомеханической службой определяет количество одновременно действующих водоспускных скважин и время, необходимое для полного спуска воды.

2.12.    Проекты ведения горных работ в опасных зонах, утверждаемые согласно п. 2.8 техническим директором производственного объединения (главным инженером комбината, треста), до их

утверждения подлежат рассмотрению следующими службами производственного объединения (комбината, треста):

а)    техники безопасности — в части правильности и достаточности предусматриваемых проектом мероприятий по безопасному ведению горных работ, а также (совместно с маркшейдерской службой) мероприятий по предотвращению последующего накопления воды в осушенных выработках или изоляции последних при последующем их затоплении;

б)    маркшейдерской — в части правильности отражения в проектах утвержденных границ опасных зон, проектируемых горных выработок и скважин в этих зонах, соответствия расположения пунктов съемочной сети и методики маркшейдерских съемок у опасной зоны требованиям технической инструкции по производству маркшейдерских работ;

г)    геологической — в части полноты учета геологических и гидрогеологических факторов, достаточности и эффективности буровых работ, предусмотренных в проекте;

д)    энергомеханической — в части достаточности предусмотренных проектом мер по обеспечению приема и откачки дополнительного притока воды.

2.13.    Проекты границ опасных зон у затопленных выработок и ведения горных работ в этих зонах, составленные по заказу шахты подрядной организацией, подлежат согласованию с шахтой и утверждению в порядке и сроки, установленные пп. 2.6 и 2.8 настоящей Инструкции.

Мероприятия по безопасности буровых работ, выполняемых подрядными организациями, разрабатываются этими организациями и утверждаются ими после согласования с шахтой. Утвержденные мероприятия являются приложением к проекту ведения горных работ в опасной зоне.

2.14.    В проектах, предусматривающих спуск воды из затопленных выработок, указываются выработки, проводимые до границы опасной зоны, и камеры для бурения, количество, направление, длины и диаметры водоспускных и контрольных скважин, расчет ожидаемого притока по скважинам и времени полного спуска воды, предусматриваемые меры для предотвращения дальнейшего накопления воды в осушаемых выработках или их изоляции при последующем затоплении. Количество скважин должно быть не менее двух (водоспускная и контрольная). При большой протяженности затопленных выработок должны предусматриваться дополнительные скважины или другие меры для контроля отсутствия локальных водоемов.

В проекте указываются способы герметизации устьев скважин, оснащение их аппаратурой для замеров давления воды и регулирования ее поступления.

2.15.    Водоспускные скважины для их более эффективного использования следует направлять в наиболее устойчивые затопленные горные выработки (квершлаги, уклоны, штреки и т. п.). Длина

и угол наклона скважины определяются исходя из планируемого местоположения ее устья и точки выхода скважины в затопленную выработку.

Требования к проведению работ по спуску воды из затопленных выработок изложены в разделе 3.

Рекомендации по выбору диаметров водоспускных скважин, герметизации их устьев приведены в разделе 4.

2.16.    В проектах ведения горных работ в опасных зонах при недостоверном контуре затопленных выработок, осуществляемых с бурением опережающих скважин, указывается количество, расположение, длина и диаметр опережающих скважин и очередность их бурения, методика замера искривления скважин, шаг подвига-ния горной выработки после каждого цикла буровых работ.

Длина и угол наклона опережающих скважин определяются исходя из ширины целика, в котором проверяют отсутствие затопленных выработок. Диаметр скважин не должен превышать 76 мм. Устья опережающих скважин оборудуются и испытываются на герметичность так же, как водоспускные.

Требования к бурению опережающих скважин приведены в разделе 3, а рекомендации по их расположению — в разделе 4.

2.17.    В проектах ведения горных работ в опасных зонах у буровых скважин указываются изменения в паспортах крепления выработок и в технологии работ, мероприятия по безопасности работ (раздел 3), расположение и длины опережающих шпуров (раздел 4).

2.18.    В проектах ведения горных работ в опасных зонах у разрывных нарушений должно предусматриваться бурение опережающих скважин в опасной зоне для разведки обводненности нарушенных пород. При этом поверхность сместителя должна быть вскрыта не менее чем двумя скважинами. Рекомендации по расположению скважин приведены в п. 4.4.

Бурение опережающих скважин должно производиться с соблюдением требований раздела 3.

2.19.    Уровень воды в затопленных выработках определяется по данным его замеров в горных выработках, сообщающихся с затопленными, или в скважинах, а при отсутствии таких замеров принимается равным статическому уровню воды, определенному в период разведки месторождения.

