ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА (ГОССТРОЙ СССР)

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

СНиП II-94-80

ПОДЗЕМНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ

Утверждены

постановлением Государственного комитета СССР

по делам строительства

от 31 декабря 1980 г. № 232

Глава СНиП II-94-80 «Подземные горные выработки» раз­работана институтами Центрогипрошахт, ВНИМИ и ВНИИОМШС Мину­глепрома СССР с участием институтов Южгипрошахт Минуглепрома СССР, Гипроцветмет и Гипроникель Минцветмета СССР, Крив­басспроект Минчермета СССР и ВНИИГ Минхимпрома.

С введением в действие настоящей главы утрачивают силу:

глава СНиП II-М.4-65 «Подземные горные выработки предприятий по добыче полезных ископаемых»;

изменение главы СНиП II-М.4-65 «Подземные горные вы­работки предприятий по добыче полезных ископаемых», внесенное постановлением Госстроя СССР от 31 января 1978 г. № 13.

Редакторы: д-р техн. наук Е. В. Петренко, канд. военных наук П. М. Кузьмин и инж. В. П. Бовбель (Госстрой СССР), канд. техн. наук Е. В. Стрельцов (Минуглепром СССР), канд. техн. наук В. М. Еремеев и инж. К. Я. Зотова (Центрогипрошахт Минуглепрома СССР), доктора техн. наук К. А. Ардашев и Н. А. Филатов (ВНИМИ Минуглепрома СССР), канд. техн. наук И. Г. Косков (ВНИИОМШС Минуглепрома СССР).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

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. Выработки следует проектировать на основе:

данных, определяющих назначение, срок службы, условия возведения и эксплуатации выработок;

результатов инженерных изысканий, включающих данные инже­нерно-геологичес­кого 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.

1.3. 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 эксплуатации, 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 определению 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;

в) технико-экономическое сравнение по­казателей вариантов и принятие на их осно­ве оптимального решения по минимальным суммарным затратам при строительстве и эксплуатации выработок с учетом наиболее целесообразного использования недр.

Объемно-планировочные и конструктив­ные решения выработок должны учитывать опыт их сооружения в аналогичных горно-геологических 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 извлече­ния из недр полезного ископаемого, следует производить в соответствии с настоящими нормами с учетом требований «Инструкции по проектированию народнохозяйственных объектов, размещаемых в отработанных горных выработках».

1.4. Проектирование выработок при условиях наличия опасности горных ударов, самовозгорания угля, выбросов, угля, породы и газа, динамических воздействий, сейсмич­ности района свыше 7 баллов, повышенной температуры горных пород, в зоне вечной мерзлоты и др. должно производиться с уче­том дополнительных требований, предусмот­ренных для таких случаев общесоюзными и ведомственными документами или на основе результатов исследований, выполненных спе­циализированными организациями.

1.5. При проектировании временных (на период строительства) выработок необходи­мо соблюдать требования, предъявляемые к постоянным выработкам того же назначения, согласно настоящим нормам. При этом пре­дусматривать максимальное использование временных выработок при дальнейшей экс­плуатации предприятия по добыче полезных ископаемых.

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.

1.7. Проекты вентиляции и кондициони­рования воздуха, водоотлива, электроснаб­жения и подземного транспорта на предпри­ятиях по добыче полезных ископаемых должны разрабатываться в соответствии с нормами технологического проектирования и другими отраслевыми нормативными доку­ментами, утвержденными в установленном порядке.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

1.8. Инженерные изыскания для проекти­рования и строительства выработок следует выполнять в соответствии с требованиями главы СНиП по инженерным изысканиям для строительства, а также с учетом особен­ностей подземного строительства, предус­мотренных настоя­щими нормами.

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 механических свойств пород массива;

гидрогеологическую характеристику масси­ва, характеристику его газоносности и при не­обходимости геокриологические данные.

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

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 линиям горизонтальных и наклонных магистральных выработок;

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

1.11. Стратиграфические и тектонические данные сложения массива горных пород, а также данные об их литологическом 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 по результатам геологических работ инженер­ных изысканий.

Указанные данные должны содержать привязанные к маркшей­дерской сети пара­метры залегания (глубина, мощность, угол падения, азимуты простирания, выдержан­ность) всех литологически 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 тип. 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.

1.12. Физико-механические свойства и структурная нарушенность пород должны определяться в интервалах по мощности за­легания:

до 20 м выше и до 10м ниже горизонта намечаемого расположения выработки - де­тально для всех слоев, пластов, прослоев мощностью свыше 0,3 м и для литотипов сло­ев мощностью от 0,1 до 0,3 м;

от 20 до 100 м выше и от 10 до 30 м ниже горизонта намечаемого расположения выра­ботки - укрупненно для представителей всех имеющихся литотипов пород слоев мощ­ностью свыше 1 м.

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

Для всех изученных слоев, пластов, про­слоев и прочих морфологических элементов должны быть выполнены механические испы­тания керновых проб и установлены сред­ину 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 указаных выше интервалов. Должно определяться число, генетический тип и морфология систем трещин, оценка их частоты, ориентировка в пространстве, прерывистость, величина раскрытия и степень связанности трещин, наличие и состав связующего, наличие поверхностей с малой связностью (с глинистыми заполнителями, зеркала скольжения и др.)

1.13. Гидрогеологические, а при необхо­димости криологические данные должны ус­танавливаться в основном по имеющимся ма­териалам геологической разведки по сетке скважин. Эти данные контролируются и уточняются результатами дополнительных гидрогеологических работ по скважинам ин­женерных изысканий.

Гидрогеологические данные должны со­держать сведения 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, показателя их фильтра­ционной способности и связи с поверхност­ными водотоками и водоемами, расположе­нии 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.

2. КОМПОНОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ, ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

КОМПОНОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

2.1. Выбор места размещения выработки следует производить с учетом устойчивости окружающих ее пород, а также общих компоновочных решений всего комплекса вы­работок на предприятии по добыче полезных ископаемых; при этом следует избегать за­ложения выработки непосредственно в мес­тах тектонической нарушенности массива, карстов, плывунов.

