Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

213 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

Указания применяются при проектировании, сооружении и эксплуатации всех основных вскрывающих и подготавливающих угольные пласты к разработке горных выработок. К таким выработкам относятся: шахтные стволы; капитальные выработки околоствольных дворов и магистральные выработки шахт (главные квершлаги, штреки, уклоны и бремсберги); основные полевые и пластовые подготовительные выработки (этажные, панельные и блоковые квершлаги, штреки, уклоны и бремсберги); подготовительные пластовые выработки выемочных участков (штреки, скаты).

 Скачать PDF

Издание 2-е, дополненное

Оглавление

Основные термины и условные обозначения

Введение

1. Область и условия применения

2. Общие положения

3. Вертикальные шахтные стволы

     Основные положения

     Определение условий поддержания стволов

     Оценка устойчивости пород

     Определение расчетных нагрузок на крепь

     Выбор типа и расчет параметров крепи

     Выбор мер защиты крепи в деформирующемся массиве

4. Выработки околоствольных дворов и главные магистральные выработки

     Основные положения

     Определение расчетной прочности пород

     Выбор оптимального расположения и охраны выработок

     Определение расчетных максимальных смещений пород по контуру сечения выработки

     Выбор типа крепи и определение ее параметров

5. Основные подготовительные выработки

     Основные положения

     Определение расчетной прочности пород

     Определение параметров охраны и расчетных смещений пород

     Выбор типа и параметров крепи

6. Выемочные пластовые выработки

     Основные положения

     Определение исходных геологических данных

     Условия применения бесцеликовых способов охраны выработок

     Определение параметров поддержания выработок на пологих и наклонных пластах

     Определение параметров поддержания выработок на крутонаклонных и крутых пластах

     Приложение 1. Горногеомеханические основы выбора рациональных способов охраны и поддержания горных выработок

     Приложение 2. Определение сокращенных размеров целиков по простиранию для охраны вертикальных стволов

     Приложение 3. Порядок выемки целиков, методика и примеры расчета сдвижений и деформаций околоствольного массива

     Приложение 4. Примеры выбора и расчета крепи шахтных стволов

     Приложение 5. Методика статического и прочностного расчета крепи на ЭВМ по программе «КРЕПЬ»

     Приложение 6. Примеры выбора расположения капитальных выработок, параметров их охраны и расчет крепи

     Приложение 7. Примеры выбора способа охраны, типа и параметров крепи подготовительных выработок

7. Охрана и поддержание подготовительных выработок при разработке свиты пологих и наклонных тонких и средней мощности пластов

     Основные положения

     Выбор места заложения подготовительных выработок при выемке свиты пластов

     Выбор типа и параметров крепи выработок при их надработке, под работке и проведении в разгруженном массиве

     Определение безопасных расстояний при надработке или подработке полевых и пластовых выработок

     Расчет абсолютных оседаний и максимальных наклонов подрабатываемых выработок

     Приложение 8. Примеры выбора способов охраны, типа и параметров крепи надрабатываемых и подрабатываемых выработок при разработке свиты пологих пластов

     Приложение 9. Пояснения к практическому применению рекомендаций главы 7

Разъяснения и уточнения к первому изданию «Указаний...»

 
Дата введения01.07.1977
Добавлен в базу01.01.2019
Актуализация01.02.2020

Этот документ находится в:

Организации:

24.03.1977УтвержденМинистерство угольной промышленности СССР143
РазработанВНИМИ
РазработанИГД СО АН СССР
РазработанМГИ
РазработанКНИУИ
РазработанПечорНИИпроект
РазработанКузНИИшахтострой
РазработанДонУГИ
РазработанИГД им. А.А. Скочинского
РазработанВНИИОМШС
РазработанЛГИ
РазработанПНИУИ
РазработанКузПИ
РазработанДПИ
РазработанКГМИ
РазработанСГИ
РазработанИГД им. Г.А. Цулукидзе
РазработанАН Грузинской ССР
РазработанИФ и МГП АН Киргизской ССР
РазработанКузНИУИ
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

МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА ВНИМИ

УКАЗАНИЯ по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР

Ленинград

1978

МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА ВНИМИ

УКАЗАНИЯ

по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР

Издание 2-е дополненное

Ленинград

1978

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1.    Принимаемые способы и параметры охраны и поддержания горных выработок должны обеспечивать их рабочее состояние в течение всего срока службы с минимальными потерями угля за счет применения способов охраны выработок без оставления целиков, либо за счет оставления целиков с размерами, позволяющими производить их эффективную выемку при погашении выработок.