2.20.    Объем воды в затопленных выработках оценивается исходя из объема пустот в выработанном пространстве, заполненных водой.

При подсчете объема воды в затопленных очистных выработках с обрушением кровли коэффициент заполнения (отношение объема пустот, заполненных водой, к объему вынутого угля и пород) в зависимости от устойчивости боковых пород принимается равным

Инструкция по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок.

Л.: ВНИМИ, 1984. 66 с. (М-во угольной пром-сти СССР. Всесоюз. ордена Трудового Красного Знамени науч.-исслед. ин-т горн, геомех. и маркшейд. дела)

Инструкция разработана ВНИМИ на базе «Временной инструкции по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок» при участии работников Минугле-п    ССР и Минуглепрома УССР, производственных объединений и органов

Госгортехнадзора СССР. В Инструкции учтены результаты исследований ВНИМИ. выполненных в последние годы, опыт предотвращения прорывов воды в действующие горные выработки угольных шахт страны, замечания и предложения заинтересованных организаций по проекту Инструкции.

Настоящая Инструкция является дополнением к «Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах». Требования Инструкции, наряду с Г1Б. являются обязательными при проектировании и проведении горных выработок вблизи затопленных выработок, незатампонированных скважин и разрывных нарушений, пересекающих затопленные выработки.

Ил. 16. тйбл. I.

РАБОЧАЯ КОМИССИЯ

A.    М. Нивитний (руководитель), В. С. Зимин (заместитель руководителя), Б. Е. Готовцев, Б. С. Докукин. И. И. Добкин. Г. М. Климов. А. С. Мерэон, П. П. Мохирев, А. И Сошенко. £. В. Терентьев.

B.    А. Швигаренко

©Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханикн и маркшейдерского дела ВНИМИ. 1984.

0,3—0,5. Для остальных выработок в зависимости от давности их погашения, удаленности от очистных выработок и устойчивости вмещающих пород коэффициент заполнения принимается 0,3—1. Коэффициент заполнения может приниматься также по фактическим данным, полученным в аналогичных горно-геологических условиях.

2.21.    Расчет ожидаемого притока (дебита) по скважине, пробуренной для спуска воды из затопленных выработок, производится по формуле

Q=4-10V y'W<7/(0,03Z./e +1)1    (2.1)

где Q — ожидаемый приток воды по скважине, м³/ч; в — диаметр скважины, принимаемый по наружному диаметру бурового наконечника. м; Н — высота водяного столба (напор) над устьем скважины, м; q — ускорение свободного падения (9,8 м/с²); L — длина скважины от кондуктора до затопленной выработки, м.

2.22.    Расчет времени, необходимого для спуска воды из затопленных выработок, должен производиться с учетом притока воды к осушаемым выработкам и постепенного уменьшения дебита скважины при снижении давления воды в затопленных выработках. Дебит скважин при различных напорах воды определяется по формуле (2.1). Приток к осушаемым выработкам может быть оценен методом аналогии по удельным притокам при проходке горных выработок в сходных горно-геологических условиях.

2.23.    Наряду с мероприятиями по предотвращению прорывов воды при ведении работ в опасных зонах, в проектах необходимо предусматривать также выполнение следующих общешахтных требований по безопасности на случай внезапного прорыва воды:

а)    лица горного надзора участков должны быть под расписку ознакомлены с утвержденным проектом;

б)    все работающие в опасной зоне, а также в выработках по пути возможного движения воды (сопутствующего газа) и в примыкающих тупиковых выработках должны быть ознакомлены под расписку в «Книге инструктажа по безопасности работ» с мерами, подлежащими выполнению в случае прорыва или резкого увеличения притока воды;

в) начальник участка буровых работ должен проработать с персоналом буровой бригады технические мероприятия по обеспечению безопасности при возникновении аварийной ситуации во время пробоя скважины в затопленные выработки (бурение через обратный клапан, монтаж дополнительной водоотводной трубы с установкой на ней задвижки на случай невозможности закрытия основной задвижки и др.);

г) по пути возможного движения воды выработки не должны загромождаться материалами и оборудованием, проходы для людей должны быть освещены на всем протяжении и оборудованы средствами связи и сигнализации, электроаппаратура должна быть ограждена порогами или приподнята;

ПРИКАЗ

МИНИСТРА УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР 02.10.84    Москва    St    378

Об утверждении и введении в действие Инструкции по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок

ПРИКАЗЫВАЮ:

1.    Утвердить и с 1 января 1985 г. ввести в действие Инструкцию по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок, согласованную с Госгортехнадзором СССР и ЦК профсоюза рабочих угольной промышленности, в дополнение и развитие соответствующих требований Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах.