2.2. Форма и размеры поперечного сече­ния выработки должны обеспечивать задан­ную пропускную способность в условиях со­оружения и эксплуатации, размещения в ней оборудования, санитарно-технических уст­ройств и инженерных коммуникаций, а также соблю­дение необходимых требований подзем­ного транспорта, вентиляции и водоотлива.

При расчете проектного сечения выработ­ки в проходке (вчерне) кроме толщины кре­пи и забутовочного материала надлежит учи­тывать определяемые по настоящим нормам величины смещения пород, происшедшие при применении жесткого типа крепи - за период до ее возведения, податливой - за весь срок эксплуатации выработки либо за период до исчерпания податливости крепи.

2.3. Для улучшения условий поддержания и обеспечения рабочего состояния выработок следует располагать их по возможности в устойчивых породах, а при необходимости применять горные меры охраны и конструк­тивные меры защиты выработок и крепи.

К горным мерам охраны и конструктив­ным мерам защиты относятся:

оставление предохранительных целиков, исключающих влияние очистных работ;

расположение выработок на расстояниях, исключающих их взаимное влияние;

рациональный порядок ведения горных работ;

расположение выработок в предваритель­но разгруженной области массива;

механизированная закладка закрепного пространства;

предварительное либо последующее уп­рочнение массива пород;

уменьшение концентрации напряжении за счет различных методов разгрузки массива;

применение тампонажа закрепного прост­ранства;

использование податливых типов крепи и элементов податливости, а в соляных поро­дах - оставление зазоров между крепью и породой.

Горные меры охраны и конструктивные меры защиты выработки следует назначать на основе результатов сравнения ожидаемых деформаций массива горных пород с допус­каемыми величинами деформаций крепи.

2.4. Выбор конструкции, параметров и расчет крепи выработки должен производить­ся дифференцировано по участкам пород с одинаковыми свойствами исходя из оценки устойчивости пород, величин их смещений, нагрузок на крепь, с учетом возможности комплексной механизации процессов изго­товления и возведения крепи, обеспечения надежности и безопасности работ в течение всего срока службы выработки.

Проектирование крепи выработок должно включать:

определение характера проявления гор­ного давления;

выбор типа крепи и технологии ее воз­ведения;

прогноз смещения контура пород и рас­чет нагрузок;

выбор конструктивной схемы крепи и ее расчет.

При выборе конструкции и параметров крепи следует также соблюдать предъявляе­мые к крепи особые требования, связанные с дополнительными воздействиями на нее ди­намических нагрузок, агрессивных подзем­ных и грунтовых вод, а также обеспечения водо- и газоизоляции выработок.

2.5. При проектировании крепи выработок, а также других элементов подземных конст­рукций (армировка стволов, фундаменты под оборудование и др.) должна предусматри­ваться их защита от воздействия агрессивных сред.

Установление степени агрессивности сред, а также меры по защите от их воздействий следует назначать в соответствии с требова­ниями главы СНиП по защите строительных конструкций от коррозии и ГОСТ 9.015-74.

2.6. Проектами выработок, возводимых в обводненных массивах пород, надлежит пре­дусматривать защиту от проникновения в выработку воды путем водоотвода, гидрои­золяции крепи и тампонажа пород.

Применение перечисленных мероприя­тий, а также создание специальной водоне­проницаемой крепи следует производить на основе технико-экономического обоснования.

2.7. Выбор материалов конструкции кре­пи необходимо производить в соответствии с требованиями нормативных документов и государст­венных стандартов, предъявляе­мыми к материалам с учетом их работы в подземных условиях.

2.8. В конструкциях монолитной бетонной и железобетонной крепи шахтных стволов следует применять тяжелый бетон марки не ниже М200, для других выработок не ниже М150; для сборных железобетонных и бетон­ных конструкций крепи бетон следует при­менять марки не ниже МЗ00.

2.9. Проектные марки бетона по морозо­стойкости и водонепро­ницаемости следует назначать с учетом принятой системы гид­роизоляции или защиты крепи от коррозии в зависимости от климатических и гидрогео­логических условий района расположения выработки и в соответствии с классификаци­ей бетонов и требованиями к их применению, установленными для I класса сооружений главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а также в соответствии с главой СНиП по защите стро­ительных конструкций от коррозии.

2.10. Минимальную толщину защитного слоя бетона для арматуры монолитной желе­зобетонной крепи следует принимать 30 мм.

2.11. Элементы блочной и тюбинговой сборной крепи должны иметь отверстия для тампонажа пустот, остающихся за крепью в процессе ее монтажа.

2.12. В железобетонной и бетонной крепи выработок, сооружаемых в сейсмических районах с сейсмичностью свыше 7 баллов, следует предусматривать устройство дефор­мационных швов, расстояния между которы­ми должны быть до 30 м. Устройство дефор­мационных швов следует предусматривать, как правило, в местах пересечения выработ­кой трещин или контактов между породами различной прочности.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.13. В качестве основных расчетных дан­ных для определения устойчивости пород, величин их смещений, нагрузок на крепь и параметров крепи выработки должны приниматься:

расчетная глубина размещения выработ­ки H_р;

расчетные значения физико-механических свойств горных пород;

нормативные и расчетные характеристики материалов крепи и заполнения закрепного пространства.

2.14. Расчетную глубину H_p размещения выработки следует определять по формуле

H_p = Hk (1)

H - проектная глубина размещения выработки или ее участка, м;

k - коэффициент, учитывающий отличие напряженного состояния массива горных пород по сравнению с напряженным состоянием, вызванным собственным весом толщи пород до поверхно­сти, принимаемый равным 1 для обычных горно-геологических условий либо устанавливаемый экспериментально: для районов, подвер­женных движениям земной коры и в зонах тектонических нарушений, при отсутствии экс­периментальных данных k принимается рав­ным 1,5.

2.15. Расчетное сопротивление пород (мас­сива) сжатию R_с следует определять по фор­муле

R_c = Rk_c (2)

где R - среднее значение сопротивления пород в об­разце одноосному сжатию, устанавливаемое экспериментально по результатам испытаний образцов пород, МПа (кгс/см²);

k_c - коэффициент, учитывающий дополнительную нарушенность массива пород поверхностями без сцепления либо с малой связанностью (зер­кала скольжения, трещины, глинистые про­слои и др.), принимаемый по табл. 1.

