1. Определение границ зон, опасных по прорывам воды в горные выработки

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ЗОН, ОПАСНЫХ ПО ПРОРЫВАМ ВОДЫ

В ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ

1.1. Опасные по прорывам воды зоны устанавливают у затопленных выработок, пройденных по угольным пластам или по вмещающим породам, у затопленных шахтных стволов, шурфов и скважин, у разрывных тектонических нарушений, пересекающих затопленные выработки, а также в толщах, залегающих под и над затопленными выработками. Параметры междушахтных целиков также следует оценивать по условиям предотвращения прорыва через них шахтных вод. Горные и буровые работы в опасных по прорывам воды зонах можно вести только с выполнением инженерных мероприятий, которые обеспечивают их безопасность.

1.2. Контуры затопленных выработок могут быть достоверными и недостоверными. Контур можно считать достоверным, если он зафиксирован в горной графической документации по результатам маркшейдерских съемок, выполненных после остановки забоев выработок с соблюдением требований инструкции по производству маркшейдерских работ; правильность нанесения контура выработок может быть проверена по материалам этих съемок. Если эти условия не соблюдаются, то контур затопленных выработок следует считать недостоверным.

1.3. Целики угольных пластов в границах опасных зон называют барьерными, если они оставлены у затопленных выработок с достоверным контуром, у скважин и разрывных нарушений, пересекающих затопленные выработки. Угольные целики в границах опасных зон по пластам, залегающим под и над затопленными выработками, называют предохранительными.

1.4. Ширину опасных по прорыву воды зон (барьерных целиков) у затопленных выработок с достоверным контуром, пройденных в одиночных пластах мощностью до 3,5 м при углах падения альфа <= 30°, следует определять по формуле:

Ширину опасной зоны принимают равной 20 м, если по формуле (1) она получилась менее 20 м. При давлении воды в затопленной выработке менее 0,1 МПа (1 кгс/кв. см) ширину барьерного целика принимают равной 20 м.

При слоевой выемке мощных пластов, а также при разработке сближенных пластов с углами падения менее 30°, когда расстояния по нормали между ближайшими рассматриваемыми пластами менее 5m, ширину опасных зон (барьерных целиков) определяют по формуле:

Формулы (1), (2) применимы при Н <= 500 м. При глубине залегания угольных пластов Н > 500 м ширина опасной зоны определяется также по формулам (1), (2), но может быть уменьшена на основании заключения Государственного предприятия ВНИМИ по согласованию с Госгортехнадзором России.

1.5. В пластах мощностью более 3,5 м, разрабатываемых одним слоем, а также в пластах с углами падения альфа > 30° очистные работы допускаются, как правило, после спуска воды из затопленных выработок. Опасные зоны у затопленных выработок устанавливают в этом случае для проходки подготовительных выработок (в целях спуска воды). Ширину опасных зон в пластах с углами падения альфа > 30° можно определять по формулам (1), (2). Если высота подготовительной выработки менее мощности пласта, то при расчете по формуле (1) m следует принимать равной высоте выработки. При углах падения 70° > альфа > 30° ширину опасной зоны, ориентированной по простиранию пласта, следует увеличивать на 20 м по сравнению с рассчитанной по формуле (1). При альфа > 70° барьерные целики не оставляют.

1.6. При недостоверном контуре затопленных выработок положение внешней границы опасной зоны (границы безопасного ведения горных работ) устанавливают путем увеличения ширины барьерного целика, определяемой расчетом согласно п. п. 1.4 и 1.5, на расстояние, которое соответствует возможной погрешности определения положения недостоверного контура затопленной выработки.

1.7. Ширина барьерных и предохранительных целиков должна удовлетворять требованиям Инструкции по безопасному ведению работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам.

1.11. Границы предохранительных целиков по угольным пластам в пределах опасных зон под затопленными очистными выработками и над ними устанавливают по углам разрывов согласно методике, изложенной в Правилах охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. При выполнении графических построений по этой методике за охраняемую площадь условно принимается площадь затопленных выработок и опасных зон (барьерных целиков) вокруг них. Если при графических построениях верхняя граница опасной зоны над затопленными выработками окажется выше пьезометрического уровня воды в последних, то за верхнюю границу опасной зоны следует принимать изогипсу пласта с отметкой, равной отметке пьезометрического уровня.

1.12. Ширина опасной зоны у затопленной выработки, пройденной по породе, определяется по формуле:

Ширина опасных зон, вытянутых по простиранию пластов, при углах их падения 45 - 90° увеличивается на 10 м по сравнению с рассчитанной по формуле (9). Ширина опасных зон у затопленных выработок, пройденных по породе, должна быть не менее 20 м.

1.13. У затопленных вертикальных стволов, шурфов, не обсаженных технических скважин радиус круговой опасной зоны рассчитывают по формуле (1) с увеличением полученного значения на 5 м. При этом значение ДЕЛЬТА l принимается равным погрешности определения положения скважины, шурфа, ствола, оцениваемой главным маркшейдером шахты.

Радиус опасных зон вокруг вертикальных стволов, шурфов, не обсаженных технических скважин должен быть не менее 20 м по всем направлениям в плане.

