Производство маркшейдерских замеров и подсчета объемов в условиях разработки карьера

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: Производство маркшейдерских замеров и подсчета объемов в условиях разработки карьера



Содержание

1. Введение

2. Физико-географическое описание района работ.

3. Общие положения о производстве маркшейдерских замеров, контроле и приемке горных работ.

4. Тахеометрическая съемка. Приборы для производства маркшейдерских съемок

5. Подсчет объемов горных пород по маркшейдерской съемке

6. Определение объемов горных пород по результатам взвешивания

7. Маркшейдерский контроль добычи и вскрыши

8. Определение остатков полезного ископаемого на складе

8.1 Подсчет объема склада полезного ископаемого способом вертикальных параллельных сечений

9. Заключение

1. Введение

Контроль учета добычи полезных ископаемых и объема выполненных горных работ на горнодобывающих предприятий является одной из важных сторон маркшейдерско-геологической службы.

Различают две разновидности учета добычи:

Оперативный и маркшейдерский.

Оперативный статистический учет ведет диспетчерская служба по числу и массе (нетто) вагонеток, скипов, вагонов, автомобилей или по данным непосредственного (на вагонных весах) взвешивания полезного ископаемого, поступающего из горных выработок за смену, сутки, месяц

На карьерах оперативный учет добычи при вывозке железнодорожным или автомобильным транспортом осуществляется по данным непосредственного взвешивания вагонов или автомашин на весах до и после их загрузки.

Если весы отсутствуют, то учитывают по числу вагонов или автомобилей и среднему значению в них массы полезного ископаемого с последующей корректировкой на недогруз и перегруз.

Маркшейдерский учет проводят ежемесячно на основе съемок горных выработок и геологической документации по каждой учетной единице

по рудному телу, при открытой разработке по горизонту, уступу, подуступу, а также съемок и замеров полезного ископаемого на складах.

Целью маркшейдерского учета является контроль за выполнением плана развития горных работ по добыче в соответствии с проектом. Для этого по результатам маркшейдерских съемок проводят уточнение планов горных работ с последующим определением объема выработанного пространства.



2. Физико-географическое описание района работ

Сырьевой базой Лебединского горно-обогатительного комбината являются Лебединское и Стойло-Лебединского месторождения, разрабатываемые единым карьером. Общие сведения об их геологическом строении отличаются незначительно, в связи, с чем их описание дается единым текстом. Лебединское и Стойло-Лебединского месторождения расположены в северо-восточной части Белгородской области на востоке Губкинского административного района, в центре Старооскольского железорудного района КМА. В 6 км на запад Лебединского месторождения находится г. Губкин, а в 8-10 км к востоку- г. Старый Оскол. Города Губкин и Старый Оскол связаны между собой асфальтированной и железной дорогами. Город Старый Оскол находится на железнодорожной магистрали Москва-Донбасс, а в г. Губкин - на железной дороге Ржава-Старый Оскол. По этим магистралям Лебединский ГОК связан с металлургическими заводами Центра, Юга и Урала. На Оскольский электрометаллургический комбинат железорудный концентрат поставляется по трубопроводу. В орографическом отношении месторождение расположено в пределах южного склона Средне-Русской возвышенности. Рельеф местности - это технический проект производства маркшейдерских работ слабовсхолмленная равнина, расчлененная сетью речных долин, блоков и оврагов. Абсолютные отметки варьируют от 130 м в долинах рек до 225-235 м на их водоразделах. Основной водой артерией является р. Оскол с ее правым притоками: р. Осколец, р. Орлик и р. Чуфичка и левыми притоками: р. Убля, р. Котел. Долины р. Осколец и его притоков хорошо развиты, имеют широкие пойменные трассы, местами заболочены. Для защиты карьеров от затопления паводковыми водами по их бортам отсыпаны дамбы и созданы отводные каналы. Основными источниками воды для технических и питьевых целей района являются подземные воды. Для технических целей используются частично и воды Старооскольского водохранилища. Климат района умеренно-континентальный. Среднегодовая температура воздуха равна +6° С. Зимой температура может опускаться до -35°С при средней в январе -9°С, летом иногда поднимается до +40°С при средней в июле +20°С. Среднегодовое количество осадков составляется 500 мм. Район относится к сейсмическим. Естественные леса практически отсутствуют, культивируются лесонасаждения. Основная часть площади занята сельхозугодиями: под посевами, садами, огородами, пастбищами.



3. Общие положения о производстве маркшейдерских замеров, контроле и приемке горных работ

маркшейдерский замер горный работа

1. Все горные работы выполняются в соответствии с утвержденным проектом (паспортом) и календарным планом развития горных работ. Отступление от проекта (по направлению, сечению и профилю) и паспорта крепления и управления кровлей подземных горных выработок или некачественное выполнение работ подлежат устранению.

2. Цели маркшейдерского замера горных работ:

1) контроль за ведением горных работ, в соответствии с проектами, паспортами и требованиями промышленной безопасности, определение объемов выполненных горных работ по видам;

2) определение остатков отбитой руды в блоках, магазинах и рудоспусках на конец отчетного месяца;

3) определение размеров выработанного пространства, образованного в результате выемки полезного ископаемого, объемов проведенных закладочных работ и остатков незаложенных пустот;

4) контроль за полнотой и качеством извлечения, полезного ископаемого из недр;

5) определение данных для пополнения маркшейдерской графической документации;

6) определение площадей нарушенных и некультивированных земель.

3. Замеру и контрольной проверке подлежит вес, объем выполненных горных работ за отчетный период. Перед каждым замером лицу контроля следует подготовить горные выработки для приемки и привести их в безопасное состояние.

