Основные принципы выполнения подземных съемок.

Раздел 3. Маркшейдерские работы при подземных разработках

Тема 3.1. Маркшейдерские работы при подземных разработках

Общие сведения о подземных маркшейдерских съемках.

Подземной маркшейдерской съемкой называется совокупность пространственно-геометрических измерений и вычислений, имеющих своими целями:

а) графическое изображение на планах, вертикальных проекциях и разрезах горных выработок, проходимых в недрах, формы залегания полезного ископаемого и геометрии распределения его свойств;

б) решение различных геометрических задач, возникающих при разведке, строительстве горного предприятия и эсплуатации месторождения.

Подземные горные выработки расположены на различных горизонтах и недоступны общему зрительному восприятию человеком. Эти выработки связаны как между собой, так и с объектами, расположенными на земной поверхности. Следовательно, для увязки работ, выполняемых на различных горизонтах и на земной поверхности, подземные маркшейдерские съемки обязательно должны быть выполнены в единой и принятой для съемки поверхности системе координат JC, у, z.

Объектами подземных маркшейдерских съемок являются:

-капитальные, подготовительные, нарезные и очистные горные выработки;

-водоотливные, вентиляционные, противопожарные устройства и сооружения, транспортные пути;

-элементы геологического строения месторождения, т. е. видимые контакты пород и полезного ископаемого, тектонические нарушения, места взятия проб, устья разведочных выработок и т. д.

Подземные маркшейдерские съемки подразделяют на следующие виды.

Соединительные съемки (горизонтальные и вертикальные) предназначены для установления геометрической связи съемок, выполненных на земной поверхности и в подземных горных выработках. Производство данных видов съемок позволяет решить задачу передачи дирекционных углов и пространственных координат х, у, z с поверхности в горные выработки, что обеспечит построение планов поверхности и подземных горных выработок в единой системе координат, принятой на поверхности.

Подземные горизонтальные съемки осуществляют для создания в капитальных горных выработках подземных маркшейдерских опорных сетей и развития на их основе съемочных сетей в подготовительных, нарезных и очистных выработках.

Съемки контуров капитальных, подготовительных, нарезных и очистных горных выработок для составления различных маркшейдерских планов подземных горных работ.

Вертикальные съемки в горных выработках предназначены для определения высот пунктов опорных и съемочных сетей, а также построения профиля транспортных путей.

Замеры горных выработок проводят для определения объема выполненных горных работ, ведения учета запасов полезного ископаемого и т. д.

Основные принципы выполнения подземных съемок.

При подземной маркшейдерской съемке руководствуются следующими основными принципами:

1. Съемка должна вестись от общего к частному, что уменьшает возможность накопления неизбежных ошибок измерений и повышает точность.

Как известно, такой же принцип положен в основу топогеодезических работ на земной поверхности, где вначале создается триангуляция, на основе которой развивается полигонометрия (или аналитические сети), и лишь после этого производится съемка рельефа и подробностей. В соответствии с этим принципом в основных выработках прокладываются более точные теодолитные ходы, создающие скелет будущего плана. На основе этих ходов во второстепенных горных выработках прокладываются менее точные теодолитные ходы. От пунктов и сторон указанных ходов ведется съемка контуров подготовительных и очистных выработок.

2. Все измерения выполняемого вида съемки должны соответствовать точности, необходимой в горном деле. В этом отношении возможны две ошибки: измерения можно производить с недостаточной или, наоборот, с избыточной точностью. Недопустимость первой ошибки совершенно ясна — недостаточная точность подземной маркшейдерской съемки приводит к порче горных выработок, нарушает и осложняет горные работы и может быть причиной массовых несчастных случаев. Избыточная же точность съемки требует излишней затраты сил и времени маркшейдера. Поэтому маркшейдер должен уметь правильно выбирать методы измерений с учетом характера объекта и требуемой точности съемки. В этом вопросе значительную помощь маркшейдеру оказывают технические инструкции по производству маркшейдерских работ, где определена точность каждого вида съемки и способы измерений ее элементов.