Институту ВНИМИ (т. Фисенко) обеспечить издание указанной Инструкции в количестве 3,0 тыс. экземпляров и направить ее всем производственным объединениям, шахтостроительным комбинатам, трестам, проектным и научно-исследовательским институтам и организациям Министерства в срок до 20 ноября 1984 г.

2.    Минуглепрому Украинской ССР, всесоюзным и производственным объединениям, комбинатам, трестам, предприятиям, проектным и научно-исследовательским институтам:

2.1.    Организовать в срок до 1 января 1985 г. изучение Инструкции по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок руководящими и инженерно-техническими работниками угольной и сланцевой промышленности.

2.2.    Обеспечить разработку и осуществление мероприятий по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок на действующих и строящихся шахтах, а также проектирование строительства и реконструкции шахт, горизонтов в соответствии с требованиями настоящей Инструкции.

2.3. Привести в соответствие с требованиями Инструкции по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок горную графическую документацию.

3. С вводом в действие настоящей Инструкции считать утратившей силу Временную инструкцию по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок (приказ Министерства от 15.03.78 Лг 138).

Контроль за выполнением настоящего приказа возложить на Управление главного маркшейдера (т. Навитнего).

Б. Ф. Братченко

Раздел 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ЗОН, ОПАСНЫХ ПО ПРОРЫВАМ ВОДЫ В ДЕЙСТВУЮЩИЕ ВЫРАБОТКИ

1.1.    В настоящем разделе приводится определение границ опасных зон по прорывам воды в пластах с затопленными выработками при достоверном и недостоверном их контуре, у затопленных выработок, пройденных по породе, в пластах (слоях пород) под и над затопленными выработками, у затопленных шахтных стволов, шурфов и скважин, у разрывных нарушений, пересекающих затопленные выработки, а также определение ширины междушахтных барьерных целиков.

1.2.    Контур затопленных выработок считается достоверным, если он нанесен на исходные чертежи горной графической документации по данным маркшейдерских съемок, выполненных после остановки забоев выработок в соответствии с требованиями технической инструкции по производству маркшейдерских работ, и правильность нанесения контура может быть проверена по материалам этих съемок (журналу вычисления координат, журналу замера горных выработок) или подтверждена другими документами (материалами по ликвидации шахты, крыла, горизонта; проектами затопления выработок и др.). Если нанесенный контур затопленных выработок не удовлетворяет перечисленным требованиям, то он считается недостоверным.

1.3.    В пластах с достоверным контуром затопленных выработок угольные целики в границах опасных зон по прорывам воды называют барьерными целиками. Барьерными также называют угольные целики в границах опасных зон по прорывам воды у скважин и у разрывных нарушений, пересекающих затопленные выработки.

В пластах, залегающих под или над пластом с затопленными выработками, угольные целики в границах опасных зон по прорывам воды называют предохранительными целиками.

1.4.    Ширина опасных зон (барьерных целиков) у затопленных выработок с достоверным контуром в пластах мощностью до 3,5 м с углами падения а^30° определяется по формуле

d = 5m + 0,05// -|-0,001/,    (1.1    )

где d—ширина опасной зоны (барьерного целика), м; т — вынимаемая мощность пласта, м; Н — расстояние по вертикали от земной поверхности до опасной зоны, м; / — суммарная протяженность подземных теодолитных ходов (считая от узловой точки или от начальных маркшейдерских точек), используемых для определения контура затопленных выработок и построения границ опасной зо-HjI, м. Протяженность теодолитных ходов, проложенных до 1950 г., при определении / удваивается. Ориентированные гироскопическим способом теодолитные ходы протяженностью более 2 км в значение / не включаются, а учитываются увеличением получаемого без них значения 0,001/ на 2 м.

Если по формуле (1.1) величина d меньше 20 м, то ее следует принимать равной 20 м.

У затопленных выработок, имеющих объем воды менее 200 м³ сдавлением воды менее 0,1 МПа (1 кгс/см²), и у затопленных раскосок с достоверным контуром ширина опасных зон принимается равной 20 м.

