ИНСТРУКЦИЯ
ПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ ГОРНЫХ РАБОТ НА РУДНЫХ
И НЕРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ (ОБЪЕКТАХ СТРОИТЕЛЬСТВА
ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ), СКЛОННЫХ К ГОРНЫМ УДАРАМ

     
     
     СОГЛАСОВАНО с ВЦСПС 13.07.89 г. Минчерметом СССР, Минцветметом СССР, Минстройматериалов СССР, Минудобрений СССР 04.12.87 г.
     
     УТВЕРЖДЕНО Госгортехнадзором СССР 13.07.89 г.
     
     Составлена ВНИМИ с участием производственных объединений "Севуралбокситруда", "Сибруда" и "Апатит", Норильского горно-металлургического комбината, головных институтов отраслей Унипромедь, НИГРИ, ВНИИГ, институтов: ВостНИГРИ, ИГД Минчермета СССР, ВНИИпроцветмет, КузПИ, ИФ и МГП АН Киргизской ССР, ИГД СО АН СССР, ГОИ КФ АН СССР, а также Кузнецкого, Свердловского и Красноярского округов Госгортехнадзора СССР; обсуждена в производственных, научно-исследовательских и проектных организациях и местных органах Госгортехнадзора СССР.
     
     

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 горнодобывающих 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-методическое руководство - ВНИМИ.
     
     В связи с большим разнообразием и спецификой геологических и горнотехнических условий при разработке 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.
     _____________
     * "Собственно горные удары и горно-тектонические удары", далее в тексте - горные удары.
     
     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.
     __________________
     * Далее в тексте - шахтах.
     
     Месторождения (части месторождений) подразделяются на неопасные, угрожаемые и опасные по горным ударам*.
     ___________________
     * Угрожаемые и опасные по горным ударам месторождения объединяются общим термином - "склонные к 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*.
     ___________________
     * Далее в тексте - Комиссия.
     
     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 массива горных пород определена I или II категория 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.
     ___________________
     * В отдельных случаях, с согласия института ВНИМИ, работа Комиссии допускается без участия его представителя.
     
     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 I и II категорий удароопасности горного массива вокруг выработки*) .
     ___________________
     * Удароопасность горного массива вокруг выработки - далее "удароопасность 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 III категории.
     

     II - категория (удароопасная). Выработки должны быть остановлены и приведены в неудароопасное состояние.
     
     Мероприятия по снижению удароопасности до III категории и возобновление работ осуществляются в порядке, предусмотренном  для I категории удароопасности.
     
     III - категория (неопасная). Участок выработки (целик) не представляет 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*.
     _________________
     * Далее в тексте - Указания.
     
     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.
     
     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 ВНИМИ, институт, ведущий исследования на данном предприятии, и в головной институт отрасли по горным ударам* (прил. 4).
     _________________
     * Далее в тексте -  "головной институт отрасли".
     
     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 в 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.
     
     Горные работы должны осуществляться после определения степени удароопасности выработок и проведения необходимых профилактических мероприятий по предотвращению горных ударов при обнаружении I или II категории 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 I и II категории 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, выявленные 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 I и II категорий 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.
     
     

Рис. 1. Схемы камуфлетного взрывания по рядам шпуров:

a - для разгрузки от горизонтальных напряжений; б - то же, вертикальных;
в - в восстающих и вертикальных стволах

     
     31. Участки выработок при I и II категориях удароопасности приводят в неудароопасное состояние путем создания в краевой части массива пород защитной зоны шириной , равной высоте выработки, но не менее 2 м. В отдельных случаях допускается проведение горных выработок при II категории 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 подземным способом, ЕПБ при взрывных работах, настоящей Инструкции и Указаний, утвержденному 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 людей 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) производится для приведения в неудароопасное состояние призабойной части массива с использованием одной из схем, приведенных на рис. 1. Ориентировочные  параметры камуфлетного взрывания определяются с помощью номограммы (рис. 2), если они не регламентированы Указаниями.
     
     

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

1 - относительная длина заряжаемой части скважины;
II - расстояние до максимума напряжений, м

     
     Для создания защитной зоны в призабойной части очистных и подготовительных выработок глубина шпуров (скважин) должна быть не менее , где  - минимально допустимая ширина защитной зоны,  - 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 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 .
     _______________
     * Параметры камуфлетного взрывания (в том числе с компенсационными скважинами) могут приниматься на основании экспериментальных данных и регламентироваться Указаниями.
     

Рис. 3. Схема применения камуфлетных и компенсационных скважин:

1 - камуфлетный шпур, 2 - компенсационная скважина

     
     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).
     

