6. "Инструкция по разработке многолетнемерзлых россыпей подземным способом (камерные и столбовые системы разработки). РД 06-326-99" (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 18.11.1999 N 84) (вместе с "Методикой прогноза устойчивости и контроля пород кровли", "Методикой определения мощности слоя малоустойчивых пород в кровле камеры (ложная и примыкающая к ней часть непосредственной кровли)", "Методическими указаниями по расследованию аварийной обстановки, связанной с обрушениями пород кровли в очистных выработках россыпных шахт", "Технологической инструкцией по извлечению крепи из отработанных очистных выработок при подземной разработке многолетнемерзлых россыпей", "Методикой расчета параметров конструктивных элементов систем разработки")
6. Повторная разработка россыпей
А. Оценка геомеханических условий разработки
§ 119. Естественный процесс промерзания воды в течение длительного времени или промораживание массива специальными способами в затопленных выработках ранее отработанных шахт приводят к образованию льдопородного массива и изменению устойчивости обнажений пород, поэтому класс устойчивости пород кровли и состояние целиков повторно разрабатываемой шахты определять заново в соответствии с Методикой (Приложение 3).
§ 120. Остаточные проявления горного давления в вовлекаемых в эксплуатацию подземных выработках подразделять на три типа:
I тип - деформации несущих опор (целиков различного назначения и элементов деревянной крепи) незначительные; абсолютные смещения толщи налегающих пород не превышают 40 - 50 мм; выработанное пространство заполнено льдом;
II тип - разрушения несущих опор (междукамерных и других целиков) умеренные; абсолютные смещения толщи налегающих пород не превышают нескольких десятков сантиметров; выработанное пространство до половины объема заполнено обрушенными породами кровли, остальное - льдом; льдопородный массив имеет обычную слоистую структуру;
III тип - разрушение несущих опор значительное; абсолютные смещения толщи налегающих пород - вплоть до полного сближения ее с почвой; выработанное пространство заполнено обрушенной породой с небольшим количеством включений льда.
§ 121. Напряженно-деформированное состояние горного массива на участке повторно разрабатываемого шахтного поля при полном заполнении выработанного пространства льдопородным материалом считать стабилизированным.
Б. Гидрогеологическая разведка отработанного шахтного поля
§ 122. Проект повторной разработки запасов ранее отработанных шахтных полей должен включать:
- план шахтных полей с нанесением всех целиков и других запасов, подлежащих выемке, а также подготовительно-нарезных выработок отработанных шахт;
- дату погашения запасов вовлекаемых в повторную разработку шахтных полей.
Информацию предоставляет маркшейдерская служба предприятия, на котором проектируется повторная подземная разработка.
§ 123. Сведения о наличии воды или льда в выработанном пространстве получать в результате выполнения специальных геологоразведочных работ, включающих:
- бурение контрольных скважин с поверхности;
- бурение контрольных шпуров из подземных горных выработок.
§ 124. Контрольные скважины бурить диаметром 150 - 250 мм с заглублением на 1 м в плотик.
Контрольные шпуры бурить глубиной не менее чем на 1 м превышающей глубину отбойных шпуров.
§ 125. Гидрогеологические разведочные работы, предшествующие извлечению барьерного целика между ранее отработанным и эксплуатируемым шахтными полями, осуществлять в соответствии со следующими требованиями:
- контрольные скважины пробуривать в ранее отработанном шахтном поле на расстоянии от 5 до 20 м от контура извлекаемого целика;
- предусматривать бурение контрольных скважин в места наиболее вероятного скопления воды (панельные сборные штреки, околоствольные дворы, бункерные ямы перегрузов, точки с минимальными отметками уровня плотика), располагающиеся на расстоянии от извлекаемого барьерного целика 5 м и ближе.
§ 126. Гидрогеологические разведочные работы, предшествующие извлечению отдельного целика вытянутой формы в ранее отработанном шахтном поле, осуществлять в соответствии с требованиями, предусматривающими бурение:
- контрольных скважин с обеих длинных сторон целика на расстоянии 10 - 15 м от его контура;
- контрольных скважин со стороны торцов извлекаемого целика на расстоянии 5 - 10 м по оси целика;
- контрольных скважин в места наиболее вероятного скопления воды при расположении этих мест от извлекаемого целика ближе 10 м;
- контрольных скважин для разведки трассы проводимой к целику вскрывающей выработки - с поверхности по оси выработки с максимальным расстоянием между скважинами 50 м.
Минимальное число скважин для оценки состояния заполненности выработанного пространства определять проектом.
При приближении забоя повторной выработки к границе отрабатываемого целика на расстояние 5 м пробуривать контрольные шпуры.