3. Подземные маркшейдерские съемки должны производиться с обязательным контролем правильности их исполнения. Форму контроля съемок предусматривают при выборе общей схемы и способов измерений. Так, например, правильность измерения углов в замкнутом полигоне может быть проверена сравнением суммы измеренных углов с теоретической.

Контроль измерений отдельных элементов (длин, углов, превышений) должен производиться в процессе самих измерений, чтобы вкравшуюся ошибку можно было обнаружить и устранить дополнительными измерениями. Такой контроль может быть обеспечен повторными измерениями одних и тех же величин. Расстояние между двумя точками измеряют дважды. При измерении горизонтальных углов берут контрольные отсчеты по лимбу. Для определения превышений нивелиром берут отсчеты по рейкам при двух высотах инструмента.

3. Система координат маркшейдерских планов.

В маркшейдерском деле используются системы географических и прямоугольных координат точек земной поверхности и недр. К географическим координатам относятся ее долгота и широта.

Долгота λ - двухгранный угол между плоскостью Гринвичского (нулевого) меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через конкретную точку.

Широта φ - угол, составленный отвесной линией в конкретной точке, с плоскостью экватора.

Долготы могут отсчитываться на восток и запад от Гринвичского меридиана, в этом случае они изменяются от 0 до 180° и считаются соответственно восточными (положительными) и западными(отрицательными).

Широты изменяются от 0 до 90° и отсчитываются от экватора на север и юг. Северные широты принято считать положительными, южные - отрицательными.

Прямоугольные координаты точки Земли представляют собой расстояния: координата X (абсцисса) - от точки до экватора; координата У - от точки до осевого меридиана, перпендикулярного к линии экватора.

Координаты X для точек, расположенных к северу от экватора, считаются положительными, к югу, - отрицательными. В связи с тем что территория нашей страны находится в северном полушарии, координаты X имеют положительное значение. Для того чтобы не иметь отрицательных координат У, в каждой зоне (общее их число для земного шара принимается равным 60) начало координат У переносится на 500 км к западу от осевого меридиана зоны.

Поскольку одинаковые координаты точек могут повторяться в каждой из 60 зон, то введено правило, определяющее отнесение координат к определенной зоне, а именно впереди координаты У ставится цифра, обозначающая номер зоны.

Разности координат двух точек называют приращениями координат.

Обычно их обозначают ΔХ и ΔУ:

ΔХ= Х _В - Х _А ; ΔУ= У _В - У _А

В зависимости от значений координат точек их приращения могут иметь знак "+" или знак ,,-,,

При использовании системы прямоугольных координат важное значение имеет умение решать прямую и обратную геодезические задачи. Сущность прямой геодезической задачи заключается в определении координат точки В по известным координатам точки А, по горизонтальной проекции d_АВ и дирекционному углу линии а_АВ, соединяющей данные точки. При этом используют формулы:

Х_В = Х_А + ΔХ_АВ = Х_А + d_АВ соsα_АВ ; У_В = У_А + ΔУ_АВ = У_А + d_АВ sinα_АВ ;

Приращения координат могут иметь как положительное, так и отрицательное значение и зависят от величины дирекционного угла, что следует учитывать при расчете.

Сущность обратной геодезической задачи заключается в определении дирекционного угла а АВ линии АВ и ее горизонтальной проекции d_АВ по известным координатам двух точек (А и В) этой линии.

Расстояние точек по отвесной линии от поверхности, на которую они проектируются, называется высотой точек. Высоты могут быть положительными (при расположении точек выше поверхности проектирования) или отрицательными (при расположении точек ниже поверхности проектирования). В нашей стране высоты отсчитываются от уровня Балтийского моря, т.е. применяется Балтийская система высот. Разница между высотами двух точек называется превышением h.

В зависимости от используемого направления и взаиморасположения точек превышения могут быть положительными или отрицательными.

Согласно определению, превышение можно вычислить по формуле:

h= Н _В - Н _А,

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: