МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА
ВНИМИ
| СОГЛАСОВАНО с ВЦСПС 130789 г Минчернетом СССР, Минцветметом СССР, Минстройматериалов СССР. Минудобрений СССР 04 12 87 г | УТВЕРЖДЕНО Госгортехнадзором СССР 130789 г |
ИНСТРУКЦИЯ
по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях (объектах строительства подземных сооружений), склонных к горным ударам
ВВЕДЕНИЕ
Настоящая Инструкция обязательна для всех организаций, осуществляющих разведку, разработку рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых, проектирование, строительство и реконструкцию рудников, шахт, проходку тоннелей и других подземных сооружений в условиях пород, склонных к горным ударам.
Инструкция разработана на базе «Инструкции по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, склонных к горным ударам», утвержденной Госгортехнадзором СССР 29.07.80 г. с учетом результатов исследований, выполненных по проблеме горных ударов в 1980—1988 гг. и накопленного за этот период практического опыта проектирования, строительства подземных сооружений и разработки месторождений полезных ископаемых, склонных к горным ударам.
В исследованиях по вопросам прогноза и предотвращения горных ударов участвовали 22 головных и отраслевых научно-исследовательских института горно-добывающих отраслей промышленности, академии наук СССР и союзных республик, а также Государственного Комитета СССР по народному образованию. Общая координация работ по проблеме прогноза и предотвращения горных ударов в соответствии с постановлением ГКНТ СССР осуществлялась Госгортехнадзором СССР, а научно-методические руководство — ВНИМИ.
В связи с большим разнообразием и спецификой геологических и горно-технических условий при разработать рудных и нерудных месторождений, а также при строительстве подземных сооружений должны разрабатываться «Указания по безопасному ведению горных работ», для каждого месторождения или групп месторождений, эксплуатируемых одним предприятием, с учетом их особенностей.
С введением в действие данной Инструкции теряет силу «Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, склонных к горным ударам» (Л.: ВНИМИ, 1980), утвержденная Госгортехнадзором СССР 29.07.1980 г.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. По силе и характеру проявления горные удары подразделяются на собственно горные удары, горно-тектонические удары*, микроудары, толчки, стреляния.
К внешним признакам склонности массива к горным ударам относятся интенсивное заколообразование и шелушение пород (руд). Сущность этих явлений охарактеризована в прил. 1.
2. На всех разведуемых и разрабатываемых месторождениях, проектируемых и строящихся рудниках, шахтах, тоннелях и других подземных сооружениях** должны быть выполнены работы по своевременному выявлению склонности горных пород к горным ударам.
Месторождения (части месторождений) подразделяются на неопасные, угрожаемые и опасные по горным ударам***.
3. К угрожаемым по горным ударам относятся месторождения и массивы горных пород или их части, в пределах которых имеются породы и руды с высокими упругими свойствами, способные к хрупкому разрушению под нагрузкой, а также месторождения или их части (далее — «месторождения»), где происходило стреляние пород, интенсивное заколообразование, толчки или горные удары на соседнем руднике (шахте) в пределах того же рудного тела в аналогичных геологических условиях.
Заключение об отнесении месторождения, массива пород или их части к угрожаемым по горным ударам дает ВНИМИ или головной институт отрасли, обязательно сообщая во ВНИМИ и в проектную организацию.
На основании этого заключения руководитель предприятия обязан издать приказ об отнесении месторождения к склонным к горным ударам и о создании Комиссии по горным ударам****.
Перечень выявленных угрожаемых по горным ударам месторождений по состоянию на момент составления Инструкции представлен в прил. 2.
4. К опасным по горным ударам (к удароопасным) относится месторождение с глубины, на которой появились микроудары и горные удары, а также если прогнозом при оценке степени удароопасности
* «Собственно горные удары и горно-тектонические удары». далее в тексте — горные удары.
** Далее в тексте — шахтах.
*** Угрожаемые и опасные по горным ударам месторождения объединяются общим термином — «склонные к горным ударам» **** Далее в тексте — Комиссия.
массива горных пород определена Iили IIкатегория удароопасности
(прил. 7).
5. Комиссия должна быть создана из представителей предприятия (производственного объединения, комбината, треста, рудоуправления, ШСУ), местного органа Госгортехнадзора, технической инспекции труда, головного института отрасли, ВНИМИ*) и научно-исследовательской организации, осуществляющей исследования на данном месторождении (предприятии). Если на эксплуатируемом месторождении ведут работы другие организации (например, ШСУ), их представители должны входить в состав Комиссии. Председатель Комиссии — главный инженер предприятия (рудоуправления). Положение о Комиссии приведено в прил. 3.