Примечание. В необходимых случаях (обвод­нение выработки, упрочнение пород и др.) определение R_с следует производить с учетом влияния этих факто­ров по данным специализированных организаций.

2.16. При проектировании выработок k_c определяется по данным количественного анализа нарушенности массива пород в мес­тах проектируемого расположения выработ­ки на основании данных инженерно-геологи­ческих изысканий по среднему расстоянию между поверхностями ослабления пород со­гласно табл. 1.

Таблица 1

2.17. Для оценки ранее выполненной про­ектной документации и при использовании имеющихся нормативных документов допус­кается определять сопротивление пород сжа­тию в образце R по коэффициенту крепости пород f по шкале М. М. Протодьяконова (при f ³ 3) по формулам

R = 10(МПа), (3)

R = 100f(кгс/см²) (3а)

где f - коэффициент крепости пород, принимаемый по главе СНиП по правилам производства и при­емки работ подземных горных выработок

2.18. Расчетное сопротивление пород сжа­тию R_с по контуру поперечного сечения выработки должно определяться с учетом всех пересекаемых выработкой слоев (пластов) мощностью более 0,1 м, залегающих на рас­стояниях от контура сечения выработки: в кровле 1,5b, в почве и боках выработки - 1b, где b - ширина выработки.

Для ряда смежных слоев, залегающих по контуру поперечного сечения выработки, с из­менчивостью R_с в пределах до 30% следует принимать для всей выработки усредненное значение расчетного сопротивления пород сжатию, определяемое по формуле

, (4)

гдe R_c,...- расчетное сопротивление сжатию слоев пород;

m₁, ...m_n - мощность слоя.

При изменчивости расчетного сопротив­ления пород сжатию в кровле, боках или поч­ве выработки свыше 30%, R_с следует считать по формуле (4) отдельно по элементам вы­работки (кровле, боках и почве).

2.19. Расчетное сопротивление пород сжа­тию R_с по длине выработки следует опреде­лять, исходя из разделения выработки на от­дельные участки по длине, с учетом следую­щих требований:

а) к одному участку следует относить все пересекаемые выработкой слои (пласты) мощностью свыше 0,3 м, значения R_с которых находятся в пределах до 30%; для этого участ­ка R_с определяется усредненным с учетом мощности этих слоев по формуле (4);

б) при объединении смежных участков, значения R_с которых отличаются более чем на 30%, R_с объединенного участка следует принимать по наименьшему значению R_с объ­единяемых участков.

2.20. Расчетные и нормативные характе­ристики материалов крепи следует прини­мать с учетом их работы в подземных усло­виях и руководствуясь соответствующими го­сударственными стандартами и главами СНиП:

для бетонной и железобетонной крепи - по главе СНиП по проектированию бетон­ных и железобетонных конструкций;

для металлической крепи - по главе СНиП по проектированию стальных конст­рукций;

для деревянной крепи - по главе СНиП по проектированию деревянных конструкции;

для каменной крепи - по главе СНиП но проектированию каменных и армокаменных конструкций.

При выборе материалов конструкций крепи выработок надлежит также соблюдать требования "Технических правил по экономному расходованию основных строительных материалов".

2.21. Расчет крепи выработки следует про­изводить, используя методы строительной ме­ханики с учетом взаимодействия крепи и пород при строительстве и эксплуатации выработки.

При оценке взаимодействия крепи и пород необходимо учитывать мероприятия по упроч­нению пород или их разгрузке, прогноз изме­нений геологических, гидрогеологических и го­рнотехнических условий участка строительства.

2.22. Расчет конструкций крепи выработки следует производить по несущей способности (по фактору хрупкого, вязкого и других видов разрушений), а в необходимых случаях по ус­тойчивости трещино­стойкости в соответствии с требованиями главы СНиП по основным по­ложениям проектирования строительных кон­струкций и оснований.

На устойчивость следует проверять расче­том тонкостенные стальные и сборные конст­рукции, а на трещиностойкость - крепи гидро- и газоизолирующие.

2.23. Крепи выработок следует рассчиты­вать, исходя из возможных неблагоприятных сочетаний нагрузок и воздействий, которые действуют одновременно при строительстве или эксплуатации выработок, с учетом техноло­гии проведения выработок и возведения крепи. При этом необходимо принимать следующие сочетания нагрузок:

основное - из постоянных нагрузок и воз­действий, временных длительных нагрузок и воздействий, возникающих в процессе строи­тельства;

особое - из постоянных, временных дли­тельных, наиболее вероятных кратковремен­ных и одной из особых сейсмических или дру­гих нагрузок или воздействий.

2.24. При проектировании конструкций кре­пи выработок на сочетание нагрузок и воздей­ствий следует учитывать:

постоянные нагрузки и воздействия:

а) давление горных пород со стороны мас­сива;

б) собственный вес крепи;

в) воздействия, вызываемые предваритель­ным напряжением элемен­тов крепи;

г) давление подземных вод;

временные длительные нагрузки и воздей­ствия:

д) температурные воздействия, в том числе морозное пучение;

е) воздействия от очистных работ, других выработок и водопонижения;

ж) давление от набухания пород;

кратковременные нагрузки и воздействия:

з) давление тампонажного раствора, нагне­таемого за крепь;

и) воздействия от подвижных нагрузок про­ходческих, транспортных машин и комплексов;

к) воздействия от массовых взрывов;

особые нагрузки и воздействия:

л) динамические нагрузки;

м) сейсмические воздействия.

При учете сочетаний нагрузок следует при­менять коэффициенты сочетаний, установлен­ные главой СНиП по нагрузкам и воздействи­ям.

2.25. Расчеты крепи по несущей способнос­ти и устойчивости следует производить на ос­новные и особые сочетания нагрузок с применением коэффициентов перегрузки, условий работы конструкций, устанав­ливаемых в нас­тоящих нормах, и расчетных сопротивлений материалов, принимаемых по соответствую­щим главам СНиП.

3. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ВЫРАБОТКИ

ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

3.1. Выбор места размещения вертикальной выработки необходимо производить во взаим­ной увязке с генеральным планом и располо­жением других выработок, а также с учетом возможности наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними за­легающих полезных ископаемых. При проекти­ровании вертикальных выработок необходимо:

избегать, как правило, пересечения верти­кальной выработкой крупных тектонических нарушений и напорных водоносных горизонтов;

располагать стволы, как правило, за преде­лами шахтных полей или площадей залегания полезных ископаемых на расстояниях, исклю­чающих оставление предохранительных цели­ков;

предусматривать меры максимально воз­можной выемки околоствольных целиков при расположении стволов в пределах шахтных по­лей или площадей залегания полезных ископа­емых:

обеспечивать возможность размещения околоствольного двора в устойчивых, прочных по­родах;

принимать меры, исключающие или снижающие воздействие на стволы очистных работ, водопонижения и близлежащих либо сопрягающихся выработок.

Примечания: 1. Вертикальные выработки счи­таются расположенными вне зоны воздействия очистных работ, если очистные выработки находятся за пределами границ предохранительных целиков, построенных по Правилам охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подъемных торных разработок, утвержденным министерствами СССР по согласованию с Госгортехнадзором СССР.

2. Вертикальные выработки считаются расположен­ными вне зоны воздействия водопонижения, если они находятся за пределами его контура, определяемого гидрогеологическим расчетом.

3.2. При расположении стволов и шурфов санитарно-защитные зоны следует предусма­тривать в соответствии с «Санитарными нор­мами проектирования промышленных предпри­ятий».

3.3. Вертикальные стволы следует проекти­ровать, как правило, круглого поперечного сечения. Другим вертикальным выработкам в зависимости от срока их службы, назначения и горно-геологических условий допускается придавать отличную от круглой форму попе­речного сечения.

3.4. При охране стволов и шурфов предо­хранительными целиками размеры последних следует назначать в соответствии с действую­щими нормативными документами. Меры за­щиты крепи этих выработок при выемке полез­ного ископаемого из предохранительных цели­ков необходимо взаимоувязывать с мерами охраны и защиты других выработок, а также зданий и сооружений на земной поверхности, руководствуясь требованиями главы СНиП по проектированию зданий и сооружений на под­рабатываемых территориях.

3.5. Общая глубина устьев вертикальных стволов и шурфов должна определяться расче­том с учетом конкретных горно-геологических условий.

При наличии вентиляционных и калорифер­ных каналов нижняя отметка дна канала дол­жна быть выше опорного венца не менее чем на 1000 мм.

Сопряжение вентиляционного или калори­ферного канала со стволом или шурфом следу­ет проектировать под углом с плавным перехо­дом. При нагнетательной схеме проветривания калориферные каналы, как правило, следует совмещать с вентиляционными.

3.6. В крепи устьев стволов и шурфов на глубине от поверхности не менее 1000 мм при необходимости следует предусматривать прое­мы для ввода кабелей. Размеры проемов следует принимать в зависимости от предельного числа кабелей, идущих в ствол, с учетом воз­можности доступа для их монтажа и осмотра.

В месте сопряжения ствола и подводящего кабельного канала (траншеи) в том случае, если отсутствует соответствующее свободное помещение в надшахтном здании, должен быть предусмотрен кабельный колодец с входным люком.

Сопряжение дна кабельного канала с внут­ренней поверхностью крепи устья ствола сле­дует предусматривать по кривой, радиус кото­рой должен быть (как минимум) в 25 раз боль­ше диаметра самого крупного из прокладыва­емых кабелей.

В местах примыкания каналов к устьям стволов необходимо предусматривать предох­ранительные ограждения.

3.7. Над лестничными отделениями стволов и шурфов на верхних отметках устьев необхо­димо предусматривать металлические ляды, а над вентиляционными отделениями - метал­лические решетки или герметичное перекрытие из несгораемых материалов.

3.8. Размеры трубно-кабельных отделений в стволах и шурфах надлежит определять, ис­ходя из количества размещаемых в них труб и кабелей, а также зазоров, которые должны быть:

между трубами - не менее максимального диаметра фланца прокладываемого трубопро­вода;

между трубой и контрольными кабелями или кабелем связи - не менее 100 мм;

между силовыми кабелями - 50 мм, но не менее диаметра кабеля.

При прокладке в стволе двух групп взаимо­резервирующих кабельных линий зазор между ними должен быть не менее 1000 мм.

Для вывода кабелей из ствола на горизонт должны использоваться водотрубные ходки в камеры главного водоотлива, а в случае их от­сутствия предусматриваться кабельные ходки. Допускается в отдельных случаях вывод кабе­лей производить через сопряжение с горизон­том.

3.9. При определении глубины зумпфов (участков стволов и шурфов ниже отметки околоствольного двора) следует учитывать минимальный зазор, равный 1000 мм от уров­ня воды до размещаемого в зумпфе оборудо­вания.

3.10. Для предотвращения капежа воды в стволах следует предусматривать водоулавливание с отводом воды в общий шахтный водо­сборник.

РУДОСПУСКИ (ПОРОДОСПУСКИ), ВОССТАЮЩИЕ (СКАТЫ, ГЕЗЕНКИ)

3.11. Углы наклона рудоспусков (породоспусков) и восстающих (гезенков, скатов) не­обходимо принимать не менее:

для угля - 50°, для породы - 60°, для исслеживающихся руд - 60 - 70°; допускается до 25° уменьшать углы наклона скатов для уг­ля при применении устройств и приспособле­ний, облегчающих самотек угля.

Для слеживающихся руд (пород) рудоспус­ки (породоспуски) следует принимать верти­кальными.

3.12. Капитальные рудоспуски и породоспуски предприятий горно­рудной промышлен­ности допускается проектировать без ходового отделения.

Участковые восстающие (скаты, гезенкн для угля, породоспуски) следует проектиро­вать двумя параллельными выработками (гру­зовой и ходовой), сбиваемыми между собой через каждые 10-15 м или предусматривать и составе двух отделений, разделенных сплош­ной стенкой, а в отдельных случаях - трех от­делений: грузового, вентиляционного (мате­риального) и лестничного. В стенке, разделя­ющей грузовое и лестничное отделения, на расстоянии 5000 мм друг от друга должны быть предусмотрены закрываемые на задвиж­ки окна размером 200Х200 мм.

