Госгортехнадзор России
НТЦ «Промышленная безопасность»
Серия 07
Нормативные документы по вопросам охраны недр и геолого-маркшейдерского контроля
Выпуск 8
ОХРАНА НЕДР
И ГЕОЛОГО-МАРКШЕЙДЕРСКИЙ
КОНТРОЛЬ
ИНСТРУКЦИЯ
ПОБЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ ГОРНЫХ РАБОТ
У ЗАТОПЛЕННЫХ ВЫРАБОТОК
2002
|
Согласована
с Министерством топлива и энергетики
Российской Федерации
26.05.95 г.
| |
Утверждена
протоколом Госгортехнадзора
России от 30.05.95 № 10
|
ИНСТРУКЦИЯ
ПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ ГОРНЫХ РАБОТ У ЗАТОПЛЕННЫХ ВЫРАБОТОК
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ЗОН, ОПАСНЫХ ПО
ПРОРЫВАМ ВОДЫ В ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ
1.1. Опасные по прорывам воды зоны устанавливают у затопленных выработок, пройденных по угольным пластам или по вмещающим породам, у затопленных шахтных стволов, шурфов и скважин, у разрывных тектонических нарушений, пересекающих затопленные выработки, а также в толщах, залегающих под и над затопленными выработками. Параметры междушахтных целиков также следует оценивать по условиям предотвращения прорыва через них шахтных вод. Горные и буровые работы в опасных по прорывам воды зонах можно вести только с выполнением инженерных мероприятий, которые обеспечивают их безопасность.
1.2. Контуры затопленных выработок могут быть достоверными и недостоверными. Контур можно считать достоверным, если он зафиксирован в горной графической документации по результатам маркшейдерских съемок, выполненных после остановки забоев выработок с соблюдением требований инструкции по производству маркшейдерских работ; правильность нанесения контура выработок может быть проверена по материалам этих съемок. Если эти условия не соблюдаются, то контур затопленных выработок следует считать недостоверным.
1.3. Целики угольных пластов в границах опасных зон называют барьерными, если они оставлены у затопленных выработок с достоверным контуром, у скважин и разрывных нарушений, пересекающих затопленные выработки. Угольные целики в границах опасных зон по пластам, залегающим под и над затопленными выработками, называют предохранительными.
1.4. Ширину опасных по прорыву воды зон (барьерных целиков) у затопленных выработок с достоверным контуром, пройденных в одиночных пластах мощностью до 3,5 м при углах падения a≤ 30°, следует определять по формуле
где d - ширина опасной зоны (барьерного целика) по пласту при отсутствии в ней тектонических нарушений, м;
Н - расстояние по вертикали от земной поверхности до пласта в опасной зоне, м;
m - вынимаемая мощность пласта, м;
Δl- погрешность положения затопленной выработки (определяется маркшейдером шахты). Для выработок, пройденных до 1950 г., значение Δlдолжно быть не менее 5 м.
Ширину опасной зоны принимают равной 20 м, если по формуле (1) она получилась менее 20 м. При давлении воды в затопленной выработке менее 0,1 МПа (1 кгс/см2) ширину барьерного целика принимают равной 20 м.
При слоевой выемке мощных пластов, а также при разработке сближенных пластов с углами падения менее 30°, когда расстояния по нормали между ближайшими рассматриваемыми пластами менее 5m, ширину опасных зон (барьерных целиков) определяют по формуле
|
d = 0,05Hн + 5 (m1 + m2 + … + mn)+ Δl,
|
(2)
|
где Hн - расстояние по вертикали от земной поверхности до нижнего пласта свиты;
m1 - вынимаемая мощность наиболее мощного пласта свиты;
m2,mn - вынимаемые мощности остальных пластов свиты.