При обнаружении воды в выработанном пространстве производить дополнительные разведочные работы, обеспечивающие однозначное установление границы распространения воды и ее количество. Проектирование и ведение горных работ допускаются, если объем воды не превышает 5% от объема горной массы в пределах контура ее распространения, с условием разработки специальных мероприятий по нейтрализации прорыва воды в горные выработки.
§ 127. Гидрогеологические разведочные работы при извлечении отдельного целика или других запасов равносторонней формы осуществлять в соответствии с требованиями § 125, располагая контрольные скважины с 4-х сторон извлекаемого целика, или других запасов.
§ 128. Гидрогеологические разведочные работы при извлечении запасов, относительно равномерно распределенных по площади в ранее отработанном шахтном поле, осуществлять в соответствии со следующими требованиями:
- контрольные скважины бурить по осям панельных сборных штреков, количество скважин определять проектом;
- контрольные скважины у барьерных целиков располагать на расстоянии 5 - 10 м от торцов барьерных целиков по их оси;
- предусматривать бурение контрольных скважин в места наиболее вероятного скопления воды;
- бурить контрольные шпуры при приближении забоя выработки к границе отрабатываемого целика на расстояние 5 м.
§ 129. По результатам бурения контрольных скважин оформлять "Акт разведки отработанного шахтного поля на воду" (Приложение 10), утверждаемый техническим руководителем предприятия.
§ 130. "Акт разведки..." прилагать к рабочему проекту выемочного участка.
§ 131. Гидрогеологическую разведку отработанного шахтного поля производить в соответствии с "Проектом разведки отработанного шахтного поля на воду", разрабатываемым и утверждаемым в порядке, установленном для проектирования.
В. Вскрытие и подготовка выемочного участка
§ 132. Использовать вскрывающие и подготовительные выработки близ расположенного шахтного поля или предусматривать проведение специальных вскрывающих и подготовительных выработок.
§ 133. Число и размеры выемочных участков в шахтном поле, порядок разделения его на выемочные единицы определять проектом. Выбор схемы вскрытия, машин и оборудования, сечений вскрывающих выработок осуществлять на основе технико-экономических расчетов.
§ 134. Допускается подготовка и сдача в эксплуатацию отдельных выемочных участков при условии обеспечения общего отступающего порядка отработки шахтного поля.
§ 135. Допускается выборочная опережающая отработка отдельных выемочных участков в шахтном поле при условиях оставления предохранительных целиков шириной не менее 20 м у главных транспортных и вентиляционных выработок и сохранения общешахтной схемы проветривания.
§ 136. Выемочный участок подготавливать панельным сборным штреком, проводимым от околоствольного двора или главного транспортного штрека, а также вентиляционными скважинами (рис. 14, 15).
§ 137. Расположение панельного сборного штрека и вентиляционных скважин внутри выемочного участка определять проектом.
§ 138. Порядок и скорость проведения выработок при подготовке выемочного участка определять графиком подготовки и отработки запасов, входящим в состав проекта шахты.
Г. Очистная выемка
§ 139. Горные работы при повторной подземной разработке запасов песков разделять по назначению, техническим и проектным решениям на три вида (табл. 9):
I - отработка барьерных целиков между отработанной и действующей шахтами;
II - отработка различного назначения целиков и оставленных запасов в ранее отработанных шахтах, примыкающих к действующей шахте;
III - отработка различного назначения целиков и оставленных запасов в ранее отработанной шахте, не граничащей с действующими шахтами.
