тттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттш

я«авйЯ1Пннпп1нпн|1йН|!Пд||

щт

И

■Mini

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА (ВНИМИ) МИНУГЛЕПРО-МА СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЗАЦИИ И МЕХАНИЗАЦИИ ШАХТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА (ВНИИОМШС) МИНУГЛЕПРОМА СССР

---

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК И РАСЧЕТУ КРЕПИ

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1983

тываться в соответствии с нормами технологического проектирования и другими отраслевыми нормативными документами, утвержденными в установленном, порядке.

Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания

1.21(1*8). Инженерные изыскания для проектирования и строительства выработок следует выполнять а соответствии с требованиями главы СНиЕГ по инженерным изысканиям для строительства, а также с учетом особенностей подземного строительства, предусмотренных настоящими нормами.

1.22(1.9). Исходные инженерно-геологические материалы для проектирования выработок должны включать следующие данные: геоморфологию места намечаемого расположения проектируемой выработки, включая стратиграфию и тектонику массива горных пород, а при необходимости и топографию земной поверхности;

литологическую характеристику пород массива; результаты испытаний механически* свойств пород массива; гидрогеологическую характеристику массива, характеристику его газоносности и, при необходимости, геокриологические данные.

Степень детальности перечисленных исходны* данных должна повышаться путем уплотнения сетки разведочных скважин по мере приближения к месту расположения проектируемой выработки.

1.23.    При проектировании выработки вблизи уже существующих выработок (открытых или подземных, вскрывающих или очистных) материалы должна включать сведения о месте их расположения и возможном влиянии на проектируемую выработку в отношении изменения исходного состояния горного массива, обводнения выработки, а также характеристик состава, строения и свойств горных до-, род вокруг этих выработок.

1.24.    Данные о рельефе и гидрологии земной поверхности, а также геокриологические данные включаются в состав инженерногеологических материалов в случаях их существенного влияния на строительство или эксплуатацию проектируемой выработки. Например, для выработок неглубокого заложения и шахтных' стволов^не-обходимы данные о водоемах и водотоках на поверхности и о характеристиках зон многолетней мерзлоты.

1.25.    Детальность инженерно-геологических материалов обеспечивается:

представительностью исходных данных в отношении мест проектируемого заложения выработки;

достаточностью и надежностью этих данных для учета при про-ейтиробании всех факторов, от которых зависят проектное решение и его необходимая точность.

Повышение- степени детальности, а также представительности исходных данных наряду с уплотнением сетки разведочных скважин осуществляется путем повышения детальности инженерно-геологических материалов по интервалам глубины скважин вблизи горизонта расположения проектируемой выработки.

за

1.26(1.10). Исходные данные для проектирования выработок получаются путем:-

использования имеющихся фондовых данных о результатах проведенной геологической разведки (предварительной, _% детальной, доразведки) и маркшейдерско-геодезических съемок;

проведения геологических, гидрогеологических и других работ инженерно-геологических изысканий, включая бурение инженерно-геологических скважин непосредственно в местах предполагаемого расположения проектируемых выработок.

При проведении инженерных изысканий должно предусматриваться бурение:

вертикальных контрольно-стволовых скважин для каждой проектируемой вертикальной выработки;

вертикальных или наклонных скважин по осевым лийиям горизонтальных и наклонных магистральных выработок;

горизонтальных опережающих скважин в направлении проектируемых выработок вкрест простирания массива пород.

1.27: Содержание фондовых материалов геологической разведки и маркшейдерско-геодезических съемок должно соответствовать утвержденным' ГКЗ при СМ СССР инструкциям.

ПрН проектировании выработок на действующих или реконструируемых, предприятиях в качестве фондовых материалов целесообразно использовать имеющиеся материалы геологической и маркшейдерской служб предприятия.

1.28. Данные фондовых материалов используются для предварительной проработки вариантов размещения выработок и определения на этой основе необходимого состава и объемов проведения инженерногеологических, гидрогеологических и других изысканий, содержание которых устанавливается программой (заданием) отдельно по всем выработкам и по предприятию в целом.

*1.29. В целях получения, представительных исходных данных для проектирования вертикальных шахтных стволов по каждому месту заложения проходимого нли углубляемого ствола предусматривается, как правило, бурение одной вертикальной контрольностволовой скважины на расстояний-не более 10-=-15 м от оси проектируемого ствола.

При проходке (углублении) вертикального ствола на месторождении с невыдержанными условиями залегания (гр. 3 по классификации ГКЗ) или на участке месторождения с относительно выдержанными условиями (гр. 2 по ГКЗ), но с крутым или наклонным падением или с геологическими нарушениями в радиусе до 100 м от оси ствола, число контрольно-стволовых скважин рекомендуется увеличить до двух или трех на шахтный ствол. При двух скважинах их располагают' в плане по профилю, -направленному вкрест простирания пород, причем одна из них располагается не далее 10—15 м от оси ствола, а другая —не менее чем в 20 и не более чем в 50 м от первой. При трех скважинах их располагают в плане треугольником, наибольший угол которого не превышает 95^е;' в вершине этого угла бурят ближайшую (не далее 10—15 м от оси ствола) скважину, а две другие — по профилям, располагаемым в направлении простирания и вкрест простирания пластов, с расстояниями между скважинами неявнее 20 и не более 50 м.

При проходке сближенных «вертикальных шахтных стволов с' расстояниями .мажду^их осями не более 1б0 м одна из указанных

II

двух, или две из трех контрольных» скважин, на.каждый* ствол принимаются общими для обоих сближенных стволов^

Контрольно-стволовые скважины бурятся, не менее чем на 15 м глубже проходимого^>(углубД?1емого) ,шахтного ствола.