Таблица 1

     
     Примечание. Таблица составлена для условий равенства диаметров камуфлетных и компенсационных скважин. Коэффициент разрыхления принят равным 1,15. Средние  значения исходных напряжений 75 МПа, средний модуль упругости пород 10 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:

 - проектируемый горизонт;

     
     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; 100°.

     
     43. Расстояние между ближайшими стенками параллельных выработок и камер различного назначения на удароопасных участках до глубины 1000 м, как правило, должно быть не менее 4, где  - наибольший размер поперечного сечения большей выработки, а при глубине более 1000 м - не менее 5. 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 по 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  (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 , а со стороны, очистного забоя - на величину ;
     
     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 людей 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 специальному 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 или 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 незначительную 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. Должностное 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 решений 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 (АСКГД 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 - выполняется 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.
     
     3ащитная 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

     
2. ПЕРЕЧЕНЬ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ОБЪЕКТОВ ГОРНОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА, СКЛОННЫХ К ГОРНЫМ УДАРАМ (к п. 3)

3. ТИПОВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ О КОМИССИИ ПО ГОРНЫМ УДАРАМ
(к п. 5)

Общая часть

     

     1. Комиссия по горным ударам создается на предприятии (при производственном объединении, комбинате, тресте, руднике, ШСУ) в соответствии с п. 5 Инструкции и действует на основании настоящего Положения.
     
     2. Состав Комиссии утверждается приказом по предприятию (производственному объединению, комбинату, тресту, руднику, ШСУ).
     
     Председателем Комиссии назначается главный инженер предприятия (объединения, комбината, треста, рудника, ШСУ).
     
     3. Вопросы на рассмотрение комиссией по горным ударам выносятся руководителями шахт, рудников, стройуправлений и стройучастков, служб ППГУ и др.
     
     4. Комиссия решает все вопросы ведения горных работ на месторождениях, склонных к горным ударам.
     
     

Задачи, права и обязанности

     5. Рассмотрение способов вскрытия, схем подготовки и систем разработки.
     
     6. Решение вопросов очередности и технологии ведения очистных и подготовительных работ.
     
     7. Выбор способов предотвращения горных ударов, средств обеспечения безопасности работ на удароопасных участках.
     
     8. Рассмотрение проектов и порядка ведения горных работ на удароопасных участках.
     
     9. Решение вопросов организации, обсуждение и оценка результатов деятельности служб прогноза и предотвращения горных ударов.
     
     10. Контроль за внедрением Инструкции, Указаний и за выполнением решений Комиссии.
     
     11. Рассмотрение предложений по перспективному планированию горных работ на месторождении, а также по совершенствованию способов прогноза и мер предотвращения горных ударов.
     
     12. Обсуждение проектов Инструкции и Указаний.
     
     13. Рассмотрение на заседаниях отчетов должностных лиц шахт, рудников, стройучастков, стройуправлений о состоянии ведения работ на удароопасных участках.
     
     14. Подготовка и проведение научно-технических совещаний и семинаров по проблеме горных ударов.
     
     15. Комиссия по борьбе с горными ударами имеет право:
     
     анализировать на заседаниях причины горных ударов, происшедших на месторождении, и пути их устранения;
     
     производить на эксплуатируемых и строящихся объектах проверку выполнения мероприятий по прогнозированию и предотвращению горных ударов;
     
     останавливать горные работы, если нарушены требования Инструкции и Указаний, касающиеся вопросов безопасной отработки участков, угрожаемых и опасных по горным ударам;
     
     приглашать на заседания комиссии представителей организаций, работающих по проблеме борьбы с горными ударами;
     
     получить от руководителей шахт, ШСУ необходимую документацию по прогнозированию и предотвращению горных ударов;
     
     ставить перед руководством предприятия вопрос о наложении дисциплинарных взысканий на должностных лиц, допускающих нарушения Инструкции, Указаний и решений Комиссии, а также о поощрениях работников;
     
     заслушивать отчет службы ППГУ о проведенной работе;
     
     решать технические и организационные вопросы по безопасному ведению горных работ;
     
     поручать подразделениям предприятий, технологическим службам и службам ППГУ разработку мер по повышению безопасности работ в удароопасных условиях.
     

