Фотопланиметрический метод для изучения нарушенности пород

Размещено на http://www.allbest.ru/

Фотопланиметрический метод для изучения нарушенности пород

Морозов Валерий Викторович

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры "Маркшейдерское дело и геодезия"

Ташкентский Государственный Технический Университет им. И.А. Каримова, Республика Узбекистан

Морозов Виктор Валерьевич

магистр, заведующий лабораторией АФ НИТУ «МИСиС»

Национальный исследовательский технический университет «МИСиС» в городе Алмалык, Республика Узбекистан

Уразбаев Арисланбек Уразбаевич

магистр кафедры "Маркшейдерское дело и геодезия"

Ташкентский Государственный Технический Университет им. И.А. Каримова, Республика Узбекистан

Аннотация

С развитием горных предприятий появилась необходимости в сжатые сроки производить замеры степени нарушенности пород, даже вмало доступных местах, для своевременного принятия мер поповышению устойчивости откосов или предотвращения деформаций. Применение фотопланиметрического метода позволяет оперативно производить замеры степени нарушености приконтурных пород, даже в недоступных участках бортов карьеров.

Ключевые слова: фотопланиметрический метод, трещиноватость, массив, участок, уступ, погрешность, мерная лента, структурное ослабление, пород.

В настоящее время многими исследователями изыскиваются возможности связи механических свойств образца и массива, т.е. ведутся исследования по определению переходного коэффициента от образца к массиву. При этом используются работы В.В. Ржевского, Б.Н. Кутузова и др [1,2]. За основной показатель ослабления массива обычно принимают его трещиноватость, которая может быть определена известными методами.

Прочностные свойства массива предопределяют естественные (природные) и технологические факторы. Природные факторы содержат в себе все возможные естественные влияния на прочностные характеристики пород.

Технологические факторы выражают собой явления, происходящие с породами в процессе их отработки, т.е. образования выработок. Развитие различного рода деформаций, изменение естественного напряженного состояния, макро- и микротрещиноватости, влияние взрывных работ и др. весьма существенно сказываются на прочности отрабатываемого горного массива. фотопланиметрический метод нарушенность пород

В настоящее время очень трудно учесть все влияющие факторы в оценке прочности массива по данным, полученным в результате испытаний образцов в лабораториях. В отечественной литературе сравнительно легко указываются удельная трещиноватость КТ и коэффициент структурного ослабления ЛТ. Эти данные служат своеобразным переходом от свойства образца к свойствам пород в натуре.

Удельная трещиноватость массива может быть определена любым известным методом и по показателю КТ с помощью приведенного графика зависимости коэффициента структурного ослабления ЛТ от удельной трещиноватости КТ (рис.1). Данные для построения графика взяты в опубликованных трудах В. В. Ржевского и Б.Н. Кутузова.

В настоящее время существует несколько методов оценки трещиноватости горного массива, проводятся исследования по их совершенствованию, так как без учета реальной степени нарушенности разрабатываемого участка месторождения нельзя правильно рассчитывать его устойчивые параметры и обеспечить эффективность производства горных работ.

Распространение получили методы: планиметрический, фотопланиметрический, метод кернов, акустический и метод простых замеров.

Полагаем, что менее трудоемким и достаточно точным является фотопланиметрический метод [3], который распостранился на горных предприятиях.

Рис. 1. Зависимость коэффициента структурного ослабления ЛТ от удельной трещиноватости КТ

Обычно на поверхности уступа в горизонтальном направлении размещают мерную ленту длиной 10 м, окрашенную через каждый метр в белый и черный цвета и применяя длинофокусный объектив, фотографируют этот десятиметровый участок. Масштаб готовой фотографической документации устанавливается в зависимости от сложности геологического строения и важности объекта, а также параметров обработки изображения с целью получения всех необходимых данных.

Требования горизонтальности размещения мерной ленты на поверхности уступа и четко выделенные черно-белые расстояния позволяют с достаточной точностью замерить и определить параметры трещиноватости горного массива и точно описать его строение.

По сравнению со всеми вышеперечисленными методами фотопланиметрический метод выгодно отличается своей оперративностю, сравнительно низкой трудоемкостью, высокой производительностью и другими положительными качествами. Для фотопланиметрического метода не существует недоступных участков забоев или уступов, где надо произвести замеры. Фотографировать труднодоступные участки можно с любого расстояния и получать фотоснимки заданного масштаба с помощью сменных объективов. При необходимости, наиболее интересующие участки можно зафиксировать с увеличение зума (крупным планом) и в результате расшифровки получить данные без погрешностей.

Учитывая полученные данные, можно сделать заключение о том, что на величину погрешности измерений наибольшее влияние оказывают расстояние S, при удалении точки съемки от забоя влияние угла откоса и высоты уступа резко падает.

Производство работ по фотопланиметрическому методу начинается с привязки выбранного объекта съемки и описания пород, слагающих данный уступ. Затем производится фотосъемка данного объекта. Для этого участок разбивают на 10 метровые подучастки при помощи мерной ленты, выкрашенной через каждый метр в черный и белый цвет. Желательно произвоить съемки длиннофокусной оптикой с переменным фокусным расстоянием. При высоте уступа свыше 10 м съемки следует производить с противоположного борта карьера.

По полученным в необходимом масштабе фотоснимкам составляют панорамы, или же используют штатив для снятия панорамы целиком, на которых условными обозначениями отличаются интересующие данные.

Рис. 2. Ошибки измерений при различных видах съемки

Несмотря на то, что фотопланиметрический метод хорошо разработан и описан в литературе считаем, что в качестве его совершенствования относительно удобства выполнения измерений и несколько повышения его точности необходимо добавить следующее:

1) масштабная лента должна иметь деление по 0,5 метра;

2) на горизонтально натянутой ленте должно быть четко различимый отвес из такой же ленты длиной 2 метра, также имеющей масштабные деления. Вертикальный отвес необходим для точности ориентации системы трещин относительно вертикальной оси;

3) ленту необходимо выкрасить в черный и белый цвет матовой краской для исключения бликов. Ширина ленты должна быть 15-20 см. для лучшей видимости на снимках;

4) забивные штыри для крепления ленты должна иметь достаточную длину, чтобы лента слегка прикасалась к неровностям забоя;

5) желательно размещать ленту как можно ближе к середине высоты уступа.

Нами фотопланиметрический метод был применен при изучении структуры массива на Ангренском угольном разрезе, где в результате выполненных работ были сделаны выводы о свойствах углей и имеющих пород в массиве.

Список использованных источников:

[1] Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.И. Физика взрыва. - М.: Физматгиз. 1959. -792 с.

[2] Фокин В.А. Проектирование и производство буровзрывных работ при постановке уступов в конечное положение на предельном контуре глубоких карьеров Апатиты. Изд-во Кольского научного центра РАН. 2004. - 231 с.

[3] Гусев В.Н., Курганов Д.Е., Голованов В. А. Оценка погрешности измерений фотопланиметрическим способом. Маркшейдерское дело и геодезия: Межвузовский сборник научных трудов / СПГГИ. СПб, 1991. С.32-37.

Размещено на Allbest.ru