3.13. Минимальные поперечные размеры рудоспусков (породос­пусков) грузовых отде­лений восстающих (скатов) надлежит прини­мать равными трехкратным размерам наиболь­ших кусков транспортируемого материала, но не менее 1000х1500 мм, а в скатах, оборудо­ванных стальными трубами для спуска угля или сухого закладочного материала, - в зави­симости от принятого размера труб.

3.14. При проектировании восстающих и рудоспусков, предназ­наченных для пропуска горной массы, необходимо предусматривать перекрытие их устьев решетками с ячейками размерами до 400х400 мм для пропуска кон­диционных кусков транспортируемого мате­риала.

Устья, перекрытые решетками с ячейками размерами более 400Х400 мм, а также устья остальных восстающих выработок должны иметь ограждения со стороны прохода людей.

3.15. Погрузочные пункты капитальных и участковых рудоспусков (породоспусков), скатов и гезенков должны быть механизированы, автоматизированы и оборудованы средствами подавления и локализации пыли и средствами защиты от внезапного прорыва обводненной горной массы.

СОПРЯЖЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ (ШУРФОВ) С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ ВЫРАБОТКАМИ

3.16. Высоту сопряжения околоствольного двора со стволом, используемым для транспор­та грузов, следует определять из условий бес­препятственного вывода из ствола наиболее крупного узла оборудования и длинномерных материалов пакетами и контейнерами. Высота сопряжения должна быть не менее 4500 мм от головок рельсов.

3.17. Ширину междупутья в сопряжении околоствольного двора с клетевым стволом следует принимать равной расстоянию между осями клетей, а проходы с каждой стороны - по 1000 мм.

Переход от уширенного междупутья на обычное необходимо предусматривать за пре­делами расположения оборудования для обме­на вагонеток.

В пределах сопряжения клетевого ствола с околоствольным двором следует предусматри­вать пол на уровне головок рельсового пути из сборного железобетона или бетона.

РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ПОРОД И НАГРУЗОК НА КРЕПЬ, ВЫБОР ТИПА И РАСЧЕТ КРЕПИ

3.18. Выбор типа и расчет параметров крепи вертикального шахтного ствола следует произ­водить дифференцированно для устья, протя­женной части, участков сопряжений в зависи­мости от инженерно-геологических, гидрогео­логических условий, вредных воздействий, а также с учетом схем организации и методов производства работ.

3.19. Крепь устьев стволов и шурфов следу­ет проектировать из монолитного бетона или железобетона, металлических или железобе­тонных тюбингов. Конструкцию крепи устьев в зависимости от действующих нагрузок, раз­меров проемов для каналов и диаметров верти­кальных выработок следует предусматривать одно-, двух- к трехступенчатыми венцовыми или ступенчато-венцовыми.

3.20. Расчет крепи устьев стволов и шурфов следует производить на действие вертикальных и горизонтальных давлений (нагрузок).

Вертикальные нагрузки следует определять как сумму давлений от собственного веса кре­пи, веса оборудования и сооружений, опирающихся на крепь; горизонтальные - от давления пород массива, пригрузки от поверхностных фундаментов и опор и гидростатического давления в водоносных горизонтах.

3.21. Расчетную вертикальную нагрузку Р_в^р кН (тс), действующую на крепь устья, следует определять по формуле

(5)

где n - коэффициент перегрузки, равный 1,4;

- сумма вертикальных нагрузок, передаваемых опорами горнотехнических сооружений, расположенных на поверхности вблизи ство­ла, на крепь устья ствола, кН (тс);

Q_у - собственный вес крепи устья, кН (тс).

3.22. Расчетное горизонтальное (радиаль­ное) давление пород Р_п, кПа (тс/м²), на крепь устья ствола в малосвязных и глинистых по­родах наносов следует определять по формуле

, (6)

где n - коэффициент перегрузки, равный 1,3;

k­_у - коэффициент, принимаемый равным 1,7 при расстоянии от проемов в крепи более 20 м и 2,9 - при расстоянии менее 20 м;

r₀- радиус ствола в свету, м;

j - угол внутреннего трения наносов, град;

y - безразмерный коэффициент, определяемый из выражения

y = 2tg j tg(45°+);

H - глубина рассматриваемого участка от поверх­ности, м;

Р_ф - наибольшая суммарная дополнительная на­грузка от зданий и сооружений, расположен­ных на поверхности вблизи ствола, кПа (тс/м²), определяемая согласно прил. 1;

g - удельный вес породы (грунта), кН/м³ (тс/м²), определяемый из выражения

g = r_mg;

r_m - средняя плотность пород (грунта), т/м³;

g - ускорение силы тяжести, м/с² (вводится только для единиц СИ).

Допускается вести расчет нагрузок на крепь, назначать тип и параметры крепи устья ствола согласно главе СНиП по проектирова­нию сооружений промышленных предприятий (в части опускных колодцев).

3.23. Выбор типа и расчет параметров кре­пи для протяженной части ствола, а также уча­стков сопряжения следует производить на основании определения категорий устойчивости пород вертикальных выработок согласно табл. 2.