1.30.    В, целях у получения представительных исходных- данных для проектирования горизонтальных .и .наклонных выработок! и II классов, значимости _:(см; табл.: 1 Руководства), проходимых вкрест простирания пород .либо на.участках,-с невыдержанными условиями залегания (грг 3 поиклаесификации^ГКЗ), рекомендуется бурить вдоль'оси,.выработки, опережающую скважину. Длина скважины принимается.с, расчетом на превышение проектной длины выработки до 30 м.

Если бурение опережающей скважины не предусматривается [например, при проектировании выработок Ш или IV классов значимости (см. табл. 1 Руководствалибо проходимых в направлении простирания^ слоев массива с выдержанными условиями залегания], то целесообразна бурить с дневной поверхности или из имеющихся выработок по профилю- оси выработки по всей ее длине ряд вертикальных- (или наклонных) скважинг Расстояние между скважинами в ряду рассчитывается на вскрытие всех пересекаемых выработкой слоев массива и ожидаемых по фондовым данным тектонических нарушений. Для выработок* проходимых. по простиранию участка массива с выдержанными условиями залегания, это расстояние не должно быть больше 200 м. Длину скважин назначают с расчетом на бурение до 30 м ниже горизонта проектируемой выработки.

1.31.    При бурении скважин инженерных изысканий их конструкция, технология и режим бурения должны обеспечить выполнение условий;* необходимых для получения данных- о строении и составе массива, физико-механических свойствах и нарушенности слагающих его пород по всем скважинам-изысканий-и^ гидрогеологических данных, в том числе: установление .мест расположения контактов между слоями пород, послойное их литологическое оли* сание; максимально возможный выход представительного керна в интервалах, включающих массив лород от 100 м выше и до 30 м ниже намечаемого горизонта расположения проектируемой¹ выработки и определение по керновым пробам показателей физико-механических свойств и наруЩениости, пород..

1.32.    В составе инженерных изысканий непременно предусматриваются работы по контролю данных изысканий* устанавливаемых по результатам бурения скважин, состоящие из выполнения в.период: проходки проектируемых выработок:

геологического описания фактического сложения массива,** состава и трещиноватости пород в стенках выработок с отбором, проб-этих пород и. определением их физико-механических» Свойств;-

наблюдений: за проявлениями горного давления t в» соответствии с рекомендациями п. 1Л9 и прил. 1 настоящего Руководства;

гидрогеологических, а при* необходимости и - геокриологических наблюдений и измерений .фактических водопритоков. и т. п.

При выявлении существенного отличия контрольных данных от принятых в качестве исходных при проектировании необходим оперативный пересмотр проектных решений.

I    1.33(1Л1).'    Стратиграфические    и    тектонические    данные    сло-

J жения массива горных пород, а также даяные-оо их литологи-

15

ческом составе должны устанавливаться в основном из имеющихся материалов геологической разведки по сетке скважин и по скважинам, размещенным вблизи мест расположения вскрывающих выработок.

Эти данные контролируются и уточняются результатами геологических работ инженерных изысканий.

Указанные данные должны содержать привязанные к маркшейдерской сети параметры залегания (глубина, мощность, угол падения, азимуты простирания, выдержанность) всех литологи-чески-различающихся пластов, слоев и других морфологических элементов, а также сведения о подработке горного массива, его сдвижениях и деформациях.

Литологическая характеристика пород должна быть дана для пластов (слоев) в интервале и с детальностью, указанными для стратиграфических и тектонических данных. Эта характеристика должна включать установление типа и наименования пород с учетом имеющихся на месторождении (в бассейне) классификаций литогенетических типов пород, а также характеристик, определяющих этот тиц. Тщательно и подробно должны быть установлены параметры залегания, а также вещественного состава и структурной нарушенности слабых слоев и прослоев-, склонных к выдавливанию и пучению, а также контактов .морфологических элементов с малой степенью связности (зеркала скольжения, трещины, разрывы и др.).

Материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать данные о тампонаже разведочных скважин, а также о наличии и состоянии ранее пройденных выработок.

1.34.    Геоморфологическая оценка по данным разведки района расположения проектируемых выработок включает:

указание об отнесении района к регионам (месторождениям, бассейнам) существенных современных тектонических процессов с данными, об их количественных показателях;

геоморфологическую характеристику массива горных пород, включая рельеф и Гидрологию дневной поверхности, с установлением группы геологической выдержанности по классифакции ГКЗ при СМ СССР; определение показателя тектонической нарушенности дизъюнктивами горного массива, определяемого по суммарной' протяженности разрывных нарушений (в м на 1 га) на площади 4— б га в местах проектируемого размещения- выработок.

Например, поля шахт Донецкого и Карагандинского бассейнов характеризуются, в основном, нарушенностью в пределах до 150 м на 1 га; для большей части Прокопьевско-Киселевского района — 150—250‘М на 1 га.

1.35.    Параметры строения и литологические характеристики массива горных пород по контрольно-стволовым скважинам и по скважинам вдоль оси проектируемых горизонтальных и наклонных выработок, опережающим их проходку, изучаются по всей длине этих скважин, а по вертикальным (наклонным) скважинам инженерных изысканий, пробуренным по профилю осевых линий горизонтальных и наклонных выработок, — в интервалах глубин от 100 м выше до 30 м ниже намечаемого горизонта расположения проектируемой выработки.