4. Не допускается производство маркшейдерских и геологических работ в выработках, в которых не обеспечены условия безопасного выполнения работ.

5. Приемку выполненных за месяц горных работ производит комиссия, установленная приказом руководителя организации.

Решение о приемке выполненных работ или отнесении их в брак принимается на месте.

6. Во время замера и приемки лицо контроля сдает комиссии все выполненные за месяц работы, оказывает помощь в замере, указывает границы работ, устанавливает порядок и сроки исправления брака.

7. Участковому геологу необходимо выявить и указать:

1) руду, оставленную не отбитой у контактов, в кровле, почве и других местах;

2) отбитые сверх установленной выемочной мощности, вмещающие пустые породы или некондиционную руду.

8. Общее методическое руководство маркшейдерским замером и приемкой работ осуществляет главный (старший) маркшейдер организации.

9. Неподготовленные к моменту замера, а также частично или полностью забракованные объемы горных работ могут быть приняты только после полной подготовки и исправления брака в следующий очередной замер. Эти работы включаются в выполнение в том месяце, в котором они исправлены и сданы маркшейдеру.

10. Не допускается вносить изменения в проекты (паспорта) забракованных горных работ, за исключением случаев, когда это необходимо в связи с ухудшением горно-геологических условий.

11. Руководителям организаций не допускается давать распоряжений о приемке забракованных работ до их исправления.

12. Для определения качества ведения маркшейдерских работ и замеров на участке главным (старшим) маркшейдером организации систематически (не реже одного раза в квартал) проводятся проверка полевой вычислительной, графической документации и контрольные замеры. Проверка документации и контрольные замеры осуществляются при обязательном присутствии и личном участии маркшейдера, работа которого контролируется. Результаты проверок записываются на последних листах книг и журналов.

Полевая, вычислительная и графическая документация выполняется в соответствии с требованиями по производству маркшейдерских работ.

Расхождения между результатами первичного (основного) и контрольного замеров:

для подвигания забоя капитальных, подготовительных, разведочных и нарезных выработок ± 20 см от последнего пункта съемочной сети до забоя.

Ошибка в определении основных размеров выработанного пространства (линии забоя и подвигания) не превышает 1:100.

13. Геолог участка исключает возможные ошибки и недостоверность информации по вопросам геологии:

1) ошибки в построении контуров рудных тел и вмещающих пород на геолого-маркшейдерской документации, используемой для определения объемов горных работ;

2) сведения о полноте извлечения полезного ископаемого;

3) правильность оценки категории крепости пород, выявления причин вывалов.

14. Все произведенные на месте работ измерения с отметкой соответствия проекту (паспорту) горных работ заносятся в полевую книгу замеров . Заполнение первичной документации четкое с ведением абриса, эскизов и зарисовок без подчисток. Неправильно записанные цифровые данные аккуратно перечеркиваются и пишутся новые.

Не допускается производить записи, не относящиеся к замеру, записывать данные замеров и вести абрис на отдельных листках.

15. По данным маркшейдерского замера в журнале определяются объемы добычи руды (породы) за отчетный период, заполняются книги замеров и учета забракованных горных работ , которые являются основными документами для составления отчетных данных о выполнении плана горных работ. Документация по замерам учитывается в инвентарной книге маркшейдерского отдела организации и хранится в установленном порядке.

4. Тахеометрическая съемка. Приборы для производства маркшейдерских съемок

Тахеометрическая съемка - это топографическая съемка, которая выполняется при помощи тахеометра или теодолита и дальномерной рейки. В результате такой съемки получают план местности с изображением рельефа и ситуации.

Тахеометрическая съемка применяется для создания крупномасштабных (1:500-1:5000) топографических планов небольших участков местности. При этом используется полярный способ съемки. С одной установки прибора для каждой реечной точки определяются пространственные полярные координаты: горизонтальный угол в, расстояние L и угол наклона д с достаточной для составления плана точностью.

Тахеометрическая съемка обычно выполняется с помощью повторительного теодолита или с помощью редукционных тахеометров с пунктов съемочного обоснования соответствующего вида. Кроме того, разрешается (за исключением масштаба 1:500) в качестве съемочного обоснования прокладывать тахеометрические ходы, в которых в отличии от теодолитных ходов длины линий измеряются по нитяному дальномеру. Допустимые угловые невязки в таких ходах вычисляют по формуле:

f_в=1?

где n- число измеренных углов в ходе

а допустимые линейные невязки:

f_s=

где S- длина хода, м; n- число линий в ходе обоснования.



Рис.3.1 Тригонометрическое нивелирование в карьере.

Тригонометрическое нивелирование:

i - высота прибора;

V - высота визирования;

h - разность высот (превышение) между точками A и B;

S - линия визирования; s - горизонтальная проекция линии визирования;

n - угол наклона визирного луча.

Превышение h (рис.3.1) определяют по формулам:

h = s * tgн + i - V или

h = S * sin н + i - V,

где н - угол наклона визирного луча;

S - длина линии визирования;

s - горизонтальная проекция;

i - высота прибора;

V - высота визирования

Назначением маркшейдерских съемок является определение пространственных координат точек различных объектов с целью изображения их на планах, картах и других графических документах.

Точность измерений при съемке должна обеспечивать среднюю погрешность в плане +0,5 мм в масштабе плана, а по высоте ±0,2 м относительно ближайших пунктов съемочного обоснования.

Периодичность съемки зависит от условий и потребностей производства. Как правило, съемка уступов карьера выполняется ежемесячно, остальные объекты снимаются по мере появления изменений.

Методы, применяемые при съемке карьеров, в порядке их распространения на практике следующие: тахеометрический, стереофотограмметрический (наземный и воздушный), способ перпендикуляров и мензульный.

Тахеометрическая съемка является наиболее распространенным способом, отличающимся гибкостью и универсальностью. Недостатком ее является большая доля полевых работ, разрыв во времени и пространстве между съемкой и составлением плана, низкая производительность. Она применяется для съемки небольших карьеров со сложными условиями съемки, для съемки «мертвых пространств» при наземной стереофотограмметрической съемке или небольших участков карьера, когда применение стереофотограмметрических методов нерационально.

Съемка выполняется с пунктов съемочного обоснования по методике, изучаемой в курсе геодезии. Используются теодолиты-тахеометры, соответствующие по точности теодолиту Т30. Отсчет по вертикальному кругу берется с точностью 1', по горизонтальному -- 10'. Расстояние до реечных точек при увеличении трубы до 25^х допускается до 150 м при съемке в масштабе 1 : 1000 и 200 м -- при съемке в масштабе 1 : 2000. Рейку устанавливают на всех характерных точках так, чтобы расстояние между реечными точками не превышало 30 м.

Результаты измерений заносят в журнал и отражают на абрисе. Вычисление съемки выполняется с помощью тахеометрических таблиц.

Результаты съемки наносятся на план транспортиром и линейкой с погрешностью ±0,5 мм, отметки точек округляются до 0,1 м. Удобен при этом транспортир, изготовляемый из прозрачного материала. Для съемки недоступных точек и контуров рекомендуется использовать приборы типа BRT006 (ГДР) или Д-1м, позволяющие определять расстояние до точки без установки на ней рейки.

Оптический теодолит -- геодезический прибор, служащий для определения горизонтальных и вертикальных углов, а также для определения расстояний.

Оптический теодолит применяется при геодезических работах, топографических и маркшейдерских съемках, строительстве и возведении инженерных объектов. Основной частью оптического теодолита служат горизонтальный (ГУ) и вертикальный круги (ВУ) с нанесенными на них градусными делениями. Современные оптические приборы имеют стеклянные горизонтальный и вертикальный круги.

Оптические теодолиты часто дополняют различными принадлежностями, такими как буссоль, солнечный светофильтр и др. В наше время оптические теодолиты практически полностью вытеснены электронными теодолитами и тахеометрами.

Оптический теодолит ADA PROF-X15

· Мягкое наведение- как у более точных оптических теодолитов серии ADA PROF. Наводящие и микрометрические винты имеют чрезвычайно мягкий ход, зажимные винты четко фиксируют заданное положение геодезического прибора, полностью исключая люфт и ошибки измерений.

· Защита колбы уровня -- ампула цилиндрического уровня надежно защищена от внешних воздействий металлическим корпусом.

· Поворотное зеркало -- большое зеркало хорошо освещает шкалы

· Микрометрические винты имеют чрезвычайно мягкий ход, зажимные винты четко фиксируют заданное положение прибора

· Сертифицирован, возможна поверка.

Технические характеристики:

· Точность (среднеквадратичное отклонение) 15"

· СКО горизонтального угла 15"

· СКО вертикального угла 15"

· Изображение зрительной трубы прямое

· Увеличение зрительной трубы 28

· Минимальное расстояние визирования 2м

· Диаметр объектива 40мм

· Минимальное расстояние визирования 2 м

· Цена деления вертикального круга 1'

· Цена деления горизонтального круга 1'

· Увеличение оптическогоцентрира, x 2,5

· Диапазон фокусировки оптического центрира 0,7 м - бесконечность

· Вес прибора 3кг

Электронные тахеометры



Тахеометр электронный Sokkia SET 610

Точность измерения углов - 6"

Расстояний - 2мм, 2700м, 120м-на пленку

Память до 10000 точек

Односторонний дисплей.

Краткое описание электронного тахеометра:

Тахеометры серии Sokkia x10 - это быстрота в работе, удобство управления и большой набор программных возможностей. Абсолютный датчик угла поворота позволяет работать сразу после включения без необходимости индексации. При необходимости быстрого ввода имен точек и координат можно использовать беспроводную клавиатуру SF 14 (Кроме SET 610), имеющую 37 клавиш. Есть возможность настройки раскладки интерфейса ввода данных пользователем (установка определенных функций на программные клавиши). Изменение и сохранение данных нажатием одной кнопки. Возможна установка считывателя SCRC2 для Compact Flash карт (Кроме SET 610). Модель SET510L низкотемпературная (до - 30С). Комплектация: тахеометр на трегере, 2 аккумулятора (610 с одним), з/у, чехол и инструмент для юстировки, кабель ПК, ПО для перекачки данных, руководство на русском языке, кейс для транспортировки.



Таблица 4.1.

Технические характеристики тахеометров.

Электронный тахеометр	Set 210	Set 310	Set 510	Set 610
Точность угловых измерений	2”	3”	5”	6”
Увеличение трубы	30 X	26 X
Компенсатор/диапазон работы компенсатора	Двухосевой, ±3'
Минимальное фокусное расстояние, м	1
Дальность измерений на 1 призму	2700
Дальность измерений без отражателя, м	--------
Точность линейных измерений на 1 призму, мм	±(2+2x10-6xD)
Время одного измерения, сек.	1,6
Клавиатура	Двухсторонняя, 15 клавиш	Односторонняя, 15 клавиш
Объем памяти	10000 точек
Диапазон температур, °С	от -20 до +50
Мах. Время работы, часов	7
Вес, кг	5,2	5,1

Технические характеристики:

Точность измерения углов, сек: 6;

Увеличение, крат: 26;