Таблица 9
ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРНЫХ РАБОТ ПРИ ПОВТОРНОЙ
ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ РОССЫПЕЙ
┌──────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Наименование │ Характеристика работ по видам повторной разработки │ │ работ ├──────────────────┬────────────────────┬──────────────────┤ │ │ I │ II │ III │ ├──────────────┼──────────────────┼────────────────────┼──────────────────┤ │Разведка на │Разведочные │Разведочные скважины│Разведочные │ │воду │скважины бурить в │бурить в ранее │скважины бурить по│ │ │ранее отработанном│отработанных шахтных│всей площади │ │ │шахтном поле у │полях у отдельных │повторно │ │ │извлекаемого │извлекаемых целиков,│отрабатываемого │ │ │барьерного целика │в других участках │шахтного поля │ │ │согласно проекту │ранее отработанных │согласно проекту │ │ │ │шахтных полей │ │ │ │ │согласно проекту │ │ ├──────────────┼──────────────────┼────────────────────┼──────────────────┤ │Вскрытие │Проведение │Проведение транс- │Шахтное поле │ │ │вскрывающих │портных вскрывающих │вскрывать │ │ │выработок для │выработок (стволов) │наклонными │ │ │выемки целика не │для выемки целиков │стволами │ │ │требуется │не требуется │ │ ├──────────────┼──────────────────┼────────────────────┼──────────────────┤ │Подготовка │Проведение │Подготовительные │Шахтное поле │ │ │подготовительных │выработки для выемки│подготавливать │ │ │выработок не │целиков проходить из│панельными │ │ │требуется │действующей шахты │сборными штреками,│ │ │ │ │проводимыми по │ │ │ │ │льду, пустой │ │ │ │ │породе или пескам │ ├──────────────┼──────────────────┼────────────────────┼──────────────────┤ │Очистная │Проводить оконту- │Запасы извлекать: │Запасы извлекать: │ │выемка целиков│ривающую рассечку │узкими проходческими│узкими │ │и других │или вентиляционный│забоями, расширением│проходческими │ │оставленных │штрек вприсечку с │проходческих забоев,│забоями, │ │запасов │льдопородным мас- │длинными очистными │расширением │ │ │сивом, производить│забоями │проходческих │ │ │расширение этих │ │забоев, длинными │ │ │выработок │ │очистными забоями │ ├──────────────┼──────────────────┼────────────────────┼──────────────────┤ │Проветривание │Схему │Схему проветривания │Выработки для │ │ │проветривания │выработок для │извлечения запасов│ │ │эксплуатируемой │повторной выемки │проветривать по │ │ │шахты при выемке │запасов объединять │отдельной схеме │ │ │целика не изменять│со схемой │ │ │ │ │проветривания │ │ │ │ │действующей шахты │ │ ├──────────────┼──────────────────┼────────────────────┼──────────────────┤ │Проектирование│Выемка целика │Выемка запасов из │Составляется │ │ │регламентируется │ранее отработанного │отдельный проект │ │ │проектом │шахтного поля │повторной │ │ │действующей │регламентируется │разработки запасов│ │ │россыпной шахты │проектом действующей│ │ │ │ │россыпной шахты │ │ └──────────────┴──────────────────┴────────────────────┴──────────────────┘
§ 140. Очистную выемку оставленных запасов песков в ранее отработанных шахтных полях вести под защитой ледяного или льдопородного массива камерной системой разработки: узкими короткими заходками (узкой камерой) (рис. 14) или длинным очистным забоем (рис. 15).
§ 141. Прогноз и контроль устойчивости пород кровли и целиков при выемке камерных запасов осуществлять в соответствии с Методикой (Приложение 4).
§ 142. Ширину узкой камеры определять из условия устойчивого пролета кровли, обеспечивающего безопасность очистных работ на период полной отработки камеры. Выемку песков производить из панельного сборного штрека в направлении, параллельном оси междукамерного целика. Допускается последующее расширение узкой камеры до проектного пролета, но не более 10 м.
§ 143. Разработку узкими камерами применять при выемке отдельных целиков шириной не более 10 м в породах I и II классов устойчивости и не более 3 м - в породах III класса.
§ 144. К основным параметрам, определяющим безопасность и эффективность
разработки узкими камерами отнесены: ширина (пролет) камеры (l ) и ее длина
к
(L ).
к
§ 145. Допустимый пролет камер (l ) в породах I и II классов
пр
устойчивости принимать равным 10 м, в породах III класса - 3 м.
§ 146. Срок отработки камерных запасов не должен превышать 20 суток.
§ 147. Длину узкой камеры, отрабатываемой забоем на полную ширину, определять по формуле:
L = (N - N ) x n x l x K x K , м, (1)
к к а ц ц в
где:
N - срок отработки камерных запасов, сут. (не более 20);
к
N - время зачистки почвы под актировку, сут. (не более 2);
а
n - число очистных циклов в сутки, ед.;
l - уходка забоя за цикл, м;
ц
K - коэффициент цикличности, K = 0,85 - 1,0;
ц ц
K - коэффициент, учитывающий организацию работ (при прерывной рабочей
в
неделе K = 0,86, при непрерывной K = 1).
в в
§ 148. Длину узкой камеры, отрабатываемой забоем шириной до 3 м с
последующим ее расширением, определять по формуле:
b - b'
к к
L = (N - N -------) x n x l x K x K , м, (2)
к к а n' - l' ц ц в
ц
где:
b' - ширина узкого очистного забоя, м;
к
b - полная ширина камеры, м;
к
l' - уходка забоя за цикл при расширении камеры, м;
ц
n' - число очистных циклов в сутки при расширении камеры, ед.
§ 149. Управление горным давлением при разработке узкими камерами осуществлять поддержанием толщи налегающих пород на боковом породном или льдопородном массиве.
Допускается вести выемку песков без крепления камер.