Исходные данные по этим скважинам, интервалам должны содержать:

литолого-петрографическое описание (литотип) всех морфологи-

13

ческих элементов¹ (слоев, лннз, пластов и т. п.) при их толщине более 0,1 м;

регистрацию мест расположения и ориентировки в пространстве все* контактов между морфологическими элементами массива с характеристикой связности этих контактов и выявлением контактов с малой связностью: зеркально-гладких со следами скольжения и примазками глинистых и чешуистых минералов, включая углисто-глинистые прослои мощностью до 0,1 м.

1.36(1,12). Физико-механические свойства и структурная ларушенность пород должны определяться в интервалах по мощности залегания:

ДО‘20 м выше и до 10 м ниже горизонта намечаемого расположения выработки— детально для всех слоев, пластов, прослоев мощностью свыше 0,3 м и для представителей всех литоти-пов слоев мощностью от 0,1 до 0,3 м;

от 20 до 100 м выше и от 10 доЗОм ниже горизонта намечаемого расположения выработки—укрупненно для представителей всех имеющихся литотипов поррд слоев мощностью свыше 1 м.

Для вертикальных контрольно-стволовых скважин детальное изучение физико-механических свойств и структурной нарушен-ности пород должно быть выполнено по всему интервалу бурения.

Для всех, изученных слоев, пластов, прослоев и прочих морфологических* элементов должны быть выполнены механические испытания керновы* проб и установлены средние значения сопротивления пород одноосному сжатию, а также плотности, естественной влажности, коэффициента сцепления, угла внутреннего Трения, модуля упругости, коэффициента Пуассона.

Данные о структурной нарушенности горных пород следует Устанавливать по их керну для указанных выше интервалов. Должны определяться число, генетический тип и морфология системы трещин, оценка их частоты, ориентировка в пространстве, прерывистость, величина раскрытия и степень связности трещин, наличие и состав связующего, наличие поверхностей с малой связностью (с глинистыми заполнителями, зеркала скольжения и др.).

1.37. В качестве проб пород для определения показателей их свойств могут использоваться:

части бурового керна диаметром не менее 40 мм и длиной не менее 160 мм;

- обломки произвольной, в том числе неправильной, формы размером не'менее 40X40X40 мм (для слабых и структурно-нарушенных пород, разделяющихся при извлечении керна на обломки);

мелочь размером не менее 20Х20ХЮ мм (при выходе керна в виде мелочи);

куски размером не менее 250X250X300 мм (при контрольном опробовании пород В стенках горных выработок).

¹ Морфологическим элементом массива горных пород (слоем, пластом и т. п.) считается ограниченная межслоевыми контактами в направлении нормали к залеганию порода одного литогенетического типа с различием характеристик по мощности в пределах ±15%.

14

Необходимое количество кусков породы в пробе устанавливают с учетом предусмотренного метода испытаний.

Технология отбора, хранения и транспортировки проб и подготовки из них образцов для испытаний должны обеспечить привязку их к месту отбора и наилучшую сохранность естественного состояния породы, особенно их влажность. Для получения представительных показателей физико-механических свойств грунта слабые полу-скальные и глинистые породы (мергели, аргиллиты и т. п.) необходимо испытывать непосредственно после извлечения керна из скважины. Пробы других пород в случае невозможности их испытаний непосредственно после извлечения из скважины следует консервировать принятыми методами.

1.38. Структурная нарушенность пород оценивается средней величиной расстояния между трещинами и другими поверхностями с малой связностью. Этот показатель рекомендуется устанавливать по данным о целостности извлекаемого из скважины керна и среднему расстоянию между его естественными разломами, руководствуясь табл. 2

Таблица 2

одноосному сжатию, а также принимать по имеющимся справочным данным.

1.40.    Определение ^сопротивления пород одноосному сжатию рекомендуется выполнять одним из следующих методов:

раскалывание сферическими инденторами образцов произвольной, в том числе неправильной, формы полевыми приборами БУ-39 по ГОСТ 24941-81 —основной рекомендуемый метод;

сжатие цилиндрических образцов высотой в пределах 0,6—2,2 диаметра между плитами пресса согласно ГОСТ 21153.2-75;

раздавливание дисковых образцов плоскими соосными пуансонами;

толчения (надежность грубых испытаний) — применяется при испытании чрезвычайно трещиноватых пород (по классификации нарушенное™ по п. 1.38 Руководства), разделяющихся при извлечении проб на мелкие осколки.

Определение сопротивления пород растяжению рекомендуется выполнять методами:

раскалывания сферическими инденторами образцов произвольной, в том числе неправильной, формы по ГОСТ 24941-81;

раскалывания лежачих цилиндрических образцов между двумя плитами пресса по ГОСТ 21153.3-75.

Определение показателей объемной прочности (коэффициента сцепления и угла внутреннего трения) рекомендуется выполнять с учетом уровня напряженности пород в месте расположения проектируемой выработки, применяя один из следующих методов:

разрушения образцов в стабилометре трехосно сжимающими нагрузками — основной рекомендуемый метод;

среза образцов по задаваемой плоскости в разъемных матрицах по ГОСТ *21153.5—75 (для скальных и полускальных пород) или по ГОСТ 12248-78 (для грунтов).

, Определение показателей деформируемости пород (модуля упругости и коэффициента Пуассона) рекомендуется выполнять методами:

вдавливания в образцы сферических инденторов по ГОСТ 24941-81;

ультразвукового прозвучивания образцов с определением скорости распространения ультразвука по ГОСТ 21153.7-75.