Компенсатор / диапазон работы компенсатора: двухосевой / ± 3;

Минимальное расстояние фокусирования, м: 1,0;

Минимальное измеряемое расстояние, м: 1,0;

Дальность измерения расстояний на одну призму, м: 2700;

Дальность измерения расстояний на три призмы, м: 3500;

Точность измерения расстояний на призму, мм: ±(2 + 2 х 10-6 х D);

Время измерения расстояний, сек: 1,6;

Клавиатура: с одной стороны, 15 клавиш;

Дисплей: ЖК, 192 х 80 точек;

Количество строк / символов в строке: 8 строк по 20 символов;

Защита от пыли и воды: IP66;

Внутренняя память: примерно 10000 точек;

Рабочая температура, °С: от -20 до +50;

Время работы от одного аккумулятора, часов: 7;

Время заряда одного аккумулятора, часов: 2;

Вес, кг: 5,1;

Виды и принцип действия

Тахеометр -- геодезический прибор для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Используется для вычисления координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, переносе на местность высот и координат проектных точек.

Тахеометры, в которых все устройства (угломерные, дальномерные, зрительная труба, клавиатура, процессор) объединены в один механизм, называют интегрированными тахеометрами.

Тахеометры, которые состоят из отдельно сконструированного теодолита (электронного или оптического) и светодальномера, называют модульными тахеометрами.

В электронных тахеометрах расстояния измеряются по разности фаз испускаемого и отраженного луча (фазовый метод), а иногда (в некоторых современных моделях) -- по времени прохождения луча лазера до отражателя и обратно (импульсный метод). Точность измерения зависит от технических возможностей модели тахеометра, а также от многих внешних параметров: температуры, давления, влажности и т. п.

Диапазон измерения расстояний зависит также от режима работы тахеометра: отражательный или безотражательный. Дальность измерений при безотражательном режиме напрямую зависит от отражающих свойств поверхности, на которую производится измерение. Дальность измерений на светлую гладкую поверхность (штукатурка, кафельная плитка и пр.) в несколько раз превышает максимально возможное расстояние, измеренное на темную поверхность. Максимальная дальность линейных измерений для режима с отражателем (призмой) -- до пяти километров (при нескольких призмах - ещё дальше); для безотражательного режима -- до одного километра. Модели тахеометров, которые имеют безотражательный режим, могут измерять расстояния практически до любой поверхности, однако следует с осторожностью относиться к результатам измерений, проводимых сквозь ветки, листья и подобные преграды, поскольку неизвестно, от чего именно отразится луч, и, соответственно, расстояние до чего он измерит.

Существуют модели тахеометров, обладающие дальномером, совмещенным с системой фокусировки зрительной трубы. Преимущества таких приборов заключается в том, что измерение расстояний производится именно на тот объект, по которому в данный момент выставлена зрительная труба прибора.

Точность угловых измерений современным тахеометром достигает половины угловой секунды (0°00'00,5"), расстояний -- до 0.6мм + 1 мм на км (например, в тахеометрах серии TS30 от фирмы LeicaGeosystems).

Точность линейных измерений в безотражательном режиме -- 2мм + 2мм на км.

Большинство современных тахеометров оборудованы вычислительным и запоминающим устройствами, позволяющими сохранять измеренные или проектные данные, вычислять координаты точек, недоступных для прямых измерений, по косвенным наблюдениям, и т. д. Некоторые современные модели дополнительно оснащены системой GPS (например, LeicaSmartStation).

Тахеометры, собираемые из отдельных модулей, позволяют выбрать компоненты именно под конкретные прикладные задачи, полностью исключив лишнюю функциональность.

5. Подсчет объемов горных пород по маркшейдерской съемке

1. Объемы вынутых (взорванных) горных пород подсчитываются способами среднего арифметического, горизонтальных и вертикальных сечений, объемной палетки и другими способами, обеспечивающими необходимую точность. При выборе способа учитываются технология разработки и вид съемки горных выработок.

При условии , когда технологическая схема разработки позволяет определять объемы горных пород, приведенные к объему в целике, непосредственно по съемке уступов, объемы можно подсчитывать способом среднего арифметического. Этот способ не применяется, если верхняя или нижняя площадка уступа в пределах заходки имеет поперечный уклон более 0,015 . Объемы подсчитываются способом горизонтальных сечений при нанесении на план горны х выработок бровки уступа и промежуточного сечения.

Объемы горных пород, определенные по тахеометрической съемке, подсчитываются способом вертикальных сечений, по стереофотограмметрической съемке - одним из перечисленных выше способов, кроме способа среднего арифметического.

Способ объемной палетки можно применять для подсчета объема взорванных горных пород, если они изображены на плане в проекции с числовыми отметками, а также для подсчета объема вынутых горных пород, если заходка имеет неправильные, сложные контуры и поверхности.

Автоматизированный подсчет объемов горных пород применяется с помощью программных продуктов, обеспечивающих необходимую точность.

2. Объемы горных пород подсчитываются способами среднего арифметического и горизонтальных сечений по формуле

где V - объем экскаваторной заходки (слоя или блока), м ³ ;

S _в , S _н - площади сечений, соответственно по верхним и нижним бровкам, м²;

h _ср - средняя высота заходки, м.

При подсчете объемов горных пород способом среднего арифметического среднюю высоту заходки h _ср вычисляют по формуле

где Z _в и z _н - сумма отметок соответственно по верхним и нижним бровкам;

n _в и n _н - число реечных точек по этим бровкам.

3 . Способ среднего арифметического не применяется, если кроме бровок уступов снимаются дополнительные точки на рабочих площадках или откосах уступов.

