в породах I категории устойчивости толщина набрызгбетонной крепи на протяженных участках ствола принимается без расчета по табл. 4

Таблица 4

Глубина расположения участка, м

Толщина набрызгбетонной крепи, мм, при углах залегания пород, град

до 35

более 35

До 500

80

120

Более 500

100

150

в породах I категории устойчивости для участков сопряжений ствола, а также в породах II категории устойчивости на протяженных участках ствола толщину набрызгбетонной крепи следует устанавливать расчетом согласно требованиям п. 3.34 настоящих норм. При этом толщина набрызгбетонной крепи должна быть не менее 150 мм на глубинах до 500 м ч 200 мм на глубинах более 500 м.

В комбинированной крепи длину анкеров lа следует принимать равной 2 м; расстояние между анкерами 0,7 lа. При соответствующем обосновании допускается изменять длину анкеров и расстояния между ними.

3.27. В породах IV категории устойчивости, на участках ствола с напорными водами, а также на калийных и подобных им месторождениях следует применять тюбинговую, железобетонную, многослойную крепь, а при достаточной устойчивости пород - монолитную бетонную крепь.

3.28. Расчет крепи протяженной части стволов и шурфов следует производить на суммарное действие горизонтального (радиального) давления пород массива Рп и давления остаточного напора подземных вод Рг с учетом технологической и монтажной нагрузок.

Общее давление надлежит определять на момент времени, когда оно является наибольшим.

3.29. Расчётное горизонтальное (радиальное) давление пород Рп, кПа (тс/м2), на крепь протяженной части вертикальной выработка при отсутствии влияния горизонтальных деформаций от воздействия очистных работ следует определять по формуле

Рп = пmупнРн[1 + 0,1(r0 - 3)],                                               (9)

где r0 - радиус выработки в свету, м;

п - коэффициент перегрузки, равный 1,3;

my - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 5.

Таблица 5

Тип крепи

Коэффициент условий работы my

Набрызгбетонная

0,50

Сборная

0,75

Монолитная

0,80

пн - коэффициент приведения к расчетному (максимальному) давлению при неравномерной эпюре нагрузок, принимаемый по табл. 6.

Таблица 6

Угол залегания пород, , град

Коэффициент пн

при последовательной и параллельной схемах проходки

при совмещенной схеме проходки

До 10

2,00

1,75

От 10 до 35

2,50

2,00

Более 35

2,75

2,25

Pн - нормативное давление на крепь, кПа (тс/м2), определяемое для пород I, II и III категории устойчивости по формулам:

при С  6Рн = 10[(2С - 1) + ??],                                           (10)

при 10 ?? С > 6Рн = 10[(3С - 7)+],                                      (11)

где C - критерий устойчивости вертикальных выработок, рассчитываемый по формуле (7);

 - параметр, учитывающий технологию проходческих работ, принимаемый равным: при последовательной и параллельной технологических схемах - нулю; при совмещенной технологической схеме проходки с передвижной опалубкой при С £ 6 ?? равно 2 и при 10 ?? С > 6 ?? равно 3.

Примечания: 1. Нормативное давление на крепь Рн для пород IV категории устойчивости определяется по методикам специализированных организаций.

2. В формулах (10) и (11) множитель 10 вводится при единицах СИ.

3.30. Расчетное горизонтальное давление пород Рп на крепь вертикальной выработки в районе сопряжения на протяжении 20 м вверх и 20 м вниз от сопряжения следует определять по формуле (9) настоящих норм, принимая в ней вместо величин пн и Рн величины пнс и Рсн рассчитываемые по формулам:

пнс = пн +(20 - z)x,                                                        (12)

Рcн = Рн(1,5 - 0,025z).                                                      (13)

где z - расстояния от узла сопряжения до рассматриваемого сечения в районе 20 м;

х - коэффициент перехода от протяженного участка к району сопряжения, принимаемый по табл. 7.

Таблица 7

Угол залегания пород , град

Коэффициент х

при последовательной и параллельной схемах проходки

при совмещенной схеме проходки

До 10

0,050

0,037

Более 10

0,025

0,025

3.31. В местах пересечения ранее выработанных пространств на удалении до 6m в кровлю и до 2m в почву (где m - мощность пласта) величина нормативного давления Ppн, кПа (тс/м2), на крепь определяется по формуле

Ррн = 0,66Рн + 100,                                                              (14)

где Рн - нормативное давление, определяемое по формулам (10) или (11);

100 - слагаемое в единицах СИ; при единицах давления в тс/м2 слагаемое следует принимать равным 10.

3.32. При проектировании сопряжений ствола с горизонтальными выработками и камерами для исключения их влияния на ствол необходимо:

околоствольные выработки в породах II категории устойчивости на протяжении от ствола не менее 30 м, а в породах III и IV категории - не менее 50 м крепить жесткой крепью; в породах I категории тип крепи не регламентируется;

погашаемые околоствольные выработки в породах I и II категорий устойчивости на протяжении от ствола до 10 м, а в породах III и IV категорий устойчивости до 30 м закладывать кусковатой породой с тампонажным раствором.

3.33. Давление подземных вод Рг, кПа (тс/м2), на крепь выработки в коренных породах без их тампонажа следует определять по формуле (15), а при наличии тампонажа пород по формуле (16)

,                                                        (15)

,                                               (16)

где п - коэффициент перегрузки, принимаемый равным 1,1;

Не - естественный или сниженный общим водопонижением напор в данном водоносном горизонте, определяемый по результатам гидрогеологических исследований, м;

kфкр - коэффициент фильтрации крепи (для бетонной крепи kфкр = 0,00158 м/сут);

kфп, kфт - соответственно коэффициенты фильтрации породы и затампонированной зоны, определяемые по данным гидрогеологических исследований, м/сут;

r1, r0, rт - соответственно внешний, внутренний радиус крепи и радиус затампонированной зоны, м; при неизвестном r1 в расчете следует принимать для первого приближения толщину бетонной крепи r1 - r0, равной 0,5 м с последующим уточнением толщины крепи;

R(t) - радиус влияния дренажа выработки, определяемый по данным гидрогеологических изысканий из выражения R(t) = 1,5;

а - коэффициент пьезопроводности водоносного горизонта, м2/сут;

t - время от начала дренирования, сут;

??в - обозначение то же, что в формуле (8).

В тех случаях, когда по расчетам Рг более Рн, в формулах (15) и (16) необходимо учитывать корректировку времени, принимая t соответствующим моменту на 2 мес. после введения крепи в работу.

Если  менее 4, то в формуле (16) Рг равно 0, а при , более 100 определяется из выражения

Рг = Нев.

При расчете горизонтального давления обводненных пород в формуле (9) вместо коэффициента пн следует принимать коэффициент пнг, определяемый по формуле

.                                                     (17)

3.34. Расчет толщины монолитной бетонной и набрызгбетонной крепи вертикальной выработки ??к, мм, следует производить по формуле

.                                    (18)

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;

пб - 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

,                                                (19)

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

,                                                        (20)

где ??р - разность оседаний на границах защищаемого участка, мм, которая определяется из выражения ??р = ??imi;

i - 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)