Экономическая оценка горных мер защиты объектов

Основным показателем эффективности горных мер защиты объектов k _э является разность себестоимости добычи угля при применении горных мер защиты С _мз и при добыче угля по базовому варианту C _б.

k _э = С _мз – C _б. (14)

Общая эффективность добычи угля достигается, если разность между себестоимостью C и свободной ценой реализации продукции Ц обеспечивает не только покрытие производства, но и позволяет развивать производство и решать социальные вопросы.

При оценке себестоимости добычи в условиях применения горных мер защиты объектов необходимо учитывать следующие факторы и показатели: изменение объема добычи вследствие ограничения скорости проходки выработок и изменения их параметров, изменение объема проходки вскрывающих и подготовительных выработок и их поддержания, строительство закладочного комплекса (при необходимости), изготовление и доставка закладки в выработанное пространство, затраты на рекультивацию поверхности, расходы на ремонт и восстановление подрабатываемых объектов.

При оценке себестоимости добычи по базовому варианту необходимо учитывать следующие факторы и показатели: изменение объема добычи вследствие необходимости перехода горных работ на другие участки или оставления предохранительных целиков, изменение объема проходки и поддержания вскрывающих и подготовительных выработок, перемонтажа оборудования, необходимость более раннего введения в строй новых участков (горизонтов), уменьшение сроков эксплуатации действующих участков (горизонтов), рекультивацию поверхности, расходы на ремонт и восстановление подрабатываемых объектов, расходы, связанные с рекультивацией или закрытием шахты.

 

 

Приложение 6

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗНОСА КАМЕННЫХ СТЕН ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

С ТРЕЩИНАМИ ПРИ НАТУРНОМ ОБСЛЕДОВАНИИ

 

Определение износа проводится на основании визуально-инструментального обследования наружных стен здания.

Визуально-инструментальное обследование стен заключается в измерении всех трещин по двум-четырем горизонтальным сечениям (обрез цоколя, карниз, промежуточные междуэтажные пояса). Фиксируются все трещины, пересекающие выбранные горизонтальные сечения. Раскрытие трещин по обрезу цоколя измеряется стальной линейкой и микроскопом отсчетного типа, прозрачным трафаретом, измерительным клином (мм) с точностью до 0,5 мм. Трещины, находящиеся в местах, недоступных для непосредственного измерения (карниз, междуэтажные пояса), оцениваются визуально (с помощью бинокля) из сравнения с измеренными непосредственно.

Результаты замеров оформляются в виде суммы k цепочек размеров (раскрытия) трещин (мм) по выбранным сечениям:

(мм); (1)

(мм); (2)

(мм), (3)

где m ₁, m ₂,..., m_k - количество трещин, пересекающих выбранное сечение.

Определяется удельная ширина трещин по зданию:

(мм/м), (4)

где L - периметр стен здания по внешней грани, м;

k - количество выбранных горизонтальных сечений.

Износ здания (в процентах) определяется по формуле:

И _ст = 12(d_уд×10)^1/2 (%). (5)

 

Пример. Требуется определить износ стен кирпичного здания, трещины в которых показаны на рисунке.

Для измерения выбраны три горизонтальных сечения цоколь, карниз и уровень перекрытия над первым этажом (соответствует низу балконных дверей).

В результате измерений и оценки ширины трещин получены цепочки размеров по трем выбранным сечениям.

Цоколь

Sd_ц = 0,5 + 0,5 + 1 + 1 + 0,5 + 0,5 + 0,5 + 1 + 1 + 1 + 1 + 0,5 + 0,5 + 1 = 10,5 (мм).

Перекрытие

Sd _n =0,5 + 0,5 + 0,5 + 1 + 2 + 0,5 + 1 + 1 + 1 + 2 + 0,5 + 0,5 + 3 + 2 + 3 + 0,5 + 0,5 + 1 = 21 (мм).

Карниз

Sd _k = 4 + 2 + 2 + 2 + 0,5 + 3 + 1 + 1 + 1 + 0,5 + 5 + 1 + 4 + 1 + 2 + 1 + 1 + 1 = 33 (мм).

(мм/м),

И _ст = 12 = = 20,8%.

 

 

Трещины в наружных стенах здания

 

Приложение 7

 

ОЖИДАЕМЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

ПРИ ПОДРАБОТКЕ

 