4. ТИПОВЫЕ ФОРМЫ УЧЕТА И ДОКУМЕНТАЦИИ (к п. 10, 15)

КНИГА
учета горных ударов, микроударов, толчков, стреляний,
интенсивных заколообразований и шелушений

     
КНИГА
предписаний и разрешений на ведение горных работ

     
КАРТОЧКА ГОРНОГО УДАРА
(с указанием вида)

     
1. Рудник (шахта, объект), месторождение _________________________________________

2. Дата горного удара ____________________________________________________________

3. Глубина места удара от поверхности, м ___________________________________________

4. Место _______________________________________________________________________

5. Геологическая характеристика района горного удара, сведения о геологических нарушениях, элементах их залегания, прочностных свойствах руды и вмещающих пород _____________________________________

6. Элементы залегания рудного тела и вмещающих пород _____________________________

7. Сведения о напряжениях нетронутого массива, методы и результаты прогноза степени удароопасности пород (руды) в районе горного удара до и после него ____________________________________________________

8. Внешние признаки (их наличие) ________________________________________________

9. Работы, выполнявшиеся перед горным ударом ____________________________________

10. Сведения о применявшихся профилактических мероприятиях _______________________

11. Сведения о системе разработки, управлении кровлей, технологии работ ______________
     
12. Сведения о горном ударе и его последствиях _____________________________________

13. Причины горного удара _______________________________________________________

14. Основные выводы комиссии, расследовавшей горный удар, и принятые решения по
обеспечению безопасности дальнейшего ведения горных работ ________________________

15. Эскиз места проявления горного удара (план, разрезы)  ___________________________

Главный инженер рудника (шахты)

Главный маркшейдер

Главный геолог

Начальник службы прогноза

ЖУРНАЛ
инструментальной оценки степени удароопасности горных выработок

     
5. ТИПОВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
О СЛУЖБЕ (ПОДЗЕМНОМ УЧАСТКЕ) ПРОГНОЗА
И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ГОРНЫХ УДАРОВ
     

Общая часть

     
     1. Служба прогноза и предотвращения горных ударов (СППГУ) является подземным структурным подразделением шахты (рудника, ШСУ, рудоуправления, производственного объединения) и обеспечивает выполнение работ по оценке степени удароопасности участков массива горных пород, выполнению мероприятий по предотвращению горных ударов. Структура и состав службы ППГУ определяется предприятием.
     
     2. Служба ППГУ возглавляется начальником и подчиняется главному инженеру предприятия, шахты, треста, ШСУ (председателю Комиссии) или его заместителю по горным ударам.
     
     3. Начальник службы прогноза и предотвращения горных ударов руководит проведением прогноза и оценкой степени удароопасности участков массива горных пород и горных выработок, выполнением рекомендаций по безопасному ведению горных работ на удароопасных участках и осуществлением контроля за внедрением разработанных рекомендаций и мероприятий в практику горных работ, а также контролем эффективности мер борьбы с горными ударами.
     
     4. Разработка рекомендаций по безопасному ведению горных работ осуществляется на основе горно-экспериментальных работ, в строгом соответствии с требованиями правил безопасности.
     
     5. Работа службы ППГУ выполняется в соответствии с планом, согласованным с институтом, ведущим исследования горных ударов на данном месторождении (или с ВНИМИ) и утвержденным главным инженером предприятия (шахты, рудника).
     
     6. Начальником СППГУ, руководителем группы прогноза и предотвращения горных ударов назначается горный инженер, имеющий стаж подземной работы не менее трех лет.
     
     7: В своей работе СППГУ руководствуется Инструкцией, Указаниями, Едиными правилами безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом, ЕПБ при ведении взрывных работ и данным Положением.
     
     8. ИТР и служащие СППГУ назначаются и освобождаются от должности приказом директора производственного объединения (ШСУ, рудоуправления) по представлению руководства СППГУ.
     
     9. Предписания руководителя СППГУ обязательны для всех начальников участков и служб, ответственных за организацию и безопасное ведение подземных горных работ.
     
     10. Если на предприятии создана система непрерывного прогноза и контроля напряженного состояния массива горных пород, то персонал, обслуживающий эту систему, является составной частью службы ППГУ и подчиняется непосредственно ее начальнику*. Научно-методическое руководство сейсмостанцией осуществляет ВНИМИ.
__________________
     * Если на предприятии нет общей службы ППГУ, то указанный персонал подчиняется непосредственно главному инженеру предприятия или его заместителю.
     

Основные задачи и функции

     
     
     11. Основной задачей СППГУ являются работы но прогнозу степени удароопасности участков выработок и предотвращению горных ударов, а также оценка эффективности выполненных мер по предотвращению горных ударов, выявление причин возникновения горных ударов, разработка мер их предотвращения. Задачами СППГУ также являются:
     
     проведение регионального прогноза удароопасности шахтных полей с целью выявить удароопасные участки и разработать мероприятия по безопасному ведению горных работ;
     
     осуществление контроля за соблюдением требований Инструкции, Указаний и решений Комиссии;
     
     разработка проектов по предотвращению горных ударов, проведение горно-экспериментальных работ, испытание и внедрение новых методов прогноза и способов предотвращения горных ударов.
     
