Глава 3. Разработка пластов под водными объектами

Глава 3
Разработка пластов под водными объектами

§ 164. Проекты строительства и реконструкции шахт должны содержать мероприятия по защите шахт от проникновения поверхностных и подземных вод и вод затопленных выработок. Защитные мероприятия должны производиться при строительстве и эксплуатации шахт с учетом развития горных работ смежных шахт.

Водозащитные работы в зависимости от гидрогеологических условий месторождения должны производиться за 1-2 года до начала строительства шахт. К сдаче шахты в эксплуатацию и началу очистных работ в выемочном поле поверхностные воды должны быть отведены, затопленные выработки и водоносные горизонты надугольной толщи сдренированы до безопасных величин, определяемых в зависимости от конкретных гидрогеологических условий, а уровень воды в подугольных горизонтах понижен на 2-3 м по отношению к рабочему горизонту, за исключением участков, где напор на почву угольного пласта является безопасным из-за наличия водоупорных пород значительной мощности.

§ 165. На каждой шахте в соответствии с проектом должны составляться годовые и квартальные планы очередности проведения работ по защите шахт от воды, утверждаемые производственным объединением (комбинатом).

§ 166. Мероприятия по защите шахт от проникновения поверхностных вод, в том числе и по предотвращению прорывов воды в шахты через провалы, образовавшиеся вследствие наличия горных разработок, ежегодно утверждаются главным инженером шахты.

Мероприятия должны предусматривать:

а) полную засыпку провалов, заиливание трещин глиной и устройство желобов или прокладку труб для пропуска воды через провалы;

б) отвод от провалов дождевых и паводковых вод путем устройства дамб, нагорных канав, желобов;

в) откачку воды по мере появления ее в провалах за границу водозащитных сооружений - за дамбу, в нагорную канаву;

г) дренирование воды из провалов, расположенных в местах водопроводящих пород (галечников и т.п.), путем бурения скважин в подготовительные выработки;

д) аккумулирование паводковых вод в водоемах, сооружаемых на пути к провалам, и равномерный отвод из них воды в водотоки.

§ 167. В зависимости от геологического строения и гидрогеологических условий месторождения для защиты выработок и отдельных участков от подземных вод следует применять:

а) водопонижающие скважины, оборудованные глубинными насосами;

б) сквозные и забивные фильтры и иглофильтровые установки;

в) водопоглощающие скважины на водоносные горизонты, воды которых не используются для питьевого водоснабжения и не обводняют угольный пласт;

г) водопонижающие шурфы и колодцы;

д) восстающие и передовые скважины;

е) дренажные канавы и щели.

§ 168. Конструкции водопонижающих и водопоглощающих скважин и сквозных фильтров определяются количеством водоносных горизонтов, литологическим составом пород и ожидаемым притоком воды в дренажные выработки.

Для увеличения притока воды в дренажные выработки следует применять: промывку скважин, обработку соляной кислотой, торпедирование.

§ 169. Контроль за уровнем подземных вод должен производиться геологической службой шахты ежемесячно по водопонижающим и наблюдательным скважинам, местонахождение и количество которых устанавливаются проектом защиты шахт от воды. Расположение скважин должно обеспечивать возможность ежеквартального построения карт гидроизогипс по каждому дренируемому водоносному горизонту.

§ 170. Схема расположения восстающих дренажных скважин определяется проектом, утверждаемым главным инженером шахты.

Расстояние между восстающими скважинами принимается в зависимости от мощности (напора) водоносного горизонта и мощности водоупора над кровлей выработок. При мощности водоупора менее 10 м в местах повышенной обводненности расстояние между восстающими скважинами следует принимать не более 5-10 м, а при мощности его более 10 м - не более 30-50 м. В неустойчивых породах скважины должны закрепляться обсадными трубами и оборудоваться фильтрами.

При наличии в почве угольного пласта напорных водоносных горизонтов рекомендуется закладывать разгрузочные скважины или иглофильтры.

§ 171. В местах понижения гипсометрии пласта и скопления воды необходимо предусматривать перекачные насосы и колодцы емкостью не менее 5 .

Отставание водоотводной канавы от забоя выработки не должно превышать 30 м.

§ 172. Ежемесячно геологическая служба должна контролировать эффективность работы дренажных устройств путем замера напора, дебита и температуры воды. Все водопонижающие и водоотливные установки, а также места водопроявлений в шахте должны быть нанесены на планы горных работ. Не реже 1 раза в год должны отбираться пробы воды на химический и бактериальный анализы из всех пунктов водоотлива и водопонижающих скважин.