Определение плотности (объемного веса) пород рекомендуется выполнять методом обмера и взвешивания образцов по ГОСТ 5182—78.

. Определение влажностных показателей пород рекомендуется выполнять методами:

для влажности (весовой и относительной)—по ГОСТ 5180-75; для степени водонасьпцения — по ГОСТ 8265-71.

1.41.    Результаты определения данных о фнзико-механическнх свойствах и структурной нарушенности пород по скважинам инженерно-геологических изысканий рекомендуется представлять совместно с данными о строении массива пород. Пример такого представления дан в табл. 3.

1:42(1.13). Гидрогеологические, а при необходимости, криологические данные должны устанавливаться в основном по имеющимся материалам геологической разведки По сетке скважин. Эти данные контролируются и утбчняйтся результатами дополнительных гидрогеологических работ по скважинам инженерных изысканий.

46

Гидрогеологические данные должны содержать сведении о расположении и мощности водоносных горизонтов, степени обводненности пород в местах предполагаемого размещения проектируемых выработок, гидростатических и гидродинамических напорах, характеристике химической агрессивности вод, расположении и характеристике водоупоров, условиях питания и дренажа водоносных горизонтов, показателях их фильтрационной способности и связи с поверхностными водотоками и водоемами; расположений и характеристике карстов и плывунов.

Криологические данные должны содержать сведения о расположении, конфигурации и размерах многолетнемерзлых частей массива горных пород, характеристике их льдистости и влажности и показателях механических свойств при оттаивании и замораживании, показателях теплопроводности пород массива, сведениях о тепловом поле и геотермическом градиенте, характеристике изменения границ промерзания в результате действия сезонно-климатических и гидрогеологических факторов.

1.43.    Гидрогеологические материалы по сетке скважин геологической разведки используются проектной организацией, с учетом справочных данных о гидрогеологических характеристиках типичных горных пород, для проработки предварительных вариантов размещения выработок, определения состава и объемов необходимых изысканий по установлению фактических гидрогеологических и криологических показателей в местах проектируемого расположения выработок и прогнозированию влияния выработок на гидрогеологический, гидрологический и криологический режим массива и земной поверхности.

1.44.    В результате гидрогеологического изучения по скважинам инженерных изысканий устанавливаются:

наличие, расположение и размеры по площади и мощности каждого водоносного горизонта и водоупора в пределах возможного влияния на водный режим проектируемых выработок;

степень обводненности водоносных пород и водоупоров, включая гидростатические и гидродинамический напоры, фильтрационные свойства (проницаемость, водоотдача), характеристику химической агрессивности воды;

условия питания водоносных горизонтов и их дренажа, взаимосвязь водоносных горизонтов, связь с водоемами и водотоками на земной поверхности, с учетом сезонных сведений об обилии и накоплении осадков, таянии снега и паводках.

Особо изучаются характеристики карстов и плывунов, а также данные о проводившихся ранее и ведущихся горных и иных работах, вызывающих водопонижецие*. сведения о характере питания горизонтов.

На основе гидрогеологического изучения массива горных пород определяются коэффициенты:

фильтрации (или проводимости) слоев, пластов (методами откачек или нагнетаний воды в скважины);

водоотдачи и упругой водоотдачи — стационарными наблюдениями за уровнем — напором воды в скважинах на изучаемых горизонтах, опытными откачками и лабораторными испытаниями пород;

уровнепроводности и пьезопроводности (методами кустовых откачек и режимными наблюдениями, а также удельное водопоглоще-ние и воздухопоглощение (по нагнетанию воды и воздуха в скважины).

2—207

Параметры залегания подошвы слоя				Сопротивление
				сжатию
Глубина, м	Угол падения* град.	к В со СХ {5 8 ' XX с и Ж «ч <и	Литотнп	средняя величина, МПа 1 i	X § то X (X л IB •& (Г) о X	растяжению, МПа
2*5	0	—	Почвенный слой	1,5	12	—
6*7	0	—	Супесь	3	10	—
8,1	0	0	Глина	2	8	—
21,9	0	0	Песок	2	27	—
47,85	18	Б.72	Мергель песчанистый	6	14	0,5
49*3	18	В.72	Известняк	12	18	0*8
63,8	19	В.75	Песчаник извест-ковистый, мелкозернистый	48	14	2,5

		•—	1	1	1	1
сл®	wS“	со	1	1	1	1
*4	-4	-4	1	1	1	1
СП	О	Ю	1	1	1	1
- 03	03	03
to	to	to	1	1	1	1
	»—*	о	1	J	I	1
о	о	сл
^4	^<Ч	to	о	о		о
	to	4#	4#	*	*	*
		4*.	СО	to	со	00

*05	05	to	со	сл		-4
СП	о>		to	О!	00	сл

К4 to	4ь
о	00
о	о
о	о

(0,35)	(0,45)	(0,45)	1	(0,5)	1	1
to	to	to	to	to	to
сл	4*		to	со		CO
Со 4#	2,7	4,2	о	сл	to	to
Со сл	to Ъ	О?	и—* to	-4	So	28

г ‘ среднее расстояние
между слабосвязан-	3
выми трещинам, м	м
г	в
угол падения, град. t	о » 1В
	ч
азимут простирания,	§
град.

Коэффициент сцепления, МПа

Угол внутреннего трения, град.

Модуль упругости, МПа

Коэффициент Пауссона

Плотность, т/м"¹

Естественная влажность, %

Водонасшцение, %

УДК 622.016.001.24

Рекомендовано к изданию решением Ученого совета ВНИМИ и ВНИИОМШС Минуглепрома СССР.

Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету шзепи/ВНИМИ, ВНИИОМШС Минуглепрома СССР. — М.: Стройиздат, 1983. — 272 с.

Составлено к главе СНиП 11-94-80 «Подземные горные выработки» и содержит материалы, детализирующие эти нормы, а также примеры расчетов устойчивости пород выработки, величин их смещений, нагрузок на крепь и параметров крепи.

Для инженерно-технических работников проектных, научно-исследовательских и производственных организаций, связанных с шахтным и подземным строительством.

Табл. 89, рис. 77.

ВНИМИ    ВНИИОМШС

Минуглепрома СССР Минуглепрома СССР

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК И РАСЧЕТУ КРЕПИ

Редакция инструктивно-нормативной литературы Зав. редакцией Г. А. Жцгачева Редактор С. В. Беликина Мл. редакторы М. Б. Быканова, Н. А. Угарова Технический редактор Ю. Л. Циханкова Корректор Я. В. Медведь Н/К

Сдано в набор 20.08.82. Подписано в печать 20.01.83. Т—03126. Формат 84X108732, Бумага тип. № 3. Гарнитура «Литературная». Печать высокая. Уел. печ. л. 14,28. Уел. кр.-отт. 14.59. Уч.-изд. л. 19,32. Тираж 6000 экз. Иэд. № XI1-9967. Заказ № 207. Цепа 95 коп.

Стройиздат, 101442, Москва, Каляевская, 23л

Владимирская типография «Союэполиграфпрома» при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии н книжной торговли 600000, г. Владимир, Октябрьский проспект, д. 7

_ 3202000000—229 „    .

Р --Инструкт.-кормат., 1 »мп.—61

047(01)—83

Стройиздат; 1983

*5 65,2	19	В, 76	Алевролит	40	22	2,1	Св. 1,5	70	В.210	(6)	(65)	(22200).	(0,35)	2,5	3,5	3,8
91,3	20	В.75	Песчаник средне-зерннстый	65	¥	3,7	Св. 1,5	73	В.210	(9Д)	(68)	21000	(0,3)	2,6	3	3,2
92,5	20	В.75	Алевролит	48	18	3,1	Св. 1,5	73	В.200	(7.2)	(66)	(24200)	(0,35)	2,5	3,7	4
111,1	21	В.73'	Песчаник глини-стый мелкозерни -стый	50	П	2,9	Св. 1.5	66	В.205	(8)	(65)	(23000)	(0,35)	2,5	3,2	3,3
111,6	21	В.73	Аргиллит	32	22	2,1	0.4	68	B.21Q4	(5.5)	(63)	(9300)	(0,45)	2,5	3,6	3,8
111,85	21	В.73	Алевролит	43	15	3,2	0,6	68	В.210	(6,5)	(66)	(23000)	(0,35)	2,6	4.1	4,3
138,7	21	В.74	Песчаник глинистый мелкозернистый	55	12	3,1	1,4	67	В.210	(8,8)	(65)'	(28000)	(0,35)	2,5	3,8	4
139,9	21	В.75	Алевролит	48	16	2,5	0,9	62	В.210	(7,2)	(66)	(24100)	(0,35)	2,6	2,8	3,1
142,8	21	В.76	Песчаник глинистый тонкозернистый	68 *	13	4,5	Св. 1.5	65	В.210	(10,9)	(65)	32000	(0,35)	2,5	3,1	3,2

Примечание. В скобках даны значения показателей, полученные расчетом с использованием имеющихся Б корреляционных зависимостей.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Руководство составлено к главе СНиЦ 11-94*80 «Подземные горные выработки». В Руководстве даются разъяснения норм проектирования подземных выработок и использования их в конкретных" условиях вновь строящихся, реконструируемых и расширяемых действующих предприятий угольной, горнорудной и нерудной промышленности. В Руководстве также содержатся вспомогательные данные для проектирования.

Руководством детализируются нормы проектирования вертикальных, горизонтальных выработок и камер по целесообразным способам их размещения, компоновки и взаимной увязки, условиям поддержания выработок в зависимости от назначения, срока службы, а также роли в обеспечении функционирования горного предприятия. Приведены рекомендации и примеры расчетов устойчивости пород в выработках, определения величин смещения пород .и нагрузок на крепь; обоснован выбор и расчет рациональных типов и конструкций крепи, обеспечивающих в различных горно-геологических условиях высокую эффективность поддержания выработок в течение всего срока их службы при наименьших затратах труда, времени и материалов.

Текст главы СНиП П-94-80, устанавливающий требования по вопросам проектирования подземных горных выработок, выделен слева вертикальной чертой. К пунктам Руководства в скобках даны пункты главы СНиП 11-94-80. В пунктах Руководства поясняются обязательные нормативные требования главы СНиП, даются рекомендации по порядку их применения, приводятся различные вспомогательные данные и примеры расчетов по формулам главы СНиП. Методики рабчетов и конкретные примеры расчетов выработок приведены в приложениях к Руководству.

Нумерация формул, рисунков и таблиц в основном тексте Руководства двойная: первый номер соответствует сквозной нумерации Руководства, а второй (если он есть) — нумерация главы СНиП. В каждом из приложений к Руководству формулы, рисунки и таблицы имеют самостоятельную нумерацию.

Руководство разработано ВНИМИ и ВНИИОМШС Минугле-прома СССР с участием Центрогипрошахт Минугле'прома СССР, ВНИИГалургии Минхимпрома, ТулПИ Минвуза РСФСР, МАКИ СИ и КГМИ Минвуза УССР, ЛГИ им. Г. В. Плеханова Минвуза РСФСР.

При разработке Руководства использованы результаты выполненных научно-исследовательских и опытно-промышленных работ, отечественный и зарубежный опыт проектирования и строительства предприятий угольной, горнорудной и химической промышленности, а также отраслевые и* справочные материалы по характеристикам пород, материалам крепей, по компоновочным и конструктивным проектным решениям, способам и параметрам охраны и защиты выработок, а также выбору и расчету конструкций и параметров крепей.

При составлении Руководства учтены также предложения и замечания специалистов Госстроя СССР, Союзшахтопроекта, институтов Днепрогипрошахт, Донгипрошахт, Гипрошахт, Южгипрошахт, ИГД им. Скочинского Минуглепрома СССР, Кривбасспроект и НИГРИ Минчермета СССР, ИГД СО АН СССР, Гипроникель и

1*

Гипроцветмет Минцветмета СССР, НИИОСП нм. Герсеванова и ЦНИИпромзданий Госстроя СССР.

Составителями Руководства, а также соответствующих разделов СНиП являются:

от ВНИМИ; д-р техн. наук, проф. К. А. Ардашев — общее руководство, составление и редактирование всех разделов и приложений; д-р техн. наук Я. А, Филатов — составление и редактирование всех разделов и приложений; канд. техн. наук А. М. Козел — руководство и составление разд. 3 и приложений к нему, а также участие в составлении разд. 2 и прил. 1; канд. техн. наук. Ю. М. Ба-синский — руководство и составление разд. 4—5, приложений к ним, а также участие в составлении разд. 2; канд. техн. наук. Б. В. Матвеев — составление части разд. I по инженерно-геологическим и гидрогеологическим изысканиям и прил. 2; канд. техн. наук.

A.    А. Репко, инженеры А. С. Тюте рев, М. Б. Ху сад и А. И. Савельев — составление разд. 3 и приложений к нему; кандидаты техн. наук Л. Г. Акимову Е. В. Бошенятов — составление прил. 5; кандидаты техн. наук Б. 3. Амусин, Ю. Я. Кореннойу Я. А. Иванову

B. Я. Рева, инж. В. В. Комиссаров — составление разд. 4—5 и приложений к ним, а также участие в составлении разд. 2; инж. М. Я. Морозов — составление прил. 12, инж. Г. Я. Пискунова — участие в составлении прил. 20; канд. техн. наук В. А. Борисовец — участие в составлении разд. 3 в части корректировки нагрузок и применения набрызгбетонной и комбинированной крепей.

От ВНИИОМШС: канд. техн. наук Я. Г. Косков — общее руководство, составление разделов и приложений, в части выбора крепи, требований к материалам и конструкциям крепи; кандидаты техн. наук В. П. Друцко,    А.    Я. Инфантьев,    В. А. Прагер,

C. А. .Бернштейн, инженеры Ю. С. Шаповал, А. Ю, * Шевцов — составление разделов и приложений к части выбора крепи, требований к материалам и конструкциям ■ крепи; инж. Л. С. Крастошевский — составление прил. 9.

От Центрогипрошахт: ' канд. техн. наук В. М. Еремеев, инж. К. Я. Зотова — составление всех разделов в части объемно-планировочных и конструктивных решений.

От ВНИИГалургии:    канд.    техн.    наук    Э. Ф. Житков,. инж.

В. С. Лейтес — составление разделов в части проектирования выработок в соляных породах.

От ТулПИ: д-р техн. -наук, проф. В. Н. Каретников, д-р техн. наук, проф. Я. С. Булычев, д-р техн. наук Я. Я. Фотиева — составление прил. 21 и 22 совместно с канд. техн. наук Б. 3. Амусиным (ВНИМИ).

От МАКИ СИ; д-р техн. наук, проф. Ю, 3. Заславский, кандидаты техн. наук £. Б. Дружко, И. Я. Качан, инж. Я. Л. Пшеничный— составление прил. 15.

От КГМИ; канд. техн. наук Г. Г. Латвийский — составление прил. 16.

От ЛГИ им. Г. В. Плеханова; канд. техн. наук О. В. Тимофеев— составление прил. 14.

Все замечания .и пожелания просьба направлять во ВНИМИ по адресу: 199026, Ленинград, Средний просп., д. 82.

4

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Общие указания

1.1 (1.1). Настоящие нормы должны соблюдаться при проектировании подземных горных выработок Для новых, реконструируемых и расширяемых действующих предприятий по добыче полезных ископаемых.

Нормы распространяются на проектирование подземных горных выработок, располагаемых в зоне и вне зоны влияния очистных работ.

Примечания: 1. Настоящие нормы не распространяются на проектирование подземных горных выработок, сооружаемых на глубине более 1500 м или специальными способами проходки, а также очистных выработок и располагаемых в пределах выемочных участков, выработок выщелачивания и предприятий подземной газификации.

2. Подземные горные выработки в последующем тексте именуются — «выработки>.

1.2. Рекомендации Руководства распространяются на проектирование ' шахтных стволов, штолен, шурфов, рудоспусков, бункеров, выработок околоствольных дворов, камер, магистральных квершлагов, штреков, уклонов, бремсбергов и других капитальных выработок с сечением до 100 м², шахт и рудников, в том числе гидрошахт.