Таблица2

3.24. Величину критерия устойчивости пород вертикальной выработки С следует определять по формуле

, (7)

где k_p - коэффициент, учитывающий взвеши­вающее действие воды: для участков вне водоносных горизонтов k_г равен 1, для пород водоносного горизонта k_г определяется по формуле

, (8)

h₁ - высота толщи пород от почвы водоупора до земной поверхности, м;

h₂ - высота толщи пород от рассматривае­мого сечения в водоносном горизонте до почвы водоупора (до кровли во­доносного горизонта), м;

g_п, g_в - соответственно, удельный вес частиц пород водоносного горизонта и удель­ный вес воды, кН/м³ (тс/м³);

e - коэффициент пористости пород водо­носного горизонта, принимаемый как отношение объема пор к объему ске­лета и определяемый по данным гид­рогеологических изысканий;

Н - высота толщи пород от рассматривае­мого сечения до земной поверхности, м;

Р_в - давление подземных вод с учетом водопонижения, кПа (тс/м²);

k_сб - коэффициент воздействия на ствол других выработок: для протяженных участков ствола k_сб равен 1; для со­пряжений k_сб равен 1,5;

k_ц - коэффициент воздействия на ствол очистных работ: для участков, не ис­пытывающих воздействий k_ц равен 1; при воздействии очистных работ k_ц принимается по данным специализированных организаций;

k_a - коэффициент влияния угла залегания пород a град: для горизонтально залегающих пород k_a равен 1, в остальных случаях k_a следует принимать из выражения

k_t - коэффициент влияния времени экс­плуатации проектируемой выра6отки: для шахтных стволов k_t равен 1; для остальных выработок - 0,9,

Н_р, R_с, g -обозначения те же, что и в формулах (1), (2) и (6).

Примечание: При размерности R_с в кгс/см² в формулу (7) вместо R_с следует подставлять 0,1 R_с.

3.25. На протяженных участках ствола с жесткой армировкой, а также для участков со­пряжений ствола в породах I, II и III катего­рий устойчивости при отсутствии воздействия очистных работ, других выработок и водопонижения следует применять, как правило, моно­литную бетонную крепь; при этом:

в породах I категории устойчивости толщи­на бетонной крепи принимается без расчета по табл. 3.

в породах II и III категорий устойчивости толщину бетонной крепи следует устанавли­вать расчетом согласно требованиям п. 3.34 настоящих норм, но не менее величин, указан­ных в табл. 3.

Таблица 3

При соответствующем обосновании допус­кается в стволах с жесткой армировкой, прой­денных в породах I категории устойчивости, назначать крепи и их параметры, определяе­мые по п. 3.26 настоящих норм.

Если расчетная толщина монолитное бетон­ной крепи превышает 500 мм, то следует при­менять бетон более высокой марки или другой тип крепи.

3.26. В стволах с гибкой армировкой, а так­же в вентиляционных стволах и шурфах, не оборудованных подъемными установками, в восстающих выработках и рудоспусках при отсутствии влияния очистных работ и водопонижения, где притоки воды не более 8 м³/ч, в породах I и II категорий устойчивости следует применять набрызгбетонную крепь либо комбинированную крепь из анкеров, металли­ческой сетки и набрызгбетона; при притоках воды более 8 м³/ч в породах I, II и III категорий устойчивости следует применять монолит­ную бетонную крепь. При этом:

в породах I категории устойчивости толщи­на набрызгбетонной крепи на протяженных участках ствола принимается без расчета по табл. 4

Таблица 4

в породах I категории устойчивости для участков сопряжений ствола, а также в поро­дах II категории устойчивости на протяженных участках ствола толщину набрызгбетонной крепи следует устанавливать расчетом соглас­но требованиям п. 3.34 настоящих норм. При этом толщина набрызгбетонной крепи должна быть не менее 150 мм на глубинах до 500 м ч 200 мм на глубинах более 500 м.

В комбинированной крепи длину анкеров l_а следует принимать равной 2 м; расстояние между анкерами 0,7 l_а. При соответствующем обосновании допускается изменять длину анке­ров и расстояния между ними.

3.27. В породах IV категории устойчивости, на участках ствола с напорными водами, а так­же на калийных и подобных им месторождени­ях следует применять тюбинговую, железобе­тонную, многослойную крепь, а при достаточ­ной устойчивости пород - монолитную бетонную крепь.

3.28. Расчет крепи протяженной части ство­лов и шурфов следует производить на суммар­ное действие горизонтального (радиального) давления пород массива Р_п и давления оста­точного напора подземных вод Р_г с учетом тех­нологической и монтажной нагрузок.

Общее давление надлежит определять на момент времени, когда оно является наиболь­шим.

3.29. Расчётное горизонтальное (радиаль­ное) давление пород Р_п, кПа (тс/м²), на крепь протяженной части вертикальной выработка при отсутствии влияния горизонтальных де­формаций от воздействия очистных работ сле­дует определять по формуле

Р_п = пm_уп_нР^н[1+0,1(r₀ - 3)], (9)

где r₀ - радиус выработки в свету, м;

п - коэффициент перегрузки, равный 1,3;

m_y - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 5.

Таблица 5

п_н - коэффициент приведения к расчетному (максимальному) давлению при неравномерной эпюре на­грузок, принимаемый по табл. 6.

Таблица 6

P^н - нормативное давление на крепь, кПа (тс/м²), оп­ределяемое для пород I, II и III категории ус­тойчивости по формулам:

при С £ 6Р^н = 10[(2С - 1)+D], (10)

при10 ³ С > 6Р^н =10[(3С - 7)+D], (11

где ­C - критерий устойчивости вертикальных вырабо­ток, рассчитываемый по формуле (7);

D - параметр, учитывающий технологию проходче­ских работ, принимаемый равным: при последовательной и параллельной технологических схемах - нулю; при совмещенной технологи­ческой схеме проходки с передвижной опалуб­кой при С£6 D равно 2 и при 10³С>6 D равно 3.

Примечания: 1. Нормативное давление на крепь Р^н для пород IV категории устойчивости опреде­ляется по методикам специализированных организаций.

2. В формулах (10) и (11) множитель 10 вводится при единицах СИ.

3.30. Расчетное горизонтальное давление пород Р_п на крепь вертикальной выработки в районе сопряжения на протяжении 20 м вверх и 20 м вниз от сопряжения следует определять по формуле (9) настоящих норм, принимая в ней вместо величин п_н и Р^н величины п_нс и Р_с^н рассчитываемые по формулам:

п_нс = п_н +(20 - z)x. (12)

Р_c^н = Р^н(1,5 - 0,025z). (13)

где z - расстояния от узла сопряжения до рассматриваемого сечения в районе 20 м;

х - коэффициент перехода от протяженного участка к району сопряжения, принимаемый по табл. 7.