§ 173. Разработка пластов под водными объектами должна производиться по специальному проекту. В тех случаях, когда ожидается большое увеличение притока воды в шахту, вопрос об отработке пластов следует решать с учетом безопасности и экономической целесообразности.

При заполнении нового водоема над отработанными пластами или шахтными полями, с которыми связаны горные выработки действующей шахты, необходимо принимать меры против возможного скопления в отработанных горизонтах и старых выработках дренируемой воды, т.е. либо обеспечивать ее свободный сток к шахтной водоотливной установке, либо возводить в соединительных выработках надежные перемычки, оборудованные средствами для постоянного спуска воды к водоотливной установке.

§ 174. Выемка угля под водными объектами по возможности должна производиться в периоды года, когда водотоки пересыхают или имеют минимальный уровень воды. До начала подработки водных объектов водоотливные средства шахты должны быть подготовлены к откачке ожидаемого притока воды.

§ 175. Проект, составляемый в соответствии с вышеизложенными требованиями, должен содержать:

1) пояснительную записку, в которой приводятся:

а) сведения, характеризующие геологическое строение, тектонику, гидрогеологические и другие особенности пород в районе затопленных выработок;

б) сведения о местоположении и размерах затопленных выработок, объеме и напоре воды в них, о достоверности определения контуров выработок, о составе воздуха выше зеркала воды, а также данные о горных и разведочных выработках в зоне возможного прорыва воды;

в) перечень проектируемых мероприятий, а также режима намечаемых горных и разведочных работ в пределах зон возможного проникновения воды, обоснование и расчеты этих мероприятий;

2) соответствующие выкопировки из графической маркшейдерской и геологической документации, дополненные изображениями: проектируемых барьерных и предохранительных целиков; границ безопасного ведения горных работ; выработок (разведочных и горных) для спуска или откачки воды; участков намечаемых горных работ вблизи и в пределах зон возможного прорыва воды;

3) протоколы опроса или письменные пояснения лиц, участвовавших в горных работах, проводившихся в ныне затопленных выработках (при наличии таких материалов).

Материалы проекта подписываются главным инженером, главным маркшейдером и главным геологом шахты.

Утверждение проекта, а также изменений и дополнений к нему производится главным инженером производственного объединения (комбината).

§ 176. Главный маркшейдер и главный геолог шахты до составления проекта обязаны проверить полноту и правильность нанесения на планы горных работ контуров затопленных выработок, а также устьев шахтных стволов, шурфов, скважин, провалов и породных отвалов на земной поверхности.

Главный маркшейдер производственного объединения (комбината) должен проверить правильность отражения в проекте взаимоположения действующих и затопленных выработок, правильность расчетов и построений границ безопасного ведения горных работ, барьерных и предохранительных целиков.

§ 177. Ширина барьерных целиков для пластов мощностью до 3,5 м с углом падения до 30° определяется по формуле

d = 5m + 0,05Н + 0,002l,

где d - ширина целика, м;

m - вынимаемая мощность пласта, м;

Н - расстояние по вертикали от земной поверхности до барьерного целика, м;

l - суммарная протяженность подземных теодолитовых ходов (считая от начальных маркшейдерских точек), используемых для определения контура затопленных выработок и построения границ барьерного целика, м.

Ширина барьерного целика должна быть не менее 20 м. Для пластов мощностью более 3,5 м и для пластов с углом падения более 30° барьерные целики, как правило, не оставляют, а производят спуск или откачку воды с соблюдением требований ПБ.

Для Донецкого бассейна допускается оставление барьерных целиков при углах падения пластов более 30°; ширина таких целиков принимается равной:

а) d + 20 м - для целиков, вытянутых по простиранию, при углах падения пластов от 45 до 70°. При углах падения более 70° целики не оставляются;

б) d + 10 м - для целиков, вытянутых по падению, при углах падения пластов от 45 до 90°.

При углах падения пластов от 30 до 45° ширина барьерных целиков определяется интерполированием.

Для других угольных бассейнов оставление барьерных целиков в пластах мощностью более 3,5 м и в пластах с углом падения более 30° допускается только при благоприятных геологических и горнотехнических условиях и при наличии соответствующего заключения ВНИМИ. Ширина барьерных целиков при этом должна превышать ширину, предусмотренную для пластов мощностью до 3,5 м и для пластов с углом падения до 30°, и в каждом случае должна быть обоснована.