4 . Объемы горных пород подсчитываются способом вертикальных сечений по формуле

где S ₁ , S_n - площади сечений на границах вынутой заходки, м²;

S ₂ , S ₃ , … , S_{n -1} - площади промежуточных сечений, м ² ;

a ₂ , a ₃ , … , a_{n -1} - расстояния между сечениями, м.

Если расстояния между сечениями одинаковые, формула имеет вид

где a - расстояние между сечениями, м;

S - площадь промежуточных сечений, м ² ;

n - число сечений.

Объем тела между смежными непараллельными сечениями подсчитывается по формуле

где S ₁ , S ₂ - площади сечений, м²;

L ₁ , L ₂ - расстояния от центра тяжести соответствующего сечения до линии пересечения сечений, м;

в - угол между сечениями (… ° );

с = 57 ,3 - число градусов в радиане.

5 . Способ объемной палетки применяется, если размеры участка выемки в плане значительно превышают среднюю вынимаемую мощность. Объем подсчитывают по формуле 2.6 или 2.7

где S - площадь прямоугольника палетки, м ² ;

- сумма высот вынутого слоя в вершинах палетки, попадающих внутрь контура и на контур выемки, м;

- сумма высот вынутого слоя в вершинах палетки , попадающих на контур выемки или расположенных от него на расстоянии менее половины стороны прямоугольника палетки.

где S - площадь прямоугольника палетки, м ² ;

n - число прямоугольников в пределах подсчитываемого контура;

h_i - высота слоя вынутых (взорванных) пород в каждой вершине прямоугольника , м.

Размеры сторон прямоугольников палетки принимаются равными 5 - 10 мм. Число прямоугольников палетки в контуре подсчета объемов принимается равным 15 .

6 . При взрыве на зачищенный откос уступа, включая метод каскадного взрывания, объем вынутых (взорванных) горных пород и коэффициенты разрыхления пород определяются по:

результатам съемки, выполненной до взрыва и после отгрузки взорванных горных пород, подсчитывается объем V _ц горных пород части уступа, разрабатываемой с применением рыхления горных пород взрывом при многорядном расположении скважин, ограниченной по длине крайними взрывными скважинами, по ширине - откосом и последним рядом скважин (далее - блок), в целике, по которому контролируются соответствующие данные оперативного учета;

съемке, выполненной после взрыва и после отгрузки взорванных горных пород, подсчитывается объем V _р , затем вычисляется коэффициент разрыхления K _р горных пород блока по формуле

K _р = V _р / V _ц .

При невозможности определения коэффициента разрыхления после взрыва рекомендуется пользоваться средним коэффициентом разрыхления, выведенным в результате его расчетов, как минимум, из 25 значений.

Полученные данные заносятся в книгу учета движения горной массы и используются при контрольных подсчетах объемов.

По результатам определения объема вынутых горных пород по маркшейдерским данным, в том числе по съемке, выполненной до взрыва, подсчитывается объем V_ц блока в целике. При этом контур блока со стороны массива проводится по последнему ряду взрывных скважин и проектному заложению откоса, которое при необходимости проверяется опытным путем.

По съемке, выполненной после взрыва, подсчитывается объем V ' _р взорванных горных пород блока. Затем вычисляется поправка Д V _р к объему V ' _р за обобщение формы этого контура (откоса) по формуле

Д V _р = (0 ,03h² + 0,7h )L ,

где h - средняя высота блока (уступа), м;

L - длина блока, м.

Исправленный объем V _р взорванных горных пород подсчитывается по формуле

V _р = V _р + Д V _р .

После этого вычисляется коэффициент разрыхления пород блока по формуле

Вынутый за месяц объем взорванных горных пород перевычисляется в объем в целике при следующих условиях:

при тахеометрическом способе съемки объем первой заходки подсчитывается по способу вертикальных сечений. К подсчитанному объему прибавляют поправку за обобщение второго откоса этой заходки, вычисленную по формуле.

при съемке, выполненной стереофотограмметрическим способом, и когда оба откоса изображены на плане горных выработок горизонталями, поправку за обобщение откоса не учитывают.

Для приведения объема взорванных горных пород первой заходки к объему в целике коэффициент разрыхления K _р1 принимают по опыту или на 10 % больше значения K _р , вычисленного по формуле ( 2.8). Для остальных заходок блока используют коэффициент разрыхления K _р2 , который вычисляют по формуле

гд е p ₁ , p ₂ - веса коэффициентов разрыхления соответственно K _р1 и K _р2 .

7 . При предварительном рыхлении горных пород взрывом на неубранную горную массу объем вынутых горных пород блока определяется за период между двумя съемками, выполненными перед каждым очередным взрывом.

Перед взрывом по данным маркшейдерской съемки определяется объем оставленных от предыдущего взрыва горных пород. По съемке после каждого взрыва подсчитывается объем V _р.о взорванных горных пород блока. При определении объема остатков взорванных пород и объема вновь взорванных горных пород V _подсчитывается в порядке, установленном пунктом 25 настоящей Инструкции.

Коэффициент разрыхления K _р горных пород блока вычисляется по формуле

где V _ц и V _р - объемы горных пород блока соответственно в целике и разрыхленном состоянии, м³ ;

V _р.о - объем взорванных горных пород, оставленных от предыдущего взрыва, м³.

Объем горных пород блока в целике подсчитывается по формуле



V _ц = V _м + V _р.о / K _р.о ,

где V _м - объем горных пород массива, подлежащий рыхлению взрывом, который ограничен в плане с одной стороны контактом между остатками взорванных горных пород и массивом, с другой - последним рядом взрывных скважин и проектным заложением откоса.

