всесоюзный научно-исследовательский институт
ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА (В Н И М И)
ИНСТРУКЦИЯ
ПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ ГОРНЫХ РАБОТ НА ШАХТАХ, РАЗРАБАТЫВАЮЩИХ ПЛАСТЫ, ОПАСНЫЕ ПО ГОРНЫМ УДАРАМ
(к § 117 «Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах*)
Ленинград
1976
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИ,: ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОЕЕХАНШШ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА В Н И И И
УТВЕРЖДЕНО
Министерством угольной промышленности СССР
24 марта 1976 г.
УТВЕРЖДЕНО Госгортехнадзором СССР 4 февраля 1976 г.
СОГЛАСОВАНО
с ЦК профсоюза рабочих угольной промышленности
10 декабря 1975 г.
ИНСТРУКЦИЯ
по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, опасные по горным ударам
( к § 1X7 "Правил безопасности в угольных и сланцевых вахтах" )
Ленинград
Т07Й
16. Оставление целиков при выемке защитного пласта не допускается.
17. Для предупреждения горных ударов в выработках, проходимых по опасным пластам угля и породам,рекомендуется применять локальную выемку защитных пластов или породных пропластков.
Параметры локальной выемки защитных пластов определяются в соответствии со схемами рис.5.
Локальную выемку целесообразно применять при расстояниях между защитным пластом и защищаемым объектом, не превышающем 30 м.
4. Подготовка пластов к выемке и системы разработки
18. Подготовку угрожаемого и опасного пластов следует производить с помощью полевых выработок, а также выработок, проведенных по неопасному пласту. Полевые штреки и участковые квершлаги рекомендуется проводить в разгруженной зоне позади очистного забоя защитного пласта.
19. На опасных пластах выработки, оконтуривающяе целики, должны проводиться после приведения в неудароопасное состояние участка пласта около штрека шириной
П * С, * Ct ♦ и ,
где Cj иС2 - соответственно ширина целика и ширина нарезной выработки.
20. При выемке угрожаемых и опасных пластов должны применяться системы разработки заключающие проведение по отрабатываемому пласту передовых выработок, параллельных очистному забою.
В отдельных случаях при односторонней выемке на передовой скат или бремсберг с разрешения главного инженера производственного объединения (комбината , треста) допускается разделение этажа на подэтажи. При этом скаты и бремсберги должны проводиться,как правило, по породам или по неопасному пласту угля»
Опережение одновременно отрабатываемых подэтажей или ярусов (групп подэтажей) не должно превышать 5 м при пологом и наклонном падении и 25 м при крутом падении иди должно быть не менее 21 . При раздельной отработке подэтажей в нисходящей порядке опережение подэтажей не ограничивается.
Запрещается применение камерной и камерно-столбовой систем
6
Рже.5. Схемы к определению параметров локально! заданой выемки:
а - защита участка выработки на опасном пласте; б - защита наклонной выработки на опасном пласте; в - задаа забоя квершлага, проводимого в удароопасной породе
I - опасны! пласт; 2 - гаданый пласт;
3 - удароопасная порода. гт
разработки, а также отработка подэтажей в восходящей порядке.
21. При ведении очистных работ в случае появления в районе выработок I и П категории удароопасности указанные выработки должны пржюдиться-в неудароопасное состояние впереди очистных работ не менее, чем на 0,5 I .
На участках Ш и 1У категории удароопасности допускается проведение передовых выработок без приведения их в неудароопасное состояние.
22. При разработке угрожаемых и опасных пластов в условиях, когда проведение и поддержание подготовительных выработок впереди очистных забоев затруднено и появляется необходимость неоднократного их перекрепления, следует переходить на системы разработки, не требующие проведения таких выработок впереди очистных забоев.
23. На угрожаемых и опасных пластах не допускается отработка крыльев этажей встречными и догоняющими забоями.
Отработка этажа двойным фронтом допускается при расходящихся очистных забоях. В этом случае на опасных пластах до удаления забоев один от другого на длину, равную высоте этажа, должен предусматриваться вывод людей’ из обеих лав на время взрывных работ в одной из них. Разрешается производить взрывные работы в обоих лавах одновременно.
24. На угрожаемых и опасных пластах рекомендуется переходить на столбовую систему разработки с подвиганием забоев по падению
и применением механизированных комплексов,щитов и щитовых агрегатов. Запрещается применение систем разработки с подвиганием очистного забоя по восстанию пласта.
25. При отработке угрожаемых и опасных пластов с разделением на подэтажи или ярусы следует предусматривать поддержание штреков на границе с выработанным пространством.
В случае необходимости проведения и поддержания парных выработок вместо целика между ними должна выкладываться породная полоса.
26. Должен применяться односторонний порядок отработкж.брем-сберговых полей. При этом последовательность отработки бремсберго-вых полей в пределах крыла также должна быть, как правило, односторонняя (в границе или от границы нахтного поля). Целики около бремсбергов должны отрабатываться при нормальном подвигания очистных забоев' с соблюдением требований п.60 настояна! "Инструкции.
5. Прогноз степени удароопасности участков угольных пластов и оценка эффективности применяемых мероприятий
27. Прогноз степени удароопасности участков угрожаемых и опасных угольных пластов и оценка эффективности применяемых мероприятий на шахтах должны осуществляться группами прогноза и борьбы с горными ударами, организованными на шахте или группе шахт.
По степени удароопасности участки пластов разделяются на четыре категории:
I. Участок представляет повышенную опасность. До приведения выработки в неудароопасное состояние следует прекратить её эксплуатацию. Во время приведения выработки в неудароопасное состояние должны быть приняты дополнительные меры, обеспечивающие безопасность людей, занятых на этих работах.
U. Участок представляет опасность по проявлению горного удара. Выработка должна быть приведена в неудароопасное состояние.
Ш. Участок не представляет непосредственной опасности проявления горного удара. Прилегающие к нему выработки можно использовать без приведения их в неудароопасное состояние.
1У. Участок соответствует неудароопаеному состоянию.
28. Степень удароопасности участков пластов угля и эффективность применения мер определяются по изменению выхода буровой мелочи при бурении скважин диаметром 43 мм в соответствии с номограммой, приведенной на рис.6,или по показателю сейсмоа^огичес -кой активности, вызываемой бурением, с учетом глубины скважины,
на которой он зарегистрирован (номограмма на рис.7). Глубина бурения скважин для прогноза степени удароопасности и оценки эффективности применяемых мер должна быть не менее ширины защитной зоны П • При проявлении сильных сейсмоакустических импульсов, сопровождающихся зажатием бурового инструмента, бурение скважины следует прекращать, и такой участок оценивать по I категории удароопасности.
29. На Оурабском буроугольном месторождении степень удароопасности и оценка эффективности мер определяются по изменению естественной влажности угля в соответствии с номограммой рис.8.
30. При нагнетании воды в удароопасные угольные пласты в режиме увлажнения эффективность можно оценивать по значению весовой влажности угля в гоне опорного дарения. Достигнутая влажность должна быть выше критической величины (прил.З).
Рис* 6* Ноыограиыа для установления категории
уДароопасности по выходу буровой ыелочм Р : L - расстояние от устья скважины, и ; т. - модность пласта, ы
Рис* 7 Номограмма для установления категории
удароопасвости по показателю сейсмоакус-тическо! активности.
Pic* в. Номограмма для установления категории удароопас-ности по изменению естественно! влажности угля: W -среднеарифметическое из всех единичных показателей влажности, определяемых через интервалы 0,3 м на ширине защитной зоны п ;
WkP- влажность угля, соответствующая степени во-донасицения угля 0,85(см.прил *3);ос,- расстояние от обнажения пласта до участка с минимальной влажностью угля
31. Прогноэ степени удароопасности и оценка эффективности применяемых мер осуществляются периодически в зависимости от изменения горнотехнической обстановки, и результаты заносятся в специальный журнал (прил.4).
В очистных забоях удароопасных пластов первое контрольное определение производится непосредственно в разрезной печи перед началом очистных работ.
Последующие замеры производятся через интервалы подвигания лавы не более 25 м до отхода забоя лавы от разрезной печи на длину очистного забоя. В дальнейшем контроль должен осуществляться через интервалы, устанавливаемые главным инженером шахты.
В подготовительных забоях и пройденных выработках вне зоны влияния очистных работ контрольные замеры должны проводиться через интервалы не более 75 м, а в зонах влияния очистных работ, или при других осложненных условиях периодичность контроля устанавливается славным инженером шахты в зависимости от горнотехнических условий.
В сложных условиях - при подходе забоя к передовой выработке или геологическому нарушению на расстояние 0,5 I 9 а также в случае, когда предыдущими замерами была установлена I или П категория опасности - контроль должен производиться не реже, чем черев 2 м подвигания забоя.
В особо сложных условиях (веден» работ в зонах влияния целяков угля и краевых частей соседних пластов, подход к выработанному пространству и др.) в очистных и подготовительных выработках контрольные замеры следует проводить за каждым циклом подвиганжя забоя.
С разрешения Комиссии по горным ударам*' периодичность контроля за степенью удароопасности может быть изменена.
По результатам определения степени удароопаснооти участка пласта или эффективности проведения профилактических мероприя--тий составляется акт, который является основании для дифференцированного применения мер борьбы о горгшмн ударами.
32. Прогноз степени удароопасности участков при разработке угрожаемых пластов должен производиться не реже одного раза в квартал на наиболее нагруженных участках иахтопласта.
При подходе очистного забоя к передовым выработкам, к выработанному пространству или тектоническому нарушению на 0,5 1 9 в
Комиссия, создаваемая в соответствии с § 117 ПБ.
район влияния целиков угля или краевых частей угольного массива на соседнем пласте периодичность прогноза осуществляется не реке, чем через 3 м подвигания забоя.
6, Приведение горных выработок в неудароопасное состояние
33, Приведение горных выработок в неудароопасное состояние осуществляется путем создания в краевой части пласта защитной зоны тг , параметры которой определяются по номограмме рис.9*^.
В обычных условиях разработки при I и U категориях удароопас-ности локальные меры применяются в соответствии с требованиями настоящей "Инструкции,,.", При Ш и 1У категориях меры не требуются, Для условий Сулюктинского буроугольного месторождения при Ш категории удароопасности локальные меры сохраняются.
34, В районах влияния ранее оставленных целиков и краевых частей по смежному пласту угля, а также в верхних частях очистных забоев на протяжении 0,5 I при ведении очистных работ без оставления целиков на вентиляционном горизонте (участки d на рис.10) вирина защитной зоны должна приниматься равной 1,5п#
35, Создание защитной зоны осуществляется камуфлетным взрыванием, бурением скважин большого диаметра или нагнетанием воды в пласт, и результаты заносятся в журнал (прил.5). Схемы расположения скважин и параметры того иди иного способа выбираются в соответствии с принятой технологией ведения горных работ.
Длина скважин во всех случаях должна быть равна суммарной ширине защитной зоны и вынимаемой полосы угля за один или несколько циклов, если приведение в неудароопасное состояние ведется не за каждым циклом, В процессе выполнения работ по приведению угольного массива в неудароопасное состояние параметры уточняются по результатам контроля эффективности.
Например, при m = 2,25 м и Н = 640 м:
п- для очистных и подготовительных выработок устанавливается по линии N АА'а : I - ширина зоны опорного давления, определяется по линии NAl ; 1- вирина целика, перешедиего
в предельно напряженное состояние по всей площади, - по линии NBK . При этом п для случая целика шириной 10 определяется по линии ПБВ'Ь ? а при ширине целика, равной I и более - по линии N АА'а*
Для определения п при ширине целика, большей 10 » но меньшей I строится граничная линия А В' и для конкретной ширины целика (например, на оси ординат точка С ) по лняииСС'с определяется необходимая вирина защитной зоны,
Ширина защитной зоны п,н Мощность пласта т,м
Рас. 9.Номограмма Д-аа определяема вараны защитно! зовы tv а араево! часта пласта ада цел пае угла
Рис. Ю. Участки пласта d ,на которых размеры защитной зовы принимают равными Х,5а;
d - 0,4 h? ,но не менее 5 и не более 25 м.
1Э
УДК 622.831.32
ИНСТРУКЦИЯ по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, опасные по горным ударам.
Л», ВНАШ, 1976 г. 34 с.
"Инструкция" разработана в отделе горных ударов ВНИН И при участии работников производственных объединений проектных организаций и органов Госгортехнадзора СССР.
При составлении "Инструкции" учтены результаты исследований, выполненных в последние годы, и опыт борьбы с горными ударами на шахтах страны.
Настоящая "Инструкция" является обязательной при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации угольных шахт, разрабатывающих пласты, подверженные горным ударам.
Таблиц 5, иллюстраций 1>, прил. 5.
36* Величину заряда ВВ при камуфдетном взрывании выбирают из расчета заполнения не более половины длины скважины.Свободная от ВВ часть сквахяны должна быть заполнена забойкой. В скважинах длиной болееЮ и коэффициент заполнения ВВ может быть увеличен, но длина забойки должна быть не менее 5 м* Диаметр скважины принимается 43 мм.
37* Расстояние между скважинами ( С ) для камуфлетного взрывания принимается в зависимости от напряженности пласта, типа ВВ и вида забойки. Для натренированных аммонитов ПХВ-20 и Т-19 необходимо принимать следующие параметры.
В условиях напряженных участков каменноугольных пластов, склонных к интенсивному разрушению при бурении скважин, при глиняной забойке или водонаполненных ампулах С =0,8 м. При использовании гидравлической забойки (табл.1) расстояние между скважинами зависит от соотношения —- ( Р - средний выход буровой ме-
I ИО**| w у
лочи в зоне расположения заряда, Р ном - номинальный выход буровой мелочи)*
Таблица I
|
р ср j/ р ном |
1,0-1,5 |
1.5-2,5 |
2,5-5,0
1 |
|
С, м |
00
о |
1.2 |
1,5 |
В условиях буроугольных пластов при забойке из водонаиолнвн-ных ампул и глиняной забойке С = 0,8 м. При гидравлической забойке (табл.2) параметр С зависит от соотноиення —-- ( w* - сред
няя влажность угля в месте расположения заряда, KpWKfr критическая влажность, см* прид.З)*
Таблица 2
|
1 w/*.. |
1 0,95-1,0 |
0,8-0,95 |
0,75-0,8 |
|
С, * |
0,8 |
1,2 |
1.5 |
При проведении камуфдетных взрываний должны соблюдаться правила взрывных работ в соответствии.с требованиями "Единых правил безопасности при взрывных работах*.
38. Эффективное расстояние (С) между разгрузочными скважинами принимают в зависимости от напряженности массива, диаметра скважин н мощности угольного пласта. При этом C=Hj • К2 • К3 (в метрах).
I. Общие положения
1. По силе проявления горные удары подразделяется на собственно горные удары, микроудары, толчки и стреляния.
Горный удар представляет собой быстро протекающее разрушение целика или краевой части массива угля (породы), проявляющееся в виде выброса угля (породы) в подземные выработки о нарушением крепи, смещением машин, механизмов, оборудования и т.д. Удар сопровождается резким звуком, сильным сотрясением горного маосива, образованием большого количества пыли и воздушной волной. На газоносных угольных пластах горный удар может сопровождаться усиленным газовыделением.
11 I к р о у д а р проявляется в виде выброса или осыпания угля (породы) в горные выработки без нарушения крепи и без смещения машин ■ механизмов и сопровождается звуком, сотрясением горного массива и образованием пыли.
Толчок проявляется в разрушении пласта угля (породы) в глубине массива без выброса в горную выработку. Толчок сопровождается звуком, сотрясением массива, появлением пыли.
Стреляние проявляется в отскакивании от угольного пласта (породы) отдельных кусков и сопровождается резким звуком.
2. По степени опасности возникновения горных ударов пласты подразделяются на угрожаемые и опасные по горным ударам*} Угрожаемые пласты с определенной глубины переводятся в опаснее.
3. К угрожаемым относятся угольные пласты (шахтопласты), обладающие высокой упругостью и способностью к хрупкому разрушению под нагрузкой и залегающие на глубинах свыше ISO м.
Оценка указанных свойств угольных пластов и отнесение их s угрожаемым осуществляются ВНИЫИ. Перечень этих пластов приводится в издаваемом ВНЙЫИ "Каталоге пластов угля, угрожаемых по горным ударам, на месторождениях СССР".
В угрожаемые с глубины ISO м должны переводиться также пласты, не включенные в "Каталог...", на которых при ведении горных работ неожиданно появились толчки и стреляния в пределах данного шахтного поля или горные удары на ооседнем шахтном поле. Ответственность за своевременное отнесение пластов к угрожаемым в таких случаях возлагается на руководство шахты и производственного объединения (комбината, треста).
^Далее слова "по горным ударам" для краткости опускаются
4. К опасным относятся пласты на тех этажах шахтного поля, в пределах которых происходили горные удары (микроудары), или ори ведении горных работ были выявлены участки I и П категорий опасности и те же пласты на нижележащих этажах шахтного поля. Категории удароопасности участков пластов определяют в соответствии с разд. 5 настоящей "Инструкции...".
5. Случаи микроударов ежемесячно, а при первом их проявлении -в течение суток, рассматриваются главным инженером шахты совместно с участковым горнотехническим инспектором в целях установления причин их возникновения и разработки мер по борьбе
с ними.
Случаи горных ударов расследуются в порядке, предусмотренном инструкциями Госгортехнадзора СССР о порядке расследования аварий и несчастных случаев.
Горные удары, не вызвавшие тяжелых последствий, должны расследоваться в соответствии с "Инструкцией по расследованию аварий, не повлекших за собой несчастных случаев, на подконтрольных Госгортехнадзору СССР предприятиях и объектах1*.
Ликвидация последствий горного удара в выработках разрешается комиссией, расследовавшей случай горного удара. Все случаи горных ударов заносят в "Книгу учета горных ударов"
(прил.1).
6. Перспективные и годовые планы развития горных работ на пластах, угрожаемых и опасных по горным ударам, должны составляться в соответствии с требованиями настоящей "Инструкции..." и утверждаться главным инженером производственного объединения (комбината, треста).
7. При проектировании новых шахт, реконструкции действующих и подготовке новых горизонтов, разрабатывающих пласты, угрожаемые и опасные по горным ударам, должны учитываться требования настоящей "Инструкции...". Проекты должны быть согласованы о ВШИ.
8. Раскройка аахтных полей на месторождениях должна обеспечивать планомерную отработку запасов по площади, не допуская образования углов, выступов и целиков, вредно отражающихся на распределении горного давления в массиве горных пород. Общее направление отработки должно предусматриваться от выработанного пространства на массив.
9. На шахтах, разрабатывающих пласты, одыоврмененно опасные как по горным ударам, так и по внезапным выбросам угля и газа,
проекты на очистные и подготовительные выработки утверждаются главный инженером производственного объединения (комбината, треста).
2. Вскрытие пластов
10. Вскрытие угрожаемых и опасных пластов должно производиться выработками, проводимыми по породам или по неопасным пластам. При этом должна быть обеспечена возможность отработки пластов без оставления в выработанном пространстве цели-ков или выступающих участков угольного массива.
11. Допускается вскрытие выработками, проводимыми по тонким и средней мощности пластам, угрожаемым и опасным по горным ударам, при условии поддержания этих выработок породными полосами или породными полосами и целиками угля. При комбинированном применении целиков и породных полос выработка проводится широким ходом с двухсторонней раскоской и с заполнением раскоски породой между целиком и выработкой на ширину Зт^ (но не менее 3 м). На сопряжении выработок раскоска делается на всю ширину целиков. Между целиком угля и породной полосой должно оставляться свободное пространство шириной не менее
I м (рис.1). Ширина целика с каждой стороны выработки до выработанного пространства принимается равной ширине зоны опорного давления I (рис.2).