В Руководстве, так же как .и в СНиП, не рассматриваются вопросы проектирования участковых выработок, расположенных на границе с выработанным пространством (выемочные штреки, просеки, сбойки и т. п.) и в выработанном пространстве, охраняемых бутовыми полосами*и другими искусственными ограждениями, применительно к которым следует руководствоваться отраслевыми нормативными документами.

1.3(1.2). Выработки следует проектировать на основе: данных, определяющих назначение, срок службы, условия возведения и эксплуатации выработок;

результатов инженерных изысканий, включающих данные инженерно-геологического, гидрогеологического и маркшейдерско-геодезического изучения мест размещения выработок;

требований нормативных документов, утвержденных или согласованных Госстроем СССР, государственных стандартов, законодательных актов по экономии земель, охране и рациональному использованию недр и природных ресурсов, а также правил безопасности, утвержденных Госгортехнадзором СССР, и требований органов Государственного санитарного надзора СССР. 1.4. Проектирование вцработок является неотъемлемой составной частью проектирования подземного предприятия в целом.

В задании на проектирование выработок предусматривается: вид строительства (новое, расширение, реконструкция); класс выработки, ее назначение и роль в .функционировании предприятия;

характеристика условий проведения и эксплуатации выработки (глубина заложения, протяженность, форма поперечного сечения, особенности условий и т. п.);

сроки службы (с учетом перспективы ввода в работу). Основные подразделения выработок и характеристики, опреде-

5

Таблица 1

Класс выра бот ки Наименование выработок Последствия нарушений нормальной эксплуатации выработок I Главные вскрывающие выработки (вертикальный и наклонный ствол, штольня) Остановка р аботы всего предприятия н Главные околоствольные и магистральные выработки горизонта (штрек, квершлаг) Остановка работы отдельного горизонта 111 Магистральные, участковые и панельные выработки (участковые квершлаги; уклоны, полевые выработки, рудоспуски и др.) * Остановка работы .отдельной панели, участка IV Вспомогательные околоствольные и участковые выработки Ухудшение технико-экономических показателей, безопасности работ, остановка забоев

ляющие условия их эксплуатации, представлены в табл. 1. Указанная таблица позволяет разрабатывать проектные решения с учетом значимости выработок в обеспечении нормальной эксплуатационной работы предприятия.

1.5. Материалы инженерных изысканий обеспечивают получение исходных данных для проектирования конкретной выработки. Состав, объем и детальность инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий определяются положениями пп. 1.21 (1.8)—1.44 Руководства. Кроме того, в комплекте геологической, маркшейдерско-геодезической и топографической документации необходимо иметь:

геологическую карту участка месторождения и геологические разрезы по разведочным линиям и скважинам; каталог координат разведочных скважин; геологические журналы скважин и книги учета скважин; гипсометрические планы боковой поверхности тел полезных ископаемых;

геологические планы по горизонтальным сечениям месторождения полезных ископаемых;

топографический план площади проектируемого горного предприятия в масштабе 1:2000 (или 1 :5000);

схему расположения пунктов маркшейдерской опорной сети и каталог их координат;

планы и профили подземных коммуникаций по площади проектируемого предприятия!

для реконструируемых предприятий дополнительно — план про-

6

мышленных площадок, пластовые и погоризонтные планы горных работ.

1.6* Проектирование выработок производится с учетом положений «Инструкции по разработке проектов и смет для промышленного строительства. СН 202-76» (М., Стройиздат, 1976). При этом надлежит непременно руководствоваться:

документами директивных органов и другими нормативными актами по'вопросам проектирования и капитальная строительства;

документами по основным техническим направлениям в проектировании;

. Строительными нормами и правилами (СНиП);

нормами технологического проектирования, а также «Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов» ТП 101-76 (М., Стройиздат, 1976);

стандартами, и ГОСТами на строительные материалы, детали и конструкция.

1.7. С проектированием выработок непосредственно связаны следующие действующие главы СНйП:

I- 2-80 «Строительная терминология»;

II- A.6-72 «Строительная климатология и геофизика»;

II-B.2-71 «Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования»;

II-B.3-72. «Стальные конструкции. Нормы проектирования»; И-6-74‘«Нагрузки и воздействия»;

II-7-81 «Строительство в сейсмических районах»;

Н-15-74-«Основания зданий и сооружений»;

П-8-78 «Здания и сооружения на подрабатываемых территориях»; IM8-76 «Основания и фундаменты на вечномерзлых~грунтах»;

11-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции»;

11-25-80 «Деревянные конструкции»;

П-28-73*, йзд. 1980 г. «Защита строительных конструкций от коррозии».

1.8(1.3). Проектирование выработок предприятий по добыче полезных ископаемых должно производиться исходя из условий снижения трудоемкости, материалоемкости и сметной стоимости строительства и применения широкой механизации горнопроходческих работ, а также в соответствии с требованиями Инструкции по разработке проектов и смет для промышленного строительства с учетом особенностей шахтного и горнорудного строительства:

а)    разработка нескольких^ вариантов размещения, компоновки и взаимной увязки выработок с учетом их назначения, условий сооружения и эксплуатаций, включая вопросы вентиляции, водоотлива и транспорта, технологии и организации строительства, предусматривая в каждом варианте максимально возможную прямолинейность выработок и минимальное количество типоразмеров сечений выработок, а также трудоемких в проведении сопряжений, заездов-и приемных площадок;

б)    проведение расчетов для каждого из вариантов-по опре-. делению устойчивости пород выработок, формы и размеров их поперечного сечения, расстояния между выработками,. величин смещения пород и нагрузок на крепь, конструкций и параметров крепи с учетом мер охраны и защиты выработок, способов их сооружения и с- использованием действующих типовых проектов выработок, отвечающих требованиям настоящих норм;

7

в) технико-экономическое сравнение показателей вариантов и принятие на их основе оптимального решений по минимальным суммарным затратам прц строительстве и эксплуатации»выработок с учетом наиболее целесообразного использования не#р.