     12. Кроме того, служба ППГУ выполняет следующее:
     
     обобщает накопленный опыт;
     
     участвует в исследованиях по проблеме прогноза и предотвращения горных ударов;
     
     осуществляет взаимодействие с научными организациями;
     
     ведет документацию по вопросам горных ударов;
     
     участвует в разработке календарных и перспективных планов развития горных работ и проектов вскрытия, подготовки и отработки месторождения;
     
     участвует в составлении проектов на отработку блоков (панелей) и паспортов проведения выработок на участках, угрожаемых и опасных по горным ударам;
     
     осуществляет контроль за выполнением мероприятий по предотвращению горных ударов.
     
     13. СППГУ выполняет работы (с привлечением специализированных организаций) по определению механических, физических, структурных и других характеристик горных пород и руд в образцах и массиве, характеризующих их склонность к накоплению потенциальной энергии и хрупкому разрушению.
     
     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-ииформации 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 НА 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 и их приведения в неудароопасное состояние.
     
     В Указаниях не должны повторяться положения настоящей Инструкции.
     
     2. Введение содержит краткую 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 и 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

     
     
     


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  при неизменном соотношении между осевыми и радиальными по отношению к скважине напряжениями  и прочих одинаковых факторах зависит от величины максимальных радиальных напряжений . Чем больше максимальные радиальные напряжения , тем интенсивнее процесс дискообразования.
     
     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  и минимальных соотношениях  . Вторая составляющая радиальных напряжений  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).
     
     

Рис. 6. Зависимость параметров дискования керна  от уровня
напряженности массива  при различных соотношениях между
осевыми и радиальными напряжениями

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

 или

     
     где  = 0,33 + 0,67 , при ;  - толщина дисков диаметром  - толщина дисков диаметром ; - количество дисков при диаметре керна   - количество дисков при диаметре керна
     
     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.
     
          
     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  (рис. 7), которая определяется напряжениями = 0,2. Радиальные напряжения  являются тангенциальными  по отношению к выработке.
     

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

    Напряженное состояние массива по разделению керна на диски 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 . 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  пород (руд). Определение  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  устанавливаемой с учетом средней толщины дисков и их прочности из зависимости:

     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) . Эта зона может возникать и в результате буровзрывных работ. Дискования керна в этой зоне не наблюдается. Начало зоны дискования керна характеризует границу между зонами  и  (рис. 8).
   

Рис. 8. Схема, иллюстрирующая положение зоны дискования :

- расстояние до зоны максимума опорного давления; - зона разрушенных пород;  

     
     По параметрам  определяют категорию удароопасности участка горного массива (рис. 9).
     

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

     
     
     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 трещиноватости. Трещиноватость поперечной направленности в 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  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 истинных азимутов простирания.
     
     К поперечным системам относят трещины с параметрами  и =50-90°, где  - магнитное склонение,  - 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 колебания густоты (отклонение максимального значения от минимального) не превышает двух на метр погонной длины, то ее усредняют на участке 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).
     

Рис. 10. Определение интенсивности трещин:

- определение густоты трещин, б, в - примеры оценки равномерности распределения трещин;

     
     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 обнажении залежи. Ориентировка трещин определяется углом встречи  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

     
     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 20х20°. 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 построении 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 азимутам простирания плоскости максимума системы. Нормали, проведенные вправо от этих линий, если смотреть из центра диаграммы, указывают направление падения трещин в системах.
     

Рис. 11. Ориентировка трещин относительно обнажения выработки:

 - разрез; б - план; в - круговая диаграмма

     
     
     Угол встречи и направление падения относительно обнажений выработки на круговых диаграммах определяют следующим образом.
     
     На круговую диаграмму наносят пространственное положение выработки (см. рис. 11, в), в которой замеряли трещины. Линию, имитирующую обнажение выработки со стороны массива, штрихуют. Относительно этой штриховки рассматривают направление падения трещин. Направление на штриховку соответствует положению падения трещин в массив, противоположное направление - на обнажение.

     Одновременно определяют угол встречи трещин с обнажением выработки, т. е. острый угол , между диаметральной линией, соединяющей центр круговой диаграммы с максимумом системы трещин, и соответствующей линией простирания обнажения.

     Наиболее достоверные результаты измерений достигаются при непрерывной съемке трещин в условиях проведения очистной или подготовительной выработки. Обязательной является съемка трещин в забое и в стенках выработки. Трещиноватость в этом случае снимают на пятиметровых интервалах при каждом подвигании забоя выработки на 3 м.

