НПАОП 0.00-5.33-80Інструкція щодо безпечного ведення гірничих робіт на рудних та нерудних родовищах, схильних до гірничих ударів

количество одновременно взрываемых шпуров (скважин) и пара­метры камуфлетного взрывания должны уточняться путем опытного взрывания и оценки его эффективности в соответствии с Указаниями.

34. Камуфлетное взрывание шпуров (скважин) производит-с для приведения в неудароопасное состояние призабойной части массива с использовани­ем одной из схем, приведенных на рис. 1. Ориентировочные

Рис. 2. Номограммы для определения параметров камуфлетного взрывания ряда шпуров (вес патронов ВВ 0,2 кг):

1— относительная длина заряжаемой части скважины; 11— расстояние до максиму напряжений, м

параметры камуфлетного взрывания определяются с помощью но­мограммы (рис. 2), если они не регламентированы Указаниями.

Для создания защитной зоны в призабойной части очистных и подготовительных выработок глубина шпуров (скважин) должна быть не менее n + b, где n — минимально допустимая ширина за­щитной зоны, b — подвигание забоя за цикл или несколько циклов проходки.

Расстояние между шпурами (скважинами) — V, длина заряда и режим взрывания регламентируются Указаниями. Допускается взрывание камуфлетных шпуров совместно со шпурами по отбойке породы.

35. Камуфлетное взрывание с компенсационными шпурами и скважинами применяется для разгрузки краевых частей и целиков на участках, где требуется свести к минимуму вредное воздействие взрыва, а также для создания разгрузочных щелей. Компенсацион­ные скважины и шпуры могут быть использованы и в предыдущих схемах (см. рис. 1). В этом случае камуфлетные и компенсационные скважины (шпуры) чередуются, как это показано на рис. 3. При

Рис. 3. Схеиа применения камуфлетных компенсационных скважин:

1 — камуфлетный шпур. 2 — компенсационная скважина

определении параметров камуфлетного взрывания с компенсацион­ными скважинами учитываются требования п. 34. Расстояния между камуфлетными и компенсационными скважинами (шпурами) опре­деляются по табл. 1*. Длина заряда камуфлетных шпуров и скважин должна быть не менее ширины защитной зоны п.

Рекомендуется увеличивать диаметр компенсационных скважин (шпуров). Расстояния между скважинами (шпурами) в этом случае могут быть увеличены.

36. Камуфлетное взрывание по рядам и пучкам скважин рекомен­дуется для снижения тектонических напряжений на участках, опас­ных по горно-тектоническим ударам, по типовой схеме (рис. 4).

* Параметры камуфлетного взрывания (в том числе с компенсационными сква­жинами) могут приниматься на основании экспериментальных данных и регламенти­роваться Указаниями

Таблица 1

Примечание. Таблица составлена для условии равенства диаметров камуфлетных и компенсационных скважин. Коэффициент разрыхления принят рав­ным 1,15. Средние значения исходных напряжений 75 МПа, средний модуль упругости пород 105 МПа, допускаемые (безопасные) напряжения приняты 70% от исходных.

Расстояние между пучками (рядами) скважин, вес заряда и нап­равления бурения скважин определяются экспериментально и регла­ментируются Указаниями.

Рис. 4. Схема расположения скважин вблизи текто­нического нарушения:

1 — проектируемый горвзонт; l зар ≤ 0,75 Lскв

Целью таких взрывов является разрушение жестких связей между бортами тектонических нарушений, являющихся концентра­торами напряжений.

Если известно направление подвижек пород в тектонических нарушениях, то скважины должны пробуриваться перпендикулярно направлению подвижек.

37. Сотрясательное взрывание, предназначенное для иницииро­вания горных ударов, должно производиться при отсутствии людей в опасной зоне, определяемой проектом. Одним из видов сотрясательного взрывания могут являться массовые взрывы.

 

ПРОВЕДЕНИЕ И ПОДДЕРЖАНИЕ КАПИТАЛЬНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ. СКЛОННЫХ К ГОРНЫМ УДАРАМ

38. При проектировании, строительстве и эксплуатации шахт на месторождениях, склонных к горным ударам, должны соблюдать­ся следующие требования:

возведение податливых крепей, крепей поддерживающего, рас­порного или ограждающего Типов, а также комбинированных крепей, штанговой крепи с элементами податливости;

придание выработке полигональной формы поперечного сечения;

прекращение или временное исключение из эксплуатации горных выработок, опасных по горным ударам;

перевод удароопасных выработок на проходку электроогневым способом взрывания или с помощью электродетонаторов, а также используя машины с дистанционным управлением;

регламентация во времени и пространстве технологических про­цессов и способов предотвращения горных ударов;

ограничение проведения выработки в зоне опасного влияния опорного давления от очистных работ;

осуществление прогноза удароопасности по трассам выработок и контроля степени удароопасности призабойных частей.