В тех случаях, когда мощности междупластий в свите пластов больше 5m1 или расстояние между проекциями границ затопленных (или проектируемых) выработок на плоскость напластования более 5m1 ширину опасных зон (барьерных целиков) определяют по формуле (1) для каждого пласта в отдельности. При этом положение границ опасных зон (барьерных целиков) корректируют в отдельных пластах таким образом, чтобы выработки у барьерных целиков в нижележащих пластах не подрабатывали опасные зоны (барьерные целики) в вышележащих пластах. Корректировку размеров опасных зон выполняют по углам разрывов, построенным от границы опасной зоны (барьерного целика) в вышележащем пласте. Значение углов разрывов определяют по Правилам охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. Допускается подработка барьерных целиков очистными выработками в нижележащих пластах, если расстояние по нормали между кровлей разрабатываемого пласта и почвой барьерного целика равно или более 60m(m - мощность разрабатываемого пласта). Если это расстояние меньше 60m, то подработка барьерного целика возможна по особому проекту, согласованному с Госгортехнадзором России.
Формулы (1), (2) применимы при H £500 м. При глубине залегания угольных пластов H > 500 м ширина опасной зоны определяется также по формулам (1), (2), но может быть уменьшена на основании заключения Государственного предприятия ВНИМИ по согласованию с Госгортехнадзором России.
1.5. В пластах мощностью более 3,5 м, разрабатываемых одним слоем, а также в пластах с углами падения a > 30º очистные работы допускаются, как правило, после спуска воды из затопленных выработок. Опасные зоны у затопленных выработок устанавливают в этом случае для проходки подготовительных выработок (в целях спуска воды). Ширину опасных зон в пластах с углами падения a > 30º можно определять по формулам (1), (2). Если высота подготовительной выработки менее мощности пласта, то при расчете по формуле (1)mследует принимать равной высоте выработки. При углах падения 70° > a > 30° ширину опасной зоны, ориентированной по простиранию пласта, следует увеличивать на 20 м по сравнению с рассчитанной по формуле (1). При a > 70° барьерные целики не оставляют.
1.6. При недостоверном контуре затопленных выработок положение внешней границы опасной зоны (границы безопасного ведения горных работ) устанавливают путем увеличения ширины барьерного целика, определяемой расчетом согласно пп. 1.4 и 1.5, на расстояние, которое соответствует возможной погрешности определения положения недостоверного контура затопленной выработки.
1.7. Ширина барьерных и предохранительных целиков должна удовлетворять требованиям Инструкции по безопасному ведению работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам.
1.8. При проведении очистных работ по пласту, залегающему под затопленными выработками, устанавливают опасную зону, если расстояние по нормали от кровли вынимаемого пласта до затопленной выработки менее Nбопределяемого по формулам:
|
Nб = 40mпри m£ 2 м;
|
(3)
|
|
Nб = 35m, но не менее 80 м при m > 2 м и С/20m£ 0,4;
|
(4)
|
|
Nб = 25m, но не менее 80 м при m > 2 м и С/20m > 0,4,
|
(5)
|
где С- суммарная мощность аргиллитов, алевролитов и глинистых сланцев в толще пород мощностью 20m (считая от нижней границы затопленной выработки).
Определение опасных зон при вынимаемой мощности пластов свыше 5 м выполняют с привлечением Государственного предприятия ВНИМИ.
При проведении подготовительных выработок под затопленными выработками устанавливают опасную зону, если расстояние по нормали между подготовительной и затопленной выработками не превышает 10hв, где hв - высота подготовительной выработки (вчерне), м; при hВ менее 2,5 м принимается hв = 2,5 м.
1.9. Повторная подработка затопленной выработки разрешается не ранее чем через 6 месяцев после предыдущей подработки.
При многократной подработке затопленных выработок свитой пластов или слоями мощного пласта, когда происходит сложение однозначных горизонтальных деформаций под водным объектом, определение Nбвыполняется специализированными организациями.
В качестве наиболее влияющих пластов свиты принимаются пласты, у которых отношения вынимаемой мощности к расстоянию по нормали от кровли до затопленной выработки являются максимальными.
