Подземные маркшейдерские опорные сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова

ПОДЗЕМНЫЕ МАРКШЕЙДЕРСКИЕ ОПОРНЫЕ СЕТИ

Байкенжин М.А. к.т.н., доцент

Эзшхан Т.Э. магистр, Кафедра РМПИ

г. Караганда

Аннотация

В статье рассматриваются подземные маркшейдерские опорные сети, которые, являются главной геометрической основой для выполнения съемок горных выработок и решения горно-геометрических задач, обеспечивающих правильную и безопасную разработку месторождений полезных ископаемых.

Ключевые слова: маркшейдерские сети, светодальномеры, нивелир, теодолит, съёмочная сеть.

Annotation

Baikenzhin M.A. Karaganda Technical University named after Abylkas Saginov (Karaganda, Republic of Kazakhstan)

Azimkhan T.A. Karaganda Technical University named after Abylkas Saginov (Karaganda, Republic of Kazakhstan)

UNDERGROUND SURVEYING SUPPORT NETWORKS

The article discusses underground surveying support networks, which are the main geometric basis for performing surveys of mine workings and solving mining and geometric problems that ensure the correct and safe development of mineral deposits.

Keywords: surveying networks, light meters, leveling, theodolite, shooting network.

Основная часть

Состоят опорные сети из полигонометрических ходов, прокладываемых, главным образом, по главным подготовительным выработкам. Строят опорные сети в виде секций с гироскопическими ориентированными сторонами, которые размещают, как правило, через 20-30 углов.

Закрепляют пункты опорных, подземных маркшейдерских сетей в зависимости от способа их закладки и продолжительности существования постоянными или временными знаками.

Рисунок 3 Центры постоянных (а,б, в) и временных (г, д,) пунктов опорных подземных маркшейдерских сетей: 1- металлический штырь; 2 - бетон; 3 - деревянная пробка

Центры постоянных пунктов, закладываемых в подошве выработки, изготавливаются из металлического штыря диаметром 25 -30 мм и длиной от 200 до 700 мм. Он бетонируется в породах почвы. В головке штыря отмечается центр пункта высверливанием отверстия, кернением или нанесением крестообразной насечки.

В постоянных пунктах, закладываемых в кровле выработки, центры фиксируются прорезью или отверстием. Металлический стержень бетонируют в почве кровли или забивают в деревянную пробку.

Маркшейдерские пункты постоянные или временные маркируются, для этого на стойках крепи или на стенках выработки помещается металлическая пластинка (марка), на которой выбит номер пункта.

Подземные маркшейдерские опорные сети по мере подвигания горных выработок пополняют, причем, пункты полигонометрических ходов не должны отставать от забоя выработки более, чем на 500 м, если исходные планы горных выработок составляют в масштабе 1: 1: 1000.

Измерения в полигонометрических ходах должны производиться со следующей точностью:

средние квадратические погрешности измерения горизонтальных углов 20", вертикальных - 30";

средняя квадратичная погрешность гироскопического ориентирования 1';

расхождение между двумя измерениями линии при измерении светодальномером не более 3 см, при использовании стальных рулеток - 1:3000 длины стороны.

Для того, чтобы обеспечить приведенные точности прокладки подземных полигонометрических ходов, при измерениях должны соблюдаться следующие требования.

Измерения углов должны производиться теодолитами типа Т15; при этом центрирование для углов с горизонтальным проложением меньшей стороны от 5 до 10м выполняется оптическим или способом нитяных отвесов с двойным центрированием. При длине более 20м возможно использование способа однократного центрирования нитяным отвесом.

Длины сторон в полигонометрических ходах могут измеряться светодальномерами, обладающими соответствующей точностью, и рулетками, прокомпарированными с относительной погрешностью не более 1:15000.

При использовании рулеток измерения выполняют с натяжением, равным натяжению при компарировании, и контролируеым динамометром. Температура учитывается, если она отличается от температуры компарирования более, чем на 5 °С. Отклонения промежуточных отвесов от створа при длине интервалов 10м не должны превышать 10см.

Стороны полигонометрических ходов должны измеряться дважды: в прямом и обратном направлениях.

Обработка результатов измерений полигонометрических сетей включает: контроль вычислений в журналах измерений, введение поправок в измеренные длины, вычисление невязок, уравнивание сетей.

В измеренные рулетками длины вводят поправки за их провес, компарирование и температуру.

Угловая невязка в полигонометрических ходах не должна превышать величин, определяемых по следующим формулам: в замкнутых полигонах f в = 2тв n и в висячих полигонах, пройденных дважды, f в = 2тв

где тв - средняя квадратичная погрешность измерения углов; п - число сторон полигонометрического хода; n1 + n2 - число углов первого и второго ходов.

Линейная относительная невязка в замкнутых полигонах не должна превышать 1:3000 длины хода, в разомкнутых 1:2000.

Уравнение полигонов заключается в распределении угловой и линейной невязок. При уравнивании замкнутых и разомкнутых полигонов угловую невязку распределяют с обратным знаком поровну на все углы. Линейные невязки, взятые с обратным знаком, распределяют в приращении координат пропорционально длине каждой линии.

При геометрическом нивелировании в горных выработках, где реперы закладываются как в кровле, так и в почве выработок, возможны следующие схемы выполнения работ.

Рисунок 3.1 Схемы геометрического нивелирования в подземных горных выработках

1. Нивелирование выполняется по реперам, расположенным в почве выработки (рис. 2,а). Превышение пункта В над пунктом А определяется разностью отсчетов по рейкам, установленным на задней и передней точках: h = а - b (здесь h - превышение, а - отсчет по задней рейке, b - отсчет по передней рейке).