39. Основные горизонтальные и наклонные выработки около­ствольных дворов, включая камеры, как правило, должны ориенти­роваться вдоль направления действия максимального горизонталь­ного напряжения нетронутого массива.

40. Проведение выработок на месторождениях, опасных по горно-тектоническим ударам, должно осуществляться после выполнения следующих профилактических мероприятий:

крепление выработок, предотвращающее обрушение пород кров­ли и боков, создание устойчивых форм, бурение разгрузочных щелей и скважин, контурное взрывание. Предпочтение должно от­даваться податливым типам крепи:

приведение выработок I и II категорий удароопасности в неудароопасное состояние;

крепление выработок в соответствии с горно-геологическими, горно-техническими условиями и степенью удароопасности;

 

Тип крепи, отставание постоянной крепи от забоя и протяженность участков выработок, требующих крепления, регламентируются Указаниями.

41. Подготовительные выработки, как правило, должны прохо­диться вне зоны опорного давления от очистных работ. Допустимое расстояние от фронта очистных работ регламентируется Указаниями. При проектировании это расстояние следует принимать не менее 40 м.

42. Если сечению выработки необходимо придать полигональную (шатровую) форму, то вершину угла (шатра) следует располагать в местах характерных разрушений выработки (стреляние, шелуше­ние и др.). Варианты полигональной формы поперечного сечения выработок приведены на рис. 5.

Рис. 5. Полигональная форма выработок при расположении мест раз­рушения:

а— в кровле, б - в стенках; в — в забое; г — в сопряжении кровли со стен­кой, а ≤100о

 

43. Расстояние между ближайшими стенками параллельных выработок и камер различного назначения на удароопасных участ­ках до глубины 1000 м, как правило, должно быть не менее 4а, где d — наибольший размер поперечного сечения большей выработки, а при глубине более 1000 м — не менее 5d. В конкретных условиях, с учетом особенностей месторождения это расстояние регламенти­руется Указаниями.

44. При проходке и углубке стволов допускается отставание постоянной крепи от забоя не более 6 м. Проходка выработок непо­средственно от ствола должна осуществляться после возведения временной или постоянной крепи в стволе.

Проходку выработок большого сечения рекомендуется произ­водить поэтапно.

45. Сбойка двух выработок на участках, склонных к горным ударам, с расстояния между забоями 20 м должна вестись одним забоем.

46. Пересечение выработок должно осуществляться. как правило, под прямым или близким к нему углом

47. При проходке и углубке стволов на участках I и II катего­рий удароопасности рекомендуется применять передовые разгрузоч­ные щели с таким расчетом, чтобы плоскость щели располагалась

перпендикулярно направлению действия максимального горизон­тального напряжения.

В особо сложных условиях мероприятия то предотвращению горных ударов должна утверждать Комиссия.

При проведении выработок с применением щелевой разгрузки постоянная крепь должна возводиться с отставанием на расстояние не менее двух наибольших размеров поперечного сечения выработки.

48. При проведении камер большого сечения на участках I и II категорий удароопасности необходимо, наряду с передовой разгру­зочной щелью, применять удлиненную штанговую крепь с элементами податливости в кровле и бортах призабойного пространства вы­работки.

Целесообразность и параметры удлиненной штанговой крепи регламентируются Указаниями.

49. Проходку горизонтальных выработок большого сечения ре­комендуется производить, используя поэтапную выемку, предусмат­ривающую первоочередную выемку, верхнего слоя с созданием в за­бое этого слоя и стенках выработок защитной зоны при наличии I или II категорий удароопасности.

Опережение линии забоя верхнего слоя относительно нижнего должно составлять не менее двух проходческих циклов.

ОЧИСТНЫЕ РАБОТЫ

50. Очистные работы в блоке (панели) на удароопасных и угро­жаемых участках должны производиться в соответствии с техни­ческим проектом и требованиями Указаний.

51. При составлении проектов очистных работ на удароопасных участках, учитывая конкретные геологические и горно-технические условия месторождения, должны соблюдаться требования:

первоочередная отработка защитных рудных залежей или слоев. в качестве защитной залежи (слоя) может отрабатываться наиме­нее опасная по горным ударам залежь (слой);

общее развитие фронта очистных работ должно осуществляться в направлении от выработанных пространств на массив руды с минимальным количеством передовых выработок и без оставления удароопасных целиков;

при подходе очистного забоя к передовой выработке или к выра­ботанному пространству, начиная с расстояния l (размер зоны опорного давления), обязательно производить прогноз степени уда­роопасности как в передовой выработке, так и со стороны движу­щегося забоя;

при I и II категориях удароопасности передовые выработки должны быть приведены в неудароопасное состояние на величину n, а со стороны очистного забоя — на величину n + b

ширина целиков между очистным забоем и передовой выработ­кой (выработанным пространством), при которой необходимо

привести их в неудароопасное состояние по всей площади, опреде­ляется Указаниями или Комиссией:

отработка участков, находящихся в зоне влияния целиков, ранее оставленных на соседних (защитных) рудных телах (слоях), должна производиться после погашения этих целиков. Во время погашения целиков передвижение люден по выработкам, расположенным в зоне их влияния (над и под целиками), запрещается. Если погашение этих целиков невозможно, то горные работы в зоне их влияния должны производиться по специальном) проекту, утвержденному главным инженером предприятия.

