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

* Если на предприятии нет общей службы ППГУ. то у казанный персонал подчи­няется непосредственно главному инженеру предприятия или его заместителю.

 

14. СППГУ собирает и анализирует информацию о следующем:

напряженно-деформированном состоянии;

признаках удароопасности и горных ударах;

механических и физических свойствах горных пород;

особенностях поведения горных пород в зонах повышенного горного давления, а также у тектонических нарушений;

эффективности принятых мер предотвращения горных ударов;

своевременности разработки и внедрении мероприятий по безо­пасному ведению горных работ на удароопасных участках.

15. Участвует в составлении проектов замерных станций, их оборудовании и ведении наблюдений.

16. Изучает предложения по вопросам безопасной отработки удароопасных месторождений. Разрабатывает рекомендации по ис­пользованию результатов анализа.

17. Проверяет исправность, правильность эксплуатации и теку­щего ремонта приборов. Составляет заявки на оборудование, прибо­ры и материалы.

Взаимоотношения с другими подразделениями рудника и сторонними организациями

18. Служба ППГУ работает в контакте с маркшейдерскими и геологическими службами предприятия. По распоряжению глав­ного инженера предприятия отдельные виды работ, необходимые для выполнения задач и функций службы ППГУ, производят указан­ные отделы и участки.

19. Научно-методическое руководство работами службы ППГУ осуществляет институт, ведущий исследования горных ударов на данном месторождении, или ВНИМИ.

20. В конце календарного года начальник службы ППГУ сос­тавляет отчет о деятельности службы. Отчет утверждает председа­тель Комиссии или его заместитель.

Обязанности, права и ответственность

21. Руководители службы (участка) ППГУ и ее подразделений обязаны:

знать технологию горных работ рудника (шахты); обучать персо­нал службы (участков) правилам безопасного производства горных и экспериментальных работ;

выдавать справки и отчеты о проделанной работе и ее результатах по указанию главного инженера предприятия или вышестоящей организации;

по законченным исследовательским и горно-экспериментальным работам составлять отчеты с обобщениями, выводами, практическими рекомендациями по безопасному ведению горных работ и предло­жениями для их внедрения;

подготавливать материалы к заседаниям Комиссии;

составлять квартальные и годовые отчеты-информации о выпол­ненных работах;

делать сообщения и доклады по результатам работы и популяри­зации методов безопасного ведения горных работ в удароопасных условиях для ИТР и рабочих предприятий;

проводить инструктаж персонала службы и участков по прави­лам безопасности при ведении горных работ и проверять знание этих правил;"

повышать свою квалификацию путем самостоятельного изучения литературы, систематического обмена опытом со службами прогноза и предотвращения горных ударов на других предприятиях.

22. Руководитель службы ППГУ имеет право:

требовать от подразделений рудника, шахт. ШСУ обязательного выполнения мероприятий по безопасности ведения горных работ на удароопасных участках и совершенствования мер борьбы с гор­ными ударами;

приостанавливать горные работы на удароопасных участках при невыполнении противоударных мероприятий и ставить в известность руководство предприятия (шахты, ШСУ);

принимать участие в рассмотрении вопросов проведения горно-экспериментальных и исследовательских работ, направленных на разработку методов прогноза и способов борьбы с горными ударами.

23. Руководитель службы (участка) ППГУ несет ответственность за следующее:

осуществление контроля за выполнением утвержденного плана мероприятий по предотвращению горных ударов и внедрение реко­мендаций;

состояние, ведение и хранение документации по проводимым работам;

своевременность выполнения указаний и распоряжений выше­стоящего технического руководства и решений Комиссии;

выполнение работ по прогнозу степени удароопасности участков месторождения, соответствие применяемых мер предотвращения горных ударов горно-геологическим условиям, а также за своевре­менную оценку их эффективности;

создание безопасных условий при горно-экспериментальных и исследовательских работах по прогнозу и предотвращению горных ударов;

выполнение требований нормативных документов по прогнозу и предотвращению горных ударов.

24. Возложение на работников СППГУ функций, не связанных с выполнением задач, определенных настоящей Инструкцией, Ука­заниями и решениями Комиссии, запрещается.