Крепление сопряжений узких камер с панельным сборным штреком осуществлять по паспортам, разрабатываемым начальником участка и утверждаемым техническим руководителем предприятия.
§ 150. Допускаются производство очистных работ в выемочном участке одновременно несколькими узкими камерами, число которых определять проектом.
§ 151. Выемку узких камер вести прямолинейным или уступным по ширине забоем с опережением уступов не более 5 м.
§ 152. Ширину (допустимый пролет) камер с длинным очистным забоем определять величиной устойчивого пролета обнажения кровли, обеспечивающего безопасность очистных работ на период полной отработки камеры. Выемку песков в камерах с длинным очистным забоем производить из нарезной выработки (камерной рассечки) длинным забоем в направлении, перпендикулярном оси междукамерного целика.
§ 153. Выемку целиков шириной более 10 м в породах I и II классов устойчивости вести камерами с длинным очистным забоем.
§ 154. К основными параметрам, определяющим безопасность и эффективность разработки камерами с длинным очистным забоем, отнесены (рис. 16): ширина (пролет) камеры, ее длина и ширина междукамерного целика.
§ 155. Допустимый пролет камер принимать не более 20 м.
§ 156. Срок отработки камерных запасов в породах I и II классов устойчивости не должен превышать 20 суток.
§ 157. Срок отработки камеры исчислять с момента начала обнажения ее кровли при расширении нарезной выработки (рассечки).
§ 158. Длину камер принимать в пределах 40 - 60 м.
§ 159. Управление горным давлением при разработке камерами с длинным очистным забоем осуществлять плавным опусканием толщи налегающих пород на податливых несущих опорах (МКЦ).
При отсутствии непосредственной кровли, представленной малоустойчивыми породами, а также при очистной выемке слоя малоустойчивых пород непосредственной кровли совместно с продуктивным пластом допускается вести очистную выемку без крепления очистного пространства.
При очистной выемке слоя малоустойчивых пород непосредственной кровли совместно с продуктивным пластом возводить в камерах постоянную крепь (одиночные стойки, кусты, костры).
Сопряжения камер с панельным сборным и вентиляционным штреками крепить постоянной крепью.
§ 160. Отработку запасов панели при разработке камерами с длинным очистным забоем вести в отступающем порядке - от границы панели к главному транспортному штреку или околоствольному двору. При разработке узкими камерами допускается наступающий порядок отработки запасов панели - от главного транспортного штрека или околоствольного двора к границе панели, при условии крепления сопряжения отработанной узкой камеры и панельного сборного штрека кустовой крепью согласно специально разработанному паспорту.
§ 161. Для оконтуривания шахтного поля в начальный период очистных работ допускается наступающий порядок отработки отдельных камер пролетом не более 10 м (рис. 16).
§ 162. При разработке камерами с длинным очистным забоем допускается параллельная одновременная отработка двух камер в выемочном участке при условии, что к моменту завершения зачистки почвы под актировку в отстающей камере, пролет опережающей камеры не будет превышать 10 м.
При соосном расположении МКЦ в смежных камерах величину опережения очистных забоев принимать не более 6 м; до завершения зачистки почвы камер под актировку разрешается вести работы только по созданию необходимого, не более 6 м, опережения очистных забоев; зачистку почвы под актировку допускается выполнять одновременно в смежных камерах после завершения в них отбойки песков.
§ 163. Опережение очистных забоев смежных камер при смещенном расположении МКЦ принимать равным допустимому пролету камеры.
§ 164. Зачистку почвы камеры с составлением акта на погашение камерного
запаса песков производить по достижении проектного пролета камеры (b ),
кд
непосредственно после завершения отбойки песков. Время зачистки почвы
камеры не должно превышать 2-х суток.
§ 165. До зачистки почвы под актировку в камере, в которой завершена отбойка песков, продвигание забоев в последующей камере запрещается.
§ 166. При смещенном (более 6 м) расположении МКЦ в смежных камерах опережение очистных забоев определять по положению линий очистных забоев в панели, включая в размер опережения ширину МКЦ и рассечки.
§ 167. Повторную подземную разработку производить при температуре массива вмещающих пород на горизонте горных работ не выше минус 20 °C.
§ 168. При обнаружении пустот между льдопородным массивом и кровлей горные работы приостанавливать. Способ крепления кровли над пустотами и порядок возведения крепи определять в мероприятиях, утверждаемых техническим руководителем предприятия. После крепления кровли над пустотами горные работы возобновляются.
§ 169. Паспорта буровзрывных работ должны обеспечивать правильное оформление кровли и исключать ее нарушения сейсмическим воздействием взрывов.
§ 170. На каждой шахте иметь типовые паспорта буровзрывных работ и описание безопасных приемов работ по приведению кровли в безопасное состояние.