Объецнотплацнроаочные и конструктивные решения выработок должны учитывать опыт их сооружения в аналогичных торг, ногеологических и гидрогеологических'условиях, применение передовой технологии и. организации горнопроходческих работ , и обеспечивать. эксплуатацию выработок в течение, установленного проектом срока их службы.

Проектирование» выработок, пригодных к дальнейшему, использованию после извлечений из недр .полезного ископаемого, следует производить в соответствия с, настоящими нормами с учетом требований. Инструкции по проектированию народнохозяйственных объектов, размещаемых в отработанных горных выработках.

1.9.    Эксплуатационную пригодность выработок рекомендуется обеспечивать;

выбором целесообразного места их размещения, компансийрь и увязки, а также оптимальными габаритами исходя на заданной производственной мооднбстн горного предприятия и безопасности ведения горных работ;

эффективным учетом горногеомеханических воздействий массива горных пород на выработку и ее крепь;

применением рациональных горных мер охраны и конструктив* ных мер защиты выработки

1.10.    С целью повышения качества оценки вариантов, ускорения сроков и эффективности проектировании выработок целесообразно использовать возможности вычислительной техники, в том числе применять автоматизированные системы проектирования.

1ЛЬ-Действующие в настоящее время типовые проекты-выработок рекомендуется использовать, когда типовой проект в рас-, сматркваемых конкретных условиях обеспечивает безремонтное эксплуатационное состояние выработки в течение срока ее службы.

Например, типовое сечение с податливой металлической арочной трехзвенной крепью типа АПК следует применять только в условиях,, когда расчетные смещения пород кровли выработки меньше величин конструктивной податливости этой крепи.

1.12(1.4). Проектирование выработок в условиях опасности горных ударов, самовозгорания угля, выбросов угля, породы и газа, динамических воздействий, сейсмичности, района свыше 7 баллов, повышенной температуры горных., пород, в воне вечйой мерзлоты и др. должно производиться, с учетом дополнительных требований, предусмотренных для таких случаев общесоюзными н ведомственными документами или на основе результатов исследований, выполненных специализированным^ организациями. 1.13^ Общесоюзные документы, отражающие особенности указанных в п, 1.12(1.4) условий проектирования выработок, даны в «Перечне действующих общесоюзных -нормативных документов по строительству».

Некоторые примеры расчета крепи таких выработок приведены в прил. 21 и 22.

1.14(1.5). При. проектировании временных (на период.строительства) выработок необходимо соблюдать требования, предъявляемые к постоянным выработкам того же назначения, соглас-

но настоящим нормам. При этом предусматривать максимальное использование временных выработок при дальнейшей эксплуатации предприятия по добыче полезных ископаемых.

1.15(1.6). В составе проектов особо ответственных выработок, нарушение которых ведет к остановке всего предприятия, для контроля их состояния следует предусматривать установку контрольных приборов и замерных станций.

1.16.    Требованиями п. 1.15(1.6) предусматривается, что установка в выработках контрольно-измерительных приборов, замерных станций и проведение измерений являются составной частью проекта выработки.

В проекте определяются цели и задачи проводимых измерений, предлагаются схемы размещения измерительных приборов и аппаратуры, а также методика измерений, обработки и использования результатов.

1.17.    Основное целевое назначение контрольных наблюдений и измерений в выработке в большинстве случаев заключается в определении фактических характеристик горных пород и крепи и установлении соответствия принятых при проектировании параметров охраны, защиты и крепи требуемым в конкретных условиях. По состоянию устойчивости пород и деформированию крепи выработки производится оценка фактического влияния различных факторов и воздействий к своевременно могут быть приняты профилактические меры по недопущению нарушения эксплуатационного состояния выработки.

1.18.    Контрольные наблюдения и измерения за состоянием особо ответственных выработок в период строительства предприятия и освоения района проводятся под авторским надзором проектйой организации геолого-маркшейдерскими службами строительной организации. В период эксплуатации предприятия наблюдения продолжаются геолого-маркшейдерскими службами шахты или рудника.

1.19.    При проектировании выработок в сложных горногеологических условиях, особенно на малоизученных месторождениях, либо осложненных особенностями п. 1.12(1.4) настоящих норм (где требуется, как правило, принятие нестандартных решений) наряду с проведением контрольных наблюдений и измерений рекомендуется также предусматривать в проектах установку специальных замерных станций. Последние позволят получить более полные и надежные исходные данные, дадут возможность проверить и уточнить принятые при проектировании способы охраны, защиты и крепи и выбрать оптимальные проектные решения, в том числе для других выработок, располагаемых в аналогичных условиях.

Для выполнения указанных работ необходимо в ряде случаев предусматривать проведение специальных разведочных выработок и скважин.

Проекты специальных замерных станций разрабатываются с привлечением специализированных научно-исследовательских институтов; наблюдения выполняются этими организациями либо под их руководством и контролем службами геомеханики предприятия.

Рекомендации по разработке проектов, проведению контрольных измерений и исследований в особо ответственных выработках даны в прнл. 1 Руководства.

1.20(1.7). Проекты вентиляции и кондиционирования воздуха, водоотлива, электроснабжения и подземного транспорта на

предприятиях по добыче полезных ископаемых должны разраба-

9