Комиссия решает вопросы:
отработки месторождений, склонных к горным ударам;
определения комплекса мер борьбы с горными ударами;
ежегодного подтверждения отнесения месторождения к угрожаемым или опасным по горным ударам:
безотлагательного отнесения месторождения к удароопасным в случае неожиданных проявлений горных ударов или установления Iи IIкатегорий удароопасности горного массива вокруг выработки*) .
6. На каждом предприятии, ведущем подземные горные работы на месторождениях, склонных к горным ударам, должна быть организована специальная служба, работающая под научно-методическим руководством института, ведущего исследования горных ударов на данном месторождении (объекте строительства). Возможно обслуживание одной службой разных предприятий. Типовое положение о подземном участке (службе) прогноза и предотвращения горных ударов (ППГУ) приведено в прил. 5.
Контроль за деятельностью службы (подземного участка ППГУ) осуществляется главным инженером предприятия (рудоуправления. шахты) или его заместителем
7. По степени удароопасности выработки подразделяются на три категории (определение категорий приведено в прил. 1):. I— категория (повышенной удароопасности). Горные работы должны быть остановлены, выработки приведены в неудароопасное состояние с обязательной оценкой эффективности принятых мер. Приведение в неудароопасное состояние должно осуществляться по мероприятиям, утвержденным главным инженером шахты, ШСУ.
Возобновление горных работ и эксплуатация этих выработок разрешаются главным инженером шахты только после снижения удароопасности до IIIкатегории.
II— категория (удароопасная). Выработки должны быть остановлены и приведены в неудароопасное состояние.
* В отдельных случаях, с согласия института ВНИМИ, работа Комиссии допускается без участия его представителя.
** Удароопасность горного массива вокруг выработки — далее судароопасность
выработки»
Мероприятия по снижению удароопасности до III. категории и возобновление работ осуществляются в порядке, предусмотренном для Iкатегории удароопасности.
III— категория (неопасная). Участок выработки (целик) не представляв непосредственной опасности по проявлению горных ударов и не требует приведения в неудароопасное состояние.
Категории удароопасности определяются локальными методами прогноза в соответствии с Указаниями по безопасному ведению горных работ*.
8. Указания должны разрабатываться для каждого месторождения (группы месторождений) или объекта строительства, склонных к горным ударам.
Указания разрабатывает научно-исследовательская организация, выполняющая исследования горных ударов на данном месторождении, или головной институт отрасли, рассматривает Комиссия, создаваемая в соответствии с п. 5, и утверждает главный инженер предприятия (производственного объединения, комбината, рудоуправления, строительной организации) по согласованию с ВНИМИ. Положение о составлении Указаний содержится в прил. 6.
9. Порядок и календарный план перехода к мероприятиям по безопасному ведению горных работ в соответствии с требованиями настоящей Инструкции определяет Комиссия.
Комиссия должна решить вопрос о необходимости корректировки проектов отработки, годовых и перспективных планов развития горных работ, связанной с выполнением требований настоящей Инструкции.
10. Части месторождений, опасные по горным ударам, а также места проявления последних должны быть обозначены на планах горных работ в соответствии с требованиями «Инструкции по производству маркшейдерских работ», утвержденной Госгортехнадзором СССР 20 февраля 1985 г.. требованиями ГОСТ 2.855—75 Горная графическая документация (М.: Госстандарт. 1983) и условными обозначениями, приведенными в прил 1.
На каждом руднике, в шахтостроительном управлении, а также в другой организации, ведущей горные работы на месторождении, склонном к горным ударам, должен вестись учет всех случаев горных ударов, микроударов и толчков, стреляний, интенсивного заколообразования и шелушения, результатов определения категорий удароопасности выработок, примененных мер по предотвращению горных ударов с оценкой их эффективности. Учет производит служба прогноза горных ударов или маркшейдерско-геологическая служба.
Типовые формы учета и документации приведены в прил. 4 и могут регламентироваться Указаниями.
11. О каждом случае горного удара руководитель рудника (шахты, шахтостроительной организации) обязан немедленно сообщить руководству предприятия и местному органу госгортехнадзора.
* Далее в тексте — Указания.
При обнаружении внешних признаков удароопасности следует немедленно сообщить об этом диспетчеру или горному мастеру.
12. Случаи горных ударов расследуются в порядке, предусмотренном инструкцией Госгортехнадзора СССР по расследованию аварий.
13. Микроудары, толчки, стреляния, интенсивное заколообразование и шелушение ежемесячно, а при первом их появлении в течение суток рассматривает главный инженер предприятия (шахты) с инженерными службами и участием участкового горно-технического инспектора в целях установления причин, разработки мер борьбы с ними и их эффективности.
14. Ликвидация последствий горных ударов и возобновление горных работ в выработках производится с разрешения Комиссии, расследовавшей данный случай. Составляется проект работ по ликвидации последствий горного удара, утверждаемый главным инженером предприятия (шахты).
