2. Вертикальные выработки считаются расположенными вне зоны воздействия водопонижения, если они находятся за пределами его контура, определяемого гидрогеологическим расчетом.
3.2. При расположении стволов и шурфов санитарно-защитные зоны следует предусматривать в соответствии с «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий».
3.3. Вертикальные стволы следует проектировать, как правило, круглого поперечного сечения. Другим вертикальным выработкам, в зависимости от срока их службы, назначения и горно-геологических условий, допускается придавать отличную от круглой форму поперечного сечения.
3.4. При охране стволов и шурфов предохранительными целиками размеры последних следует назначать в соответствии с действующими нормативными документами. Меры защиты крепи этих выработок при выемке полезного ископаемого из предохранительных целиков необходимо взаимоувязывать с мерами охраны и защиты других выработок, а также зданий и сооружений на земной поверхности, руководствуясь требованиями главы СНиП по проектированию зданий и сооружений на подрабатываемых территориях.
3.5. Общая глубина устьев вертикальных стволов и шурфов должна определяться расчетом с учетом конкретных горно-геологических условий.
При наличии вентиляционных и калориферных каналов нижняя отметка дна канала должна быть выше опорного венца не менее чем на 1000 мм.
Сопряжение вентиляционного или калориферного канала со стволом или шурфом следует проектировать под углом с плавным переходом. При нагнетательной схеме проветривания калориферные каналы, как правило, следует совмещать с вентиляционными.
3.6. В крепи устьев стволов и шурфов на глубине от поверхности не менее 1000 мм при необходимости следует предусматривать проемы для ввода кабелей. Размеры проемов следует принимать в зависимости от предельного числа кабелей, идущих в ствол, с учетом возможности доступа для их монтажа и осмотра.
В месте сопряжения ствола и подводящего кабельного канала (траншеи) в том случае, если отсутствует соответствующее свободное помещение в надшахтном здании, должен быть предусмотрен кабельный колодец с входным люком.
Сопряжение дна кабельного канала с внутренней поверхностью крепи устья ствола следует предусматривать по кривой, радиус которой должен быть (как минимум) в 25 раз больше диаметра самого крупного из прокладываемых кабелей.
В местах примыкания каналов к устьям стволов необходимо предусматривать предохранительные ограждения.
3.7. Над лестничными отделениями стволов и шурфов на верхних отметках устьев необходимо предусматривать металлические ляды, а над вентиляционными отделениями - металлические решетки или герметичное перекрытие из несгораемых материалов.
3.8. Размеры трубно-кабельных отделений в стволах и шурфах надлежит определять, исходя из количества размещаемых в них труб и кабелей, а также зазоров, которые должны быть:
между трубами - не менее максимального диаметра фланца прокладываемого трубопровода;
между трубой и контрольными кабелями или кабелем связи - не менее 100 мм;
между силовыми кабелями - 50 мм, но не менее диаметра кабеля.
При прокладке в стволе двух групп взаиморезервирующих кабельных линий зазор между ними должен быть не менее 1000 мм.
Для вывода кабелей из ствола на горизонт должны использоваться водотрубные ходки в камеры главного водоотлива, а в случае их отсутствия предусматриваться кабельные ходки. Допускается в отдельных случаях вывод кабелей производить через сопряжение с горизонтом.
3.9. При определении глубины зумпфов (участков стволов и шурфов ниже отметки околоствольного двора) следует учитывать минимальный зазор, равный 1000 мм от уровня воды до размещаемого в зумпфе оборудования.
3.10. Для предотвращения капежа воды в стволах следует предусматривать водоулавливание с отводом воды в общий шахтный водосборник.
РУДОСПУСКИ (ПОРОДОСПУСКИ), ВОССТАЮЩИЕ (СКАТЫ, ГЕЗЕНКИ)
3.11. Углы наклона рудоспусков (породоспусков) и восстающих (гезенков, скатов) необходимо принимать не менее:
для угля - 50°, для породы - 60°, для исслеживающихся руд - 60 - 70°; допускается до 25° уменьшать углы наклона скатов для угля при применении устройств и приспособлений, облегчающих самотек угля.
Для слеживающихся руд (пород) рудоспуски (породоспуски) следует принимать вертикальными.
3.12. Капитальные рудоспуски и породоспуски предприятий горнорудной промышленности допускается проектировать без ходового отделения.
