В осадочных породах почвы III и IV категорий устойчивости и изверженных породах IV категории устойчивости - крепи, как правило, должны быть, с обратным сводом.
В породах III и IV категорий устойчивости допускаются крепи без обратного свода, но с обязательным осуществлением мероприятий по уменьшению смещений почвы путем упрочнения пород цементацией, анкерованием или разгрузкой массив.
Необходимость возведения обратного свода и его параметры определяются на основе расчета смещения пород почвы, податливости забутовки и отпора крепи, а также с учетом времени установки крепи.
4.18. При выборе типа крепи выработок в соляных породах необходимо руководствоваться следующими требованиями:
а) в породах I категории устойчивости при смещении кровли и однородных породах до 200 мм и в слоистых до 150 мм допускается поддержание выработок без крепи. При смещении кровли более указанных пределов необходимо устанавливать анкерную крепь;
б) в однородных породах II категории устойчивости следует применять в кровле анкерную крепь, в слоистых породах необходимо устанавливать крепи поддерживающего типа (податливых, рамные и др.);
в) в породах III и IV категорий устойчивости следует применять податливые крепи или жесткие крепи с податливыми элементами (или слоем), способные компенсировать 70 % расчетных смещений.
4.19. В горизонтальных и наклонных выработках, располагаемых в породах IV категории устойчивости, а также в выработках, испытывающих воздействие очистных работ и других выработок, следует применять крепи, имеющие конструктивную податливость.
4.20. В рамных крепях должны применяться жесткие из сборного железобетона (плоские, кессонные, равного сопротивления) и гибкие (из металлической сетки, стеклотканевого рулонного материала и др.) межрамные ограждения.
4.22. В стальных арочных крепях при породах в почве с Rс менее 15 МПа (150 кгс/см2) под стойками арочной крепи следует предусматривать опоры или прогоны, исключающие вдавливание стоек крепи в почву.
4.23. Податливые элементы любой конструкции крепи выработок, сооружаемых на крутых и наклонных пластах в направлении их простирания, необходимо располагать с учетом ожидаемых максимальных смещений по нормали к напластованию.
4.24. В наклонных выработках, закрепленных рамной или сборной железобетонной крепью, при углах наклона более 30° следует предусматривать усиленную связь с массивом с помощью тампонажа закрепного пространства, прикрепления элементов крепи к массиву анкерами, опорными венцами и других мер усиления связи крепи с массивом горных пород.
4.25. На сопряжениях горизонтальных выработок следует предусматривать бетонные опоры с минимальными размерами: по длине - 2000 мм, а по ширине со стороны угла сопряжения - 500 мм.
4.26. При проектировании крепи для пород I категории устойчивости горизонтальных и наклонных выработок параметры крепи допускается принимать без расчета.
Выбор и расчет конструктивных параметров крепи выработок для пород II, III и IV категорий устойчивости должен производиться на основе расчета ожидаемых смещений пород и нагрузок на крепь с учетом технологии проведения выработки и возведения крепи.
4.27. Расчетная нагрузка на все виды крепи, за исключением рамных податливых, определяется дифференцировано в кровле и почве (в вертикальном направлении), в боках (в горизонтальном направлении), а при угле падения пород от 20 до 50° и по нормали к напластованию по формуле
Р = kпkнmвРн, (31)
где Рн - нормативная нагрузки на крепь, определяемая с учетом пп. 4.14- 4.16 и 4.28 настоящих норм, кПа (тс/м2);
kп - коэффициент перегрузки, принимаемый по табл. 12;
kн - коэффициент, принимаемый для главных вскрывающих выработок равным - 1,1; для остальных - 1;
mв - коэффициент условий проведения выработок, принимаемый равным при буровзрывном способе, а при комбайновом способе проведения выработок принимаемый по табл.13.
Примечание. Расчетная нагрузка на рамные податливые крепи определяется по методикам специализированных организаций.
Таблица 12
|
Величина смещения U, мм |
Коэффициент kп |
|
|
|
Главные вскрывающие выработки |
Магистральные и другие выработки |
|
По 50 |
1,25 |
1,10 |
|
Свыше 50 до 200 |
1,10 |
1,05 |
|
Свыше 200 до 500 |
1,05 |
1,00 |
|
Свыше 500 |
1,00 |
1,00 |
Таблица 13
|
Отношение Нр/Rc |
До 1,6 |
Свыше 1,6 до 2,0 |
Свыше 2,0 до 2,5 |
Свыше 2,5 |
|
Коэффициент mв |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
1,1 |
4.28. Нормативная нагрузка Pн определяется по графику рис. 4 в зависимости от смещений U с учетом смещений до установки крепи Ut, сжатия забутовочного материала Uз, и конструктивной податливости крепи Uкр.
Смещения, происходящие до установки крепи Ut, определяются по формуле
Ut = Ukt, (32)
где kt - коэффициент влияния времени на смещение пород, определяется по графику рис. 5.
Смещения, компенсируемые за счет сжатия забутовочного материала Uз, зависят от сжимаемости материала, толщины забутовочного слоя и расчетной нагрузки на крепь и определяются опытным путем. Для забутовочного материала из дробленых пород при отсутствии опытных данных Uз допускается принимать равным 25 % толщины забутовочого слоя.
Рис. 4. Графики для определения нормативной нагрузки на крепь
Рис. 5. Графики для определения коэффициента kt при t менее 1 года
Конструктивная податливость крепи Uкр принимается по ее технической характеристике. Для монолитных бетонных и железобетонных типов крепи при определении конструктивной податливости Uкр следует учитывать величину усадки и ползучесть бетона при твердении, которую следует принимать: для однопутевых выработок равной 20 мм, для двухпутевых - 40 мм.
5. КАМЕРЫ
ОБЪЕМНО ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
КАМЕРЫ ВОДОСЛИВНЫХ УСТАНОВОК
5.1. Расположение камеры главной водоотливной установки надлежит предусматривать, как правило, в блоке с камерой центральной подземной электроподстанции.
В камерах водоотливных установок надлежит предусматривать, средства вспомогательного транспорта, а также грузоподъемные приспособления для доставки и монтажа оборудования.
В случае применения рельсового транспорта головки рельсов должны быть расположены заподлицо с полом камеры.
5.2. Размеры камер водоотливных установок надлежит определять исходя из количества насосных агрегатов и из условий расположения их вдоль продольной оси камеры в один ряд, принимая расстояние между ними 1000 мм.
При определении размеров камер следует также учитывать размещение необходимых средств автоматизации и грузоподъемных механизмов.
В камерах водосливных установок расстояние от наиболее выкупающих частей насосного агрегата до ближайшей стены камеры необходимо предусматривать:
по длине камеры со стороны водотрубного ходка - не менее ширины водотрубного ходка, а с противоположной стороны - не менее длины платформы для перевозки оборудования и зазора 400 м: при отсутствии наклонного водотрубного ходка и поворотной платформы - зазора по 1000 мм с обеих сторон камеры;
по ширине камеры - не менее суммарного расстояния, определяемого габаритами оборудования или шириной платформы для перевозки и зазоров по 200 мм до выступающих частей насосных агрегатов и до стенки камеры со стороны рельсового пути и не менее 500 мм от выступающих частей насосного агрегата до противоположной стены.
5.3. Высоту камеры (главных и участковых) водоотливных установок следует определять с учетом:
превышения отметок фундаментов насосных агрегатов над уровнем пола камеры не менее 100 мм;
подъема грузоподъемными средствами оборудования над рельсовой платформой, а в камерах без рельсовых путей - над полом на высоту не менее 150 мм;
зазора не менее 100 мм между грузоподъемными средствами и нагнетательным трубопроводом, располагаемым поверху на высоте не менее 1800 мм;
установки электрооборудования в незаглубленных камерах таким образом, чтобы места, доступные для проникновения воды к токоведущим частям электрооборудования, были на высоте не менее 1000 мм от головок рельсов околоствольного двора (у ствола).
5.4. Камеры главных незаглубленных и заглубленных водоотливных установок надлежит проектировать с двумя выходами (ходками), расположенными в противоположных концах камеры, независимо от блокировки камер главной водоотливной установки и электроподстанции; при этом необходимо предусматривать, чтобы в камерах один из ходков, предназначенный для доставки оборудования транспортными средствами, принятыми на шахте (руднике), соединял камеры с главной откаточной выработкой.
5.5. Поперечные размеры ходков, по которым в камеры доставляется оборудование, следует принимать:
по ширине - с учетом максимальных габаритов доставляемого оборудования и зазоров не менее 200 мм с каждой стороны выработки;
по высоте - исходя из максимальной высоты оборудования и зазора 200 мм до кровли ходка, но не менее 1500 мм для наклонного и 1900 мм для горизонтального ходка.