Расчетный показатель деформаций D l при этажности зданий и износе стен, %	Максимальное раскрытие трещины dmax, мм	Повреждения
1-3-й этажи	4-5-й этажи	стен	перегородок	перекрытий (потолков и несущих конструкций)	полов	окон и дверей
До 25	Более 25	До 25	Более 25
0-30	0-10	0-60	0-20	0-3	Трещины вертикальные и косые в междуэтажных поясах и частично в простенках. Большинство (70%) всех трещин - раскрытием до 1,5 мм	Небольшие (до 3 мм) трещины в местах примыкания к капитальным стенам. Небольшое (до 10% общей площади всех перегородок) появление диагональных трещин шириной до 3 мм	Трещины шириной до 2 мм по контуру потолков в месте их примыкания к стенам и перегородкам с шелушением и осыпанием побелки (в 20% общего количества помещений в здании)		Небольшие перекосы окон и дверей (15% от общего количества)
30-60	10-20	60-90	20-70	3-6	Трещины вертикальные и косые в междуэтажных поясах и частично в простенках. Большинство (70%) всех трещин раскрытием до 2 мм. Отход капитальных стен от перегородок с образованием щелей до 8-10 мм	Характер трещин сохраняется (см. предыдущую стадию). Трещины до 3-4 мм.	Кроме трещин по контуру потолков (до 3 мм), возникают трещины в местах стыков плит или щитов перекрытий с осыпанием побелки, а также косые волосные трещины в штукатурке (в 30% от общего количества помещений в здании). В случае большого намета и низкого качества штукатурных работ возможно, в редких случаях, отслоение штукатурки вдоль трещин		Небольшие перекосы окон и дверей (25% от общего количества)
60-120	20-80	90-150	70-110	6-12	Трещины вертикальные и косые в междуэтажных поясах и частично в простенках. 70% всех трещин раскрытием до 4 мм. Вдоль трещин возможны сколы некачественной штукатурки	Трещины в местах примыкания к капитальным стенам до 15 мм. Примерно в 20% общего количества помещений перегородки поражены косыми трещинами 3-4 мм. По трещинам наблюдаются сколы некачественной штукатурки	Трещины до 10 мм по контуру потолков и в стыках плит или щитов перекрытий с отслоением штукатурки. Косые (диагональные) трещины раскрытием 5-6 мм. В редких случаях наблюдаются отслоения штукатурки площадью до 1 м2. Поражены трещинами потолки в 80% от общего количества помещений	В местах примыкания к капитальным стенам возникают щели. Отставание плинтусов от стен	Перекос окон и дверей (35% от общего количества)
120-150	80-150	150-190	110-170	12-18	Новых трещин, по сравнению с предыдущей стадией, почти не появляется. 70% всех трещин раскрытием до 5 мм	Характер трещин не изменяется в сравнении с предыдущей стадией. Ширина трещин на примыкании к капитальным стенам может достигнуть 25 мм	В 30% от общего количества помещений может наблюдаться расстройство потолков с отслоением штукатурки. В остальных комнатах раскрытие трещин до 3 мм с шелушением побелочных слоев и редкими случаями отслоения штукатурки вдоль трещин	Может иметь место отход капитальных стен до 25 мм. В некоторых помещениях наблюдается расстройство и пучение полов	Перекосы окон и дверей (80% от общего количества)
150-170	150-170	190-220	170-220	18-24	Новых трещин почти не возникает, 70% всех трещин раскрытием до 5-6 мм. Вывалы штукатурки вдоль самых широких трещин	Характер не изменяется. Ширина трещин на примыкании к капитальным стенам 25-30 мм	В 50% от общего количества помещений сильное расстройство потолков с массовым обрушением штукатурки. В остальных помещениях трещины раскрытием до 3 мм, с шелушением побелочных слоев и редкими случаями вывалов штукатурки вдоль трещин	Расстройство и пучение полов. Отход капитальных стен до 50 мм	Сильные перекосы окон и дверей (80% от общего количества)
170-180	170-180	220-240	220-240	24-30	Характер трещин остается аналогичным предыдущей стадии. 70% всех трещин раскрытием до 6-8 мм	Характер повреждений остается прежним. Ширина трещин на примыкании к капитальным стенам достигает 50 мм	Характер повреждений потолков остается прежним. Массовые обвалы штукатурки. Возможны обрушения несущих конструкций: щитов наката, плит перекрытий	Отход плинтусов от капитальных стен до 80 мм. Сильное расстройство и пучение полов	Характер повреждений остается прежним

 

 

Приложение 8

 

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА КРЕПОСТИ ТОЛЩИ КОРЕННЫХ ПОРОД НА НЕИЗУЧЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

 

1. Для определения коэффициента крепости толщи коренных пород необходимы данные о прочности при одноосном сжатии отдельных литологических разностей, слагающих покрывающую пласты толщу.

2. Прочность пород при одноосном сжатии s_сх (МПа) определяется по результатам испытаний образцов, изготовляемых из отобранных проб пород - буровым керном из скважин, пробуренных с дневной поверхности. Отбор проб должен производиться в соответствии с ГОСТ 21153.0-75.

3. Местоположение скважин на исследуемой площадке и количество их выбираются с таким расчетом, чтобы покрывающая пласты толща на участках опробования содержала все типичные литологические разности, залегающие в пределах этой площади: мощность опробуемой толщи должна соответствовать максимальной (перспективной) глубине горных работ, но не более 500 м (считая от контакта коренных пород с наносами).

