СНиП II-94-80 (524631), страница 5
Текст из файла (страница 5)
где r0 - радиус вертикальной выработки в свету, мм;
mу - коэффициент условий работы крепи, принимаемый равным 1.25;
mб1,mб3, mб7 - соответственно коэффициенты, учитывающие длительную нагрузку, условие для нарастания прочности и температурные колебания, принимаемые в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций;
Rпp - расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, кПа (тс/м2);
kp - коэффициент концентрации напряжении в конструкции крепи, принимаемый равным 1 на протяженных участках ствола и равным (2-0,05 z) в районе сопряжения, где z - расстояние от узла сопряжения до рассматриваемого сечения, м;
Р - горизонтальное давление, кПа (тc/м2), определяемое как суммарное от давления пород Рп и подземных вод Рг;
dпб - толщина породобетонной оболочки, образующейся за счет проникновения бетона в окружающие нарушенные породы: для набрызгбетона принимаемая равной 50 мм, для остальных типов крепи - равной нулю.
3.35. В вертикальных выработках, находящихся в зонах воздействия очистных работ и других выработок, а также водопонижения при величинах ожидаемых относительных деформаций пород вблизи выработки, превышающих их допускаемые значения для крепи, указанные в табл. 8, в породах всех категорий устойчивости следует применять конструктивные элементы защиты или конструкции крепи, приспособленные к принудительному деформированию совместно с массивом пород.
Таблица 8
Крепь | Допускаемые относительные вертикальные деформации, мм/м | |
при сжатии | при растяжении | |
Монолитная | 0,85 | По несущей способности 0,05 |
Монолитная | 0,85 | По раскрытию трещин 0,25 |
Сборная | 2,00 | 1,00 |
3.36. Конструктивные элементы защиты крепи ствола следует назначать на основе расчета ожидаемых относительных деформаций пород околоствольного массива и с учетом необходимой степени гидроизоляции ствола. При этом, если:
деформации растяжения пород превышают значения, указанные в табл. 8, то следует предусматривать горизонтальные разрезные швы на расстояниях не более 15 м друг от друга, преимущественно на пересечении наиболее слабых слоев пород;
деформации сжатия пород находятся в интервале от указанных в табл. 8 до 15 мм/м, то следует предусматривать горизонтальные осадочные швы (узлы вертикальной податливости) в местах наибольших деформаций и на контактах прочных и слабых пород или меры по обеспечению проскальзывания крепи на защищаемом участке;
деформации сжатия пород превышают 15 мм/м, то следует предусматривать осадочные зоны и узлы вертикальной податливости;
проявляются горизонтальные деформации, то следует предусматривать повышение несущей способности и податливые конструкции, обоснованные расчетом.
3.37. Для компенсации вертикальных деформаций сжатия осадочными швами максимальное расстояние между ними в вертикальной выработке устанавливается расчетом согласно требованиям настоящих норм, но не более 20 м. Осадочные швы выполняются из податливого материала, а при необходимости гидро- и газоизоляции в них устанавливаются специальные герметичные узлы податливости,
Максимальное расстояние 1, м, между осадочными швами определяется по формуле
где D1 - диаметр выработки в проходке (вчерне), м;
D0 - диаметр выработки в свету, м;
fтр - коэффициент трения породы о крепь, принимаемый: 0,6 для изверженных пород, песчаников и известняков; 0,5 - для алевролитов и аргиллитов и 0,4 для углей и соляных пород;
Rпр, Рп, mб1, mб3, mб7 - обозначения те же, что и в формулах (9) и (18).
3.38. Расчетная рабочая высота hш, мм, осадочного шва определяется по формуле
где Dhр - разность оседаний на границах защищаемого участка, мм, которая определяется из выражения Dhр = Seimi;
ei - относительные вертикальные деформации в пределах защищаемого участка, мм/м;
mi - мощность слоя, м;
ап - сжимаемость материала прокладок в шве или узле податливости, %, при нагрузках равных допускаемым для материала крепи, принимаемая по результатам испытаний материала.
3.39. При полной компенсации вертикальных и горизонтальных деформаций массива от воздействия очистных работ конструктивными мерами защиты величины расчетных давлении на крепь вертикальной выработки следует определять согласно требованиям настоящих норм без учета воздействия очистных работ.
В случае неполной компенсации проявлений указанных деформаций от воздействия очистных работ или отсутствии конструктивных мер защиты выработки расчет крепи следует производить по ожидаемым перемещениям согласно методикам специализированных организаций.
При этом минимальная величина несущей способности крепи должна приниматься не менее величины расчетного давления на крепь без учета влияния очистных работ.
Примечание. Расчеты давления на крепь, конструктивные элементы защиты крепи вертикальных выработок при скользящих крепях с заполнением закрепного пространства следует производить по методикам специализированных организаций.
3.40. При проектировании горных выработок сумма остаточных водопритоков с водоносных горизонтов не должна превышать допустимого водопритока в ствол, установленного в главе СНиП по правилам производства и приемки работ подземных горных выработок.
Остаточный водоприток в ствол Qост, м3/сут, в результате фильтрации воды через крепь следует определять по формуле
Qост = Wm. (21)
где m - мощность водоносного горизонта, м;
W - фильтрационный расход воды на единицу длины ствола, м2/сут, определяемый по формулам:
в условиях без тампонажа пород
в условиях тампонажа пород
где Не, kфп, kфкр, kфт, r1, r0, rт, R(t) - то же, что и в формулах (15) и (16).
4. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ И НАКЛОННЫЕ ВЫРАБОТКИ
ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
4.1. Выбор места размещения горизонтальной и наклонной выработки необходимо проводить с учетом общих компоновочных решений. При этом, как правило, следует:
располагать главные вскрывающие выработки в устойчивых породах, а при их отсутствии - вкрест простирания слоистости или трещиноватости пород, а также на расстояниях, исключающих взаимное влияние выработок;
избегать расположения выработок в зонах крупных тектонических нарушений и напорных водоносных горизонтов;
предусматривать возможность выемки полезного ископаемого из предохранительных целиков при погашении выработок;
предусматривать минимальное количество типоразмеров сечений выработок околоствольных дворов и сопряжении.
4.2. Форму поперечного сечения выработки следует выбирать в зависимости от устойчивости пород, срока службы и назначения выработки. В устойчивых породах, как правило, следует принимать выработку сводчатой формы с вертикальными стенками; при неустойчивых породах почвы - круглой или эллиптической формы.
4.3. Охрану выработок околоствольного двора и главных магистральных выработок, как правило, следует осуществлять с помощью предохранительных целиков, исключающих воздействие очистных работ.
В выработках, испытывающих воздействие очистных работ, следует предусматривать конструктивные меры защиты крепи.
Горизонтальные и наклонные выработки, как правило, должны располагаться на расстояниях Lд, исключающих их взаимное влияние и определяемых по формуле
Lд ³(b1 + b2)kL, (24)
где b1 + b2 - суммарная ширина взаимовлияющих выработок в проходке (вчерне), м;
kL - коэффициент, определяемый по табл. 11.
4.4. В крепи устьев штолен и наклонных стволов следует предусматривать проемы для ввода и вывода трубопроводов и электрокабелей, а также для примыкания вентиляционных или калориферных каналов.
В сопряжениях каналов с устьями наклонных стволов должны устраиваться предохранительные ограждения.
Для укрепления лобовых откосов, отвода поверхностных вод и оформления выходов в устьях штолен и наклонных стволов необходимо предусматривать устройство порталов, которые следует проектировать из бетона, бутобетона, сборного или монолитного железобетона.
4.5. Водоотливные канавки следует проектировать согласно требованиям ГОСТ 5218-75.
4.6. Грузовые и порожняковые ветви околоствольных дворов у стволов следует проектировать прямолинейными на длину не менее локомотивного состава.
4.7. Для пешеходного сообщения между грузовой и порожняковой ветвями клетевого ствола необходимо предусматривать обходную выработку либо проход под лестничным отделением или через камеру ожидания.
4.8. Проектирование сопряжений выработок следует производить с учетом сечений сопрягаемых выработок и взаимного их влияния, габаритов подвижного состава, типа стрелочных переводов и углов ответвления при соблюдении необходимых проходов, зазоров и уширений.
4.9. Радиусы криволинейных участков сопряжений горизонтальных выработок между собой, а также сопряжений горизонтальных и наклонных выработок следует принимать с учетом применяемого транспортного и проходческого оборудования.
4.10. Величину уширения на закруглениях горизонтальных выработок при локомотивной откатке следует принимать с наружной стороны кривой не менее 300 мм, с внутренней стороны кривой - не менее 100 мм. При этом расстояние между осями рельсовых, путей следует увеличивать по сравнению с междупутьем на прямолинейных участках не менее чем на 300 мм.
4.11. Горизонтальные и наклонные выработки необходимо проектировать с учетом обеспечения механизированной доставки людей. На путях следования средств доставки людей следует предусматривать посадочные площадки.
РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ПОРОД И НАГРУЗОК НА КРЕПЬ, ВЫБОР ТИПА КРЕПИ
4.12. Выбор типа и расчет параметров крепи горизонтальной и наклонной выработок следует производить в зависимости от категории устойчивости пород с учетом степени воздействия очистных работ и других выработок. В качестве критерия определения категорий устойчивость пород следует принимать величину их смещений U на контуре поперечного сечения выработки за весь срок ее службы без крепи в соответствии с табл. 9
Таблица 9
Смещения U, мм | ||||
Категория устойчивости пород | Оценка состояния устойчивости пород | осадочные породы (песчаники, алевролиты, аргиллиты, известняки, уголь и др.) | изверженные породы (граниты, диориты, порфириты и др.) | соляные породы каменная соль, сильвинит, карналит и др.) |
I | Устойчивое | До 50 | До 20 | До 200 |
II | Среднеустойчивое | Свыше 50 до 200 | Свыше 20 до 100 | Свыше 200 до 300 |
III | очень неустойчивое | Свыше 200 до 500 | Свыше 100 до 200 | Свыше 300 до 500 |
IV | Сильно неустойчивое | Свыше 500 | Свыше 200 | Свыше 500 |
Отнесение выработки к той или иной категории устойчивости необходимо производить по абсолютной величине максимальных смещений пород на контуре поперечного сечения, которые определяются дифференцированно в кровле, почве и боках выработки.
4.13. При соответствующем обосновании в утверждаемых министерствами СССР по согласованию с Госстроем СССР ведомственных нормативных документах, учитывающих специфические условия месторождений, многолетний успешный опыт подземного строительства в бассейнах и др., допускается оценку устойчивости пород в горизонтальных и наклонных выработках и выбор крепи производить по величине безразмерного показателя kк, определяемого по формуле
где Нр - расчетная глубина размещения выработки, м, определяемая по формуле (1);