СП 91.13330.2012. 6 Компоновочные и конструктивные решения

6.1.1

Выбор места размещения выработки следует проводить с учетом устойчивости окружающих ее пород, а также общих компоновочных решений всего комплекса выработок на предприятии по добыче полезных ископаемых; при этом следует избегать заложения выработки непосредственно в местах тектонической нарушенности массива, карстов и плывунов.

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

6.1.2

Форма и размеры поперечного сечения выработки должны обеспечивать заданную пропускную способность в условиях сооружения и эксплуатации, размещения в ней оборудования, санитарно-технических устройств и инженерных коммуникаций, а также соблюдение необходимых требований к подземному транспорту, вентиляции и водоотливу, правил безопасности.

При расчете проектного сечения выработки в проходке (вчерне) кроме толщины крепи и забутовочного материала надлежит учитывать определяемые по настоящему своду правил значения смещения пород, происшедшие при применении жестких типов крепи - за период до ее возведения, и податливой, в том числе анкерной, - за весь срок эксплуатации выработки либо за период до исчерпания податливости крепи.

6.1.3

Для улучшения условий поддержания и безопасного обеспечения рабочего состояния выработок следует располагать их по возможности в устойчивых породах, а при необходимости применять горные меры охраны выработок и конструктивные меры защиты крепи.

К горным мерам охраны и конструктивным мерам защиты относятся:

оставление предохранительных целиков, исключающих вредное влияние очистных работ;

расположение выработок на расстояниях, исключающих их вредное взаимное влияние;

рациональный порядок ведения горных работ;

расположение выработок в предварительно разгруженной области массива;

механизированная закладка закрепного пространства;

предварительное либо последующее упрочнение массива пород;

уменьшение концентраций напряжений в окружающих выработки породах за счет различных методов разгрузки массива;

применение тампонажа закрепного пространства;

использование податливых типов крепи и элементов податливости, а в соляных породах - оставление зазоров между крепью и породой.

Горные меры охраны выработок и конструктивные меры защиты их крепи следует назначать на основе результатов сравнения ожидаемых деформаций или смещений горных пород с допускаемыми значениями деформаций или смещений крепи.

6.1.4

Выбор конструкции, параметров и расчет крепи выработки должен проводиться дифференцированно для участков, не подверженных вредному влиянию очистных выработок или водопонижения (недеформирующийся массив), для участков в этих зонах влияния (деформирующийся массив) и участков пород с одинаковыми свойствами исходя из оценки устойчивости пород, значений их смещений, нагрузок на крепь, с учетом возможности комплексной механизации процессов изготовления и возведения крепи, обеспечения надежности и безопасности работ в течение всего срока службы выработки.

Проектирование крепи выработок должно включать в себя:

определение характера и параметров проявлений горного давления;

выбор типа крепи и технологии ее возведения;

выбор конструктивной схемы крепи и ее расчет.

6.1.5

Бетонные, железобетонные, рамные металлические, анкерные конструкции крепи должны соответствовать требованиям СП 16.13330, СП 63.13330 по:

безопасности;

эксплуатационной пригодности;

долговечности.

При выборе конструкции и параметров крепи следует также соблюдать предъявляемые к крепи особые требования, связанные с дополнительными воздействиями на нее динамических нагрузок, агрессивных подземных и грунтовых вод, а также обеспечения водо- и газоизоляции выработок.

Защита от воздействия агрессивных сред должна предусматриваться для крепи горных выработок, а также для армировки стволов, фундаментов под оборудование и других элементов подземных конструкций.

Установление степени агрессивности сред, а также меры по защите от их воздействий следует назначать в соответствии с требованиями СП 72.13330 и ГОСТ 9.602.

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

6.1.6

Проектная документация выработок, возводимых в обводненных породах, должна предусматривать мероприятия по защите от проникновения в выработку воды путем водоотвода, гидроизоляции крепи, тампонажа пород и противофильтрационных завес.

Применение перечисленных выше мероприятий, а также создание специальной водонепроницаемой крепи на основе технико-экономического обоснования и в соответствии с СП 103.13330.

6.1.7

Выбор материалов конструкции крепи необходимо проводить в соответствии с требованиями технических регламентов и национальных стандартов, предъявляемыми к материалам с учетом их работы в подземных условиях.

6.1.8

В конструкциях монолитной бетонной и железобетонной крепи шахтных стволов следует применять тяжелый бетон класса не ниже В15; для сборных железобетонных и бетонных конструкций крепи бетон следует применять класса не ниже В25.

6.1.9

Проектные классы бетона по морозостойкости и водонепроницаемости следует назначать с учетом принятой системы гидроизоляции или защиты крепи от коррозии в зависимости от климатических и гидрогеологических условий района расположения выработки и в соответствии с классификацией бетонов и требованиями к их применению, установленными СП 63.13330, а также в соответствии с СП 72.13330.

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

6.1.10

Минимальную толщину защитного слоя бетона для арматуры монолитной железобетонной крепи следует принимать 30 мм.