Таблица 7

3.31. В местах пересечения ранее вырабо­танных пространств на удалении до 6m в кров­лю и до 2m в почву (где m - мощность пласта) величина нормативного давления P_p^н, кПа (тс/м²), на крепь определяется по формуле

Р_р^н = 0,66Р^н +100, (14)

где Р^н - нормативное давление, определяемое по фор­мулам (10) или (11);

100 - слагаемое в единицах СИ; при единицах дав­ления в тс/м² слагаемое следует принимать равным 10.

3.32. При проектировании сопряжений ство­ла с горизонтальными выработками и камера­ми для исключения их влияния на ствол необ­ходимо:

околоствольные выработки в породах II категории устойчивости на протяжении от ствола не менее 30 м, а в породах III и IV ка­тегории - не менее 50 м крепить жесткой кре­пью; в породах I категории тип крепи не регла­ментируется;

погашаемые околоствольные выработки в породах I и II категорий устойчивости на про­тяжении от ствола до 10 м, а в породах III и IV категорий устойчивости до 30 м закладывать кусковатой породой с тампонажным раствором.

3.33. Давление подземных вод Р_г, кПа (тс/м²), на крепь выработки в коренных поро­дах без их тампонажа следует определять по формуле (l5), а при наличии тампонажа пород по формуле (16)

, (15)

, (16)

где п - коэффициент перегрузки, принимаемый равным 1,1;

Н_е - естественный или сниженный общим водопонижением напор в данном водоносном горизонте, определяемый по результатам гидрогеологических исследований, м;

k_ф^кр - коэффициент фильтрации крепи (для бетонной крепи k_ф^кр = 0,00158 м/сут);

k_ф^п, k_ф^т - соответственно коэффициенты фильтра­ции породы и затампонированной зоны, определяемые по данным гидрогеологических исследований, м/сут;

r₁,r₀,r_т - соответственно внешний, внутренний ра­диус крепи и радиус затампонированной зоны, м; при неизвестном r₁ в расчете следует принимать для первого приближения толщину бетонной крепи r₁ - r₀, равной 0,5 м с последующим уточнени­ем толщины крепи;

R(t) - радиус влияния дренажа выработки, оп­ределяемый по данным гидрогеологиче­ских изысканий из выражения R(t) = 1,5;

а - коэффициент пьезопроводности водоносного горизонта, м²/сут;

t - время от начала дренирования, сут;

g_в - обозначение то же, что в формуле (8).

В тех случаях, когда по расчетам Р_г более Р^н, в формулах (15) и (16) необходимо учиты­вать корректировку времени, принимая t соот­ветствующим моменту на 2 мес после вве­дения крепи в работу.

Если менее 4, то в формуле (16) Р_г равно 0, а при , более 100 определяется из выражения

Р_г = Н_еg_в.

При расчете горизонтального давления об­водненных пород в формуле (9) вместо коэф­фициента п_н следует принимать коэффициент п_н^г , определяемый по формуле

. (17)

3.34. Расчет толщины монолитной бетонной и набрызгбетонной крепи вертикальной вы­работки d_к, мм, следует производить по фор­муле

. (18)

где r₀ - радиус вертикальной выработки в свету, мм;

m_у - коэффициент условий работы крепи, принимаемый равным 1.25;

m_б1,m_б3, m_б7 - соответственно коэффициенты, учиты­вающие длительную нагрузку, усло­вие для нарастания прочности и темпе­ратурные колебания, принимаемые в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций;

R_пp - расчетное сопротивление бетона сжа­тию, принимаемое в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конст­рукций, кПа (тс/м²);

k_p - коэффициент концентрации напряже­нии в конструкции крепи, принимае­мый равным 1 на протяженных уча­стках ствола и равным (2-0,05 z) в районе сопряжения, где z - рас­стояние от узла сопряжения до рас­сматриваемого сечения, м;

Р - горизонтальное давление, кПа (тc/м²), определяемое как суммарное от дав­ления пород Р_п и подземных вод Р_г;

d_пб - толщина породобетонной оболочки, образующейся за счет проникновения бетона в окружающие нарушенные породы: для набрызгбетона принима­емая равной 50 мм, для остальных типов крепи - равной нулю.

3.35. В вертикальных выработках, находя­щихся в зонах воздействия очистных работ и других выработок, а также водопонижения при величинах ожидаемых относительных дефор­маций пород вблизи выработки, превышающих их допускаемые значения для крепи, указан­ные в табл. 8, в породах всех категорий устой­чивости следует применять конструктивные элементы защиты или конструкции крепи, при­способленные к принудительному деформиро­ванию совместно с массивом пород.

Таблица 8

3.36. Конструктивные элементы защиты крепи ствола следует назначать на основе расчета ожидаемых относительных деформаций пород околоствольного массива и с учетом необходимой степени гидроизоляции ствола. При этом, если:

деформации растяжения пород превышают значения, указанные в табл. 8, то следует предусматривать горизонтальные разрезные швы на расстояниях не более 15 м друг от друга, преимущественно на пересечении наиболее слабых слоев пород;

деформации сжатия пород находятся в ин­тервале от указанных в табл. 8 до 15 мм/м, то следует предусматривать горизонтальные оса­дочные швы (узлы вертикальной податливо­сти) в местах наибольших деформаций и на контактах прочных и слабых пород или меры по обеспечению проскальзывания крепи на за­щищаемом участке;

деформации сжатия пород превышают 15 мм/м, то следует предусматривать осадоч­ные зоны и узлы вертикальной податливости;

проявляются горизонтальные деформации, то следует предус­матривать повышение несу­щей способности и податливые конструкции, обоснованные расчетом.

3.37. Для компенсации вертикальных де­формаций сжатия осадочными швами макси­мальное расстояние между ними в вертикаль­ной выработке устанавливается расчетом со­гласно требованиям настоящих норм, но не более 20 м. Осадочные швы выполняются из податливого материала, а при необходимости гидро- и газоизоляции в них устанавливаются специальные герметичные узлы податливости,

Максимальное расстояние 1, м, между оса­дочными швами определяется по формуле

, (19)

где D₁ - диаметр выработки в проходке (вчерне), м;

D₀ - диаметр выработки в свету, м;

f_тр - коэффициент трения породы о крепь, принимаемый: 0,6 для изверженных пород, песчаников и известняков; 0,5 - для алевролитов и аргиллитов и 0,4 для углей и соляных пород;

R_пр, Р_п, m_б1, m_б3, mб7 - обозначения те же, что и в формулах (9) и (18).