§ 178. Границы безопасного ведения горных работ должны быть запроектированы от контура затопленных выработок на расстоянии, превышающем ширину барьерного целика, рассчитанного для данных горно-геологических условий. Это расстояние устанавливается в каждом отдельном случае в зависимости от степени достоверности (погрешности) изображенного на плане контура затопленных выработок.

§ 179. Предохранительные целики в пластах под затопленными выработками и над ними (ниже уровня воды) строятся так же, как под наземными водоемами в соответствии с действующими для данного бассейна (месторождения) правилами (указаниями) по охране сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок. При этом в охраняемую площадь включаются затопленные выработки и барьерный целик или участок пласта до границы безопасного ведения горных работ.

В пластах, расположенных над затопленными выработками, границей предохранительного целика по восстанию пласта служит уровень воды в затопленных выработках.

Примечание. В Донецком бассейне при построении предохранительных целиков под затопленными выработками угол сдвижения принимается равным , где - угол падения пласта.

§ 180. Междушахтные барьерные целики рассчитываются и строятся так же, как и барьерные целики у затопленных выработок. В этих случаях величина l означает суммарную протяженность маркшейдерской съемки от стволов смежных шахт к барьерному целику.

§ 181. Организация, производящая буровые работы, обязана отражать на топографических планах и в каталогах координат местоположение устьев, забоев и пересечений угольных пластов и выработок всеми буровыми скважинами. Один экземпляр геологического отчета подлежит хранению в эксплуатационном (шахтостроительном) производственном объединении (комбинат), который обязан сообщить шахтам все относящиеся к ним геологоразведочные данные.

Принятие геологических отчетов, не содержащих указанных выше каталогов координат, а также копий актов тампонирования скважин, не допускается.

§ 182. Под незатампонированными или некачественно затампонированными скважинами границы барьерных целиков строятся в плоскости пласта в виде окружности. В пластах, пересеченных скважиной, за центр окружности принимается место пересечения пласта скважиной, а в остальных - место пересечения пласта нормалью, проведенной к нему из забоя скважины.

Радиус окружности принимается равным ширине барьерного целика, рассчитанной согласно § 177 ПТЭ.

При отсутствии данных об искривлении скважин за центр барьерного целика принимается устье скважины, а радиус окружности увеличивается (если отсутствуют другие данные) при пологом и наклонном залегании пород на (0,08-0,14) Н, где Н - глубина (по вертикали) от устья скважины до пласта.

§ 183. Ведение горных работ в пределах барьерных целиков допускается только по проекту, составленному на основе соответствующей геологоразведочной и маркшейдерской документации и утвержденному главным инженером шахты. Проект должен содержать:

1. Пояснительную записку, в которой приводятся:

а) сведения, характеризующие геологическое строение, тектонику, гидрогеологические и другие особенности пород в районе скважины;

б) сведения о диаметре и глубине скважины, о пересеченных ею обводненных породах и затопленных выработках, о тампонаже скважины;

в) сведения, характеризующие местоположение скважины в угольном пласте;

г) расчет барьерного целика;

д) расчет ожидаемого притока воды из скважины;

е) характеристику пропускной способности водоотводных канав пo выработкам до водосборников и сведения о производительности шахтного водоотлива;

ж) мероприятия по обеспечению безопасности при вскрытии скважины.

2. Соответствующие выкопировки из графической маркшейдерской и геологической документации, дополненные изображением барьерного целика и объектов, относящихся к проектируемым мероприятиям по вскрытию скважины; разрез скважины с изображением обсадных труб, тампонажных пробок и др.

§ 184. Разработка участков, опасных по прорывам глины, должна производиться по проектам, разработанным в соответствии с требованиями § 554-558 ПБ и инструкциями по предотвращению прорывов глины в горные выработки, утвержденными главными инженерами производственных объединений (комбинатов) и согласованными с органами госгортехнадзора и ВНИМИ.

§ 185. Планом ликвидации аварий, а также проектами должны быть предусмотрены пути вывода людей на случай неожиданного прорыва воды. Пути вывода людей должны быть освещены, содержаться в исправности и не загромождаться. По стенке выработки со стороны свободного прохода для людей на высоте 1-1,5 м должен быть натянут канат или устроены направляющие перила.