Действующий
при проектировании системы защиты с внешними водопонизительными или противофильтрационными устройствами необходимо предусматривать мероприятия, обеспечивающие опережающее разработку карьера (разреза) развитие понижения уровня подземных вод. При проектировании системы защиты горных выработок без внешних устройств - готовность средств для проведения необходимых мероприятий и выполнения необходимых устройств в процессе разработки карьера (разреза);
в период строительства карьера (разреза) - последовательный ввод в действие дополнительных сооружений и устройств и проведение необходимых мероприятий, предусмотренных проектной документацией (см. 4.10-4.13);
к моменту сдачи карьера (разреза) в эксплуатацию - готовность сооружений и устройств, обеспечивающих защиту горных выработок, до достижения полной проектной производительности карьера (разреза), в том числе готовность запроектированной системы регулирования поверхностного стока, дренажа, стационарного водоотлива и водоотвода рудничных вод;
в процессе эксплуатации карьера - последовательный ввод в действие сооружений и устройств и проведение мероприятий, запроектированных в системе защиты и обеспечивающих постоянное опережение по отношению к горным работам развития понижения уровня подземных вод или противофильтрационных устройств на срок, предусмотренный в проектной документации.
4.15 В проектной документации защиты подземных выработок в зависимости от местных условий в пределах шахтного поля следует предусматривать использование:
вертикальных, горизонтальных и наклонных (восстающих и нисходящих) самоизливающихся скважин, забуриваемых, залавливаемых (или забиваемых) из самих защищаемых выработок, дренажных выработок из специальных ниш и камер;
сквозных сбросных скважин, забуриваемых с поверхности и сбиваемых с самими защищаемыми или дренажными выработками;
скважин, оборудованных насосами и устраиваемых с поверхности или из подземных выработок; иглофильтров в подземных выработках; противофильтрационных завес (тампонажа горных пород);
соответствующих сооружений и мероприятий для регулирования поверхностного стока, включая воды, скапливающиеся в мульдах сдвижения земной поверхности.
Во всех случаях в проектах защиты подземных выработок должны предусматриваться устройства и установки для водоотлива и отвода откачиваемых вод к местам их сброса.
Примечание - Система регулирования поверхностного стока при необходимости должна охватывать территорию и вне шахтного поля в пределах, устанавливаемых проектом.
4.16 В случаях непосредственной угрозы прорывов в подземные выработки воды и горных пород, в частности когда над кровлей полезного ископаемого залегают нескальные водоносные горизонты, допускается предусматривать в проектной документации внешахтные водопонизительные системы и противофильтрационные завесы, устраиваемые в соответствии с требованиями 4.10-4.13.
Допустимую величину притока воды в подготовительные и очистные выработки на месторождениях полезных ископаемых следует принимать исходя из опыта строительства и эксплуатации шахт в аналогичных условиях.
4.17 При проектировании защиты горных выработок, проходящих в водоносной толще, из которой ожидаются значительные притоки воды, допускается при надлежащем обосновании предусматривать создание в пределах шахтного поля специальных дренажных горизонтов, располагая дренажные выработки ниже основных откаточных горизонтов.
4.18 При проектировании защиты горных выработок необходимо учитывать, что проходку их в неосушенных породах следует предусматривать с опережающим бурением и соблюдением требований 4.15, а в необходимых случаях - с предварительным замораживанием горных пород или с применением щитового способа.
4.19 При проектировании выполняемой в несколько этапов системы защиты подземных выработок необходимо предусматривать:
до начала проходки стволов - ввод в действие сооружений и устройств по регулированию поверхностного стока, ограждающих площадки шахтных стволов, бурение опережающих контрольно-разведочных скважин на всю глубину ствола, готовность наружных стволовых противофильтрационных завес или водопонизительных систем, если они предусмотрены проектной документацией, готовность предварительного тампонажа горных пород;
до начала проходки подготовительных выработок - ввод в действие водоотливной установки у шахтного ствола (допускается предусматривать проходку подготовительных выработок при действии временной насосной станции, рассчитанной на ожидаемый приток в период до готовности запроектированной стационарной насосной станции), ввод в действие зумпфовых и перекачивающих насосных станций и внешахтных водопонизительных систем, если они предусмотрены проектной документацией;
в период проходки подготовительных выработок - последовательный ввод в действие дополнительных сооружений и устройств и проведение необходимых мероприятий, предусмотренных проектной документацией (см. 4.16-4.18);
к моменту начала очистных работ - обеспечение понижения уровня подземных вод, готовность сооружений и устройств, обеспечивающих защиту подземных выработок до достижения полной проектной производительности предприятия, в том числе готовность стационарных подземных насосных станций и системы регулирования поверхностного стока и водоотвода;
в процессе эксплуатации предприятия - дальнейший последовательный ввод в действие запроектированных сооружений и устройств и проведение мероприятий, обеспечивающих постоянное опережающее (по отношению к горным работам) развитие понижения уровня подземных вод или соответствующих противофильтрационных устройств на срок, определяемый проектной документацией.