     Допускается съемка трещин отдельными участками. В этом случае протяженность участка измерений должна быть не менее 10 м.

     3. Метод вдавливания пуансона в стенки шпуров (скважин). Прибор МГД (многоточечный гидравлический датчик) с самописцем предназначен для определения потенциальной удароопасности горных пород и степени удароопасности выработок и целиков. Склонность пород к хрупкому разрушению под действием предельных сжимающих напряжений определяется по диаграммам вдавливания пуансона в стенки скважин, записываемым автоматически на приборе в координатах "нагрузка - деформация".

Геофизические методы

     
     
     Физической основой использования акустических и электромагнитных методов является зависимость энергии, амплитуды, длительности, частоты, скорости распространения и других параметров акустических и электромагнитных колебаний от напряженного состояния и физико-механических свойств горных пород.
     
     Прогноз степени удароопасности участков массива горных пород состоит в изменении одного или нескольких параметров акустических или (и) электромагнитных колебаний по методикам, учитывающим особенности каждого конкретного месторождения. Методики могут включать в себя геомеханические методы.
     
     Область применения каждого метода и категории удароопасности должны быть регламентированы Указаниями.
     
     Акустические и электромагнитные методы делятся на две группы по способу возбуждения колебаний.
     
     Первая группа методов использует колебания естественного возбуждения, которые возникают при изменении структуры горных пород (например, при образовании микроктрещин, трещин, уплотнении горной породы) под воздействием горного давления. К этой группе относятся методы акустической и электромагнитной эмиссии.
     
     Вторая группа методов использует колебания, искусственно возбужденные с помощью специальных излучателей или иными способами, например, путем бурения, взрывания, гидрорыхления, гидроразрыва и др.
     
     4. Метод, основанный на измерении интенсивности акустической эмиссии. Измеряется количество акустических сигналов естественного излучения, возникших в исследуемом участке массива горных пород, в заданный интервал времени. Основным преимуществом данного метода является малая трудоемкость. Этот метод целесообразно использовать при прогнозе степени удароопасности горных пород с достаточно сильной акустической активностью на участках с низким по сравнению с сигналами акустической эмиссии уровнем помех.
     
     Метод может быть реализован, например, с помощью приборов "Прогноз-М", ЕГ12, СБ32, "Волна".
     
     5. Метод, основанный на определении показателя амплитудного распределения акустической эмиссии. Измеряется интенсивность акустической эмиссии на различных уровнях амплитудной дискриминации и определяется соотношение между слабыми и сильными сигналами. Основным преимуществом данного метода является малое влияние фактора изменения контактных условий датчика и породы.
     
     Этот метод целесообразно использовать в комплексе с упомянутым в п. 4, например, с использованием прибора СБ32.
     

     6. Метод, основанный на измерении интенсивности электромагнитной эмиссии. Измеряется количество сигналов электромагнитной эмиссии, возникших в исследуемом участке массива горных пород в заданный интервал времени. Основными преимуществами метода являются малая трудоемкость и высокая технологичность, обусловленная возможностью приема сигналов с помощью антенны без контакта с массивом. Данный метод целесообразно использовать при прогнозе степени удароопасности горных пород с низкой электропроводностью и обводненностью на участках с малым уровнем электромагнитных помех.
     
     Метод может быть реализован, например, с помощью аппаратуры ЕГ9, "Волна".
     
     7. Метод, основанный на измерении амплитуды сигналов электромагнитной эмиссии. Основные преимущества и область применения данного метода аналогичны п. 6.
     
     Метод целесообразно использовать в тех случаях, когда временной интервал между соседними импульсами электромагнитной эмиссии невелик. Этот метод может быть реализован, например, с использованием прибора ЕГ6.
     
     8. Метод, основанный на определении скорости распространения упругих колебаний искусственного возбуждения. Измеряется время распространения упругих колебаний между двумя точками, расположенными на заданном расстоянии друг от друга. Основным преимуществом метода является высокая помехозащищенность. Наиболее целесообразно применять его на прочных горных породах, где зона разрушенных пород составляет не более 0,3 м и, следовательно, имеются хорошие условия для распространения упругих колебаний. Метод может быть реализован, например, с использованием прибора ЕГ12.
     
     9. Метод, основанный на определении эффективного электрического сопротивления. Этот метод заключается в возбуждении на исследуемом участке массива горных пород электромагнитного поля и измерении разности потенциалов между приемными электродами. Метод можно применять в контактном и бесконтактном вариантах.
     