1.14. У затопленных вертикальных технических скважин, обсаженных с цементацией затрубного пространства, радиус опасной зоны должен быть не менее 15 м. Под затопленными вертикальными выработками опасные зоны определяют так же, как под выработками, пройденными по угольным пластам (п. п. 1.8, 1.9).

1.15. При установленной повышенной обводненности сместителей нарушений (зон перемятых пород), пересекающих затопленные выработки, а также при отсутствии данных об обводненности сместителей нарушений (зон перемятых пород), их следует рассматривать как водные объекты. В этих случаях опасные зоны у нарушения строят в обоих крыльях разрабатываемых пластов. Ширину опасных зон определяют по формулам (1), (2), в которых значения ДЕЛЬТА l принимают равными погрешности определения положения сместителя нарушения (границ зоны перемятых пород). Опасные зоны в пластах в висячем и лежачем боку сместителя строят от ближайших к проектируемым выработкам границ зон перемятых пород. Во всех случаях ширина барьерного целика должна быть не меньше 20 м.

Проходка подготовительных выработок вблизи обводненных тектонических нарушений без бурения опережающих скважин допускается на расстояние не менее 30 м от ближайшего контура зоны перемятых пород. При слабой обводненности зоны сместителя нарушения (капеж) ширину опасной зоны в пластах в висячем и лежачем крыльях сместителя принимают равной d = 20 м.

Над погашенными наклонными стволами границы опасных зон на земной поверхности определяют на расстоянии 20 м от проекции контура наклонного ствола на земную поверхность, если мощность наносов h <= 20 м, а при мощности наносов более 20 м - на расстоянии в плане, равном мощности наносов, но не более 40 м. Если глубина наклонного ствола более 80 м, то за границу опасной зоны на поверхности со стороны падения принимают проекцию изогипсы, проходящую через ось ствола на глубине 80 м.

1.18. Погашенные, а также необследуемые непогашенные выработки следует рассматривать как затопленные до установления отсутствия в них воды.

Ширину опасных зон (барьерных целиков) у погашенных и необследуемых выработок, пройденных с уклоном на забой, с давлением воды более 0,1 МПа (1 кгс/кв. см) определяют по формулам (1), (2), а при давлении воды менее 0,1 МПа (1 кгс/кв. см) принимают равной 20 м. У выработок, пройденных с переменным уклоном, при установленном стоке воды из них ширину барьерного целика принимают равной 20 м. У выработок, пройденных с подъемом, при установленном стоке воды из них на минимальных отметках опасную зону не устанавливают.

Определение условий ведения горных работ под погашенными и необследуемыми непогашенными выработками, у которых оставлены барьерные целики, выполняют по методике, применяемой для оценки возможности подработки затопленных выработок (п. п. 1.8 - 1.11).

1.19. Определение опасных по прорывам воды зон у разведочных скважин выполняют с учетом качества тампонажа этих скважин. Затампонированной следует считать скважину, бурение и ликвидация (тампонаж) которой выполнены с гарантией гидроизоляции ее ствола. Основанием для этого является акт ликвидационного тампонажа, составленный организацией, бурившей скважину. При отсутствии акта ликвидационного тампонажа или при сомнительном его качестве, а также при несоответствии оценок качества тампонажа практическому опыту вскрытия аналогичных скважин конкретная скважина должна быть отнесена к категории незатампонированных. Классификацию разведочных скважин выполняет главный геолог и утверждает технический руководитель шахты.

У затампонированных скважин и под ними опасные зоны не устанавливают, однако в пределах круговой зоны радиусом 20 м от точки пересечения скважины с пластом горные выработки ведут с мерами предосторожности, установленными техническим руководителем шахты.

У незатампонированных скважин, пересекающих затопленные выработки или водообильные водоносные горизонты <*>, опасные зоны устанавливают в плоскости пласта в форме круга с центром в точке пересечения скважины с пластом. Радиус круга определяют по формуле (1), но не менее 20 м. Если на вертикальном разрезе вкрест простирания пласта расстояние по нормали к пласту от границы опасной зоны до ствола скважины менее 20m (m - вынимаемая мощность пласта), опасную зону в пласте следует увеличить в соответствующую сторону настолько, чтобы это расстояние равнялось 20m.

При отсутствии замеров искривления скважины местоположение центра и величину радиуса опасной зоны определяют по результатам статистической обработки данных отклонений скважин от вертикали в аналогичных условиях. Методика определения зон вероятной встречи скважины в пласте при отсутствии замеров ее искривления приведена в Приложении. Полученная величина радиуса круга вероятной встречи скважины при углах падения пластов альфа <= 45° подлежит сравнению с рассчитанной по формуле:

При отсутствии достаточного количества замеров искривлений для их статистической обработки радиус круга вероятной встречи скважины определяют по формуле (10). За центр круга принимают проекцию устья скважины на пласт.

В пластах с углами падения более 45° границы опасных зон у незатампонированных скважин при отсутствии замеров их искривления определяют по заключению специализированной организации.

После вскрытия выработкой незатампонированных скважин возможно внезапное поступление воды или пульпы из ствола скважины. Работы вблизи таких скважин допускают только при соблюдении мер безопасности, установленных техническим руководителем шахты.