1. Классификация многолетнемерзлых обломочных пород по устойчивости
1.1. Под устойчивым состоянием горной выработки (обнажения массива горных пород) понимается сохранение формы и размеров, обеспечивающих безопасность и нормальное производство технологических процессов в течение заданного времени с минимальными затратами на поддержание.
1.2. Массив горных пород россыпных месторождений классифицируется на пять классов устойчивости (табл. П.3.1.).
Таблица П.3.1
КЛАССИФИКАЦИЯ УСТОЙЧИВОСТИ МАССИВА МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ
ПОРОД РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
┌────────────┬───────────────────────────┬────────────────────────────────┐
│ Номер и │ Характеристика │ Физико-технологические │
│наименование│ толщи пород │ показатели │
│ класса │ ├─────────┬────────┬─────────────┤
│устойчивости│ │темпе- │сум- │мощность │
│ │ │ратура │марная │пород │
│ │ │пород, °C│льдис- │непосредст- │
│ │ │ │тость, %│венной кровли│
│ │ │ │ │(не менее), м│
├────────────┼───────────────────────────┼─────────┼────────┼─────────────┤
│I │Разнообразные │Ниже -6 │12 - 20 │5 │
│высоко- │крупнообломочные породы │ │ │ │
│устойчивые │массивной текстуры с │ │ │ │
│ │песчаным, супесчаным или │ │ │ │
│ │суглинистым заполнителем │ │ │ │
│ │(объем 20 - 50%) │ │ │ │
│II │1. Состав пород аналогичен │-6 - -3 │12 - 25 │5 │
│устойчивые │I классу. │ │ │ │
│ │2. То же │Ниже -6 │12 - 25 │2 │
│ │3. Однородные дисперсные │Ниже -6 │25 - 50 │5 │
│ │суглинистые и пылевато- │ │ │ │
│ │глинистые породы слоистой │ │ │ │
│ │или массивной текстуры │ │ │ │
│III │1. Состав пород аналогичен │-3 - -1 │10 - 30 │2 │
│средне- │I классу. │ │ │ │
│устойчивые │2. Однородные дисперсные │-6 - -3 │25 - 50 │2 │
│ │супесчаные, суглинистые или│ │ │ │
│ │пылевато-глинистые породы │ │ │ │
│ │слоистой или массивной │ │ │ │
│ │текстуры. │ │ │ │
│ │3. Льдопорода, чистый лед │Ниже -4 │Более 50│ │
│IV │1. Разнообразные │Выше -1 │6 - 50 │Любая │
│неустойчивые│крупнообломочные и │ │ │ │
│ │дисперсные породы любого │ │ │ │
│ │состава и текстуры. │ │ │ │
│ │2. Те же породы засоленные │Любая │Любая │Любая │
│ │(более 0,25% солей) │ │ │ │
│ │3. Сыпучемерзлые породы, │Любая │Любая │Любая │
│ │слабо сцементированные │ │ │ │
│ │льдом ("сушенцы") │ │ │ │
│Весьма │Любые │Талые │- │- │
│неустойчивые│ │ │ │ │
└────────────┴───────────────────────────┴─────────┴────────┴─────────────┘
Примечание к табл. П.3.1: Контактами, разделяющими непосредственную и основную кровлю, могут быть:
- граница между слабосвязанными толщами одинакового литологического состава, но разного гранулометрического состава;
- граница между слабосвязанными толщами одинакового гранулометрического состава, но разного литологического состава;
- пролинзовка льда;
- пролинзовка тонкодисперсного материала.
1.3. В основу Классификации положены признаки, характеризующие физическое состояние пород (литологический состав, естественная температура пород в массиве, льдистость, содержание дисперсного заполнителя, мощность толщи однородного слоя, залегающего над вынимаемым пластом) и имеющийся опыт ведения горных работ.
1.4. В толще покрывающих пород выделяют: ложную, непосредственную и основную кровли.