     Основным преимуществом метода является высокая оперативность при измерениях. Метод наиболее целесообразно использовать на участках, удаленных от источников электрических помех. Для реализации метода можно использовать аппаратуру ЕГ6, ЕГ6М или другую с аналогичными характеристиками.
     
     10. Метод, основанный на измерении интенсивности акустических сигналов, возникающих при бурении. Измеряется суммарная интенсивность акустических сигналов, возникающих в процессе бурения. Основным преимуществом метода является высокая технологичность. Целесообразно применять его при прогнозе степени удароопасности забоев выработок, которые проходятся буровзрывным способом. Этот метод может быть реализован с использованием, например, прибора "Прогноз-М".
     

8. ВЫЯВЛЕНИЕ УГРОЖАЕМЫХ ПО ГОРНЫМ УДАРАМ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО ДИСКОВАНИЮ КЕРНА НА СТАДИИ
ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ (к п. 17)

     
     
     Прогноз осуществляется в следующем порядке:
     
     определяют среднюю толщину дисков по геологоразведочным скважинам на участке интенсивного дискования керна с одновременной привязкой его по глубине скважин;
     
     находят вертикальные напряжения , где  - средневзвешенный объемный вес пород,  - глубина до участка дискования;
     
     устанавливают уровень напряженности массива  по номограмме рисунка 12 в соответствии с полученными величинами  и .
     
     Месторождение относят к угрожаемым по горным ударам, если установлена потенциальная удароопасность массива пород в соответствии с а. с. 4283179 (Б. И. № 26, 1989) и уровень напряженности превышает 0,7.
     

Рис. 12. Номограмма для оценки напряженного состояния пород
по дискованию керна по данным бурения геологоразведочных скважин
при различных вертикальных напряжениях, определяемых
величиной  

    

9. ГЕОДИНАМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
(к п. 26)

     Степень и характер проявления горного давления, в том числе горных ударов, находятся в прямой зависимости от напряженного состояния горного массива в период строительства и эксплуатации месторождения. Напряженное состояние массива, в свою очередь, определяется его естественным напряженным состоянием и накладывающимся на него полем напряжений, возникающим под воздействием горных работ.
     
     Таким образом, необходимо изучать строение и напряженное состояние массива горных пород в районе месторождения еще до начала его освоения. Этот вопрос особенно важен при разработке рудных месторождений, к которым, как правило, приурочены большие тектонические напряжения, часто в несколько раз превышающие . Безопасная и эффективная разработка таких месторождений может быть обеспечена профилактическими мерами регионального порядка, исключающими излишние концентрации напряжений в горном массиве.
     
     Геодинамическое районирование месторождений предусматривает:
     
     выявление блочной структуры горного массива в районе расположения месторождения по данным геоморфологии с выделением тектонически напряженных зон;
     
     установление динамики взаимодействия блоков и реконструкцию главных напряжений по тектоно-физическим и геологическим данным;
     
     оценку напряженного состояния нетронутого массива расчетными методами с учетом его блочного строения;
     
     оценку удароопасности массива и его участков по структурному анализу;
     
     разработку основанного на результатах геодинамического районирования комплекса региональных профилактических мер по снижению удароопасности в процессе строительства и эксплуатации горных предприятий. При этом раскройка шахтных полей, расположение стволов, околоствольных и других капитальных выработок, порядок и последовательность во времени отработки рудных тел, слоев и другие вопросы должны решаться из условия обеспечения минимальных концентраций напряжений в горном массиве вблизи мест ведения горных работ.
     
     Комплекс мер по профилактике горных ударов должен закладываться в проекты строительства горных предприятий*.
     ______________
     * Методические указания по профилактике горных ударов с учетом геодинамики месторождений. - Л.: ВНИМИ, 1983. - 118 с.
     

10. РЕГИОНАЛЬНЫЙ ПРОГНОЗ УДАРООПАСНОСТИ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ
(к пп. 21, 26)

     
     
     Региональный прогноз предусматривает создание сети сейсмических пунктов, связанных в единую систему (сейсмостанцию), которая позволяет выявлять в пределах шахтного поля зоны, опасные по горным ударам, на основе непрерывной регистрации параметров сейсмической активности. Чтобы повысить надежность работы таких систем и получить максимальную эффективность, они должны создаваться на шахтах и рудниках на стадиях их проектирования и строительства, на месторождениях, работающих в особо сложных горно-геологических условиях (большая тектоническая нарушенность и глубина разработки, наличие целиков и выступающих частей массива, современные значительные неотектонические движения и высокая сейсмическая активность района; блочное строение, повышенная тектоническая напряженность месторождения, переменная мощность полезного ископаемого, гористый рельеф земной поверхности, неоднородность физико-механических свойств породного массива и другие факторы, создающие предпосылки возникновения горно-тектонических ударов).
     