Участковые восстающие (скаты, гезенки для угля, породоспуски) следует проектировать двумя параллельными выработками (грузовой и ходовой), сбиваемыми между собой через каждые 10-15 м или предусматривать в составе двух отделений, разделенных сплошной стенкой, а в отдельных случаях - трех отделений: грузового, вентиляционного (материального) и лестничного. В стенке, разделяющей грузовое и лестничное отделения, на расстоянии 5000 мм друг от друга должны быть предусмотрены закрываемые на задвижки окна размером 200??200 мм.
3.13. Минимальные поперечные размеры рудоспусков (породоспусков) грузовых отделений восстающих (скатов) надлежит принимать равными трехкратным размерам наибольших кусков транспортируемого материала, но не менее 1000??1500 мм, а в скатах, оборудованных стальными трубами для спуска угля или сухого закладочного материала, - в зависимости от принятого размера труб.
3.14. При проектировании восстающих и рудоспусков, предназначенных для пропуска горной массы, необходимо предусматривать перекрытие их устьев решетками с ячейками размерами до 400??400 мм для пропуска кондиционных кусков транспортируемого материала.
Устья, перекрытые решетками с ячейками размерами более 400??400 мм, а также устья остальных восстающих выработок должны иметь ограждения со стороны прохода людей.
3.15. Погрузочные пункты капитальных и участковых рудоспусков (породоспусков), скатов и гезенков должны быть механизированы, автоматизированы и оборудованы средствами подавления и локализации пыли и средствами защиты от внезапного прорыва обводненной горной массы.
СОПРЯЖЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ (ШУРФОВ) С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ ВЫРАБОТКАМИ
3.16. Высоту сопряжения околоствольного двора со стволом, используемым для транспорта грузов, следует определять из условий беспрепятственного вывода из ствола наиболее крупного узла оборудования и длинномерных материалов пакетами и контейнерами. Высота сопряжения должна быть не менее 4500 мм от головок рельсов.
3.17. Ширину междупутья в сопряжении околоствольного двора с клетевым стволом следует принимать равной расстоянию между осями клетей, а проходы с каждой стороны - по 1000 мм.
Переход от уширенного междупутья на обычное необходимо предусматривать за пределами расположения оборудования для обмена вагонеток.
В пределах сопряжения клетевого ствола с околоствольным двором следует предусматривать пол на уровне головок рельсового пути из сборного железобетона или бетона.
РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ПОРОД И НАГРУЗОК НА КРЕПЬ, ВЫБОР ТИПА И РАСЧЕТ КРЕПИ
3.18. Выбор типа и расчет параметров крепи вертикального шахтного ствола следует производить дифференцированно для устья, протяженной части, участков сопряжений в зависимости от инженерно-геологических, гидрогеологических условий, вредных воздействий, а также с учетом схем организации и методов производства работ.
3.19. Крепь устьев стволов и шурфов следует проектировать из монолитного бетона или железобетона, металлических или железобетонных тюбингов. Конструкцию крепи устьев в зависимости от действующих нагрузок, размеров проемов для каналов и диаметров вертикальных выработок следует предусматривать одно-, двух- к трехступенчатыми венцовыми или ступенчато-венцовыми.
3.20. Расчет крепи устьев стволов и шурфов следует производить на действие вертикальных и горизонтальных давлений (нагрузок).
Вертикальные нагрузки следует определять как сумму давлений от собственного веса крепи, веса оборудования и сооружений, опирающихся на крепь; горизонтальные - от давления пород массива, пригрузки от поверхностных фундаментов и опор и гидростатического давления в водоносных горизонтах.
3.21. Расчетную вертикальную нагрузку Рвр кН (тс), действующую на крепь устья, следует определять по формуле
, (5)
где n - коэффициент перегрузки, равный 1,4;
- сумма вертикальных нагрузок, передаваемых опорами горнотехнических сооружений, расположенных на поверхности вблизи ствола, на крепь устья ствола, кН (тс);
Qу - собственный вес крепи устья, кН (тс).
3.22. Расчетное горизонтальное (радиальное) давление пород Рп, кПа (тс/м2), на крепь устья ствола в малосвязных и глинистых породах наносов следует определять по формуле
, (6)
где n - коэффициент перегрузки, равный 1,3;
kу - коэффициент, принимаемый равным 1,7 при расстоянии от проемов в крепи более 20 м и 2,9 - при расстоянии менее 20 м;
r0- радиус ствола в свету, м;
- угол внутреннего трения наносов, град;
?? - безразмерный коэффициент, определяемый из выражения
y = 2tg j tg(45+);
H - глубина рассматриваемого участка от поверхности, м;
Рф - наибольшая суммарная дополнительная нагрузка от зданий и сооружений, расположенных на поверхности вблизи ствола, кПа (тс/м2), определяемая согласно прил. 1;
?? - удельный вес породы (грунта), кН/м3 (тс/м2), определяемый из выражения
= rmg;
??m - средняя плотность пород (грунта), т/м3;
g - ускорение силы тяжести, м/с2 (вводится только для единиц СИ).