4. Изготовление и испытание образцов породы и определение предела прочности при одноосном сжатии выполняется по методикам, предусмотренным стандартами: ГОСТ 21153.2-84, ГОСТ 24941.2-86 или ГОСТ 21153.1-75 (в зависимости от технической возможности). Коэффициент крепости каждого опробованного слоя горной породы определяется по формуле:

f _л = 0,1s_сх (с округлением до целого числа). (1)

Если слой породы опробован в нескольких точках (например, у верхнего и нижнего контактов и в середине), вычисляется среднее значение s_сх.

5. По полученным значениям f _л для каждого слоя породы определяются средние взвешенные по мощности слоев значения коэффициентов крепости для двух групп литологических разностей:

а) песчаники совместно с известняками и другими породами, имеющими близкие к ним значения s_сх (например, крепкие конгломераты, гравелиты и др.)

; (2)

б) алевролиты (песчаные сланцы) совместно с аргиллитами (глинистыми сланцами) и другими породами, имеющими близкие к ним значения s_сх (например, углистые сланцы, уголь и др.)

, (3)

где и - мощность опробованных слоев соответственно песчаников (известняков) и алевролитов (аргиллитов).

6. Коэффициент крепости f для опробованной толщи коренных пород находится по формуле:

, (4)

где f _п и f _а- коэффициенты крепости пород групп "а" и "б" соответственно из формул (2) и (3); 30 и 70 - принятое для расчетного геологического разреза содержание пород групп "а" и "б" (%).

 

 

Приложение 9

 

НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ СДВИЖЕНИЯ Β¢ И g¢

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Общие положения

2. Определение границ зон влияния подземных разработок и продолжительности процесса сдвижения

3. Условия безопасной выемки угля в зонах влияния на здания, сооружения, шахтные стволы и меры их охраны

4. Расчетные, допустимые и предельные показатели деформаций земной поверхности для подрабатываемых зданий, сооружений и коммуникаций

5. Условия выемки угля под лесонасаждениями, сельскохозяйственными угодьями и породными отвалами

6. Условия выемки угля под водными объектами

7. Параметры процесса сдвижения

7.1. Восточный Донбасс (шахты по "Ростовуголь" и "Гуковуголь")

7.2. Кузнецкий бассейн

7.3. Челябинский бассейн

7.4. Кизеловский бассейн

7.5. Буланашское месторождение

7.6. Воркутинское, Воргашорское, Юньягинское и Хальмерюское месторождения Печерского бассейна

7.7. Интинское месторождения Печорского бассейна

7.8. Месторождения Приморского края

7.9. Подмосковный бассейн

7.10. Месторождения с неизученным или с недостаточно изученным характером процесса сдвижения горных пород

8. Правила построения предохранительных целиков

9. Примеры построения предохранительных целиков и выбора мер охраны

Пример 1. Построение предохранительного целика для отдельно стоящего здания

Пример 2. Построение предохранительных целиков для охраны промплощадки шахты

Пример 3. Построение предохранительного целика для охраны железной дороги МПС общего пользования

Пример 4. Построение предохранительных целиков для охраны двух глубоких вертикальных шахтных стволов с копрами и зданиями подъемных машин

Пример 5. Построение предохранительного целика для охраны наклонного шахтного ствола

Пример 6. Построение предохранительных целиков в свите пластов на большой глубине для охраны производственного здания

Пример 7. Построение предохранительного целика для отдельно стоящего здания, расположенного над крылом синклинальной складки

Пример 8. Построение предохранительного целика под ручьем

Пример 9. Построение предохранительных целиков для охраны вертикальных стволов, зданий и сооружений промплощадки шахты при сдвижении пород по напластованию

Приложение 1 Методика расчета сдвижения и деформаций земной поверхности

1. Основные понятия, термины и обозначения параметров сдвижения земной поверхности

2. Условия применения методики расчета

3. Классификация запасов и методы прогноза вероятных сдвижений и деформаций при перспективном планировании горных работ

4. Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций при отсутствии сдвижения пород лежачего бока

5. Расчет сдвижений и деформаций при наличии сдвижения пород лежачего бока

6. Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности при залегании пород в синклинальных складках

7. Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности в зонах влияния дизъюнктивных нарушений

8. Расчет ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности с использованием данных наблюдений

9. Примеры расчета сдвижений и деформаций земной поверхности

Приложение 2 Горные меры охраны подрабатываемых сооружений и природных объектов

Приложение 3 Классификация конструктивных мер защиты зданий и сооружений (известные предложения)

Приложение 4Прогноз водопритоков в шахты при ведении очистных горных работ

Приложение 5 Экономическая оценка мер защиты объектов

Приложение 6 Определение износа каменных стен гражданских зданий с трещинами при натурном обследовании

Приложение 7 Ожидаемые повреждения конструкций гражданских зданий при подработке

Приложение 8 Методика определения коэффициента крепости толщи коренных пород на неизученных месторождениях

Приложение 9 Номограмма для определения углов сдвижения β¢ и g¢