При разработке слоями пластов мощностью 3,5 м и более с углами падения а^30° ширина опасной зоны в первом слое определяется по формуле (1.1), принимая т равным мощности слоя. В каждом последующем слое ширина опасной зоны увеличивается на 10 м по сравнению с опасной зоной в предыдущем слое.

В Донецком бассейне ширина опасных зон (барьерных целиков) при а>30° принимается равной:

а)    d-Н20 м — для опасных зон (барьерных целиков), вытянутых по простиранию, при а от 45 до 70°; при а>70° барьерные целики не оставляются;

б)    d -f-10 м — для опасных зон, вытянутых по падению, при а от 45 до 90°;

в)    при а от 30 до 45° ширина опасных зон определяется интерполяцией между значениями,«рассчитанными, при а^ЗО и а>45°.

Примеры определения границ опасных зон приведены в разделе 5.

1.5. В пластах мощностью 3,5 м и более, разрабатываемых одним слоем на полную мощность, и в пластах с углами падения а>30° (за исключением Донецкого бассейна) опасные зоны у затопленных выработок устанавливаются для проведения подготовительных выработок с целью спуска воды из затопленных. Очистные работы у затопленных выработок допускаются, как правило, только после спуска воды из них. Спуск воды производится с соблюдением требований раздела 3.

При достоверном контуре затопленных выработок ширина опасной зоны для проведения с целью спуска воды подготовительных выработок в пластах мощностью 3,5 м и более с углами падения а^30° определяется по формуле (1.1), а в пластах с углами падения а>30° независимо от их мощности — по формулам для Донецкого бассейна (п. 1.4). Если высота подготовительной выработки меньше вынимаемой мощности пласта, то при расчете ширины опасной зоны вместо вынимаемой мощности пласта принимается высота подготовительной выработки.

1.6.    Ширина барьерных целиков » пластах, опасных по горным ударам, должна удовлетворять, наряду с требованиями п. 1.4, также требованиям «Инструкции по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам».

1.7.    При недостоверном контуре затопленных выработок граница опасной зоны (граница безопасного ведения горных работ) устанавливается от предполагаемого контура затопленных выработок на расстоянии, превышающем ширину опасной зоны, рассчитанную для данных горно-геологических условий при достоверном контуре затопленных выработок. Это расстояние устанавливается в каждом отдельном случае в зависимости от возможной погрешности изображенного на плане контура затопленных выработок. Пример установления границы опасной зоны при недостоверном контуре затопленных выработок приведен в разделе 5.

1.8.    В пласте, залегающем под пластом с затопленными выработками, устанавливается опасная зона для ведения очистных работ, если расстояние между пластами по нормали к ним под затопленными выработками менее N& определяемого по таблице в зависимости от мощности нижележащего пласта и состава пород междупл астья.

Суммарная мощность аргиллитов, алевролитов и глинистых сланцев в процентах от мощности толщи между рассматрива ем ы м пластом и затопленными выработками	Величина N6 (м) в зависимости от мощности пласта т, м
	0.5	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0
0-20	20	40	80	120	150	175
21 -40	20	40	80	120	140	160
41-60	20	40	80	ПО	130	150
61-80	20	40	80	100	120	135
81 — 100	20	40	75	90	105	125

Для проведения подготовительных выработок в пласте или по породе под затопленными выработками устанавливается опасная зона, если расстояние по нормали к напластованию между этими выработками и затопленными менее ЮЛ, где Л — высота (вчерне) проводимой подготовительной выработки.

При промежуточных значениях т величины N₆ определяются интерполяцией.

Построение границы опасной зоны под затопленными выработками производится в соответствии с п. 1.11 настоящей Инструкции.

При расстоянии между затопленными выработками и нижележащим пластом равном /V₆ и более опасная зона в нижележащем пласте для ведения очистных работ не устанавливается. То же и для

прохождения подготовительных выработок, если расстояние между затопленными и подготовительными выработками равно и более ЮЛ.

1.9.    Во втором и последующих разрабатываемых пластах под затопленными выработками устанавливаются опасные зоны для ведения очистных работ, если расстояние по нормали к напластованию от затопленных выработок до разрабатываемого пласта меньше безопасной глубины разработки под водными объектами, определяемой согласно пп. 6.13—6.16 «Правил охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях:» (М., Недра, 1981). При этом безопасная глубина для верхнего пласта принимается равной величине N₆. приведенной в таблице настоящей Инструкции. Безопасная глубина (по нормали к напластованию), рассчитанная согласно Правилам охраны сооружений, принимается не более 40-кратной суммарной мощности данного и ранее отработанных пластов.