15. На все случаи горных ударов и микроударов составляется карточка, направляемая во ВНИ.МИ, институт, ведущий исследования на данном предприятии, и в головной институт отрасли по горным ударам* (прил. 4).
16. Рабочие и ИТР предприятий, разрабатывающих месторождения, склонные к горным ударам, должны быть ознакомлены с признаками проявления горных ударов и проинструктированы о мерах безопасности, содержащихся в инструкциях по технике безопасности.
17. При проектировании горных предприятий необходимо учитывать требования настоящей Инструкции и предусматривать капитальные и эксплуатационные затраты на выполнение работ по прогнозу и предотвращению горных ударов.
Комплекс профилактических мер предотвращения горных ударов при строительстве и эксплуатации горного предприятия следует определять с учетом результатов геодинамического районирования месторождений (прил. 8, разд. 1).
Технологическая часть технического проекта (вскрытие, подготовка и порядок отработки, проведение горных выработок и системы разработки), а также его разделы, касающиеся мер предотвращения горных ударов, должны согласовываться с головным институтом отрасли и ВНИМИ по представлению проектирующей организации.
18. Опытно-промышленные испытания систем разработки, способов проходки выработок, а также другие горно-экспериментальные работы при наличии заключения головного института отрасли должны проводиться по проектам, утвержденным з установленном порядке.
19. При планировании горных работ на каждый месяц на месторождениях, склонных к горным ударам, должны предусматриваться работы по прогнозу и предотвращению горных ударов.
* Далее в тексте — «головной институт отрасли:».
Горные работы должны осуществляться после определения степени удароопасности выработок и проведения необходимых профилактических мероприятий по предотвращению горных ударов при обнаружении Iили IIкатегории удароопасности.
На месторождениях и шахтах, отнесенных к угрожаемым по горным ударам, периодичность проведения прогноза с целью своевременного отнесения к удароопасным должна определяться Указаниями и проводиться в наиболее нагруженных участках.
20. Определение и изменение параметров мероприятий по предотвращению горных ударов должно производиться по результатам специальных исследований.
21. На месторождениях, опасных по горно-тектоническим ударам, должны создаваться системы непрерывного, автоматизированного контроля напряженного состояния и удароопасности массива горных пород (прил. 10).
ВСКРЫТИЕ, ПОДГОТОВКА И ПОРЯДОК ОТРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
22. При проектировании вскрытия, подготовки и систем разработки на месторождениях, склонных к горным ударам, необходимо соблюдать следующее:
раскройка месторождения на шахтные поля и порядок их отработки должны обеспечивать планомерное извлечение запасов без образования острых углов и выступов фронта очистных работ:
использование опережающей отработки защитных залежей (слоев), расположение выработок под отбитым (разупрочненным) массивом и выработанным пространством;
ведение очистных работ без оставления целиков, не предусмотренных проектом:
сокращение применения камерных систем разработки с открытым очистным пространством;
снижение количества горных выработок, проводимых впереди фронта очистных работ в зонах опорного давления;
ограничение встречных и догоняющих фронтов очистных работ:
преимущественное проведение горных выработок по направлению наибольшего напряжения в массиве горных пород.
23. При разработке сближенных рудных тел в первую очередь должна производиться выемка неопасного или наименее опасного рудного тела (залежи).
Работы на месторождении, опасном по горным ударам, должны вестись в пределах защищенной зоны. Правила ее построения приведены в прил. 12.
В пределах защищенных зон ведение горных работ допускается как в неудароопасных условиях.
Параметры защитного действия и границы защищенных зон могут регламентироваться Указаниями.
24. При отработке угрожаемого или опасного по горным ударам мощного рудного тела (залежи) наклонными, горизонтальными или вертикальными слоями (блоками, лентами) первый отрабатываемый слой (блок, лента) является защитным по отношению к последующим. Целесообразно плоскость защитного слоя располагать по нормали к максимальному напряжению, действующему в окружающем массиве горных пород (руд).
25. При отработке рудных тел не должны оставляться целики, которые могут вредно влиять на выработки. Если выполнить это требование невозможно, то следует выбирать места заложения выработок с учетом степени влияния целиков на удароопасность выработок и регламентироваться Указаниями.
ПРОГНОЗ УДАРООПАСНОСТИ УЧАСТКОВ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД И РУД
26. Прогноз удароопасности участков массива подразделяется на региональный и локальный. С помощью регионального прогноза выделяют удароопасные зоны в пределах шахтных полей.
Региональный прогноз должен учитываться на стадии проектирования, планирования и ведения горных работ и уточняется в горных выработках локальными методами.