При возможности применения в конкретных условиях различных способов охраны и поддержания выработок принимаемый способ должен быть обоснован технико-экономическим расчетом.

2.2.    Определение возможных для конкретных условий способов и параметров охраны и поддержания горных выработок должно производиться на основе инженерных расчетов смещений окружающих выработку пород и их давления на крепь в соответствии с Указаниями.

2.3.    При определении необходимого сечения вчерне всех горных выработок, кроме толщины крепи и забутовки, должны учитываться смещения пород внутрь выработки: в случае применения жестких крепей — за период до их возведения; крепей ограниченной податливости — за период до исчерпания податливости крепи; податливых крепей — за весь срок службы выработки.

2.4.    Выбор способа поддержания и параметров крепи должен производиться с учетом изменчивости механических свойств пород, а также трещиноватости и обводненности горного массива, пересекаемого выработкой. При колебаниях расчетной прочности пород в пределах ±20% горный массив допускается считать однородным и принимать на всем протяжении выработки одинаковые способы и параметры поддержания. При большом различии свойств массива, особенно на участках с неустойчивым или весьма неустойчивым состоянием пород, с повышенной трещиноватостью и обводненностью, вопросы поддержания выработки должны решаться отдельно по участкам.

2.5.    Основными исходными геомеханическими показателями, определяющими выбор способов и параметров охраны и поддержания горных выработок, являются напряженное состояние и механические свойства горного массива в месте расположения выработки с учетом их изменения под воздействием горных работ и других

10

естественных и горнотехнических факторов в течение всего срока службы выработки.

2.6.    До проведения выработок напряженное состояние горного массива определяется, в первую очередь, глубиной от поверхности Я, а также воздействием на него тектонических процессов и ряда других факторов, степень влияния которых неодинакова для равных бассейнов, месторождений и их участков.

Количественный учет влияния тектонических процессов и других факторов на повышение напряженного состояния горного массива по сравнению с определяемым от собственного веса толщи пород до поверхности следует производить по расчетной (приведенной) глубине Яр, принятой ЙР = 1,5Н для бассейнов и месторождений, расположенных в районах современных тектонических процессов, а также для всех остальных бассейнов и месторождений на участках под склонами гор, в замковых частях складок и в области влияния крупных тектонических нарушений. В остальных условиях, т. е. для большей части основных бассейнов и месторождений страны, Ир принимается равной Н.

В слоях пород с напорными водами величина естественного гидростатического напора должна определяться на основании гидрогеологических исследований.

2.7.    Учет изменения напряженного состояния горного массива под воздействием горных работ и других факторов производится с помощью соответствующих эмпирических коэффициентов.

2.8.    Механические свойства горного массива определяются механическими свойствами слагающих его пород, а также степенью ослабления массива слоистостью, эндогенной и экзогенной трещиноватостью, увлажнением, влияние которых неодинаково для разных бассейнов, месторождений и их участков. В связи с невозможностью прямого определения механических свойств горного массива в качестве его количественного показателя в Указаниях принята расчетная (приведенная) прочность пород на сжатие Rc, вычисляемая путем умножения предела прочности пород на сжатие «в куске» Rc, устанавливаемого экспериментально по испытаниям образцов слагающих массив пород, на соответствующие эмпирические коэффициенты, принимаемые на основании геологического изучения слоистости, трещиноватости и обводненности горного массива.

2.9.    Для решения инженерных задач охраны и поддержания горных выработок механические свойства пород, структура и тектоническая нарушенность горного массива должны изучаться в объеме, предусмотренном следующими действующими в отрасли нормативами:

— Временные технические требования угольной промышленности к геологоразведочным работам и исходным геологическим материалам, представляемым для проектирования нового строительства и реконструкции шахт и разрезов (изд. МУП СССР, 1970).