6.1.11

Элементы блочной и тюбинговой сборной крепи должны иметь отверстия для тампонажа пустот, остающихся за крепью в процессе ее монтажа.

6.1.12

В железобетонной и бетонной крепи выработок, сооружаемых в сейсмических районах с сейсмичностью свыше 7 баллов, следует предусматривать устройство деформационных швов, расстояния между которыми должны быть не более 30 м. Устройство деформационных швов следует предусматривать, как правило, в местах пересечения выработкой трещин или контактов между породами различной прочности.

6.2.1

Выбор места размещения вертикальной выработки необходимо проводить во взаимной увязке со схемой организации земельного участка и расположением других выработок, а также с учетом возможности наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых. При проектировании вертикальных выработок необходимо:

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

избегать, как правило, пересечения вертикальной выработкой крупных тектонических нарушений с учетом наличия напорных водоносных горизонтов;

располагать стволы за пределами шахтных полей или площадей залегания полезных ископаемых на расстояниях, исключающих оставление предохранительных целиков;

предусматривать меры максимально возможной выемки околоствольных целиков при расположении стволов в пределах шахтных полей или площадей залегания полезных ископаемых;

обеспечивать возможность размещения околоствольного двора в устойчивых, прочных породах;

принимать меры, исключающие или снижающие воздействие на стволы очистных работ, водопонижения и близлежащих либо сопрягающихся выработок.

Примечания

1) Вертикальные выработки считаются расположенными вне зоны воздействия очистных работ, если очистные выработки находятся за пределами границ предохранительных целиков, построенных согласно требованиям, изложенным в [5], или на основании результатов научно-технического сопровождения.

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

2) Вертикальные выработки считаются расположенными вне зоны воздействия водопонижения, если они находятся за пределами его контура, определяемого гидрогеологическим расчетом.

6.2.2

На соляных и калийных рудниках стволы следует располагать в местах, где над солевыми пластами имеется водозащитная толща горных пород или покровная каменная соль мощностью не менее 15 м.

6.2.3

При расположении стволов и шурфов следует предусматривать санитарно-защитные зоны в соответствии с [6].

6.2.4

Вертикальные стволы следует проектировать круглого поперечного сечения. Другим вертикальным выработкам в зависимости от срока их службы, назначения и горно-геологических условий допускается придавать форму поперечного сечения, отличную от круглой.

6.2.5

При охране стволов и шурфов предохранительными целиками размеры последних следует назначать на угольных месторождениях в соответствии с [5], а на других месторождениях следует руководствоваться правилами, утвержденными в установленном порядке, или на основании результатов научно-технического сопровождения. 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 СП 21.13330.

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

6.2.6

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 следует совмещать с вентиляционными.

6.2.7

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.

6.2.8

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.

6.2.9

Размеры трубно-кабельных отделений в стволах и шурфах надлежит определять исходя из числа 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 - 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 проводить через сопряжение с горизонтом.

6.2.10

При определении глубины зумпфов (участков стволов и шурфов ниже отметки околоствольного двора) следует учитывать минимальный зазор, равный 1000 мм между уровнем воды и размещаемым в зумпфе оборудованием.

6.2.11

Для предотвращения капежа воды в стволах следует предусматривать водоулавливание с отводом воды в общий шахтный водосборник.

6.3.1

Углы наклона рудоспусков (породоспусков), восстающих (гезенков, скатов) необходимо принимать не менее:

для угля - 50°, для породы - 60°, для неслеживающихся руд - 60° - 70°; допускается уменьшать до 25° углы наклона для угля при применении устройств и приспособлений, облегчающих самотек угля;

для слеживающихся руд (пород) рудоспуски (породоспуски) следует принимать вертикальными.

6.3.2

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 x 200 мм.

6.3.3

Минимальные поперечные размеры рудоспусков (породоспусков) грузовых отделений восстающих (скатов) надлежит принимать равными трехкратным размерам наибольших кусков транспортированного материала, но не менее 1000 x 1500 мм, а в скатах, оборудованных стальными трубами для спуска угля или сухого закладочного материала, - в зависимости от принятого размера труб.

6.3.4

При проектировании восстающих выработок и рудоспусков, предназначенных для пропуска горной массы, необходимо предусматривать перекрытие их устьев решетками с ячейками размерами не более 400 x 400 мм для пропуска кондиционных кусков транспортируемого материала.

Устья, перекрытые решетками с ячейками размерами более 400 x 400 мм, а также устья остальных восстающих выработок должны иметь ограждения со стороны прохода людей.

6.3.5

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.

6.4.1

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.

6.4.2

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.

6.5.1

Выбор места размещения горизонтальной и наклонной выработки необходимо проводить с учетом общих компоновочных решений. При этом, как правило, следует:

располагать главные вскрывающие выработки в устойчивых породах, а при их отсутствии - вкрест простирания слоистости или трещиноватости пород, а также на расстояниях, исключающих взаимное вредное влияние выработок;

избегать расположения выработок в зонах крупных тектонических нарушений с учетом наличия напорных водоносных горизонтов;

предусматривать возможность выемки полезного ископаемого из предохранительных целиков при погашении выработок;

предусматривать минимальное число типоразмеров сечений выработок околоствольных дворов и сопряжений.