При последовательной разработке свиты пластов (мощного пласта слоями) без оставления целиков под затопленными выработками при расстояниях в плоскости напластования между проекциями границ выработок в пластах, больших или равных 0,5Nб.c, значение безопасной глубины следует определять по формулам:
|
Nб = 40[m1 + 0,4(m2 + m3)] при m1, 2, 3£ 2 м;
|
(6)
|
|
Nб = 35[m1 + 0,4(m2 + m3)] при m1, 2, 3> 2 м и С/20m£ 0,4;
|
(7)
|
|
Nб = 25[m1 + 0,4(m2 + m3)] при m1, 2, 3> 2 м и С/20m > 0,4,
|
(8)
|
где m1,m2, m3 - вынимаемые мощности первого, второго, третьего наиболее влияющих пластов свиты; в качестве первого принимается пласт с максимальным отношением вынимаемой мощности к расстоянию по нормали от кровли до затопленной выработки.
Примечания: 1. Если значение Nб, рассчитанное по формулам (7), (8), при разработках двух пластов получилось меньше 110 м, а при разработках трех пластов - меньше 145 м, то оно принимается 110 и 145 м соответственно.
2. Если в группе наиболее влияющих пластов мощности одних из них больше, а других меньше 2 м, а также при оставлении целиков в выработанном пространстве, при восходящем порядке разработки свиты пластов, а также при выемке в нисходящем порядке четвертого и последующих пластов свиты значения Nбопределяют с привлечением Государственного предприятия ВНИМИ.
3. Пласты, залегающие под затопленными выработками на расстояниях более 80-кратной их мощности, в расчет не принимаются.
1.10. В угольных пластах и вмещающих породах, залегающих над затопленными очистными выработками, устанавливаются опасные зоны ниже пьезометрического уровня* воды в затопленных выработках, если расстояние между планируемыми к проходке и затопленными выработками менее величины безопасной глубины Nб, которую определяют согласно пп. 1.8, 1.9 при величинах m, соответствующих вынутым мощностям пластов угля в затопленных выработках.
_________
* Уровень пьезометрический - уровень воды, устанавливающийся в скважинах, шурфах, колодцах при вскрытии напорных вод. Выражается в абсолютных или относительных отметках.
Над затопленными подготовительными и капитальными выработками устанавливается опасная зона ниже пьезометрического уровня воды в затопленных выработках, если расстояния по нормали от затопленных до планируемых к проходке выработок менее 10hв, где hв - высота (вчерне) затопленной выработки, м.
1.11. Границы предохранительных целиков по угольным пластам в пределах опасных зон под затопленными очистными выработками и над ними устанавливают по углам разрывов согласно методике, изложенной в Правилах охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. При выполнении графических построений по этой методике за охраняемую площадь условно принимается площадь затопленных выработок и опасных зон (барьерных целиков) вокруг них. Если при графических построениях верхняя граница опасной зоны над затопленными выработками окажется выше пьезометрического уровня воды в последних, то за верхнюю границу опасной зоны следует принимать изогипсу пласта с отметкой, равной отметке пьезометрического уровня.
1.12. Ширина опасной зоны у затопленной выработки, пройденной по породе, определяется по формуле
|
dп = 0,05H + Kпhв+ Δl,
|
(9)
|
где H и Δl - тоже, что и в формуле (1);
Кп - коэффициент, зависящий от крепости пород, в которых пройдена выработка; при крепости пород по Протодьяконову f³ 1,5Кп = 0 при f < 1,5Кп = 5.
Ширина опасных зон, вытянутых по простиранию пластов, при углах их падения 45 - 90° увеличивается на 10 м по сравнению с рассчитанной по формуле (9). Ширина опасных зон у затопленных выработок, пройденных по породе, должна быть не менее 20 м.
1.13. У затопленных вертикальных стволов, шурфов, необсаженных технических скважин радиус круговой опасной зоны рассчитывают по формуле (1) с увеличением полученного значения на 5 м. При этом значение Δl принимается равным погрешности определения положения скважины, шурфа, ствола, оцениваемой главным маркшейдером шахты.
Радиус опасных зон вокруг вертикальных стволов, шурфов, необсаженных технических скважин должен быть не менее 20 м по всем направлениям в плане.