11

—    Методические указания по определению гидрогеологических параметров при разведке и освоении угольных месторождений

(изд. ВНИМИ, Л., 1974).

—    Методические указания по оценке влияния разрывных нарушений на полноту выемки угля на сильно нарушенных месторождениях (изд. ВНИМИ, Л., 1975).

3. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ШАХТНЫЕ СТВОЛЫ

Основные положения

3.1.    При проектировании и сооружении вертикальных шахтных стволов необходимо обеспечивать их рабочее состояние в течение всего срока службы с высокой степенью надежности.

3.2.    Надежные условия эксплуатации шахтных стволов обеспечиваются правильным их расположением на шахтном поле, мерами охраны от вредного влияния очистных и других выработок, применением рациональной технологии и последовательности сооружения ствола, мер по упрочнению массива, использованием рациональной крепи, гарантирующей необходимую ее прочность и стойкость материала к агрессивным воздействия!^ окружающей среды в течение всего срока службы ствола.

3.3.    Выбор места расположения шахтных стволов должен производиться с таким расчетом, чтобы они по возможности не пересекали крупных тектонических нарушений, напорных водоносных горизонтов и карстов и были удалены от источников питания подземных вод.

Шахтные стволы, особенно главные с подъемными установками, для исключения оставления предохранительных околоствольных целиков, следует при технической возможности и экономической целесообразности располагать за пределами шахтных полей или угленосных площадей на расстояниях, определяемых в соответствии с Правилами охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок (преимущественно при разработке крутых пластов), или на ранее полностью отработанных площадях. Следует планировать предварительную до проходки или углубки ствола полную выемку угля в районе расположения стволов.

3.4.    При расположении в пределах шахтных полей стволы должны охраняться предохранительными целиками угля с размерами в соответствии с Правилами охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных и сланцевых месторождениях или целиками сокращенными по простиранию в соответствии с приложением 2 настоящих Указаний. В последующем при погашении ствола, а в определенных

13

условиях и в период его эксплуатации, в проектах необходимо предусматривать извлечение угля из околоствольных целиков. В период эксплуатации ствола выемку целиков следует предусматривать преимущественно для вентиляционных и вспомогательных стволов в условиях разработки пологих пластов.

3.5.    При проведении ствола в условиях сжимающихся пород в результате водопонижения, в подработанном массиве или через целики с размерами, меньшими указанных в п. 3.4, а также в случае планирования выемки околоствольных целиков в период эксплуатации ствола при ожидаемых деформациях больше допускаемых для крепи и армировки должны быть предусмотрены конструктивные элементы защиты в соответствии с настоящими Указаниями.

3.6.    Для исключения вредного влияния на ствол околоствольных выработок необходимо руководствоваться следующими положениями:

—    сопряжения выработок со стволом не должны располагаться в зонах крупных тектонических нарушений, в слабых породах и в напорных водоносных горизонтах; сопряжения следует располагать, как правило, вкрест простирания;

—    выработки, не сопрягающиеся со стволом, должны располагаться от него на расстоянии не менее 20 м;

—    околоствольные выработки на расстоянии не менее 50 м от ствола должны крепиться жесткой крепью;

—    погашаемые околоствольные выработки на расстоянии от ствола не менее 20 м должны быть заложены тощим бетоном, а до 50 м — мелкокусковатой породой;

—    сопрягающиеся со стволом выработки на расстоянии до 20 м от него и приствольные камеры должны проводиться и крепиться одновременно с возведением постоянной крепи ствола на расстоянии не менее 15 м выше и ниже сопряжения.

3.7.    Принимаемые размеры околос:вольных предохранительных целиков и планирование их сокращения и выемки должны быть согласованы с мерами охраны других выработок и сооружений на поверхности.