1.5. Классификация служит основанием для определения параметров и горнотехнических критериев устойчивости обнажений в зависимости от систем разработки, основные из которых:
- при камерных системах: допустимый пролет камеры (b ) при допустимой
кд
площади обнажения кровли в камере (S ), гарантирующий установленный срок
од
устойчивого стояния кровли камеры; допустимое абсолютное значение опускания
пород кровли в камере (ДЕЛЬТА h);
- при столбовых системах: допустимая площадь обнажения кровли
отрабатываемого столба (S ), при которой обеспечивается плавный без
од
разрыва сплошности ее прогиб за период отработки столба; допустимое
абсолютное значение опускания пород кровли в рабочем участке (ДЕЛЬТА h) на
расстоянии 15 м от груди очистного забоя.
1.6. Рекомендуемые параметры конструктивных элементов систем разработки и варианты паспортов крепления очистных и подготовительных выработок для соответствующих классов устойчивости кровли приведены в табл. П.3.2.
Таблица П.3.2
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАСПОРТОВ КРЕПЛЕНИЯ
ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК
┌──────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │Класс │ Камерная система разработки │ │устой- ├──────────────────────────────────────────────┬───────────────────────────────────────────────────────┤ │чивости │ параметры обнажения │ характеристика паспортов крепления │ │пород ├──────────┬────────┬───────┬─────────┬────────┼──────────┬─────────┬──────────────┬─────────┬─────────┤ │ │допустимая│допусти-│время │срок │допус- │ нарезные │подгото- │ очистные │сопря- │сопря- │ │ │ площадь │мый │устой- │отра- │тимое │выработки │вительные│ выработки │жения │жения │ │ │обнажения │пролет │чивого │ботки │опуска- │ │выработки│ │подгото- │подгото- │ │ │ кровли в │камер │стояния│запасов │ние │ │ │ │вительных│вительных│ │ │ рабочей │(b ), м│кровли │камеры, │пород │ │ │ │и │и │ │ │ камере, │ кд │камеры,│мес. │кровли в│ │ │ │нарезных │очистных │ │ │ S , │ │мес. │ │рабочей │ │ │ │выработок│выработок│ │ │ од │ │ │ │камере, │ │ │ │ │ │ │ │тыс. кв. м│ │ │ │мм │ │ │ │ │ │ ├──────────┼──────────┼────────┼───────┼─────────┼────────┼──────────┼─────────┼──────────────┼─────────┼─────────┤ │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ ├──────────┼──────────┼────────┼───────┼─────────┼────────┼──────────┼─────────┼──────────────┼─────────┼─────────┤ │I │4 │30 - 35 │3 - 6 │1 │300 │Без крепи │Без крепи│Сигнальные │Без крепи│Кусты из │ │высоко- │ │20 - 30 │6 - 9 │1 │250 │ │ │стойки │ │2 - 3 │ │устойчивые│ │Менее 20│Более 9│1 │200 │ │ │плотностью не │ │стоек │ │ │ │ │ │ │ │ │ │менее 1 стойка│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │на 100 кв. м │ │ │ ├──────────┼──────────┼────────┼───────┼─────────┼────────┼──────────┼─────────┼──────────────┼─────────┼─────────┤ │II │3 │20 - 30 │3 - 6 │1 │250 │Без крепи │Одиночные│Сигнальные │Без крепи│Кусты из │ │устойчивые│ │ │ │ │ │ │стойки │стойки │ │2 - 3 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │плотностью не │ │стоек │ │ │ │ │ │ │ │ │ │менее 2 стойки│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │на 100 кв. м; │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │призабойная │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │крепь │ │ │ ├──────────┼──────────┴────────┴───────┴─────────┴────────┴──────────┴─────────┴──────────────┼─────────┴─────────┘ │Класс │ Столбовая система разработки │ │устойчи- ├─────────────────────────────────────┬────────────────────────────────────────────┤ │вости │ параметры обнажения │ характеристика паспортов крепления │ │пород ├──────────┬────────┬───────┬─────────┼────────┬──────────┬─────────┬──────────────┤ │ │допустимая│время │время │допусти- │подго- │ очистные │сопря- │сопряжения │ │ │ площадь │плавного│отра- │мое │тови- │выработки │жения │подготовитель-│ │ │ обнажения│без │ботки │опускание│тельные │ │подгото- │ных и очистных│ │ │ кровли в │разрыва │запасов│пород │выра- │ │вительных│выработок │ │ │ рабочей │сплош- │камеры,│кровли в │ботки │ │и │ │ │ │ зоне, │ности │ТПР, │рабочей │ │ │нарезных │ │ │ │ S , │прогиба │мес. │зоне на │ │ │выработок│ │ │ │ од │кровли в│ │расстоя- │ │ │ │ │ │ │тыс. кв. м│рабочей │ │нии 15 м │ │ │ │ │ │ │ │зоне, │ │от груди │ │ │ │ │ │ │ │мес. │ │забоя, мм│ │ │ │ │ ├──────────┼──────────┼────────┼───────┼─────────┼────────┼──────────┼─────────┼──────────────┤ │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ ├──────────┼──────────┼────────┼───────┼─────────┼────────┼──────────┼─────────┼──────────────┤ │Высоко- │6 - 8 │3 - 9 │2 │300 │Без │Стойки │Без крепи│Кусты из │ │устойчивые│ │ │ │ │крепи │основной │ │2 - 3 стоек │ │ │ │ │ │ │ │крепи │ │ │ │ │ │ │ │ │ │плотностью│ │ │ │ │ │ │ │ │ │не менее 1│ │ │ │ │ │ │ │ │ │стойка на │ │ │ │ │ │ │ │ │ │9 кв. м; │ │ │ │ │ │ │ │ │ │призабой- │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ная крепь │ │ │ ├──────────┼──────────┼────────┼───────┼─────────┼────────┼──────────┼─────────┼──────────────┤ │II │6 - 8 │Менее 3 │1 │300 │Одиноч- │Стойки │Без крепи│Кусты из │ │устойчивые│ │ │ │ │ные │основной │ │2 - 3 стоек │ │ │ │ │ │ │стойки │крепи │ │ │ │ │ │ │ │ │ │плотностью│ │ │ │ │ │ │ │ │ │не менее 1│ │ │ │ │ │ │ │ │ │стойка на │ │ │ │ │ │ │ │ │ │7 кв. м; │ │ │ │ │ │ │ │ │ │призабой- │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ная крепь │ │ │ ├──────────┼──────────┼────────┼───────┼─────────┼────────┴──────────┴─────────┴──────────────┤ │II │ │ │10 │200 │Механизированные очистные крепи - │ │устойчивые│ │ │ │ │крепи сопряжений │ ├──────────┼──────────┼────────┼───────┼─────────┼────────┬──────────┬─────────┬──────────────┼─────────┬─────────┐ │III │1,5 │5 - 10 │Менее 3│0,5 │100 │Без крепи │Одиночные│Стойки │Полные │Кусты из │ │мало- │ │ │ │ │ │или │стойки │основной крепи│крепежные│3 стоек │ │устойчивые│ │ │ │ │ │железо- │или │плотностью не │рамы или │или │ │ │ │ │ │ │ │бетонная │неполные │менее 1 стойка│железо- │железо- │ │ │ │ │ │ │ │анкерная │крепежные│на 9 кв. м или│бетонная │бетонная │ │ │ │ │ │ │ │крепь │рамы, или│железобетонная│анкерная │анкерная │ │ │ │ │ │ │ │ │железо- │анкерная крепь│крепь │крепь │ │ │ │ │ │ │ │ │бетонная │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │анкерная │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │крепь │ │ │ │ └──────────┴──────────┴────────┴───────┴─────────┴────────┴──────────┴─────────┴──────────────┴─────────┴─────────┘
Примечание к табл. П.3.2:
1. Камерные системы разработки при способе управления кровли плавным опусканием на податливые целики в породах IV класса не применимы.
2. Столбовые системы разработки при способе управления кровлей плавным опусканием на крепь в породах III и IV классов устойчивости не применимы.