6. ПОЛОЖЕНИЕ О СОСТАВЛЕНИИ «УКАЗАНИЙ ПО БЕЗОПАСНОМУ

ВЕДЕНИЮ ГОРНЫХ РАБОТ А МЕСТОРОЖДЕНИИ, СКЛОННОМ К ГОРНЫМ УДАРАМ» (к п. 8)

1 Указания должны содержать следующие разделы: титульный лист прилагается), аннотацию, введение, общие положения, методы прогноза удароопасности участков массива горных пород и горных выработок их приведения в неудароопасное состояние.

В Указаниях не должны повторяться положения настоящей Инструкции.

2 Введение содержит краткою геологическую и горно-техническую характеристику месторождения, его особенностей, достиг­нутых глубин разведанности, вскрытия и разработки, перспективу развития горных работ; характеристику тектоники, результатов геодинамического районирования, блочного строения и трещиноватости, напряженного состояния нетронутого массива.

3. Во введении приводятся сведения об удароопасности пород, глубине горных работ, с которой месторождение отнесено к угро­жаемым или опасным по горным ударам.

4. В разделе «Общие положения» должна быть четко отражена организация работ с указанием подчиненности и ответственности лиц по прогнозу и контролю удароопасности, а также по осуществле­нию мер предотвращения горных ударов и контролю их эффектив­ности. Необходимо отразить порядок проведения обучения и инструк­тажа горняков.

При необходимости в этом разделе может быть представлена характеристика горных ударов, других динамических явлений, пре­дупредительных признаков, отражающих специфику геологических условий и технологии отработки месторождения.

5. В разделе «Прогноз удароопасности участков массива гор­ных пород и горных выработок» должно быть отражено:

кем выполняются работы", каким структурным подразделением, организация работ, ответственность, отчетность.

классификация участков массива горных пород и руд по степени удароопасности;

места проведения прогноза и его периодичность;

методы и технические средства для прогноза степени удароопас­ности (с номограммами определения категорий удароопасности);

основные рекомендации по осуществлению работ по прогнозу и контролю эффективности мероприятий удароопасности участков массива горных пород и горных выработок;

ведение документации и порядок оповещения о результатах прогноза;

меры безопасности при осуществлении работ по прогнозу уда­роопасности.

6. В разделе «Приведение горных выработок и участков массива горных пород в неудароопасное состояние» должны быть указаны способы приведения и их параметры. Необходимо отразить условия для приведения выработок в неудароопасное состояние, организацию работ и исполнителей, порядок ведения документации, а также критерии эффективности и методы ее оценки. Здесь должны быть отражены технологические особенности и технические средства для осуществления работ по приведению горных выработок и участков массива горных пород в неудароопасное состояние, а также меры безопасности при выполнении этих работ.

7. В разделе «Порядок вскрытия, подготовки к выемке и отра­ботки выемочных участков, блоков» необходимо дать рекомендации по перспективному планированию горных работ, направлениям и рас­положению полевых выработок, а также по порядку отработки выемочных участков и блоков, использованию опережающей защит­ной выемки и другим региональным и локальным мероприятиям по снижению удароопасности массива горных пород.

8. В разделе «Проведение и поддержание горных выработок» необходимо отразить:

перечень мер предотвращения горных ударов при проведении л поддержании выработок в удароопасных условиях;

меры безопасности, организацию и особенности работ по осу­ществлению мер предотвращения горных ударов.

9. В Приложениях к Указаниям должны содержаться необхо­димые формы ведения документации и отчетности, отражающие специфику месторождения, а также рекомендуемые методики прогно­за и контроля удароопасности с номограммами, параметрами, нор­мативами и рекомендациями по условиям их применения.

Приводится положение о службе (участке) прогноза и предотвра­щения горных ударов, составленное для данного предприятия.

10. Указания должны включать все вопросы, касающиеся осо­бенностей методов определения степени удароопасности и предотвра­щения горных ударов на данном месторождении. Они могут коррек­тироваться и дополняться Комиссией на основании практических результатов и достижений науки и техники.

ФОРМА ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА УКАЗАНИЙ

МИНИСТЕРСТВО ИНСТИТУТ. РАЗРАБОТАВШИЙ УКАЗАНИЯ

УТВЕРЖДАЮ:

Главный инженер предприятия

"___"_______ ________19 г

 

СОГЛАСОВАНО

Директор ВНИМИ

"___ _" _______________ 19 г

СОГЛАСОВАНО

Директор головного института

"_ ___"___________ ______19 г

УКАЗАНИЯ

по безопасному ведению горных работ на месторождении, склонном к горным ударам

19____ г.

7. ПРОГНОЗ СТЕПЕНИ УДАРООПАСНОСТИ ОТДЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ

МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД (к п. 4)

Прогноз степени удароопасности основан на оценке напряженно­го состояния и физико-механических свойств горных пород в зоне опорного давления геомеханическими и геофизическими методами.

Геомеханический метод

1. По дискованию керна при ведении горных работ. Толщина

выбуриваемых из скважин дисков t при неизменном соотношении между осевыми и радиальными по отношению к скважине напряжениями σос/ σр1 и прочих одинаковых факторах зависит от величи­ны максимальных радиальных напряжений σр1,. Чем больше макси­мальные радиальные напряжения σ р1, тем интенсивнее процесс диско-образования.

Диски имеют выпукло-вогнутую форму с выпуклостью в направле­нии массива Толщина дисков не превышает половины их диаметра

Наименьшую среднюю толщину дисков с единицы длины скважи­ны устанавливают при наиболее высоких уровнях напряженности σр1/ σсж , и минимальных соотношениях σос / σр1. Вторая составляющая радиальных напряжений σР2 практически не оказывает влияния на процесс дискообразования.

Количественные зависимости толщины дисков от уровня напря­женности и вида напряженного состояния массива являются уни­версальными для многих разновидностей горных пород (рис. 6)

С увеличением диаметра керна dк толщина дисков керна воз­растает, а относительная ее величина t / dк уменьшается. Пересчет параметров дискования керна с одного диаметра на другой произво­дят с помощью поправочного коэффициента kt если известны толщина дисков или их количество с единицы длины скважины хотя бы одного диаметра:

t1= t2 kt или N2=N2 k1

где k1 = 0,33 + 0,67dК1/dК2, при dк1 < dК2;

t1 -диа­метром dК1; t2 — толщина дисков диаметром dk2, N1— количество дисков при диаметре керна dk1;

N2 — количество дисков при диаметре керна dk2.

Дискообразование происходит с наибольшей интенсивностью при расположении скважин перпендикулярно действию максимальных напряжений. При бурении скважин под углом к указанному направ­лению происходит изменение параметров дискования керна.

Рис. 6. Зависимость параметров дискования керна t/d от уровня напряженности массива σ р1 , σ сж при различных соотношениях между осевыми н радиальными напряжениями

Для прогноза удароопасности и оценки напряженности массива может быть использовано буровое оборудование со следующими характеристиками режима бурения: скорость вращения бурового става 350—450 об/мин, усилие подачи 1 МПа, скорость бурения 1—2 см/мин, количество воды, подаваемой на забой скважины — 3—7 л/мин. При бурении рекомендуются керновые полусферические коронки диаметром 59 мм.

Для прогноза степени удароопасности необходимо определить направление действия главных напряжений и уровень напряжен­ности в зоне максимума зоны опорного давления.

Напряженное состояние пород по дискованию керна количест­венно оценивается только в максимуме зоны опорного давления на основе зависимости t / d = f (σp1/ σсж) (рис. 7), которая опредыяется

напряжениямиσ ос/σр1 = 0,2. Ра­диальные напряжения σр1, являют­ся тангенциальными σθ≈ σр1 по отношению к выработке.

Напряженное состояние мас­сива по разделению керна на диски

Рис. 7. Номограмма для определения напряжений в максимуме зоны опорного давления по днскованию керна

вне зоны опорного давления можно количественно оценивать с дос­таточной достоверностью по зависимости рис. 6.

Для оценки напряженного состояния участков массива бурят скважину по нормали к поверхности обнажения, либо к плоскости.

являющейся касательной к ее поверхности, на глубину, равную наи­большему размеру выработки h. При бурении отбирают керновый материал через каждые 0.5 или 1 м.

Результаты измерений толщины дисков представляют в виде гистограмм. Прямолинейные участки гистограммы, соединенные плавной линией, имеют вид параболы, обращенной ветвями вверх.

Расстояние от устья скважины до середины участка с минималь­ной толщиной дисков является расстоянием до максимума зоны опорного давления.

При наличии на гистограмме нескольких участков с минимальной толщиной дисков (лепестков) следует определять на этих участках прочность на сжатие σсж пород (руд). Определение σсж может быть выполнено, например, прибором БУ-39 конструкции ВНИМИ.

Положение зоны максимума опорного давления при различиях в прочностных свойствах горных пород необходимо определять по наибольшей величине σр1,/ σсж, устанавливаемой с учетом средней толщины дисков и их прочности из зависимости:

√ (d / tср) = (0,54 + 0,1√d) + 0.78 + О, 165√d)( σр1/σсж).

В крепких разновидностях пород — вблизи контактов крепких

и слабых пород — может наблюдаться увеличение дискообразования с ограниченной протяженностью, не превышающей 0,2—0.25 м. Эти экстремумы представлены, как правило, не более чем 5—10 дисками и не определяют зоны максимума опорного давления.

Положение зоны максимальных нагрузок при неизменной проч­ности пород необходимо устанавливать по наиболее удаленному экстремуму.

Прогноз степени удароопасности пород и руд выполняется исходя из определения величины напряжений в макси­муме зоны опорного давления и расстояния до максимальных нагру­зок от обнажения.

Прогноз степени удароопасности должен производиться в сква­жинах, ориентированных перпендикулярно действию максимальных напряжений. Для определения направления максимального напря­жения в сечении выработки следует бурить веер скважин в соответ­ствии с методикой для данного месторождения. Скважина, из которой керн вышел в виде дисков наименьшей толщины, показывает направ­ление максимальных напряжений, перпендикулярное ее оси.

Удароопасность массива при дисковании керна в нескольких скважинах должна определяться также по скважине с наимень­шей толщиной дисков в зоне максимума опорного давления. Прог­ноз степени удароопасности — при неизменных горно-технических и горно-геологических условиях — может проводиться только по одной скважине с минимальной толщиной дисков.

Иногда у обнажения образуется зона разрушенных пород (руд) X2. Эта зона может возникать и в результате буровзрывных работ. Дискования керна в этой зоне не наблюдается. Начало зоны дискования керна характеризует границу между зонами Х2 и Х1 (рис. 8).

Рис. 8. Схема, иллюстрирующая по­ложение зоны дискования Х1:

Х- растояние до зоны максимума опорного давления , Х2 - зона разру­шенных пород, Х1=Х - Х2

Рис. 9. Номограмма для определе­ния степени удароопасности участ­ков массива по днскованию керна

По параметрам tср/d, Х1 и Х2определяют категорию удароопас­ности участка горного массива (рис. 9).

Направление действия максимальных напряжений уточняется для каждого месторождения и должно быть приведено в Указаниях.

Метод дискования керна является базовым. Существующие и вновь вводимые методы, методики и критерии определения степени удароопасности в обязательном порядке должны быть сверены на сходимость с результатами базового метода для каждого место­рождения и приведены в Указаниях.

Прочие методы

Приведенные методы определения степени удароопасности могут применяться на месторождениях после проведения опытно-экспери­ментальных работ и опробования методик. Порядок ввода в практи­ческое использование данных методов определяется Указаниями с обязательным рассмотрением на Комиссии.

2. По трешиноватости. Трещиноватость поперечной направлен­ности условиях пластообразной залежи служит показателем ударо­опасности. Степень удароопасности определяют по ориентировке трещин поперечных систем относительно выработок и по их густоте.

Прогноз производят на основании данных съемки трещиноватости. Замеры азимутов простирания трещин А и углов падения и выполняют горным компасом или угломером. Измерению подлежат трещины с гладкими, иногда до зеркальности, поверхностями об­разующих плоскостей. На плоскостях возможны полосы и борозды скольжения. Трещины могут быть с заполнителем или без него.