     Определение необходимости создания системы регионального прогноза, научно методическое руководство при ее проектировании и эксплуатации осуществляет ВНИМИ или организация, ведущая исследования на данном месторождении.
     
     Региональный прогноз удароопасности включает:
     
     регистрацию количества сейсмических явлений, определение их координат и сейсмической энергии;
     
     составление карт сейсмической активности, совмещенных с планами горных работ (карты регионального прогноза удароопасности);
     
     определение зон, опасных по горным ударам.
     
     Опасными по возникновению горных ударов являются зоны, где уровень сейсмической активности не менее единицы.
     
     Изменение конфигурации зон с повышенными значениями сейсмической активности связано с изменением напряженного состояния горных пород и миграцией зон повышенной удароопасности.
     
     Ежемесячно данные регионального прогноза удароопасности рассматривает руководство шахт. Сейсмостанция постоянно следит за сейсмической активностью в пределах шахтных полей и информирует о всех наблюдаемых явлениях соответствующие службы. Переданные сведения регистрируются в журнале сообщений.
     

     
11. ПОСТРОЕНИЕ ПРОГНОЗНЫХ КАРТ (к п. 26)

     
     
     По мере развития горных работ необходимо проводить текущий прогноз напряженного состояния массива с использованием аналитических методов расчета напряжений. Расчеты проводят повариантно с последующим выбором наиболее оптимального.
     
     Методика построения прогнозных карт опорного давления включает следующие этапы*:
     ___________________     
      * Методические указания по использованию программ для расчета и графического построения напряжений в массиве горных пород около выработок. - Л.: ВНИМИ, 1981. - 52 с.
     
     подготовка исходной информации для расчетов;
     
     расчет на ЭВМ напряженного состояния массива пород вокруг выработок;
     
     построение по результатам расчетов изолиний напряжений;
     
     анализ напряженного состояния и разработка рационального порядка развития горных работ.
     
     Для расчетов напряженного состояния используются: геометрические параметры горных работ; напряжения, имевшиеся до начала отработки месторождения, и механические свойства вмещающих пород и полезного ископаемого.
     
     Расчет и построение прогнозных карт осуществляется под научно-методическим руководством ВНИМИ и головного института отрасли или ведущего исследования на данном месторождении.
    

12. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ГРАНИЦ ЗАЩИЩЕННЫХ ЗОН
(к п. 23)

     
     
     Для построения защищенной зоны в плоскости, перпендикулярной направлению ведения горных работ, через края защитной выработки шириной  под углом 75° к ее поверхности проводят прямые в сторону кровли и почвы (рис. 13). Размеры защищенных зон в кровлю  и в почву  определяют по формулам:        

Рис. 13. Построение защищенной зоны

           
     Для защиты очистных работ  и  ,  но  и  не более 50 м.
     
     Для защиты подготовительных выработок:  и , но  и  не более 40 м.
     
     Коэффициент  зависит от  - отношения критической глубины () к глубине разработки защитного слоя (). Он равен 1; 1,4; 1,6; 1,65 при  соответственно равном 0.25; 0,5; 0,75; 1.
     
     При надработке (подработке) мощного рудного тела подкровельным (подпочвенным) слоем построение защищенных зон осуществляют в соответствии с рис. 14. В плоскости, перпендикулярной направлению горных работ по защитному слою, от края выработки проводят прямую в сторону почвы (кровли) под углом , определяемым в зависимости от = 20°, 35; 42; 52; 58; 64°, соответственно при   = 0.4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9.     
     

Рис. 14. Построение защищенной зоны при опережающей надработке
рудного тела

     
     Минимальную величину опережения защитного слоя С для полной защиты вынимаемых блоков (панелей, полос, лент) определяют по формуле:
    

      
     где  - количество защищаемых блоков (панелей, полос, лент); - ширина защищаемого блока (панели, полосы, ленты);  - отрабатываемая мощность рудного тела.
     
     Влияние горно-геологических, тектонических и других особенностей месторождения (наличие блочного строения массива, тектонических нарушений, неоднородность напряженного поля в нетронутом массиве), а также горно-технических условий отработки определяется Указаниями для каждого месторождения. Если напряжения в нетронутом массиве преобладают над вертикальными, то построение защищенных зон осуществляют с учетом действующих главных напряжений по условию:
    

      
     где - значения главных напряжений в массиве;

      
     
 - отношение горизонтальных напряжений в нетронутом массиве к вертикальным;   - угол падения отрабатываемой залежи на разрезе вкрест простирания.
     