Для остатков взорванных горных пород коэффициент разрыхления вычисляется по формуле

K _р.о = 0 ,9 K _р ,

где K _р - коэффициент разрыхления для горных пород блока, раздробленных предыдущим взрывом.

По съемкам, выполненным перед каждым взрывом, определяется объем V _в горных пород по видимым в натуре контурам и объем V _к вынутых горных пород, приведенный к объему в целике, за период между двумя съемками по формуле

V _к = V _в + Д V _о .

Поправка Д V _о за остатки взорванных горных пород на конечную и начальную даты съемки вычисляется по формуле

где V _р.о.кон и V _р.о.нач - объемы остатков взорванных горных пород соответственно на конечную и начальную даты съемки, м ³ ;

K _р.о.кон и K _р.о.нач - соответствующие этим объемам коэффициент ы разрыхления.

При необходимости временного определения объема вынутых горных пород коэффициенты разрыхления для приведения объемов разрыхленных пород по отдельным заходкам блока к объемам в целике вычисляют следующим образом:

коэффициент разрыхления для первой заходки принимается я K _р1 = 1 ,15 K _р ;

для остатков пород, разрыхленных предыдущим взрывом, коэффициент разрыхления принимается K _р.о = 0 ,9 K _р ;

для второй и последующих заходок блока коэффициент разрыхления вычисляется по формуле

где p ₁ , p ₂ и p _о - веса коэффициентов разрыхления соответственно K _р1 , K _р2 и K _р.о ;

K _р - коэффициент разрыхления горных пород блока, вычисленный по формуле

8 . Частные значения коэффициента разрыхления принимаются исходя из условия

или

9 . При определении объемов горных работ по маркшейдерской съемке уступов и возможности заснять контакты между породами вскрыши и полезным ископаемым эти объемы подсчитываются раздельно. В иных случаях по маркшейдерской съемке находится общий объем вынутой горной массы, который разделяется на объемы вскрыши и добычи пропорционально результатам оперативного учета.

При взвешивании добытых полезных ископаемых их объем в целике подсчитывается по массе и плотности добытого полезного ископаемого; объем по вскрыше подсчитывается как разность между объемом горных пород (горной массы) в целике, определенным по маркшейдерской съемке, и объемом добытого полезного ископаемого в целике.

10 . При несовпадении даты съемки с началом или концом отчетного периода принимаемый к учету объем вынутых горных пород V , м ³ , подсчитывается по формуле

V = V _м + V _кон - V _нач ,

где V _м - вынутый объем, определенный по маркшейдерской съемке, м ³;

V _кон - вынутый объем за время между датой съемки и концом отчетного периода, м³;

V _нач - вынутый объем за время между датой предыдущей съемки и началом отчетного периода, м ³ .

Объемы V _нач и V _кон принимаются на основании данных оперативного учета.

Пример подсчета объема экскаваторной заходки способом горизонтальных сечений

S_н- площадь отгруженной горной массы по нижней бровке.

S_{в -} площадь отгруженной горной массы по верхней бровке

V - объем горной массы , отгруженной по результатам маркшейдерской съемки.

S_н = 210Ч20 = 4200 м²

S_в = 195Ч19 = 3705 м²

V = Ч15 = 3952,5Ч15 = 59300 м³



Масштаб 1:1000

Рис. 5.1. Выкопировка с плана горных работ

6. Определение объемов горных пород по результатам взвешивания

1.При организации и на карьере оперативного учета с применением взвешивающих устройств их тип и количество выбираются с учетом вида карьерного транспорта, грузоподъемности транспортных сосудов и числа направлений грузопотоков. При необходимости предусматриваются выборочное взвешивание и меры, обеспечивающие достоверный учет числа отгруженных транспортных сосудов.

2. При определении объемов вынутых горных пород вскрыши и добычи по результатам взвешивания допустимая погрешность массы горных пород принимается не более 3 % ; допустимая погрешность среднего значения плотности горных пород в целике по заходке, вынутой за месяц, принимается не более 4 % .

3 . При выборочном взвешивании транспортных сосудов выбираются данные о предельных недогрузе и перегрузе относительно среднего значения. Предельные отклонения принимаются не свыше 20 % среднего значения, число отклонений от 10 до 20 % средне го значения принимается не более 5 случаев из 100 .

4 . При взвешивании всех транспортных сосудов вычисляется коэффициент вариации у массы горных пород в одном сосуде по формуле

где m _i - масса горных пород в i - м сосуде, т;

m _ср - среднее значение массы горных пород в одном транспортном сосуде, т;

n - число взвешенных транспортных сосудов.

Если у ? 10 % , то число транспортных сосудов, необходимое для выборочной обработки при контроле, можно рассчитать по формуле

где N - общее число взвешенных транспортных сосудов.

5 . Масса порожнего транспортного сосуда (тары) определяется: по результатам взвешивания каждого транспортного сосуда до загрузки (после разгрузки); по среднему значению, вычисленному по данным выборочного взвешивания не менее 20 порожних транспортных сосудов каждого типа; по значению, которое надписывают на бортах транспортного сосуда при его изготовлении и после каждого ремонта. В последнем случае и при выборочном взвешивании тару округляют до 0 ,1 т.

Контрольное взвешивание порожних транспортных сосудов для проверки их средней массы проводится не реже одного раза в квартал, а также при изменении типа или количества транспортных сосудов. Если часть горных пород после разгрузки остается в транспортных сосудах, то их средняя масса определяется ежемесячно, причем транспортные сосуды при взвешивании не зачищают.

Средняя масса горных пород в транспортном сосуде, полученная по контрольному взвешиванию, используется при оперативном учете до очередного контрольного взвешивания.