При расстоянии до разрабатываемых пластов, равном и более безопасной глубины, опасные зоны под затопленными выработками не устанавливаются. Однако повторная подработка затопленных выработок может производиться не ранее чем через 6 месяцев после предыдущей.

На пластах с углами падения более 45° проведение выработок у нижней границы барьерных целиков и подработка последних на расстоянии от N₆ до 2N₆ допускается с разрывом во времени не менее 6 месяцев.

1.10.    В пластах (слоях пород), залегающих над пластом с затопленными очистными выработками, устанавливаются опасные зоны ниже уровня воды в затопленных выработках, если расстояние по нормали между ними и затопленными выработками менее величины N₆. приведенной в таблице при т. равном вынутой мощности пласта в затопленных выработках. Для пластов с углами падения до 45° это расстояние может быть уменьшено до 25т. Над пластом с затопленными подготовительными выработками устанавливается опасная зона ниже уровня воды в затопленных выработках, если расстояние по нормали от них до разрабатываемого пласта или до полевой выработки менее ЮЛ,, где Л, — высота (вчерне) затопленной подготовительной выработки.

Построение границ опасных зон производится в соответствии с п. 1.11 настоящей Инструкции.

В пластах (слоях пород), залегающих над затопленными очистными выработками на расстоянии по нормали к напластованию, равном и более N₆, или над затопленными подготовительными выработками на расстоянии, равном и более ЮЛ,, опасные зоны не устанавливаются.

1.11.    Границы опасных зон в пластах (слоях пород) под затопленными выработками и над ними (ниже уровня воды) строятся от границ охраняемой площади по углам разрывов по методике, приведенной в «Правилах охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных

месторождениях» (М., Недра, 1981). В охраняемую площадь включаются затопленные выработки и опасные зоны вокруг них. Углы разрывов р", у", 6" принимаются по Правилам охраны сооружений. На угольных месторождениях, для которых в Правилах охраны сооружений не указаны величины углов разрывов (за исключением Донецкого бассейна), и на сланцевых месторождениях их следует принимать на 10° больше величин соответствующих углов сдвижения, приводимых в Правилах охраны сооружений, но не более 90°.

В Донецком бассейне (кроме Западного Донбасса) принимается р" = р+10°; у" = 85 + а; 6" = 90°, где р — угол сдвижения, определяемый по Правилам охраны сооружений, а a — угол падения пласта. В Западном Донбассе принимается р'=у " = б"==85°.

Если в пласте над затопленными выработками при построении верхняя граница опасной зоны окажется расположенной выше уровня воды в затопленных выработках, то за верхнюю границу опасной зоны принимается изогипса пласта с отметкой, равной отметке уровня воды в затопленных выработках. При отметке уровня воды, меньшей отметки нижней границы опасной зоны, последняя не устанавливается.

Примеры построения границ опасных зон (предохранительных целиков) приведены в разделе 5.

1.12.    У затопленной выработки, пройденной по породе, ширина опасной зоны d_a определяется по формуле (1.2), но не менее 20 м:

<*_П=0,05Я -f 0,001 / 4- Л.    (1.2)

Значения Н и / те же, что в формуле (1.1). Величина Л для опасной зоны, вытянутой по простиранию, принимается при углах падения слоев пород 0—30° равной 0 и при углах падения слоев пород 45— 90° — равной 10 м. При углах падения слоев пород 30—45° величина Л определяется интерполяцией.

Для опасной зоны, вытянутой по направлению падения слоев пород, величина А принимается равной 0. Пример построения границы опасной зоны приведен в разделе 5.

Построение границ опасных зон в слоях пород (пластах угля) под и над затопленными полевыми выработками производится в соответствии сп. 1.11 настоящей Инструкции.

1.13.    У затопленных вертикальных шахтных стволов, шурфов и необсаженных технических скважин ширина опасных зон (барьерных целиков) рассчитывается по формуле

d_c=0,05H 4-0,001/4-5, _/    (1.3)

где d_c—ширина опасной зоны в плане, м; Н — вертикальное расстояние от земной поверхности до горизонта, на котором строится опасная зона, м; / — то же, что в формуле (1.1).

Если по формуле (1.3) величина d_c меньше 20 м, то ее следует принимать равной 20 м по всем направлениям в плане.

Пример построения границы опасной зоны у затопленного шахтного ствола приведен в разделе 5.