1.14. У затопленных вертикальных технических скважин, обсаженных с цементацией затрубного пространства, радиус опасной зоны должен быть не менее 15 м. Под затопленными вертикальными выработками опасные зоны определяют так же, как под выработками, пройденными по угольным пластам (пп. 1.8, 1.9).
1.15. При установленной повышенной обводненности сместителей нарушений (зон перемятых пород), пересекающих затопленные выработки, а также при отсутствии данных об обводненности сместителей нарушений (зон перемятых пород) их следует рассматривать как водные объекты. В этих случаях опасные зоны у нарушения строят в обоих крыльях разрабатываемых пластов. Ширину опасных зон определяют по формулам (1), (2), в которых значения Δl принимают равными погрешности определения положения сместителя нарушения (границ зоны перемятых пород). Опасные зоны в пластах в висячем и лежачем боку сместителя строят от ближайших к проектируемым выработкам границ зон перемятых пород. Во всех случаях ширина барьерного целика должна быть не меньше 20 м.
Проходка подготовительных выработок вблизи обводненных тектонических нарушений без бурения опережающих скважин допускается на расстояние не менее 30 м от ближайшего контура зоны перемятых пород. При слабой обводненности зоны сместителя нарушения (капеж) ширину опасной зоны в пластах в висячем и лежачем крыльях сместителя принимают равной d - 20 м.
1.16. Ширину междушахтного барьерного целика по верхнему разрабатываемому пласту, а также в пластах, удаленных от вышележащих на расстояние не менее Nбопределяемое по формулам (3) - (8), рассчитывают по формулам (1) и (2). Если расстояние по нормали между вышележащим и нижележащим разрабатываемыми пластами менее Nб, то построение междушахтного целика в нижележащем пласте производят дополнительно так же, как предохранительных целиков под затопленными очистными выработками (п. 1.11). За ширину междушахтного барьерного целика принимают ее наибольшее значение, полученное указанными способами.
1.17. У погашенных вертикальных шахтных стволов, шурфов и технических скважин на земной поверхности устанавливают зоны, опасные по проникновению поверхностных вод в горные выработки. Зоны должны иметь форму окружности с центром по оси выработки и радиусом h + rп, где h - мощность наносов (рыхлых отложений); rп - радиус погашенной выработки; при h + rп < 20 м радиус опасной зоны принимают равным 20 м, при h > 40 м - принимают h = 40 м.
Над погашенными наклонными стволами границы опасных зон на земной поверхности определяют на расстоянии 20 м от проекции контура наклонного ствола на земную поверхность, если мощность наносов h£ 20 м, а при мощности наносов более 20 м - на расстоянии в плане, равном мощности наносов, но не более 40 м. Если глубина наклонного ствола более 80 м, то за границу опасной зоны на поверхности со стороны падения принимают проекцию изогипсы, проходящую через ось ствола на глубине 80 м.
1.18. Погашенные, а также необследуемые непогашенные выработки следует рассматривать как затопленные до установления отсутствия в них воды.
Ширину опасных зон (барьерных целиков) у погашенных и необследуемых выработок, пройденных с уклоном на забой, с давлением воды более 0,1 МПа (1 кгс/см2) определяют по формулам (1), (2), а при давлении воды менее 0,1 МПа (1 кгс/см2) принимают равной 20 м. У выработок, пройденных с переменным уклоном, при установленном стоке воды из них ширину барьерного целика принимают равной 20 м. У выработок, пройденных с подъемом, при установленном стоке воды из них на минимальных отметках опасную зону не устанавливают.
Определение условий ведения горных работ под погашенными и необследуемыми непогашенными выработками, у которых оставлены барьерные целики, выполняют по методике, применяемой для оценки возможности подработки затопленных выработок (пп. 1.8 - 1.11).