6 . Масса отгруженных горных пород вычисляется как разность между суммарной массой всех загруженных транспортных сосудов и суммарной массой этих сосудов, которая получается по результатам взвешивания порожних транспортных сосудов или по средней массе порожнего сосуда, умноженной на их число.

7. Маркшейдерский контроль добычи и вскрыши

Маркшейдерский контроль добычи и вскрыши проводится в целях обеспечения достоверного учета извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов.

2 . Маркшейдерский контроль добычи и вскрыши включает:

периодический подсчет объемов вынутых горных пород по маркшейдерским съемкам и сравнение полученных объемов с соответствующими отчетными данными;

определение по маркшейдерским данным средней полноты загрузки транспортных сосудов в целях повышения точности оперативного учета;

измерение остатков полезного ископаемого на специально подготовленной территории или в специальных помещениях (далее - склады) и корректировку по ним объемов, числящихся на складах поданным бухгалтерского учета (далее - книжный остаток).

3 . Контрольный подсчет объемов по карьеру выполняется один раз в год до 1 февраля следующего за отчетным года. Объемы подсчитываются способом в «две руки» или двумя независимыми подсчетами.

4 . Для контрольного подсчета объемов используются съемки, выполненные в начале и конце контролируемого периода, или проводится разовая съемка карьера (части карьера).

Если объем горных пород, вынутых за год, при контрольном подсчете объемов определяется способом вертикальных сечений, то расстояния между сечениями принимаются не больше 30 - 40 м при среднем радиусе кривизны контуров уступов до 300 м и 50 - 60 м при большем радиусе кривизны. Вертикальные сечения можно составлять в масштабе 1:2000 , число сечений принимается не меньше 10 . Если площади соседних сечений различаются больше чем на 30 % , то между ними берется дополнительное сечение.

Способ подсчета объемов в торцевой части карьера выбирается с учетом радиуса кривизны бровок и конфигурации уступов.

При подсчете объемов способом среднего арифметического отметки для вычисления средней высоты определяются не реже чем через 40 - 50 м.

При подсчете объемов способом в «две руки» расхождение между двумя независимыми подсчетами не должно превышать 1 % определяемого объема.

5 . При многорядном и каскадном взрывании, если на уступах имеются остатки взорванных пород, принимается следующий порядок подсчета объема горных пород, вынутых за год.

Объем v _к вынутых горных пород подсчитывается по видимым в натуре контурам, нанесенным на планы и разрезы. По этим контурам и контактам между взорванными горными породами и массивом подсчитываются объемы v _р.о.кон и v _р.о.нач остатков взорванных горных пород, соответственно на конечную и начальную даты съемки. Если контакты между взорванными горными породами и массивом в натуре не видны, их положение на планах и разрезах определяется по последнему ряду взрывных скважин и проектному заложению откоса.

Поправку V _o за остатки взорванных горных пород вычисляют по формуле

где У v _р.о.кон и У v _р.о.нач - суммарные объемы остатков взорванных горных пород соответственно на конечную и начальную даты съемки, м ³ ;

K _р.о.кон и K _р.о.нач - соответствующие этим объемам коэффициент ы разрыхления.

Величины K _р.о.нач и K _р.о.кон вычисляются как средние взвешенные значения коэффициентов разрыхления остатков взорванных горных пород блоков.

6. Допустимая разность между объемом горных пород, определенным по контрольному подсчету, и соответствующим объемом, принятым в отчетах за контролируемый период, не превышает значения, вычисленного по формуле

v _к - v _отч ? 0 ,015 v _к ,

где v _к - объем по контрольному подсчету, м ³ ;

v _отч - объем, принятый в отчетах за контролируемый период, м ³ ;

- допустимая погрешность определения объема.

Если объем V _к составляет от 20 до 2000 тыс. м³. Если объем v _к больше 2000 тыс. м³, то принимается = 1 % , если v _к меньше 20 тыс. м³, то принимается = 1,5 %, если v _к меньше 45 тыс. м³, то принимается = 10 %. Если при каждом контроле разности получаются близкими к допустимым и с одним знаком, то принимаются меры к выяснению и устранению причин систематических погрешностей учета объемов. Отчетные данные за контролируемый период в этом случае не корректируются.

При разности больше допустимой контрольный подсчет повторяют с выборочной полевой проверкой планов горных выработок. Если расхождение между контрольными подсчетами не превышает 1 % , то отчетные данные не корректируются.

7 . При превышении допустимой разности между контрольными и отчетными данными при контрольном маркшейдерском подсчете за год определяются причины таких расхождений, принимаются меры для устранения этих причин.

8. Определение остатков полезного ископаемого на складе

1. При проектировании и строительстве открытых складов осуществляется топографическая съемка площадки склада в масштабе не мельче 1:1000 с сечением рельефа через 0 ,25 - 0 ,5 м.

2 . Съемка отвала полезного ископаемого на складе длительного хранения проводится после окончания складирования и перед началом отгрузки. При выявлении изменения формы или объема отвала выполняется контрольная съемка, по которой корректируются соответствующие данные в учетных документах.

3 . Определение объема и плотности полезного ископаемого в отвале может осуществляться, не превышая допустимых погрешностей:

	Объем отвала, тыс. м3
	< 20	20 - 50	50 - 200	> 200
Допустимая относительная погрешность, %
объема отвала	8	5	3	2
плотности	5	5	4	2
Допустимая разность двух независимых определений объема, %	12	8	4	3

4. При остатках полезного ископаемого на складе в размере 75 % месячной добычи и больше, складирование организуется так, чтобы маркшейдерским измерениям подлежала часть отвала, не превышающая 25 % месячной добычи. Общий остаток полезного ископаемого на складе получается как сумма постоянной части отвала и переменной, определенной по маркшейдерским измерениям. Если такая организация складирования невозможна, то учет поступившего и отгруженного полезного ископаемого ведется по результатам взвешивания. Книжные остатки в этом случае корректируются по данным маркшейдерских замеров.