3.38. Расчетная рабочая высота h_ш, мм, осадочного шва определяется по формуле

, (20)

где Dh_р - разность оседаний на границах защищаемого участка, мм, которая определяется из выражения Dh_р = Se_im_i;

e_i - относительные вертикальные деформации в пределах защищаемого участка, мм/м;

m_i - мощность слоя, м;

а_п - сжимаемость материала прокладок в шве или узле податливости, %, при нагрузках равных допускаемым для материала крепи, принимаемая по результатам испытаний материала.

3.39. При полной компенсации вертикальных и горизонтальных деформаций массива от воздействия очистных работ конструктивными мерами защиты величины расчетных давлении на крепь вертикальной выработки следует оп­ределять согласно требованиям настоящих норм без учета воздействия очистных работ.

В случае неполной компенсации проявле­ний указанных деформаций от воздействия очистных работ или отсутствии конструктив­ных мер защиты выработки расчет крепи сле­дует производить по ожидаемым перемещениям согласно методикам специализированных организаций.

При этом минимальная величина несущей способности крепи должна приниматься не менее величины расчетного давления на крепь без учета влияния очистных работ.

Примечание. Расчеты давления на крепь, конструктивные элементы защиты кре­пи вертикальных выработок при скользящих крепях с заполнением закрепного пространст­ва следует производить по методикам специа­лизированных организаций.

3.40. При проектировании горных вырабо­ток сумма остаточных водопритоков с водо­носных горизонтов не должна превышать до­пустимого водопритока в ствол, установленно­го в главе СНиП по правилам производства и приемки работ подземных горных выработок.

Остаточный водоприток в ствол Q_ост, м³/сут, в результате фильтрации воды через крепь следует определять по формуле

Q_ост = Wm. (21)

где m - мощность водоносного горизонта, м;

W - фильтрационный расход воды на единицу длины ствола, м²/сут, определяемый по формулам:

в условиях без тампонажа пород

, (22)

в условиях тампонажа пород

, (23)

где Н_е, k_ф^п, k_ф^кр, k_ф^т, r₁, r₀, r_т, R(t) - то же, что и в формулах (15) и (16).

4. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ И НАКЛОННЫЕ ВЫРАБОТКИ

ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

4.1. Выбор места размещения горизонталь­ной и наклонной выработки необходимо про­водить с учетом общих компоновочных реше­ний. При этом, как правило, следует:

располагать главные вскрывающие выра­ботки в устойчивых породах, а при их отсут­ствии - вкрест простирания слоистости или трещиноватости пород, а также на расстояни­ях, исключающих взаимное влияние вырабо­ток;

избегать расположения выработок в зонах крупных тектонических нарушений и напор­ных водоносных горизонтов;

предусматривать возможность выемки по­лезного ископаемого из предохранительных целиков при погашении выработок;

предусматривать минимальное количество типоразмеров сечений выработок околостволь­ных дворов и сопряжении.

4.2. Форму поперечного сечения выработки следует выбирать в зависимости от устойчи­вости пород, срока службы и назначения вы­работки. В устойчивых породах, как правило, следует принимать выработку сводчатой фор­мы с вертикальными стенками; при неустой­чивых породах почвы - круглой или эллипти­ческой формы.

4.3. Охрану выработок околоствольного двора и главных магис­тральных выработок, как правило, следует осуществлять с помощью предохранительных целиков, исключающих воздействие очистных работ.

В выработках, испытывающих воздействие очистных работ, следует предусматривать кон­структивные меры защиты крепи.

Горизонтальные и наклонные выработки, как правило, должны располагаться на рас­стояниях L_д, исключающих их взаимное влия­ние и определяемых по формуле

L_д ³(b₁ + b₂)k_L, (24)

где b₁ + b₂ - суммарная ширина взаимовлияющих выра­боток в проходке (вчерне), м;

k_L - коэффициент, определяемый по табл. 11.

4.4. В крепи устьев штолен и наклонных стволов следует предусматривать проемы для ввода и вывода трубопроводов и электрокабелей, а также для примыкания вентиляционных или калориферных каналов.

В сопряжениях каналов с устьями наклонных стволов должны устраиваться предохрани­тельные ограждения.

Для укрепления лобовых откосов, отвода поверхностных вод и оформления выходов в устьях штолен и наклонных стволов необходи­мо предусматривать устройство порталов, ко­торые следует проектировать из бетона, буто­бетона, сборного или монолитного железобе­тона.

4.5. Водоотливные канавки следует проек­тировать согласно требованиям ГОСТ 5218-75.

4.6. Грузовые и порожняковые ветви око­лоствольных дворов у стволов следует проек­тировать прямолинейными на длину не менее локомотивного состава.

4.7. Для пешеходного сообщения между грузовой и порожняковой ветвями клетевого ствола необходимо предусматривать обходную выработку либо проход под лестничным отде­лением или через камеру ожидания.

4.8. Проектирование сопряжений вырабо­ток следует производить с учетом сечений со­прягаемых выработок и взаимного их влияния, габаритов подвижного состава, типа стрелоч­ных переводов и углов ответвления при со­блюдении необходимых проходов, зазоров и уширений.

4.9. Радиусы криволинейных участков со­пряжений горизонтальных выработок между собой, а также сопряжений горизонтальных и наклонных выработок следует принимать с учетом применяемого транспортного и проходческого оборудования.

4.10. Величину уширения на закруглениях горизонтальных выра­боток при локомотивной откатке следует принимать с наружной сторо­ны кривой не менее 300 мм, с внутренней сто­роны кривой - не менее 100 мм. При этом рас­стояние между осями рельсовых, путей следует увеличивать по сравнению с междупутьем на прямолинейных участках не менее чем на 300 мм.

4.11. Горизонтальные и наклонные выра­ботки необходимо проек­тировать с учетом обеспечения механизированной доставки лю­дей. На путях следования средств доставки людей следует предусматривать посадочные площадки.