3.8.    Выбор типа, параметров крепи и способов охраны стволов производится в такой последовательности:

—    оцениваются геологические и гидрогеологические характеристики толщи пород и на этой основе с учетом общих положений Указаний принимается наиболее приемлемое по условиям эксплуатации расположение ствола и его сопряжений с околоствольными выработками;

—    определяются ожидаемые деформации пород околоствольного массива под влиянием водопонижения, старых горных работ и планируемой выемки угля в пределах околоствольных предохранительных целиков в период до погашения ствола;

—    на основании сравнения ожидаемых деформаций пород око-ло^твольного массива с допускаемыми для различных типов крепи

14

устанавливается класс условий поддержания: в недеформирующем-ся или в деформирующемся массиве;

—    оценивается устойчивость обнажения пород в стволе и вычисляются расчетные нагрузки на различную крепь;

—    выбирается тип крепи и рассчитываются ее параметры;

—    для участков стволов., расположенных в деформирующемся массиве, определяются способы конструктивной защиты крепи и армировки и параметры элементов защиты.

Определение условий поддержания стволов

3.9.    В зависимости от расположения ствола относительно горных работ и принятых мер охраны выделяют следующие два, принципиально отличных друг от друга класса условий поддержания, в которых будут находиться данный ствол или его участок в период проходки и в процессе эксплуатации:

—    поддержание ствола в недеформирующемся массиве горных пород, т. е. при отсутствии его оседания под воздействием уплотнения пород в результате водопонижения и при отсутствии сдвижения в результате ведения горных работ;

—    поддержание ствола в деформирующемся массиве в результате водопонижения и ведения горных работ.

Проектирование ведется по наиболее опасному периоду поддержания ствола, включая выемку целиков, если она предусматривается.

3.10.    к классу поддержания стволов в недеформирующемся массиве относятся условия, когда участок ствола расположен в непод-работанном массиве при охране угольными целиками, построенными по Правилам охраны, или целиками сокращенных размеров в соответствии с приложением 2 настоящих Указаний и при отсутствии уплотняющихся под влиянием водопонижения пород.

В этих случаях расчет осадок и сдвижения пород не производится.

3.11.    При наличии в пересекаемой стволом толще уплотняющихся под влиянием водопонижения пород, а также при выемке околоствольных целиков до погашения ствола разделение на классы поддержания в недеформирующемся и в деформирующемся массиве производится на основе расчета ожидаемых деформаций около-ствольного массива.

При значении ожидаемых деформаций меньше допускаемых, для принятых без конструктивных элементов защиты крепи и армировки, участок ствола считается поддерживаемым в недеформирующемся массиве.

При значении ожидаемых деформаций больше допускаемых участок ствола считается поддерживаемым в деформирующемся массиве.

3.12.    Участки ствола на пересечении со старыми горными работами на расстоянии в кровлю пласта 6т и в почву 2т

15

считаются поддерживаемыми в условиях деформирующегося массива.

На этих участках расчетные деформации сжатия в период активной стадии сдвижения определяются в соответствии с приложением 3 настоящих Указаний, а после ее завершения принимаются равным 2*10-?

3.13.    Расчет ожидаемых деформаций уплотнения пород при водопонижении производится в соответствии с «Временными указаниями по определению гидрогеологических параметров при разведке и освоении угольных месторождений» (изд. ВНИМИ, Л., 1974).

3.14.    Расчет ожидаемых деформаций околоствольного массива при выемке околоствольных целиков производится по приложению 3 настоящих Указаний.

3.15.    Значения допускаемых деформаций околоствольного массива, при достижении которых необходимо конструктивное приспособление жестких крепи и армировки к сдвижению массива, принимаются следующими:

а)    средний уклон равным 2 Ю“3, максимальный на отдельных участках — 5*10“3;

б)    максимальная кривизна оси ствола 0,33*10 ~3, радиус кривизны R=3000 м;

в)    относительные деформации укорочения (вертикальное сжатие) для крепи — по табл. 1, для армировки — равными 1 * 10 ;

Таблица 1

Крепь

Вертикальные относительные допускаемые деформации сжатия, &z' Ю"3

Монолитная бетонная и сплошная металлическая ........

0,62

Кирпичная ...........

0,73

Металлическая тюбинговая ....

1,00

Железобетонная тюбинговая . . .

2,00

г)    относительные деформации удлинения (вертикальное растяжение) для крепи — согласно СНиП для соответствующих материалов крепи;

д)    относительные горизонтальные деформации для крепи — по табл. 2, а для армировки — по табл. 3.