5.1 Водопонижение следует проектировать с применением открытых и вакуумных водопонизительных скважин, иглофильтров, пластовых, трубчатых и траншейных дренажей, подземных дренажных выработок.
5.2 Требуемую величину снижения напоров в водоносных горизонтах следует определять из условия сохранения устойчивости пород, окружающих выработки, и предотвращения прорыва в них подземных вод.
5.3 При проектировании водопонижения с применением внешней водопонизительной системы, защищающей открытую выработку, уровень подземных вод должен быть понижен по возможности ниже ее дна на величину, определяемую расчетным повышением уровня воды за время аварийного отключения водопонизительной системы.
При невозможности понижения уровня подземных вод ниже дна открытой выработки, в частности при пересечении ею водоупорных слоев, необходимо исходить из практически достижимой глубины водопонижения в каждом водоносном горизонте и предусматривать дополнительные внутрикарьерные устройства и мероприятия согласно 4.9.
5.4 При проектировании водопонижения с применением внешахтных водопонизительных устройств, защищающих подземные горные выработки в водоносных породах, не отделенных водоупором от вышележащих водоносных пород, пониженный уровень подземных вод должен находиться ниже подошвы защищаемых подземных выработок на глубину, соответствующую требованиям 5.3.
При наличии водоупора (горных пород с коэффициентом фильтрации менее 0,001 м/сут), отделяющего толщу пород, в которых проектируются подземные выработки, от вышележащего водоносного горизонта, понижение уровня подземных вод в этом горизонте, как правило, следует назначать с учетом соблюдения условия
При соблюдении условия (1) обводнение нижележащего водоносного горизонта за счет перетекания подземных вод из вышележащего (на водоупоре), можно не учитывать.
При этом остается в силе требование понижения уровня подземных вод в толще пород, где располагаются подземные горные выработки, ниже их подошвы.
При невозможности понижения уровня подземных вод ниже подошвы горных выработок с помощью внешахтных водопонизительных устройств допускается при соответствующем обосновании использовать их для практически достижимого водопонижения, предусматривая в пределах шахтного поля мероприятия и устройства согласно 4.15.
5.5 Необходимое время для достижения требуемого понижения уровня подземных вод, распространение депрессии и развитие водопонизительной системы должны определяться соответственно схеме горных работ и гидрогеологическому обоснованию.
5.6 Схематизация природных условий для расчета водопонижения должна отражать действительные гидрогеологические условия, геологическое строение толщи и характеристики слагающих ее слоев.
5.7 При расчете водопонижения приток подземных вод к водопонизительной системе следует определять исходя из основного линейного закона ламинарной фильтрации, выражаемого в общем виде формулой
Основные расчетные формулы и таблицы для определения притоков к водопонизительной системе приведены в приложении А.
При необходимости применения водопонижения в водоносных горизонтах, сложенных породами, отличающимися высокими фильтрационными свойствами (крупнообломочными, сильнотрещиноватыми и закарстованными), расчет водопонижения допускается основывать на опытных данных и уточнять в процессе поэтапного выполнения системы защиты, основываясь на результатах наблюдений за уровнями подземных вод в наблюдательных скважинах.
5.8 Для условий повышенной сложности (неоднородного фильтрационного потока, сложных очертаний контуров питания и водопонижения и т.п.) расчет водопонизительных систем следует производить с использованием численного моделирования, а также инженерно-расчетных программ и программных комплексов или других методов.
5.9 Конструкции водопонизительных и наблюдательных скважин и дренажей следует принимать в соответствии с указаниями приложения Б.
5.10 Открытые (сообщающиеся с атмосферой) водопонизительные скважины следует предусматривать, как правило, для снижения уровня (или напора) подземных вод в нескальных породах с коэффициентом фильтрации не менее 2 м/сут и во всех других случаях, когда их эффективность подтверждается опытными данными.