В блоках рекомендуется применять разрезные щели с располо­жением длинной оси эллипса преимущественно по направлению действия максимальных горизонтальных напряжений.

52. Горные работы в выработках блоков (панелей) должны производиться после затухания процесса стреляния и интенсивного заколообразования, или если выполнено одно из следующих условий:

уборка руды (породы) в забое производится погрузочными ма­шинами с дистанционным управлением или с расположением кабины машиниста, снабженной, защитным ограждением (козырьком), не ближе 4 м от ковша , другого погрузочного органа;

защита людей осуществляется временной предохранительной крепью.

53. При отработке месторождений, склонных к горным ударам, должно быть предусмотрено планомерное подвигание фронта очист­ных работ в пределах как шахтного поля (участка), так и место­рождения в целом. Отступления от этого требования допускается с разрешения Комиссии.

54. При отработке мощных рудных тел (залежей) системами с этажным принудительным обрушением для защиты днищ блоков рекомендуется применять предварительную отбойку руды с последующей проходкой выработок доставки и выпуска.

55. При разработке удароопасных сближенных рудных тел реко­мендуется в качестве защитного использовать наиболее протяжен­ное и выдержанное по простиранию и падению рудное тело, перво­очередную отработку которого следует производить без оставления целиков в выработанном пространстве. Если все рудные залежи на месторождении имеют незначительною протяженность в пределах отрабатываемого этажа, то опережающая защитная выемка обеспе­чивается последовательной отработкой отдельных близко располо­женных залежей или слоев с перекрытием защищенных зон.

56. Безрудные зоны при опережающей отработке защитной зале­жи (залежей) следует разрушать с помощью камуфлетного взры­вания рядов скважин, пробуренных в плоскости (или параллельно! защитной залежи.

В случае оставления целиков на защитном рудном теле отработка участков, находящихся в зоне влияния этих целиков, производится в соответствии с требованиями п. 51.

57. При слоевой системе разработки мощных рудных тел с за­кладкой выработанного пространства следует осуществлять опере­жающую отработку защитного слоя по кровле или почве рудной залежи.

58. Опережение отработки защитного рудного тела (слоя) по простиранию для защиты очистных выработок должно быть не менее расстояния по нормали от него до защищаемого рудного тела (слоя).

59. Разработку крутопадающих мощных рудных тел рекомен­дуется производить преимущественно системой одностадийного этаж­ного или подэтажного принудительного обрушения с отбойкой руды на зажатую среду.

60. При разработке мощных рудных тел (участков), опасных по горным ударам, в незащищенных зонах запрещается применять системы разработки с движением фронта очистных работ на выра­ботанное пространство, в том числе по восстанию.

61. При разработке крутопадающих рудных тел средней мощ­ности применять, как правило, системы подэтажного обрушения или подэтажных штреков (ортов) с отработкой подэтажей в нисхо­дящем порядке, закладкой выработанного пространства твердеющи­ми смесями, торцевым выпуском руды (при использовании само­ходной техники).

При использовании системы подэтажного обрушения применять полевую подготовку, позволяющую вести очистные работы от центра залежи к флангам, либо единым фронтом от одного фланга к другому.

62. Разработку пологих и наклонных рудных тел следует осу­ществлять преимущественно системами с закладкой или обрушением выработанного пространства без оставления удароопасных целиков.

63. Подвигание фронта очистных работ при разработке пологих и наклонных рудных тел следует осуществлять преимущественно от зон повышенной удароопасности, разломов, тектонических нару­шений, зон концентрации напряжений. Эти зоны должны быть предварительно приведены в неудароопасное состояние или отрабо­таны в первую очередь.

ОТВЕТСТВЕННОСТЬ

64. Должностные лица, виновные в нарушении настоящей Инст­рукции и Указаний в зависимости от характера нарушений несут ответственность в административном, дисциплинарном или судеб­ном порядке.

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ (к п. 1. 7, 10)

Горный удар —представляет собой мгновенное хрупкое разрушение целика или краевой части массива, проявляющееся в виде выброса руды (породы) в подземные выработки с нарушением крепи, смещением машин, механизмов, оборудования и вызывающее нарушение технологического процесса. Удар сопровождается резким звуком, сильным сотрясением горного массива, образованием пыли и воздушной волной.