1.19. Определение опасных по прорывам воды зон у разведочных скважин выполняют с учетом качества тампонажа этих скважин. Затампонированной следует считать скважину, бурение и ликвидация (тампонаж) которой выполнены с гарантией гидроизоляции ее ствола. Основанием для этого является акт ликвидационного тампонажа, составленный организацией, бурившей скважину. При отсутствии акта ликвидационного тампонажа или при сомнительном его качестве, а также при несоответствии оценок качества тампонажа практическому опыту вскрытия аналогичных скважин конкретная скважина должна быть отнесена к категории незатампонированных. Классификацию разведочных скважин выполняет главный геолог и утверждает технический руководитель шахты.
У затампонированных скважин и под ними опасные зоны не устанавливают, однако в пределах круговой зоны радиусом 20 м от точки пересечения скважины с пластом горные выработки ведут с мерами предосторожности, установленными техническим руководителем шахты.
У незатампонированных скважин, пересекающих затопленные выработки или водообильные водоносные горизонты*, опасные зоны устанавливают в плоскости пласта в форме круга с центром в точке пересечения скважины с пластом. Радиус круга определяют по формуле (1), но не менее 20 м. Если на вертикальном разрезе вкрест простирания пласта расстояние по нормали к пласту от границы опасной зоны до ствола скважины менее 20m (m - вынимаемая мощность пласта), опасную зону в пласте следует увеличить в соответствующую сторону настолько, чтобы это расстояние равнялось 20m.
_________
* Водообильными водоносными горизонтами в рассматриваемом случае следует считать горизонты, которые отвечают критерию kmH0100 м3/сут, где k - коэффициент фильтрации пласта, м/сут; m- его мощность, м; H0 - величина гидростатического напора, м.
При отсутствии замеров искривления скважины местоположение центра и величину радиуса опасной зоны определяют по результатам статистической обработки данных отклонений скважин от вертикали в аналогичных условиях. Методика определения зон вероятной встречи скважины в пласте при отсутствии замеров ее искривления приведена в приложении. Полученная величина радиуса круга вероятной встречи скважины при углах падения пластов a£ 45° подлежит сравнению с рассчитанной по формуле
где Kr - коэффициент, принимаемый при H£500 м равным 0,1 и при Н > 500 м равным 0,15;
Н - расстояние по скважине от устья до пласта.
При отсутствии достаточного количества замеров искривлений для их статистической обработки радиус круга вероятной встречи скважины определяют по формуле (10). За центр круга принимают проекцию устья скважины на пласт.
В пластах с углами падения более 45° границы опасных зон у незатампонированных скважин при отсутствии замеров их искривления определяют по заключению специализированной организации.
В пластах, залегающих ниже забоя незатампонированной скважины на расстоянии менее Nб, определяемом в соответствии с пп. 1.8 и 1.9, радиус круга опасной зоны (предохранительного целика) определяют по тем же формулам, как в пластах, перебуренных скважинами. За центр круга принимают точку пересечения пласта нормалью к пласту, проведенной из забоя скважины.
Проведение подготовительных выработок под опасными зонами, построенными вокруг незатампонированных скважин, возможно на расстояниях от забоя скважины не менее 10hв (где hв - высота выработки вчерне) с применением мероприятий, обеспечивающих безопасность работ на случай непредвиденного прорыва воды.
После вскрытия выработкой незатампонированных скважин возможно внезапное поступление воды или пульпы из ствола скважины. Работы вблизи таких скважин допускают только при соблюдении мер безопасности, установленных техническим руководителем шахты.
2. ПОРЯДОК УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАНИЦ ОПАСНЫХ ЗОН И ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТАМ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ В ЭТИХ ЗОНАХ
— Все документы — Нормативные документы по надзору в области строительства — Нормативные документы по гортехнадзору — ИНСТРУКЦИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ ГОРНЫХ РАБОТ У ЗАТОПЛЕННЫХ ВЫРАБОТОК
Городом с самыми дешевыми квартирами в новостройках оказался Воронеж
Аналитик Гутман: период с мая по июль является лучшим периодом для продажи дачи
«МК»: в России не отменят льготную ипотеку
Аренда квартир в Москве подешевела на 10 %
Вице-премьер Хуснуллин: ставка по ипотеке должна быть пять процентов