Допускается вести расчет нагрузок на крепь, назначать тип и параметры крепи устья ствола согласно главе СНиП по проектированию сооружений промышленных предприятий (в части опускных колодцев).
3.23. Выбор типа и расчет параметров крепи для протяженной части ствола, а также участков сопряжения следует производить на основании определения категорий устойчивости пород вертикальных выработок согласно табл. 2.
Таблица 2
|
Категория устойчивости пород |
Оценка состояния устойчивости пород |
Критерий устойчивости пород вертикальной выработки С |
|
I |
Устойчивое |
До 3 |
|
II |
Среднеустойчивое |
От 3 до 6 |
|
III |
Неустойчивое |
От 6 до 10 |
|
IV |
Очень неустойчивое |
Более 10 |
|
Примечание. При Rc 2 МПа породы относятся к IV категории устойчивости. |
3.24. Величину критерия устойчивости пород вертикальной выработки С следует определять по формуле
, (7)
где kp - коэффициент, учитывающий взвешивающее действие воды: для участков вне водоносных горизонтов kг равен 1, для пород водоносного горизонта kг определяется по формуле
, (8)
h1 - высота толщи пород от почвы водоупора до земной поверхности, м;
h2 - высота толщи пород от рассматриваемого сечения в водоносном горизонте до почвы водоупора (до кровли водоносного горизонта), м;
п, ??в - соответственно, удельный вес частиц пород водоносного горизонта и удельный вес воды, кН/м3 (тс/м3);
- коэффициент пористости пород водоносного горизонта, принимаемый как отношение объема пор к объему скелета и определяемый по данным гидрогеологических изысканий;
Н - высота толщи пород от рассматриваемого сечения до земной поверхности, м;
Рв - давление подземных вод с учетом водопонижения, кПа (тс/м2);
kсб - коэффициент воздействия на ствол других выработок: для протяженных участков ствола kсб равен 1; для сопряжений kсб равен 1,5;
kц - коэффициент воздействия на ствол очистных работ: для участков, не испытывающих воздействий kц равен 1; при воздействии очистных работ kц принимается по данным специализированных организаций;
k - коэффициент влияния угла залегания пород град: для горизонтально залегающих пород ka равен 1, в остальных случаях ka следует принимать из выражения
kt - коэффициент влияния времени эксплуатации проектируемой выработки: для шахтных стволов kt равен 1; для остальных выработок - 0,9,
Нр, Rс, g - обозначения те же, что и в формулах (1), (2) и (6).
Примечание: При размерности Rс в кгс/см2 в формулу (7) вместо Rс следует подставлять 0,1 Rс.
3.25. На протяженных участках ствола с жесткой армировкой, а также для участков сопряжений ствола в породах I, II и III категорий устойчивости при отсутствии воздействия очистных работ, других выработок и водопонижения следует применять, как правило, монолитную бетонную крепь; при этом:
в породах I категории устойчивости толщина бетонной крепи принимается без расчета по табл. 3.
в породах II и III категорий устойчивости толщину бетонной крепи следует устанавливать расчетом согласно требованиям п. 3.34 настоящих норм, но не менее величин, указанных в табл. 3.
Таблица 3
|
Глубина расположения участка, м |
Толщина бетонной крепи, мм при углах залегания пород, град |
|
|
|
до 35° |
более 35° |
|
До 500 |
200 |
250 |
|
Более 500 |
250 |
300 |
При соответствующем обосновании допускается в стволах с жесткой армировкой, пройденных в породах I категории устойчивости, назначать крепи и их параметры, определяемые по п. 3.26 настоящих норм.
Если расчетная толщина монолитное бетонной крепи превышает 500 мм, то следует применять бетон более высокой марки или другой тип крепи.
3.26. В стволах с гибкой армировкой, а также в вентиляционных стволах и шурфах, не оборудованных подъемными установками, в восстающих выработках и рудоспусках при отсутствии влияния очистных работ и водопонижения, где притоки воды не более 8 м3/ч, в породах I и II категорий устойчивости следует применять набрызгбетонную крепь либо комбинированную крепь из анкеров, металлической сетки и набрызгбетона; при притоках воды более 8 м3/ч в породах I, II и III категорий устойчивости следует применять монолитную бетонную крепь. При этом:
