СП 91.13330.2012. 4 Общие положения

4.1

При проектировании горных выработок следует предусматривать объемно-планировочные и конструктивные решения, выбор строительных материалов и технических средств, обеспечивающие пожарную безопасность людей, машин и механизмов в выработках в течение всего срока их эксплуатации.

4.1а По результатам научно-технического сопровождения допускается проектирование подземных горных выработок, проходимых в зонах повышенных тектонических напряжений при величине горизонтальных напряжений в массиве горных пород более γH или сооружаемых с помощью специальных средств проходки.

(п. 4.1а введен Изменением N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)

4.2

Выработки следует проектировать с учетом их назначения, ответственности, срока эксплуатации и безопасности (см. таблицу 4.1).

Таблица 4.1

4.3

Выработки следует проектировать в соответствии с законами Российской Федерации, требованиями сводов правил, национальных стандартов и правилами безопасности, результатами обследования и проектом охраны окружающей среды, инженерными изысканиями, включающими в себя данные инженерно-геологического изучения мест размещения выработок, технико-экономического сравнения конкурирующих вариантов, предусматривающих снижение трудоемкости, материалоемкости, применение широкой механизации горнопроходческих работ, уменьшение сметной стоимости и обеспечение безопасности работ и последующего поддержания выработок, а также в соответствии с требованиями заказчика, включаемыми в задание на проектирование объекта.

4.4

Проектирование выработок в условиях динамических воздействий, самовозгорания угля должно проводиться с учетом дополнительных требований, приведенных в [1], или на основании данных научно-технического сопровождения.

(п. 4.4 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)

4.5

При проектировании временных (на период строительства) выработок необходимо соблюдать требования, предъявляемые к постоянным выработкам того же назначения, согласно настоящему своду правил. При этом предусматривают максимальное использование временных выработок при дальнейшей эксплуатации предприятия по добыче полезных ископаемых.

4.6

В составе проектной документации наиболее ответственных выработок, повреждение которых ведет к остановке всего предприятия, располагаемых на участках со сложными условиями поддержания, следует предусматривать установку контрольных приборов и замерных станций. Размеры участка измерений, число измерительных приборов, частота, длительность измерений должны определяться на основании результатов научно-технического сопровождения, а аппаратура должна быть выполнена во взрывобезопасном исполнении для применения на горных предприятиях, опасных по взрыву газа и пыли.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)

4.7

При проектировании ресурсосберегающего поэтапного крепления выработок следует предусматривать мониторинг процесса смещения горных пород в выработке (определение конвергенции кровли-почвы и боков выработки). Методы определения смещений должны определяться на основании результатов научно-технического сопровождения, а приборы должны быть выполнены во взрывобезопасном исполнении для применения на горных предприятиях, опасных по взрыву газа и пыли.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)

4.8

Проекты систем транспортирования полезного ископаемого и грузов по стволам и другим вскрывающим выработкам, вентиляции и кондиционирования воздуха, водоотлива, электроснабжения и подземного транспорта на предприятиях по добыче полезных ископаемых должны разрабатываться в соответствии с нормами технологического проектирования и другими отраслевыми нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

4.9

Проектирование выработок в условиях многолетнемерзлых пород осуществляется с учетом реологических свойств горных пород в этой зоне, которое характеризуется зависимостью прочности и устойчивости многолетнемерзлых пород прежде всего от температуры. Криологические данные должны содержать сведения о расположении, конфигурации и размерах многолетнемерзлых частей массива горных пород, характеристике их льдистости и влажности, показателях механических свойств при оттаивании и замораживании, показателях теплопроводности пород массива, сведениях о тепловом поле и геотермическом градиенте, характеристике изменения границ промерзания в результате действия сезонно-климатических и гидрогеологических факторов.

(п. 4.9 введен Изменением N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)

4.10

Проектирование горных выработок в предельно напряженном или ослабленном массиве осуществляется на основе классификаций горного массива по устойчивости, а также с учетом величин и направлений действующих напряжений, определяемых с помощью натурных исследований.

(п. 4.10 введен Изменением N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)

5.1

Инженерно-геологические изыскания для проектирования и строительства выработок следует выполнять в соответствии с требованиями к организации и порядку проведения этих работ в соответствии с СП 47.13330.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)

5.2

Результаты инженерно-геологических изысканий при проектировании горных выработок должны включать в себя следующие данные:

характеристика напряженного состояния в нетронутом массиве (значения и направления главных напряжений) в местах проектируемого расположения выработок, получаемая на основе тектонофизического анализа, по параметрам дизъюнктивных геологических нарушений, данным натурных измерений в существующих выработках на данном месторождении или полученным на месторождении-аналоге;

геоморфология места намечаемого расположения проектируемой выработки, включая стратиграфию и тектонику массива горных пород, и топография земной поверхности;

литологическая характеристика пород массива;

результаты испытаний механических свойств пород массива;

гидрогеологическая характеристика массива, характеристика его газоносности и (при необходимости) геокриологические данные.

Степень детальности перечисленных исходных данных должна повышаться путем уплотнения сетки разведочных скважин по мере приближения к месту расположения проектируемой выработки.

Исследования структурной нарушенности массива горных пород следует выполнять по данным ориентированного бурения керна.

(абзац введен Изменением N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)

5.3

Исходные данные для проектирования выработок получают путем:

использования имеющихся фондовых данных о результатах проведенной геологической разведки (предварительной, детальной, доразведки) и маркшейдерско-геодезических съемок;

проведения геологических, гидрогеологических работ инженерно-геологических изысканий, включая бурение инженерно-геологических скважин непосредственно в местах предполагаемого расположения проектируемых выработок.

При проведении инженерных изысканий должно предусматриваться бурение:

вертикальных контрольно-стволовых скважин для каждой проектируемой вертикальной выработки;

вертикальных или наклонных скважин по осевым линиям горизонтальных и наклонных магистральных выработок;

горизонтальных опережающих скважин в направлении проектируемых выработок вкрест простирания массива пород.

5.4

Стратиграфические и тектонические данные сложения массива горных пород, а также данные об их литологическом составе должны устанавливаться в основном из имеющихся материалов геологической разведки по сетке скважин и по скважинам, размещенным вблизи мест расположения вскрывающих выработок.

Эти данные контролируют и уточняют по результатам инженерно-геологических изысканий.

Указанные данные должны содержать привязанные к маркшейдерской сети параметры залегания (глубина, мощность, угол падения, азимуты простирания, выдержанность) всех литологически различающихся пластов, слоев и морфологических элементов, а также сведения о подработке горного массива, его сдвижениях и деформациях.

Литологическая характеристика пород должна быть дана для пластов (слоев) в интервале и с детальностью, указанными для стратиграфических и тектонических данных. Данная характеристика должна включать в себя установление типа и наименования пород с учетом имеющихся на месторождении (в бассейне) классификаций литогенетических типов пород, а также характеристик, определяющих этот тип. Тщательно и подробно должны быть установлены параметры залегания, а также вещественного состава и структурной нарушенности слабых слоев и прослоев, склонных к выдавливанию и пучению, а также контактов морфологических элементов с малой степенью связности (зеркала скольжения, трещины, разрывы).

Материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать данные о тампонаже разведочных скважин, а также о наличии и состоянии ранее пройденных выработок.

5.5

Физико-механические свойства и структурная нарушенность пород должны определяться в следующих интервалах по мощности залегания:

до 20 м выше и до 10 м ниже горизонта намечаемого расположения выработки - детально для всех слоев, пластов, прослоев мощностью свыше 0,3 м и для литотипов слоев мощностью от 0,1 до 0,3 м;

от 20 до 100 м выше и от 10 до 30 м ниже горизонта намечаемого расположения выработки - укрупнено для представителей всех имеющихся литотипов пород слоев мощностью свыше 1 м.

Для вертикальных контрольно-стволовых скважин детальное изучение физико-механических свойств и структурной нарушенности пород должно быть выполнено по всему интервалу бурения.

Для всех изученных слоев, пластов, прослоев и морфологических элементов должны быть выполнены механические испытания керновых проб и установлены средние значения сопротивления пород одноосному сжатию, предел прочности при объемном сжатии в соответствии с ГОСТ 21153.8, предел прочности на сдвиг, а также предел среднего значения плотности, естественной влажности, водопроницаемости, коэффициента сцепления, угла внутреннего трения, модуля упругости, коэффициента Пуассона.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)

Для отдельных слоев пород, указываемых в задании на определение физико-механических свойств пород, должны определяться:

предел прочности на растяжение;

паспорт прочности для условий большой напряженности массива;

набухаемость;

реологические свойства пород, склонных к ползучести и течению;

значение бокового распора (в том числе длительного) пластичных и слабых пород;

коэффициенты сжимаемости при возможности водопонижения в породах, вмещающих вертикальные и наклонные стволы, глинистых и песчанистых, а также скальных и полускальных при их большой пустотности;

плывунные свойства обводненных песков и влажных глин с выделением "истинных плывунов" с малой водоотдачей.

При определении прочностных и деформационных свойств глин и других слабых пород по кернам из глубоких скважин необходимо учитывать, что значения этих показателей оказываются значительно заниженными и требуют уточнения по пробам, взятым уже в выработках.

В сложных ситуациях при определении свойств горных пород и использовании их следует предусматривать научное сопровождение в соответствии с СП 47.13330.

Данные о структурной нарушенности горных пород необходимо определять путем описания ориентированного керна для указанных выше интервалов, а также с использованием геомеханического картирования подземных горных выработок. Должно определяться число, генетический тип и морфология систем трещин, оценка их частоты, ориентация в пространстве, прерывистость, значение раскрытия и степень связанности трещин, наличие и состав связующего, наличие поверхностей с малой связностью (с глинистыми заполнителями, зеркала скольжения).

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)

5.6

Гидрогеологические, а при необходимости криологические, данные должны устанавливаться в основном по имеющимся материалам геологической разведки по сетке скважин. Эти данные контролируются и уточняются результатами дополнительных гидрогеологических работ и исследований по скважинам, пробуренным в составе инженерно-геологических изысканий.

Гидрогеологические данные должны содержать сведения о расположении и мощности водоносных горизонтов, степени обводненности пород в местах предполагаемого размещения проектируемых выработок, гидростатических и гидродинамических напорах, характеристике химической агрессивности вод, расположении и характеристике водоупоров, условиях питания и дренажа водоносных горизонтов, показателя их фильтрационной способности и связи с поверхностными водотоками и водоемами, расположении и характеристике карстов и плывунов.

Криологические данные должны содержать сведения о расположении, конфигурации и размерах многолетнемерзлых частей массива горных пород, характеристике их льдистости и влажности, показателях механических свойств при оттаивании и замораживании, показателях теплопроводности пород массива, сведениях о тепловом поле и геотермическом градиенте, характеристике изменения границ промерзания в результате действия сезонно-климатических и гидрогеологических факторов.

5.7

Требования к геомеханической оценке качества массива при применении математического моделирования

Проектирование подземных горных выработок и прогноз их геомеханического состояния рекомендуется выполнять на основе инженерно-геологических и расчетных геомеханических и других моделей в такой последовательности:

- создание структурной и литологической модели породного массива;

- изучение физико-механических свойств пород и геомеханическое описание керна;

- построение на их основе первичной геомеханической модели с учетом требований СП 248.1325800.

Геомеханическое описание керна включает:

- маркировку открытых естественных и искусственных трещин; определение степени выветривания, обводненности;

- определение категории прочности пород на сжатие, качества породы (RQD, %), количества систем трещин, количества трещин, расстояния между трещинами, раскрытия трещин, шероховатости трещин с учетом требований ГОСТ Р 58325.

(п. 5.7 введен Изменением N 1, утв. Приказом Минстроя России от 17.12.2021 N 957/пр)