5 . Отвалам полезного ископаемого по возможности придается правильная геометрическая форма, удобная для инструментальной съемки.

6. Объем полезного ископаемого в закрытых складах (бункерах) определяется по измерениям незаполненной части. Объем вычисляется по заранее составленной таблице, показывающей зависимость объема загруженной части склада (бункера) от высоты его незаполненной части.

7. В качестве мерных емкостей служат транспортные сосуды (железнодорожные вагоны, автомобили и др.) или емкости размером 0 ,5 ґ 0 ,5 ґ 0 ,5 м. В последнем случае число определений плотности принимается не менее 15 . Пробы отбираются так, чтобы они представляли объем всего отвала. Загруженные и порожние железнодорожные вагоны и автомобили взвешиваются и их масса округляется до 0,1 т. Масса полезного ископаемого в мерном ящике определяется с точностью до 1 кг. При необходимости отбираются пробы горных пород для химического анализа и определения других физических свойств.

8 . Объемы отвалов и штабелей пород и почвы в зависимости от их формы определяют рулеточным замером или по результатам съемки. Рулеточный замер применяют для отвалов простой формы, объем подсчитывается по формулам геометрически правильных тел.

9. При способе пробной вырубки проходятся шурфы или другие выработки правильной геометрической формы. Стенки выработок выравниваются. Размеры выработки измеряют через каждые 0 ,25 м глубины. Полезное ископаемое взвешивается, масса округляется до 1 кг. При способе пробной выемки порода отбирается погрузочными машинами (экскаваторами, погрузчиками и др.). Пробы загружают в транспортные сосуды (вагоны, автомобили и др.), масса проб округляется до 0,1 т.

10. Периодичность определения плотности, принимаемой для перевычисления объема полезного ископаемого в массу при ежемесячных измерениях складов, устанавливается с учетом вида и свойств полезного ископаемого, технологии складирования и сроков хранения в отвале.

8.1 Подсчет объема склада полезного ископаемого способом вертикальных параллельных сечений

В курсовом проекте применяем способ вертикальных сечений для подсчета объема склада полезного ископаемого

Подсчет площади вертикальных параллельных сечений



Подсчёт объемов склада способом параллельных сечений.

	S1	S2	S3	S4
	1864,00 м2	1904,00 м2	1889,00 м2	1874,38 м2
L	30 м
с	1,34 т/м3

V = [(0+0)/2]* (1884,0 + 1896,5 + 1881,69 + 932,0 + 937,19 )*30 = 225 941,4 м³

Q = V · с Q = 225 941,4 · 1.34 = 302 761,5 т



9. Заключение

В данном курсовом проекте представлены маркшейдерские работы при производстве маркшейдерских замеров и подсчете объемов в условиях разработки карьера. Представлены общие положения о производстве маркшейдерских замеров, контроле и приемке горных работ. Основной вид съемок при производстве маркшейдерских замеров - тахеометрическая съемка. В курсовом проекте раскрыта сущность съемки и применяемые приборы. Представлены методы подсчета объемов горных пород по маркшейдерской съемке и как производится определение объемов горных пород по результатам взвешивания и остатков полезного ископаемого на складе.

В представленном проекте была рассмотрена технология производства тахеометрической съемки с использование современных электронных тахеометров.

Одним из главных достоинств использования электронных тахеометров является отсутствие необходимости ведения специального журнала для записи расстояний и углов, как при работе с теодолитом, поскольку тахеометрическая съемка требует только ведения абриса. Номера пикетов, расстояния и углы сохраняются автоматически в памяти инструмента, и при изменении места его расположения необходимо будет только внести сведения о новой станции и пронумеровать пикет, после чего при нажатии специальной кнопки тахеометр сам произведет все измерения.

Также тахеометр позволяет производить расчет горизонтального положения автоматически - дисплей устройства показывает горизонтальные и вертикальные углы, наклонное расстояние, превышение и горизонтальное положение, а режимы отображения информации могут быть изменены при первой же необходимости.



Список литературы

1. Маркшейдерское дело. В 2-х ч. : учеб. для вузов / под ред. И.Н. Ушакова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Москва : Недра, 1989 - (Высшее образование).

2. Борщ-Компониец, В.И. Маркшейдерское дело : учеб. для техникумов / В.И. Борщ-Компониец, А.М. Навитный, Г.М. Кныш; под ред. В.И. Борщ-Компонийца. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Москва: Недра, 1992.

3. Шехурдин, В.К. Горное дело: учеб. для ссузов / В.К. Шехурдин, В.И. Несмотряев, П.И. Федоренко. - Москва: Недра, 1987.

4. Маркшейдерские работы на карьерах и приисках: справ. / В.П. Попов и др. - Москва: Недра, 1989.

5. Геодезия и маркшейдерия. Под редакцией В.Н. Попова, В.А. Букринского Москва. Издательство «Горная книга» 2010г

6. МАРКШЕЙДЕРСКИЙ КОНТРОЛЬ И УЧЁТОБЪЁМОВ ГОРНЫХ РАБОТ Методические указания по выполнению практических работ для студентов горных специальностей Учебное электронное издание Составители А.А. Григорьев, Ю.С. Капитонов

7. Интернет ресурсы.

Размещено на Allbest.ru

...