5.6. Наклонный водотрубный ходок, соединяющий незаглубленную камеру главной водоотливной установки с наклонным стволом, следует располагать, как правило, под углом наклона до 20° к горизонту с таким расчетом, чтобы в месте сопряжения ходка со стволом расстояние по вертикали от уровня пола насосной камеры было не менее 3500 мм.
В заглубленных камерах водоотливных установок углы наклона водотрубных ходков надлежит определять в зависимости от горно-геологических условий. В наклонных ходках должны быть предусмотрены лестницы или сходни (трапы) с перилами.
5.7. В незаглубленных камерах водоотливных установок при числе насосных агрегатов не более трех надлежит предусматривать, как правило, один водозаборный колодец, располагаемый внутри камер.
Конструктивные размеры водозаборного колодца следует принимать из расчета обеспечения полного удаления воды из водосборника при режиме работы насосов, исключающем кавитацию и аэрацию, а также с учетом зазоров не менее 200 мм между сливными задвижками и стенками водозаборного колодца и размещения всасывающих клапанов на расстоянии, равном утроенному диаметру всасывающих труб. При этом глубина водозаборного колодца должна быть не менее 1800 мм (от подошвы водосборника).
Устья колодцев необходимо перекрывать металлическими решетками или рифлеными металлическими листами.
ВОДОСБОРНИКИ И ОСВЕТЛЯЮЩИЕ РЕЗЕРВУАРЫ
5.8. Поперечное сечение водосборников следует принимать не менее 4,5 м2 в свету при высоте выработки не менее 1900 мм.
Водосборники насосных камер заглубленного типа должны иметь два выхода на откаточные выработки. Один из выходов необходимо устраивать непосредственно над водоприемными клапанами, доступ к которым следует предусматривать по лестницам или скобам.
5.9. Ветви водосборников при наличии осветляющих резервуаров должны иметь уклон 0,001 в сторону насосной камеры, а при чистке водосборников через наклонные ходки - подъем 0,001 в ту же сторону.
5.10. При наличии в шахтной воде абразивных частиц (породы, руды, угля) следует предусматривать осветляющие резервуары с устройствами для их механизированной очистки.
Необходимое количество осветляющих резервуаров должно определяться расчетом. Общее количество осветляющих резервуаров должно быть больше расчетного на один, который находится в чистке или ремонте.
КАМЕРЫ ЗУМПФОВЫХ ВОДООТЛИВНЫХ УСТАНОВОК
5.11. При наличии на площадке двух стволов следует предусматривать, как правило, одну камеру зумпфового водоотлива в стволе с наибольшей глубиной и с перепуском воды из другого ствола по специальной выработке (скважине).
5.12. В камерах зумпфовых водоотливных установок расстояние от наиболее выступающих частей насосных агрегатов следует принимать по длине до стены камеры 1500 мм, по ширине со стороны прохода - 800 мм и с противоположной стороны - 400 мм, а между насосными агрегатами - 1000 мм.
Высоту камеры зумпфовой установки при плоском перекрытии следует принимать не менее 2200 мм, а при сводчатом перекрытии не менее 1600 мм от пола до пяты свода.
5.13. Нагнетательный трубопровод в камере следует располагать на высоте не менее 1500 мм со стороны, противоположной проходу. При установке в камерах зумпфового водоотлива насосных агрегатов с электроприводом мощностью 100 кВт и более необходимо применять грузоподъемные средства.
5.14. Аппаратуру автоматизации зумпфового водоотлива следует выносить на уровень горизонта околоствольного двора или предусматривать специальное место для ее размещения в камерах.
КАМЕРЫ ЭЛЕКТРОПОДСТАНЦИЙ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ
5.15. Камеры подземных электроподстанций и распределительных пунктов высокого напряжения следует располагать:
центральных подземных подстанций (ЦПП) - в околоствольных дворах, вблизи шахтных стволов с непосредственным примыканием к камере незаглубленной главной водоотливной установки;
распределительных пунктов высокого напряжения (РПП) - в центре расположения высоковольтных потребителей электроэнергии (стационарных и передвижных участковых подстанций);
стационарных участковых подстанций (УПП) - вблизи основных потребителей электроэнергии;
преобразовательных подстанций (ППП) - в околоствольных дворах и на участках шахт.
При соответствующем обосновании допускается расположение указанных камер в других местах.
5.16. В камерах подземных электроподстанций (ЦПП, РПП, УПП и ППП) надлежит предусматривать места для установки аппаратуры автоматизации и грузоподъемных средств.