Оценка устойчивости пород

3.16. По степени устойчивости породы в обнажении у ствола на различных участках разделяются на следующие категории: устойчивые, средней устойчивости, неустойчивые и весьма неустойчивые.

16

Горизонтальные относительные допускаемые деформации 6х‘‘ Ю'3

Крепь

в известняках

в песчаниках

в аргиллитах и алевролитах

в угле

Монолитная бетонная

0,10

0,15

0,25

0,30

Металлическая сплош

ная .......

0,40

0,30

0,60

1,20

Кирпичная .....

0,20

0,15

0,15

0,15

Металлическая тюбин

говая .......

0,40

0,90

0,90

1,00

Сборная железобетон

ная тюбинговая .

0,60

1,20

0,90

0,90

Таблица 3


Допускаемые для армировки горизонтальные относительные деформации, £х- 10 3

в известняках

в песчаниках

в аргиллитах и алевролитах

в. угле

Без

0,25

0,15


Диаметр

ствола,

м


промежуточных опор

0,35    0,35

0,20    0,30


0,65

0,35


5

8


5

При двух промежуточных опорах

0,55

0,70

0,70

1,40

0,30

0,45

0,55

0,75

8

3.17.    Оценка устойчивости производится дифференцированно для участков ствола, пересекающих породы разной прочности рс мощностью слоя более 0,5 м, по расчетной прочности пород Rc.

Расчетная прочность определяется по следующей формуле:

Rc=Rc fo>    (1)

где Rc — предел прочности на одноосное сжатие пород слоя «в куске»; f0 — коэффициент структурного ослабления пород слоя в массиве, принимаемый по табл. 4.

При различии расчетной прочности в смежных слоях в пределах ±20% породы считаются однородными и объединяются в один участок. Расчетная прочность пород участка принимается по минимальному значению прочности слагающих его слоев без слоев мощностью менее 0,5 м.

3.18.    Породы относятся к неустойчивым в местах пересечения ранее выработанных пространств на расстояние 2т в почву и 6т в кровлю, а при выемке целиков — 2т в почву и Ют в кровлю при работе с закладкой или 20т — с обрушением.

17

Таблица 4

Степень

трещиноватости

(блочности)

массива

Средний размер отдельностей, м

Характерис

тика

прочности

fo

Практически монолитные (исключитель

>1.5

Весьма

0,9

но крупноблочные)

прочные

Малотрещиноватые (весьма крупноблоч

1.0-1,5

Прочные

0,8

ные)

Среднетрещиноватые (крупноблочные)

0,5 ■-1,0

Средней

0,6

прочности

Сильнотрещиноватые (среднеблочные)

1_0

o'

1

Слабые

0,4

Чрезвычайно трещиноватые (мелкоблоч

<0,1

Весьма сла

0,2

ные)

бые


3.19, Степень устойчивости коренных пород определяется по номограмме (рис. 1).

Значения глубины расположения участка и прочности пород на номограмме являются расчетными, определяемыми по пп. 2.6 и 3.17, а для оговоренных ниже случаев — приведенными.

Для деформирующегося массива в зоне опорного давления используется приведенная глубина, которая определяется по формуле:


Н


р

п


чН


р


(2)


где


нр


— расчетная глубина в соответствии с п. 2.6;


к


(Г К~


3(k„-1)hn

2Н ctg А

v


kQ =3,4(1—cos arc


STT);


hn — расстояние по оси ствола от пласта до рассматриваемого поперечного сечения; Н — глубина залегания пласта в месте его пересечения стволом; 6^ — угол сдвижения или граничный угол в разрезе по простиранию в соответствии с Правилами охраны для построения предохранительного целика на данной глубине; £10 — сумма размеров целика под данный ствол в его створе в плоскости пласта по простиранию и по линии падения—восстания, построенного по Правилам охраны; ZI — то же фактического целика. Если фактические размеры целика в какую-либо сторону от ствола больше нужных под данный ствол по Правилам охраны, то в расчет принимается размер, необходимый для данного ствола.

Для крутого и наклонного падения используется приведенная прочность пород Rc, определяемая по формуле:


18


Рис. 1. Номограмма для определения нормативных нагрузок на крепь стволов и предельной глубины устойчивости пород:


I — при параллельном и последовательном способах проходки; II — при совмещенном способе проходки;    область    устойчивого    состояния    сопряжений


19


УДК 622.268:622.831.31

Укамяня по рациональному расположению, охране н поддержанию горных

■наработок на угольных шахтах СССР. (Изд. 2-е). Л., 1978, с. 212 (М-во угольной пром-сти СССР. Всесоюз. науч.-исслед. ин-т горн, геомех. и маркшейд. дела).

«Указания...» регламентируют выбор места расположения, способов и параметров охраны и поддержания всех вскрывающих и подготавливающих угольные пласты к разработке горных выработок при проектировании, строительстве и эксплуатации шахт Министерства угольной промышленности СССР.

Принимаемые согласно положениям «Указаний...» решения должны удовлетворять отраслевым правилам безопасности и технической эксплуатации, специальным инструкциям по безопасному ведению горных работ в особых условиях, а также типовым технологическим схемам подготовительных и очистных работ.

Настоящее издание «Указаний...» дополнено главой «Охрана и поддержание подготовительных выработок при разработке свиты пологих и наклонных тонких и средней мощности пластов» и разъяснениями к первому изданию «Указаний...».

Ил. 70, табл. 64.

(^) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела ВНИМИ, Л., 1978

fvc — - )

1 +0.5 sin oo    (3)

где cCr — угол падения пород.

Для участков, находящихся в зонах подработки до высоты 30т

Rnn

с , определяемая по формуле:

Rn; =RPck.    (4)

Коэффициент к находится по табл. 3 в зависимости от кратности отношения h/m при выполнении условия 6^ h/m ^50, где h — расстояние рассматриваемого участка от отработанного пласта, m —- мощность пласта (при закладке — эффективная мощность).

Г а 6 .1 н и а .3

h/m

6

10

1.3

20

25

30

35

40

45

50

к

0,46

0,5

0,5.3

. 0,6

0,65

0,71

0,77

0,84

0,02

1

Определение расчетных нагрузок на крепь

3.20. Расчетная горизонтальная нагрузка на крепь устьев стволов в малосвязных и глинистых породах наносов у земной поверхности с учетом пригрузки от сооружений определяется по формуле:

где куСТ — безразмерный коэффициент, принимаемый равным 2 при расстоянии более 20 м от проемов в крепи и 3,4 — менее 20 м; — объемный вес пород; rQ — радиус ствола в свету; Р — угол внутреннего трения пород; И — глубина рассматриваемого участка от поверхности;

t —2 tg р tg(* - 4 у,

рпов макс— наибольшая суммарная пригрузка от веса зданий и сооружений; рг — гидростатическая нагрузка от подземных вод.

20

Наименование величины

Обозначение и размерность

Горнотехнические условия


H,    м

С6,градус т, м t, ч, сут, мес

I,    м

L, м Р ,градус hH, м

Глубина от поверхности .........

Угол падения (залегания) пород и пластов .    .

Мощность пластов и породных слоев .    .    .    .

Время .................

Ширина предохранительных целиков .    .    .    .

Расстояние между смежными параллельными выработками ...............

Угол между сопрягающимися и пересекающимися выработками...........

Расстояние от выработки до надрабатывающего

пласта ................

Расстояние от выработки до подрабатывающего

пласта ................

h, м Ь, м г, м d, м

Площадь сечения выработок........

Высота выработки............

Ширина выработки ...........

Радиус сечения выработки.........

Диаметр сечения выработки........

пород «в куске»

у , том3, кгс/см3 Rc, тс/м2, кгс/смR?, тс/м2, кгс/смЕ, тс/м2, кгс/см2

р ,градус

Механические свойства угля и

Объемный вес ............

Предел прочности пород на сжатие .    .    .    .

Расчетная прочность пород .......

Модуль упругости (деформации).....

Коэффициент Пуассона.........

Угол внутреннего трения ........