При измерениях необходимо пользоваться правилом «правой руки". Длинную сторону компаса располагают по линии простирания замеряемой, трещины. Нуль азимутальной шкалы компаса должен быть направлен таким образом, чтобы в поле зрения скат трещины

был справа. Каждую плоскость замеряют 2—3 раза. Окончательное значение элементов залегания трещины принимают как среднеарифметическое. Съемку ведут с выделением трещин последовательно на каждом метре. При измерениях определяют значения щетинных азимутов простирания.

К поперечным системам относят трещины с параметрами

А1 = = (70± υ) + (110± υ); А2= (250° ± υ) + (290° ± υ) и В1,2 = 50—90°, где υ — магнитное склонение, β — угол падения.

При съемке трещиноватости учитывают только трещины попе­речного класса. Для получения объективных результатов и полного охвата прогнозируемой области рудной залежи необходимо, чтобы расстояние между выработками не превышало 20 м.

По результатам съемки проводят изолинии густоты трещин по­перечного класса. С этой целью данные замеров густоты усредняются на пятиметровых интервалах и наносят на план горных работ мас­штаба 1:500. Проводят изолинии густот 0,2; 0,4: 0,6; 1; 3; 5; 10; 15 линий на 1 м.

Области шахтного поля, оконтуренные изолиниями густоты тре­щин 0,6 на 1 м и выше, относят к опасным по горным ударам,

Определяют интенсивность развития (густоту) в поперечных системах трещин (рис. 10, а). Для этого усредняют густоту трещин на участке съемки длиной не более 5 м. Если колебаний густоты (отклонение максимального значения от минимального) не превы­шает двух на метр погонной длины, то ее усредняют на. участке

Рис. 10. Определение интенсивности трещин:

а — определение густоты трещин; б, в — примеры оценки равномерности распределения трещин

длиной 5 м (рис. 10, б). В случае колебания густоты на участке замера более двух на метр погонной длины усреднение принимают на участке не более 2 м (рис. 10, в).

При значениях усредненной густоты трещин менее одной на 1 м систему считают неразвитой. При густоте трещин от одной на 1 м и выше степень удароопасности участка устанавливают в зависи­мости от ориентировки трещин поперечных систем относительно обнажений залежи. Ориентировка трещин определяется углом встре­чи α и направлением их падения относительно обнажения. Угол встречи определяют как разность азимутов простирания трещин и плоскости обнажения. В направлении падения трещин относительно обнажения различают два положения — в массив и на обнажение (см. рис. 10. а. б).

По выявленным показателям трещиноватости непосредственно в выработке предварительно определяют степень удароопасности участка рудной залежи (табл. 2).

Таблица 2

 

Категория удароопасности

Ориентировка трещин поперечных систем относительного обнажения

Густота трещин поперечных систем,количество на 1 м

Угол встречи

с обнажением а

Направления падения

0—30

В массиве

I

60—90

Любое

1 — 15

II

30—60

В массиве

1 — 1,5

III

0—60

На обнажение

1 — 15

0—90

Любое

Свыше 15

Для окончательного установления степени удароопасности обра­батывают результаты съемки Трещин с помощью круговой диаграм­мы (рис. 11). Трещины на ней отмечают условными знаками (точ­ками) с цифрами, указывающими конкретный метр из замера. Выделяют максимумы систем при помощи метода «скользящего окна» — сектора круговой диаграммы размером 20X20о. Перемещая сектор по кругу с шагом 10°, отмечают каждый раз в центре «окна» коли­чество попавших в него трещин. Если точка находится в поле сектора, то ее обозначают цифрой 1, а при ее расположении на линии секто­ра — 0,5 и в углу— 0,25.

После этого перемещают сектор к цент­ру диаграммы с шагом также 10°. По нанесенным данным про­водят изолинии равных частот встречаемости трещин. Максимумы систем трещин находятся в центре площадок, ограниченных изоли­ниями наибольших частот встречаемости. При построений изолиний необходимо учитывать особенности положения трещин, попадающих на круговой диаграмме между концентрическими окружностями, соответствующими углам падения 80—90°. Точки максимумов сое­диняют с центром диаграммы. Проведенные линии соответствуют

Завантажити