Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях
Настоящие правила разработаны ВНИМИ на основе результатов наблюдений, обобщения опыта ведения горных работ под зданиями, сооружениями и природными объектами, лабораторных и аналитических исследований процесса сдвижения горных пород и земной поверхности, определения водонепроницаемости толщи пород при выемке свит пластов. В них в значительной мере расширены разделы по условиям выемки угля под охраняемыми объектами в свитах пластов, при нарушенном и сложном залегании пород, по безопасному ведению горных работ в свитах пластов под сооружениями и водными объектами. Разработаны методы построения целиков в условиях нарушенной и ненарушенной толщи пород, обоснованы методы определения допустимых и предельных показателей деформаций для большого круга гражданских и промышленных объектов. В приложениях к Правилам приводится рекомендуемая методика расчета сдвижений и деформаций поверхности под влиянием подземных разработок, горные меры защиты объектов на различных стадиях проектирования горных работ.
Предназначены для использования горными предприятиями, проектными и научно-исследовательскими организациями угольной промышленности.
1.1. Настоящие Правила* регламентируют условия выемки угля под застроенными территориями и природными объектами с целью охраны зданий, сооружений, коммуникаций, водных объектов, лесонасаждений, сельскохозяйственных угодий и т.д. от влияния подземных горных разработок.
_______________
* Правила охраны сооружений природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях ПБ 07-269-98, утв. постановлением Госгортехнадзора России от 16 марта 1998 г. N 13.
При проектировании перечисленных объектов на подрабатываемых территориях следует руководствоваться Положением о порядке выдачи разрешений на застройку площадей залегания полезных ископаемых*, СНиП 2.01.09-91 "Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах" и другими строительными нормами и правилами.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует Административный регламент предоставления Федеральным агентством по недропользованию государственной услуги по выдаче заключений об отсутствии полезных ископаемых в недрах под участком предстоящей застройки и разрешения на осуществление застройки площадей залегания полезных ископаемых, а также размещение в местах их залегания подземных сооружений. - Примечание изготовителя базы данных.
1.2. При выемке угля под водными объектами горные выработки подлежат охране от прорывов воды и увеличения ее притока в количестве, приводящем к нарушению нормальной эксплуатации шахты или представляющем опасность для работающих в ней людей.
1.3. Параметры процесса сдвижения, необходимые для определения границ зоны опасного влияния подземных разработок, расчета сдвижений и деформаций, являющихся исходными данными для назначения мер охраны, приведены в разд.2 и 7 настоящих Правил и в Прил.1. При этом учитываются геологические и горно-технические условия, рельеф подрабатываемого участка, уровень грунтовых вод и гидрогеологические условия.
Отдельные параметры процесса сдвижения по мере накопления данных наблюдений в бассейне (на месторождении) могут приниматься отличающимися от приведенных в настоящих Правилах по заключению специализированной организации после согласования с органами Госгортехнадзора России.
1.4. Условия отработки угольных пластов под зданиями и сооружениями без мер защиты и условия назначения мер защиты для них определяются по разд.3 и 4 настоящих Правил:
для гражданских зданий - сравнением расчетных показателей деформаций земной поверхности с допустимыми и предельными показателями;
промышленных зданий, инженерных сооружений и коммуникаций - сравнением расчетных показателей деформаций земной поверхности с допустимыми и предельными показателями деформаций.
Условия отработки пластов под зданиями и сооружениями, построенными с конструктивными мерами защиты, определяются горно-геологическим обоснованием к их проектам.
1.5. Условия подработки наклонных шахтных стволов и водных объектов устанавливаются согласно рекомендациям разд.6 и 8 Правил по безопасной глубине разработок.
1.6. Меры охраны эксплуатируемых зданий и сооружений на подрабатываемых территориях направлены на уменьшение величин деформаций земной поверхности и восприятие дополнительных от подработок нагрузок конструкциями зданий и сооружений. Меры охраны подразделяются на горные и конструктивные. Рекомендуемые меры охраны приведены в Прил.2, 3.
1.7. Горные и конструктивные меры охраны подрабатываемых эксплуатируемых объектов разрабатываются шахтами, акционерными обществами, проектными организациями и специализированными предприятиями, имеющими лицензию на выполнение таких работ.
Проекты мер охраны должны включать мероприятия по рекультивации земной поверхности после подработки.