вижения пород р, тс/мU, мм v, мм/сут

Проявления горного давления и сд

Расчетное давление пород на крепь выработки

Смещение пород в выработку.......

Скорость смещения пород в выработку .... Относительные деформации сжатия и растяжения массива..............

р, тс Д , мм П, 1/м, 1/мg , ММ) см

Крепи выработок

Несущая способность крепи и штанг.....

Допустимая (предельная) податливость крепи

Плотность установки крепи........

Толщина крепи.............

Наименование величины

Обозначение и размерность

Расчетные коэффициенты

Прочность и деформируемость пород .    .    .

f

к

п

Горнотехнические и геологические условия Нормативно-расчетные........

Условные обозначения величин для конкретных условий имеют дополнительные знаки, например: Н" - расчетная (приведенная) глубина от поверхности.

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшими условиями высокоэффективной и безопасной работы угольных шахт являются обеспечение рабочего состояния всей сети горных выработок от поверхности до очистных забоев с минимальными затратами на их проведение и поддержание и снижение потерь угля в недрах.

Актуальность обеспечения рабочего состояния горных выработок постоянно возрастает в связи с переходом горных работ на шахтах СССР на большие глубины. С увеличением глубины интенсивно возрастает горное давление, поэтому применяемые способы охраны и крепи во многих случаях, особенно при расположении выработок на больших глубинах в слабых породах, не обеспечивают их безремонтного поддержания или приводят к значительным потерям угля в целиках.

Выполненные в последние годы научно-исследовательские и опытно-промышленные работы показали, что даже на больших глубинах возможно обеспечить в различных горно-геологических условиях безремонтное поддержание горных выработок со снижением потерь угля за счет правильного выбора расположения выработок, способа их охраны и крепи. Однако практическое использование имеющихся прогрессивных разработок в проектных институтах, шахтостроительных организациях и на шахтах затруднялось из-за отсутствия единого отраслевого документа, регламентирующего расположение, охрану и поддержание горных выработок.

Настоящие Указания составлены ВНИМИ по заданию Минуглепрома СССР с целью принятия при проектировании, строительстве и эксплуатации угольных шахт отрасли наиболее рациональных и прогрессивных способов охраны и средств поддержания горных выработок, обеспечивающих в большинстве условий их безремонтное поддержание в течение всего срока службы и минимальные потери угля.

Указания составлены на основе анализа и обобщения научно-исследовательских и опытно-промышленных работ, выполненных на шахтах отрасли ВНИМИ и его филиалами, ИГД им. А. А. Скочинского, ДонУГИ, ПечорНИИпроектом, КНИУИ, КузНИУИ, ПНИУИ, ВНИИОМШСом, КузНИИшахтостроем, ЛГИ, МГИ, КГМИ, СГИ, ДПИ, КузПИ, КарПИ, ИГМ им. Г. А. Цулукидзе, АН Грузинской ССР, ИФ и МГП АН Киргизской ССР и ИГД СО АН СССР. При составлении Указаний также учтены предложения и замечания управлений и организаций Минуглепрома СССР. Указания одобрены и рекомендованы НТС Госгортехнадзора СССР.

5

Работа по составлению Указаний выполнена большим коллективом сотрудников ВНИМИ и его филиалов с привлечением специалистов в области охраны и поддержания выработок других перечисленных институтов под обц&им руководством К. А. Ардашева, а также А. М. Козела (стволы), Ю. М. Басинского (околоствольные и магистральные выработки) и Н. П. Бажина (подготовитель-ные выработки).

1. ОБЛАСТЬ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1.    Настоящие Указания применяются при проектировании, сооружении и эксплуатации всех основных вскрывающих и подготавливающих угольные пласты к разработке горных выработок. К таким выработкам относятся:

—    шахтные стволы;

—    капитальные выработки околоствольных дворов и магистральные выработки шахт (главные квершлаги, штреки, уклоны и бремсберги);

—    основные полевые и пластовые подготовительные выработки (этажные, панельные и блоковые квершлаги, штреки, уклоны и бремсберги);

—    подготовительные пластовые выработки выемочных участков (штреки, скаты).

