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, заявленные 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.
31. Участки выработок при I и II категориях удароопасности приводят в неудароопасное состояние путем создания в краевой
Рис. 1. Схемы камуфлетного взрывания по рядам шпуров:
а — Для загрузки от горизонтальны* напряжение, б — то же, вертикальных, в — в восстающих и вертикальных стволах
части массива пород защитной зоны шириной я, 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 подземлым способом, ЕПБ при взрывных работах, настоящей Инструкции и Указаний, утвержденном) 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 люден 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) производит-с для приведения в неудароопасное состояние призабойной части массива с использованием одной из схем, приведенных на рис. 1. Ориентировочные
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 ;Н. 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 тектонических напряженных зон:
установление динамики взаимодействия блоков и реконструкцию главных напряжений по тектонофизическим 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 уест 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 горнотектонических 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 вровень 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*:
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 я полезного ископаемого.
Расчет и построение прогнозных карт осуществляется под научно-методическим руководством ВНИМИ и головного института отрасли или ведущего исследования на данном месторождении.
* Методические указания по использованию программ для расчета и графического построения напряжений в массиве горных пород около выработок — Л.: ВНИМИ, 1981. —52с.