6.5.2

Форму поперечного сечения выработки следует выбирать в зависимости от устойчивости пород, срока службы и назначения выработки. В устойчивых породах следует принимать выработку сводчатой формы с вертикальными стенками; при неустойчивых породах почвы - круглой или эллиптической формы.

6.5.3

Охрану выработок околоствольного двора и главных магистральных выработок следует осуществлять с помощью предохранительных целиков, исключающих вредное воздействие очистных выработок.

В выработках, испытывающих воздействие очистных выработок, следует предусматривать конструктивные меры защиты крепи.

Горизонтальные и наклонные выработки следует располагать на расстояниях друг от друга и от ствола Lд , исключающих их взаимное вредное влияние (см. приложение Е).

6.5.4

В крепи устьев штолен и наклонных стволов следует предусматривать проемы для ввода и вывода трубопроводов и электрокабелей, а также примыкания вентиляционных или калориферных каналов.

В сопряжениях каналов с устьями наклонных стволов должны устраиваться предохранительные ограждения.

Для укрепления лобовых откосов, отвода поверхностных вод и оформления выходов в устьях штолен и наклонных стволов необходимо предусматривать устройство порталов, которые следует проектировать из бетона, бутобетона, сборного или монолитного железобетона.

6.5.5

Грузовые и порожняковые ветви околоствольных дворов у стволов следует проектировать прямолинейными на длину не менее локомотивного состава.

6.5.6

Для пешеходного сообщения между грузовой и порожняковой ветвями клетевого ствола необходимо предусматривать обходную выработку либо проход под лестничным отделением или через камеру ожидания.

6.5.7

Проектирование сопряжений выработок следует проводить с учетом сечений сопрягаемых выработок и взаимного их влияния, габаритов подвижного состава, типа стрелочных переводов и углов ответвления при соблюдении необходимых проходов, зазоров и уширений.

6.5.8

Радиусы криволинейных участков сопряжений горизонтальных выработок между собой, а также сопряжений горизонтальных и наклонных выработок следует принимать с учетом применяемого транспортного и проходческого оборудования.

6.5.9

Значение уширения на закруглениях горизонтальных выработок при локомотивной откатке следует принимать с наружной стороны кривой не менее 300 мм, с внутренней стороны кривой - не менее 100 мм. При этом расстояние между осями рельсовых путей следует увеличивать по сравнению с междупутьем на прямолинейных участках не менее чем на 300 мм.

6.5.10

В выработках при углах наклона их более 30° следует предусматривать связи элементов крепи друг с другом в направлении оси выработки, а также усиливать связь крепи с породами с помощью тампонажа закрепного пространства, анкерами, устройством почвоуступного фундамента или опорными венцами.

6.5.11

На участке пересечения наклонным стволом зоны выветривания пород, над которым залегают слабые обводненные породы и плывуны, участок ствола необходимо крепить прочной сплошной крепью в пределах 80 м по вертикали от контакта для предотвращения прорывов воды и плывунов.

6.5.12

В условиях вечной мерзлоты наклонные стволы следует располагать на безопасном расстоянии от полос стока вод, заболоченных низин, пересохших и существующих озер и обширных таликов.

6.5.13

Горизонтальные и наклонные выработки необходимо проектировать с учетом обеспечения механизированной доставки людей. На путях следования средств доставки людей следует предусматривать посадочные площадки.

6.5.14

Для передвижения людей в выработках следует предусматривать трапы (пешеходные дорожки) со стороны свободного прохода, располагаемые, как правило, над водоотливными канавками. При определении места расположения водоотливных канавок необходимо учитывать возможность их очистки механизированным способом.

6.6.1

Расположение камеры главной водоотливной установки надлежит предусматривать в блоке с камерой центральной подземной электроподстанции.

Пол насосных камер должен быть выше уровня откаточных путей не менее чем на 500 мм.

В камерах водоотливных установок надлежит предусматривать в блоке с камерой центральной подземной электроподстанции установки средств 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.

6.6.2

Размеры камер водоотливных установок определяют исходя из количества насосных агрегатов и 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 выступающих частей насосного агрегата до ближайшей стены камеры необходимо предусматривать:

по длине камеры со стороны водотрубного ходка - не менее его ширины, а с противоположной стороны - не менее длины платформы для перевозки оборудования и зазора 400 мм; 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 со стороны рельсового пути до выступающих частей насосных агрегатов и стенки камеры и не менее 500 мм от выступающих частей насосного агрегата до противоположной стены.

6.6.3

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, чтобы места, доступные для проникновения воды к токоведущим частям электрооборудования, были на высоте не менее 1000 мм от головок рельсов околоствольного двора (у ствола).

6.6.4

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.

6.6.5

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 ходков.

6.6.6

Наклонный водотрубный ходок, соединяющий незаглубленную камеру главной водоотливной установки с наклонным стволом следует располагать 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.

6.6.7

В незаглубленных камерах водоотливных установок при числе насосных агрегатов не более трех надлежит предусматривать 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.