1.8. Горное предприятие может производить выемку угля под всеми сооружениями с конструктивными мерами охраны, выполненными перед подработкой, если горно-геологические условия, принятые при проектировании мер охраны, не изменились, приведенные в них деформации земной поверхности больше или равны ожидаемым, а реализованные меры защиты объектов соответствуют принятым в горно-геологическом обосновании. При неблагоприятном изменении горно-геологических условий (увеличение числа разрабатываемых лав или пластов, обнаружение ранее неизвестных нарушений и т.д.), а также, если выполненные конструктивные меры защиты не соответствуют принятым в горно-геологическом обосновании, подработка сооружений допускается по проекту, в котором следует предусмотреть дополнительные горные или конструктивные меры защиты.
1.9. Согласование и утверждение мер охраны производятся в соответствии с требованиями Инструкции о порядке утверждения мер охраны зданий, сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок, утвержденной 23 марта 1996 г., Инструкции о порядке согласования подработки железных дорог на угольных и сланцевых месторождениях России, утвержденной 18 февраля 1994 г., ГОСТ 17.5.3.04-86* (СТ СЭВ 5302-85) "Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель".
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 17.5.3.04-83. - Примечание изготовителя базы данных.
При разработке мер охраны должны учитываться положения действующего законодательства Российской Федерации: Закон РФ о недрах (принят 21 февраля 1992 г., ред. 3 марта 1992 г.), Водный кодекс РФ (принят 18 октября 1995 г.), Основы лесного законодательства РФ* (приняты 6 марта 1993 г.).
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует Лесной кодекс Российской Федерации, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
1.10. Руководство горным предприятием не менее чем за шесть месяцев до начала очистных работ в районе влияния на охраняемый объект обязано известить об этом организацию, ответственную за сохранность и эксплуатацию объекта, а также местные органы комитетов охраны природы и земельных ресурсов. К уведомлению должен прилагаться акт, подтверждающий соответствие фактических горно-геологических условий принятым при проектировании.
1.11. Подрабатываемые здания, сооружения и другие объекты до начала и после окончания влияния на них горных работ, а при необходимости и в процессе подработки обследуются комиссией в составе представителей шахты, подрабатывающей охраняемый объект, и организации, эксплуатирующей его. В комиссию могут быть включены представители проектных организаций, разработавших проект мер охраны и проект сооружения в целом, а также организаций, ведущих ремонт и внедрение мер защиты. Комиссией перед подработкой составляется акт, в котором устанавливаются конструктивные особенности сооружения, отступления от проектов строительства и выполнения мер защиты; имеющиеся деформации и повреждения несущих и ограждающих конструкций; определяется износ и состояние сооружения.
В последующих актах указываются в основном деформации сооружения от подработки и степень их влияния на его эксплуатационную способность, а при необходимости вносятся предложения по корректировке мер охраны объекта.
1.12. Приложения к настоящим Правилам, содержащие возможные технические решения или методики расчетов, являются рекомендательной частью Правил и могут быть дополнены или заменены на основании заключения специализированной организации (ВНИМИ и др.) и по согласованию с органами Госгортехнадзора России.
1.13. С целью контроля за состоянием подрабатываемых охраняемых объектов и накопления данных по опыту их подработки, необходимых для дальнейшего уточнения рекомендаций, определения эффективности выбранных мер охраны, организуются наблюдения за сдвижением земной поверхности и горных пород (как визуальные, так и инструментальные), за состоянием охраняемых объектов, за режимами напоров в водоносных горизонтах, за водопроявлениями в горных выработках и др.
Организация и проведение наблюдений и обследований выполняются в соответствии с действующими нормативно-методическими документами: Инструкцией по наблюдениям за сдвижением горных пород, земной поверхности и подрабатываемыми сооружениями на угольных и сланцевых месторождениях, утвержденной 30 декабря 1987 г., Указаниями по оценке гидрогеологических условий шахтных полей и прогнозу водопритоков в горные выработки (Л.: ВНИМИ, 1987), Рекомендациями по методике прогноза условий подтопления территорий при отработке угольных месторождений (СПб.: ВНИМИ, 1993) и др.
1.14. Проекты мер охраны или другие технические решения для городов, поселков, заводов и других ответственных охраняемых объектов, определяемых комиссией (п.1.11), выполненные в соответствии с настоящими Правилами, до представления в органы Госгортехнадзора должны пройти обязательную экспертизу в специализированных организациях, имеющих лицензии.
1.15. Предохранительные целики, утвержденные на основе ранее изданных Правил охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях (1981 г.), пересмотру не подлежат.