          
     
     Опережающая надработка или подработка защитным слоем может производиться параллельными выработками с оставлением  временных неудароопасных податливых целиков. Размеры целиков определяются экспериментально и регламентируются Указаниями. В начальной стадии отработки в качестве первого приближения состояние целиков может быть оценено сопоставлением величин сжатия целика  по нормали с предельными значениями смещений , приведенными на номограммах рис. 15. в, г. По номограмме рис. 15, в можно оценить состояние целика в зависимости от ширины выработки , по номограмме рис. 15, г  - в зависимости от ширины целика L. Опасным является такое состояние целика, когда замеряемые смещения  находятся между значениями . Замеры должны начинаться, когда ширина целика  приближается к величине 1,2, где  - предельный размер целика. Значение  устанавливают по графику рис. 15, б.
     

Рис. 15. Оценка состояния податливых целиков:

     
 - расчетная схема; б - зависимость предельного размера целика от ширины выработанного пространства; в - зависимость величины сжатия целика по нормали от ширины выработанного пространства; г - номограмма для оценки состояния целика по величине его сжатия по нормали; 1 - область опасных значений сжатия целика по нормали; 2 - область неопасных упругих и упругопластических деформаций целика; 3 - область опасных упругопластических к запредельных деформаций целика; 4 - область неопасных запредельных деформаций целика;  - предельные значения смешений целика по нормали ( -  запредельных,  - упругопластических)

     
     
13. ВИЗУАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА РАЗРУШЕНИЕМ
ВЫРАБОТОК (к п. 27)

     
     
     Разрушения на контуре выработок предопределяются напряжениями, действующими в массиве пород. Это позволяет по данным визуальных наблюдений в выработках и скважинах приближенно оценить величины и направления действия главных напряжений.
     
     Рассматриваемый способ применим, если напряжения в массиве высоки и способны вызвать разрушения на контуре выработок.
     
     Оценка направления действия напряжений производится на основе анализа пространственной ориентировки трещин и отслоений на контуре выработок и в скважинах. Приближенные величины напряжений оцениваются по известным значениям предела прочности пород на одноосное сжатие.
     
     По визуальным наблюдениям можно сравнивать степень напряженности отдельных конструктивных элементов системы разработки и ориентировочно определять величину и направление действия наибольших напряжений в нетронутом массиве пород.
     
     Визуально оценку напряжений выполняют таким образом. Обследуют все незакрепленные выработки, различно ориентированные в пространстве. При этом фиксируют места разрушений на контуре выработок. Дополнительно фиксируют участки разрушений контура скважин. Необходимо знать особенности проявления горного давления в момент проходки, так как при недостаточно высоких напряжениях в массиве разрушения выработок происходят лишь в момент проходки.
     
     Следует обращать внимание на характер разрушения пород на контуре, насколько параллельны отслаиваемые плитки контуру выработки и как согласуются поверхности отслоений с естественными поверхностями ослаблений (трещинами, слоистостью и т. п.).
     
     Места разрушений наносят на планы горных работ. Для оценки необходимо иметь рулетку и горный компас. Участки разрушения на контуре выработки всегда параллельны направлению действия наибольших сжимающих напряжений (рис. 16).
     
     

Рис. 16. Ориентировка участков разрушения пород  1 в сечении
выработки относительно наибольших сжимающих напряжений

     

     
     Рассмотрим примеры. Если в нетронутом массиве наибольшее главное напряжение направлено вертикально и по величине достаточно для разрушения пород на контуре выработки, то наибольшие разрушения будут происходить в стенках горизонтальных выработок любого направления, возможны менее интенсивные разрушения в стенках наклонных выработок и совсем не будет разрушений в вертикальных.     
     
     При горизонтальных наибольших сжимающих напряжениях разрушения будут происходить в кровле и почве горизонтальных, а также в стенках вертикальных выработок - в плоскости, перпендикулярной направлению максимальных напряжений.
     
     По разрушению горизонтальных выработок в кровле (почве) можно приближенно оценивать величины наибольших напряжений в массиве пород (руд)
    

      
      
     где  - прочность пород (руд) в массиве.
     
     В условиях гидростатического (равнокомпонентного) напряженного состояния пород (руд) происходит неупругое деформирование по всему контуру сечения горизонтальных и вертикальных выработок при напряжениях в массиве
     

 
     
     где - прочность пород (руд) в массиве.
     
     
     
     Текст документа сверен по:
     официальное издание
     Л.: ВНИМИ, 1989