2. Нивелирование выполняется по реперам, закрепленным в кровле выработки (рис. 2,б). Превышение h равно разности отсчетов, сделанных по рейкам, подвешенным на передней и задней точках h = b - а.

3. Нивелируются реперы, из которых задний закреплен в кровле, а передний - в почве выработки (рис.2,в). При такой схеме нивелирования превышение равно сумме отсчетов по рейкам со знаком минус h = - (а+b).

4. Нивелирование ведется по реперам, задний из которых расположен в почве, передний - в кровле выработки (рис.2,г). Превышение переднего репера над задним равно сумме отсчетов по обеим рейкам h = а+ b.

Тригонометрическое нивелирование выполняют по наклонным выработкам. Обычно тригонометрическое нивелирование совмещают с проложением полигонометрических ходов.

Тригонометрическое нивелирование в подземных выработках, так же как и геометрическое, имеет некоторые особенности, рассмотренные ниже.

5. Пусть имеются два расположенных в почве пункта А и В (рис.3,а).

Рисунок 3.2 Схемы тригонометрического нивелирования, выполняемого в подземных горных выработках

Требуется определить превышение пункта В над пунктом А. Для этого теодолит для измерения угла наклона стороны АВ можно расположить как в точке А, так и в точке В, поместим вначале теодолит в нижней точке. Над пунктом В подвешивается отвес, на котором отмечается какая-нибудь точка (например, точка входа шнура, острие отвеса). Визирование зрительной трубы теодолита производят на эту точку.

Вычисление превышения для случая, показанного на рис. 3,а, может производиться по двум формулам, в одной из которых используются горизонтальное проложение и тангенс угла наклона v, в другой - синус угла наклона v и наклонная длина S.

Если высоту визирования обозначить через v, а высоту прибора i, то для первого случая h + v = I, то для первого случая h + v = s tg v + i, отсюда

h = s tg v + i - v.

Для второго случая h+v= S sin v + i, отсюда

h = S sin v +i - v.

1. Если точки А и В расположены в кровле выработки, а теодолит поместить под точкой А, являющейся нижней, то согласно рис. 3,б Получим

h = S sin v + v- i.

2. При расположении точки А в кровле, а точки В - в почве выработки (рис.3,в) превышение определится по формуле

h = - S sin v + v+i.

3. В случае, когда точки тригонометрического нивелирования А и В расположены в кровле выработки (рис.3,г), а теодолит расположен в верхней точке (точка В), превышение определится по формуле

h = S sin v - v+i.

Разность превышений, полученных для одной из той же линии, не должна превышать 0,41, где l - длина линии, м. Для всего хода невязка в превышениях не должна быть более 100 L, мм, где L - длина хода, км. Высота приборов и сигналов измеряют стальной рулеткой дважды. Отсчеты берут до миллиметров.

3.2 Подземные маркшейдерские съемочные сети

Подземные маркшейдерские съемочные сети используются как основа для съемки горных выработок. Состоят они из теодолитных ходов, которые прокладываются для съемки подготовительных выработок, и угломерных ходов, используемых для съемки очистных забоев и нарезных выработок в очистных блоках. Теодолитные ходы развиваются от пунктов полигонометрической сети, угломерные - как от пунктов теодолитного, так и полигонометрического хода.

Теодолитные ходы могут быть замкнутыми, разомкнутыми и проложенными дважды.

Основные характеристики съемочных сетей приведены ниже.

подземный маркшейдерский опорный сеть

Таблица 3

В выработках с углом наклона более 30 измерение горизонтальных углов должно выполняться не менее чем двумя приемами. расхождение между значениями углов, полученными отдельных приемах, не должно быть более 1,5.

Измерение углов в угломерных ходах может выполняться как угломерами, так и теодолитами различных типов.

Длины линий в теодолитных ходах измеряют стальными рулетками, в угломерных разрешается использование тесьмяных рулеток. Линии измеряются дважды, при этом отсчеты в теодолитных ходах берутся с точностью до миллиметров, в угломерных - до сантиметров.

Угловые невязки ходов съемочных сетей не должны превышать значений, определяемых по формулам, в которых средние квадратичные погрешности измерений углов соответствуют принятым для теодолитных и угломерных ходов (см. табл. 3).

Относительные линейные невязки не должны превышать для теодолитных ходов: в замкнутых 1:1500 и в разомкнутых и пройденных дважды - 1:1000; для угломерных ходов - 1:200.

При уравнивании ходов съемочной сети в замкнутых и разомкнутых ходах угловую невязку распределяют с обратным знаком поровну на все углы.

Линейные невязки, взятые с обратным знаком, распределяют в приращения координат пропорционально длине каждой стороны хода. Значения координат разрешено округлять до сантиметров, дирекционных углов в теодолитных ходах до 10, в угломерных - до минут.

Определение высот пунктов съемочной сети, как правило, производится одновременно с проложением теодолитных и угломерных ходов при помощи тригонометрического нивелирования.

Список литературы

1. Инструкция по нивелированию I, II, III, IV классов. М., «Недра», 1976 г.

2. Горфинкель В.Я., Купряков Е.М., Прасолова В.П. и др. Экономика предприятия: Учебник для ВУЗов, - М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 2001.

3. Инструкция по производству маркшейдерских работ. М., «Недра», 1987г.

4. Оглоблин Д.И. «Маркшейдерское дело», М., «Недра», 1981 г.

5. Инструкция по производству маркшейдерских работ. М., «Недра», 1987г.

6. Добкин И.И.» Маркшейдерские работы при установке и эксплуатации шахтного подъемного оборудования», М., «Недра», 1983 г.

7. Оглоблин Д.Н., Герасименко Г.И., Акимов А.Г. «Маркшейдерское дело» учебник для ВУЗов, М., «Недра», 1981 г.

Размещено на Allbest.ru