Горно-тектонический удар —мгновенное разруше­ние руды (породы) в глубине массива, проявляющееся в виде толчка, вызывающего хрупкое разрушение в выработках и целиках в форме горного удара. Горно-тектонический удар сопровождается сильным сотрясением массива, резким звуком, образованием пыли и воздуш­ной волной. Такие удары можно определить только с помощью сейсмостанции, специально построенной на месторождении.

Микроудар —проявляется в виде хрупкого разрушения ру­ды (породы) с выбросом в горные выработки, без нарушения техно­логического процесса и сопровождается звуком с сотрясением масси­ва и образованием пыли.

Толчок — проявляется в виде хрупкого разрушения руды (породы) в глубине массива без выброса в горную выработку и со­провождается звуком, сотрясением массива, образованием пыли.

Стреляние — отскакивание от массива линзовидных и с ост­рыми краями пластин различных размеров, сопровождаемое резким звуком.

Интенсивное заколообразование — возникнове­ние заколов вслед за их оборкой. Оно происходит по ненарушенному массиву, не связано с его видимой трещиноватостью (слоистостью, сланцеватостью) и сопровождается звуком. При этом образуются и отделяются от обнажения плиты, по форме повторяющие контур выработки.

Шелушение — возникновение разрушения породы по конту­ру выработки на отдельные пластины, имеющие чаще всего чечевицеобразную форму с заостренными краями. Место шелушения в выработке выглядит «свежим* из-за постоянного осыпания пластин.

 

Сюда не относится шелушение некоторых типов пород, связанное с физико-химическими процессами.

Геодинамическое районирование горного массива — оценка его блочного строения и напряженного сос­тояния для решения вопросов безопасной и эффективной разработ­ки месторождений.

Метод геодинамического районирования включает в себя: выде­ление блочной структуры района расположения месторождения, установление динамического взаимодействия блоков, выделение тек­тонически напряженных зон, ориентировочную оценку направления действия и величины главных напряжений в блочной структуре, а также — разработку комплекса профилактических мер для безо­пасной и эффективной разработки месторождений.

Удароопасность месторождения или его части (опасность месторождения по горным ударам) — наличие на место­рождении или участке месторождения необходимых и достаточных условий для возникновения горного удара, т. е. наличие удароопасных пород и уровня напряжений, при котором возможно хрупкое разрушение этих пород.

Региональный прогноз осуществляется в целях вы­деления удароопасных зон в пределах шахтного поля.

Региональный прогноз удароопасности основан на использова­нии автоматизированных систем непрерывного контроля горного давления и удароопасности (АСКТД и ГУ) и проводится путем измерения естественных сейсмических полей в инфразвуковом и сейсмоакустическом диапазоне частот. Прогноз позволяет выявить зоны возможного возникновения региональных горных ударов и мак­симально возможную в этих зонах энергию сейсмического явления, вид возможного разрушения, направление разрыва в очаге и время его возможного проявления.

Локальный прогноз — выполяется с целью определения степени удароопасности отдельных участков рудного (породного) массива, выработки, целика на основе геомеханических и геофи­зических методов.

Прогноз степени удароопасности — установле­ние категории существующей опасности проявления горного удара в краевых частях массива и целиках. На основе прогноза степени удароопасности участки массива относятся к одной из трех категорий удароопасности.

Степень удароопасности определяется методами, регламентиро­ванными Указаниями.

Категория удароопасности — определяется по но­мограммам и зависит от уровня напряженности краевой части масси­ва вокруг выработки в зоне максимума опорного давления и расстоя­ния до этого максимума от обнажения.

Зона опорного давления — часть массива пород в пределах влияния очистных работ, в которой напряжения больше, чем в нетронутом массиве.

 

Зона разгрузки — часть массива пород в пределах влия­ния очистных работ, в которой напряжения меньше, чем в нетронутом

массиве.

Защищенная зона —часть зоны разгрузки, в пределах которой напряжения меньше, чем в нетронутом массиве на крити­ческой глубине по условию удароопасности.

Критическая глубина —глубина от земной поверх­ности начиная с которой при производстве горных работ возникают горные удары.

Защитное — рудное тело или его часть (слой), отра­боткой которых обеспечивается защита прилегающего массива пород (руд) от проявления горных ударов

Защитная зона —зона нарушенных или разгруженных горных пород вблизи контура выработки, препятствующая проявле­нию в ней горных ударов.

Угрожаемые и опасные по горным ударам месторождения шахты, участки выработок объединяются общим понятием — «склонные к горным ударам место­рождения, шахты, участки выработок».

Сближенными рудными телами считаются рудные тела, попадающие в защищенную зону вследствие отработки одного из них.

Условные обозначения