1.2.    Область действия Указаний применительно к шахтным стволам распространяется на вертикальные стволы различного назначения диаметром до 9 м, сооружаемые в следующих условиях:

—    вне зон крупных тектонических нарушений и крупных источников питания подземных вод при обычных способах проходки и крепления стволов (без тампонажа или с тампонажем пород);

—    во всех характерных для угленосных толщ породах и на глубинах не свыше 1200 м, на которых пересекаемые стволом породы не переходят в обнажении в весьма неустойчивое состояние;

—    с залеганием пород от пологого до крутого, разрабатываемые пласты любой мощности, охрана стволов предохранительными око-лоствольными целиками с размерами в соответствии с действующими Правилами и сокращенными размерами согласно настоящим Указаниям;

—    с залеганием пород до 18° и мощностью пластов до 2,5 м при работе с обрушением и до 8 м при работе с закладкой при проведении ствола по ранее подработанным породам, а также при частичной или полной выемке предохранительных околоствольных целиков на глубинах свыше 150 м.

1.3.    Область действия Указаний применительно к выработкам околоствольных дворов и магистральным выработкам шахт распространяется на все горизонтальные и наклонные выработки

7

сечением до 30 м2 с любым расположением относительно залегания пород, сооружаемые в следующих условиях:

—    вне зон крупных тектонических нарушений и напорных водоносных горизонтов при обычных способах проходки и крепления выработок;

—    во всех характерных для угленосных толщ породах, за исключением размокающих глинистых пород с пределом прочности на сжатие меньше 200 кгс/см2;

—    на глубинах до 1500 м с залеганием пород от пологого до крутого;

—    при охране выработок предохранительными целиками и расположении их друг от друга на расстояниях, при которых исключается вредное воздействие смежных выработок и опорного давления от очистных работ.

1.4.    Область действия Указаний применительно к основным полевым и пластовым подготовительным выработкам распространяется на все горизонтальные и наклонные выработки сечением до 20 м2 с любым расположением относительно залегания пород, сооружаемые в следующих условиях:

—    вне зон крупных тектонических нарушений и напорных водоносных горизонтов при обычных способах проходки и крепления;

— во всех характерных для угленосных толщ породах;

— на глубинах до 1500 м с залеганием пород от пологого до крутого;

—    при способах охраны выработок и их расположении друг от друга на расстояниях, обеспечивающих при податливой крепи отсутствие на них вредного влияния смежных выработок и очистных работ.

1.5.    Область действия Указаний применительно к подготовительным выемочным пластовым выработкам распространяется на все горизонтальные, наклонные и крутые выработки сечением до 20 м2, сооружаемые в следующих условиях:

—    вне зон крупных тектонических нарушений с большими притоками воды при обычных способах проходки и крепления выработок;

—    в углях и вмещающих породах любой прочности;

—    на глубинах от поверхности до 1500 м с залеганием пород от пологого до крутого;

—    при различных бесцеликовых способах охраны выработок (поддержание на границе с выработанным пространством, проведение вприсечку к выработанному пространству, поддержание в выработанном пространстве) и при охране выработок угольными целиками небольших размеров.

1.6.    Для всех горных выработок область применения Указаний ограничивается условиями правильного ведения горно-подготовительных работ, т. е. выполнения предусмотренных технологией требований к сечению контура проводимых выработок и возведению

8

крепи, а также установленных требований к эксплуатации выработок в течение всего срока их службы.

1.7.    Предусмотренные для области действия Указаний способы и параметры охраны и поддержания горных выработок следует считать обязательными. В случае принятия других решений, вызванных производственной необходимостью, они должны быть соответствующим образом обоснованы и согласованы с ВНИМИ и технологическими бассейновыми НИИ Минуглепрома СССР.

1.8.    При сооружении горных выработок на шахтах в условиях, отличающихся от приведенных в пп. 1.2—1.5, выбор способов и параметров их охраны и поддержания, технологии проведения и конструкций крепи должен производиться на основе рекомендаций специализированных организаций (ВНИМИ, ВНИИОМШС, Куз-НИИшахтострой) и технологических бассейновых НИИ Минуглепрома СССР в соответствии с настоящими Указаниями.