Ширина целика между наклонными параллельными выработками (уклоны, бремсберги) должна быть не менее 0,31 или вместо целика должна возводиться породная полоса. Разрешается оставлять целик шириной меньше 0,31 , если в период проведения первой выработки участок будущего целика приводится в неудароопасное состояние скважинами большого диаметра.
12. Камере различного назначения с длительным сроком службы не должны располагаться в угрожаемых и опасных пластах.
Разрешается проведение и устройство камер со сроком службы не более 3 лет на угрожаемых и опасных пластах после приведения пласта в неудароопасное состояние на участке,размеры которого больше размеров камеры на 2п ^'во все стороны, или с
*)m - здесь и далее мощность пласта (слоя).
*“^11- ширина защитной зоны,определяемая по номограмме (рис.9).
Pic.I. Комбинированное применен] породных полос и целиков угля
Рис• 2.График зависимости иирины зенм влияния опорного давлении \ от глубшы разработки Н и мощности пласта или вынимаемого слои т
возведением породных полос шириной 3т и оставлением сэс бедного пространства шириной не менее I м между породной псдсссг 2 мзс:2-вом угля.
3. Порядок отработки свиты пластов
13. При разработке свиты пластов для снижения на::р жен£2
в угрожаемых или опасных пластах в первую очередь слезет .:;ve.;5o-дить выемку неопасного защитного пласта.
При наличии в свите защитных пластов, задегагдах в s;vicu* а почве опасного, рекомендуется в первую очередь етрасасязс^гь няае-лежаций пласт.
14. Когда все пласты свиты опасные, раорал'гну • av чача.чагь с наименее опасного, и если вое пласты едипачегч' c’.acv.s ала сг-з-пень их опасности но опрододони, то ivaaraoovKy охе^е: ъячжнзгь
з пласта наименьшей мощности.
При отработки уг|южаомого или o!Im»mu*:v медного пх.юга налло:*-ными слоями и комбиниропанной системой разраеетаи пгузый еграл:ы-воомый слой явлпотом защитным но отно-онию к остальным сломи. Порядок отработки аиоок должен быт». нисходящим. 3 случае применения заюхидки выработанного щчи:т|ч1нстиа донусчистом восходящий *лсрн-док отработки слоив.
Первый слой должай ризраоитыватьси с соолюдсннем требований, предусмотренных дли угрожаемых и опасных тонких и средней мощности тшотов.
15. Гиботы на угрожаемом и опасном пластах должны вестись
в продолах защищенной зоны, размеры которой определяются в соответствии со схемами, приведенными на рис.З и 4.
Значения параметров, необходимых для построения зон, определяются по таблицам прил.2.
Использование защитных пластов при больших междупластьях, чем это предусмотрено в схемах на рис.З, а также при больших опережениях работ по защитному и опасному пластам (рис.4) допускается с разрешения главного инженера производственного объединения (комбината, треста) при условии обязательной специальной оценки Эффективности защитного действия и положительного заключения ШШ.
Опасные участки в пределах защищенных зон можно отрабатывать как неопасные в течение 5 лет.
Рис. З.Схемы к определение размеров защищенной зоны в сечении, перпендикулярной направлении очистных работ
а- аирина выработки удовлетворяет условию а < L,* Ьг, б- ширина выработки удовлетворяет условию; a*L,*L2 ; I- опасный пласт, 2- защитный пласт, 3- защищенная зона, 4- зона восстановления нагрузок
Pic. . Схема к определению размеров защищенной
зоны в сечении,совпадающем с направлением очистных paOo'i.:
1 - опасный иди угрожаемый пласт;
2 - защитный пласт;
3 - защищенная зона;
4 - зона восстановления нагрузок.