Региональный прогноз может осуществляться следующими методами:
по данным наблюдений с использованием систем непрерывного автоматизированного контроля напряженного состояния и удароопасности массива горных пород;
по изменению величин (скоростей) деформаций и смещений на станциях глубинных реперов;
по изменению напряжений в массиве, определяемых инструментально;
аналитическими расчетами напряженного состояния и удароопасности массива горных пород с учетом его блочного строения путем построения прогнозных карт;
по данным геодинамического районирования месторождений.
Рекомендуемые методы регионального прогноза удароопасности приведены в прил. 9—11.
Региональный прогноз осуществляется службой прогноза горных ударов предприятия с участием организации, ведущей исследования на данном месторождении.
Критерии удароопасности участков массива горных пород по региональному прогнозу для каждого месторождения должны регламентироваться Указаниями.
27. Локальный прогноз степени удароопасности участков массива горных пород, а также оценка эффективности мер предотвращения горных ударов производится одним или несколькими методами:
по дискованию керна при бурении скважин;
по трещиноватости;
по усилию вдавливания индентора в стенки скважин;
геофизическими способами;
по визуальным наблюдениям за разрушением выработок.
Оценка степени удароопасности может осуществляться и другими методами, разрабатываемыми применительно к конкретным условиям месторождения. Вопрос о применении этих методов локального прогноза решает Комиссия по согласованию с ВНИМИ.
Методы прогноза (оценки степени удароопасности и его периодичность определяются Указаниями.
28. Контроль степени удароопасности в выработках должен производиться периодически в наиболее нагруженных участках выработок, при резких изменениях горно-технической обстановки во время ведения горных работ, а также в местах, где ранее были установлены Iи IIкатегории удароопасности или появились признаки удароопасности. Периодичность контроля в неудароопасных выработках должна уточняться Указаниями.
29. Оценка степени удароопасности на шахтах и месторождениях, склонных к горным ударам, должна осуществляться в наиболее нагруженных участках, к которым относятся:
опасные зоны, заявленные в результате регионального прогноза;
участки массива в зоне опорного давления от очистных работ;
участки геологических нарушений и складчатого залегания пород;
рудные, безрудные целики и выступающие части массива;
приконтактные зоны литологических разновидностей пород;
сопряжения выработок и передовые выработки.
Удароопасные участки для каждого месторождения должны конкретизироваться Указаниями.
ПРИВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
И УЧАСТКОВ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД
В НЕУДАРООПАСНОЕ СОСТОЯНИЕ
30. Приведение горных выработок и участков массива горных пород Iи IIкатегорий удароопасности в неудароопасное состояние осуществляется путем создания защитной зоны с помощью: камуфлетного взрывания, разгрузочных скважин, разгрузочных щелей, полостей, сочетанием перечисленных способов.
Кроме перечисленных, могут применяться другие способы, разработанные для конкретных геологических и горно-технических условий. Выбор способов и их параметров определяется Указаниями. Некоторые, типовые схемы применения перечисленных способов приведены на рис. 1, _3.
31. Участки выработок при Iи IIкатегориях удароопасности приводят в неудароопасное состояние путем создания в краевой
Рис. 1. Схемы камуфлетного взрывания по рядам шпуров:
а — Для загрузки от горизонтальны* напряжение, б — то же, вертикальных, в — в восстающих и вертикальных стволах части массива пород защитной зоны шириной, равной высоте выработки, но не менее 2 м. В отдельных случаях допускается проведение горных выработок при IIкатегории удароопасности без создания защитной зоны с разрешения Комиссии на основе результатов дополнительных исследований в данных условиях.
Ширина защитной зоны в очистных забоях может устанавливаться экспериментально, с учетом конкретных геологических и горно-технических условий и регламентироваться Указаниями.
Защитная зона образуется путем создания в краевых (призабойных) частях массива полосы (слоя) разрушенных пород, или сплошной щели методами, изложенными в п. 30, при соблюдении следующих условий:
плоскость разрушенных пород (разгрузочной щели), как правило, ориентируется перпендикулярно направлению действия максимальных напряжений в массиве;
размеры защитной зоны по протяженности выработки (обнажения) должны не менее, чем на 2 м в подготовительных и не менее, чем на 3 м в очистных выработках превышать протяженность удароопасного участка с каждой стороны.
32. Приведение горных выработок на шахтах в неудароопасное состояние должно выполняться по проекту, составленному в соответствии с требованиями Единых правил безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземлым способом, ЕПБ при взрывных работах, настоящей Инструкции и Указаний, утвержденном) главным инженером шахты (рудника, строительного и шахтостроительного подразделения).
33. При камуфлетном взрывании должны выполняться следующие требования:
при одновременном взрывании нескольких шпуров (скважин) должны использоваться электродетонаторы, как правило, с миллисекундным замедлением;
допуск люден к месту взрыва разрешается через 30 мин после его производства при условии соблюдения других требований ЕПБ;
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