1.16. Отступление от норм настоящих Правил допускается по согласованию с органами Госгортехнадзора на основании заключения специализированной организации.
1.17. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях согласованы с Комитетом Роскомнедра, Министерством путей сообщения РФ, Роскомвод, Рослесхозом, Комитетом по земельным ресурсам и землеустройству РФ.
2.1. Разработка угольных пластов приводит к изменению напряженного состояния горных пород и их сдвижению, проявляющемуся в образовании зоны сдвижения в массиве и на земной поверхности. Зона сдвижения на поверхности от влияния отдельной очистной выработки называется мульдой сдвижения.
Отдельные точки в мульде сдвижения сдвигаются в рассматриваемый момент времени на разные величины, в результате чего возникают вертикальные (наклоны, кривизна, скручивание) и горизонтальные (растяжения, сжатия, сдвиги) деформации, а также провалы и сосредоточенные деформации - трещины и уступы в вертикальной и сдвиги в горизонтальной плоскостях.
Сдвижения и деформации горных пород и земной поверхности могут вызвать повреждения в объектах, увеличение водо- и газопроницаемости пород над выработанным пространством, изменение гидрогеологического режима поверхностных и грунтовых вод, активизацию оползневых процессов.
Размеры зоны влияния подземных разработок, величины и характер деформаций, скорости роста деформаций и продолжительность процесса сдвижения горных пород и земной поверхности зависят от следующих основных факторов:
а) мощности, угла падения и глубины разрабатываемых пластов;
б) размеров очистных выработок, последовательности прохождения и взаимного положения границ очистных выработок в одном пласте и свите пластов;
в) структурных особенностей массива горных пород (строения вмещающих пород, наличия разрывных и пликативных нарушений, изменчивости залегания пород и физико-механических свойств пород);
г) способа управления горным давлением;
д) скорости подвигания забоя и скорости развития работ вкрест простирания.
2.2. При определении границ зоны влияния подземных разработок, по данным наблюдений, приняты следующие значения деформаций земной поверхности при расстояниях между реперами 15-20 м:
наклоны 0,5·10
, растяжение
0,5·10
.
Границы зоны влияния подземных разработок определяются по граничным углам. Граничными углами называются внешние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды сдвижения горизонтальными линиями и линиями, последовательно проведенными в коренных породах, мезозойских отложениях и наносах, соединяющими границу очистной выработки с границей зоны влияния подземных разработок на земной поверхности (рис.2.1).
Рис.2.1. Зоны влияния отдельной очистной выработки на вертикальных разрезах:
а - вкрест простирания при угле падения пласта до ; б - по простиранию пласта; в - вкрест простирания при угле падения более
; 1 - наносы; 2 - мезозойские отложения; 3 - коренные породы;
- зона влияния очистной выработки;
- зона опасного влияния;
- зона трещин;
- зона провалов
Различают граничные углы:
а) в наносах (четвертичные и третичные горизонтально залегающие породы, не вмещающие разрабатываемые пласты) , которые принимаются одинаковыми во всех направлениях и учитываются при мощности наносов более 5 м;
б) в мезозойских отложениях на месторождениях палеозойского возраста - ,
,
;
в) в коренных породах, к которым относятся породы того же возраста, что и разрабатываемые угольные пласты - ,
,
,
; углами
и
определяются границы зоны влияния подземных разработок по простиранию пласта; углами
,
,
и
- вкрест простирания пласта соответственно со стороны падения и восстания; углами
определяется граница зоны влияния в лежачем боку пласта при углах падения
больше предельных значений
.
Различают граничные углы при выемке одиночных пластов и свит. При выемке свит пластов в зависимости от взаимного расположения границ выработок в разных пластах граничные углы могут быть как меньше, так и больше их значений от влияния отдельной выработки в одном пласте.
Величины граничных углов и предельные значения углов принимаются в соответствии с разд.7.
2.3. В пределах зоны влияния подземных разработок выделяют зону опасного влияния. Для определения границ зоны опасного влияния приняты следующие значения деформаций земной поверхности: наклон 4·10
; кривизна
0,2·10
1/м; растяжение
2·10
(при среднем интервале 15-20 м).
Границы зоны опасного влияния определяются углами сдвижения. Углами сдвижения называются внешние относительно выработанного пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным сечениям мульды сдвижения при полной подработке горизонтальными линиями и линиями, последовательно проведенными в коренных породах, мезозойских отложениях и наносах, соединяющими границу выработки с границей зоны опасного влияния на земной поверхности.