Ориентирно-соединительная съемка через один вертикальный ствол с использованием гирокомпаса

Гироскопическое ориентирование вызвало широкое применение соединитель­ной съемки с опусканием в ствол отвеса для определения координат X, Y(решение задачи проектирования) начальной точки подземного полигона и определением ди­рекционного угла гироскопическим спосо­бом.

В производственных условиях задачи центрирования и ориентирования решают­ся раздельно, в следующей последователь­ности. С помощью одного отвеса, опускаемого в вертикальный ствол, решается задача проектирования. При этом методы и обо­рудование остаются такими же, как и при ориентировании через один ствол - с по­мощью двух отвесов. Следует иметь в виду, что, поскольку дирекционный угол исход­ной стороны определяется гироскопиче­ским способом, то проектирование можно осуществлять упрощенно без затрат вре­мени и труда на успокоение отвеса и опре­деление средних значений по шкалам на поверхности и в шахте.

На поверхности от исходной стороны 31-32 прокладывается полигонометрический ход по точности не ниже 2 разряда к точке центрирования - отвесу О(рисунок 21) В шахте измеряются угол β_Ана точке Аи расстояние (1_АО)от этой же точки до от­веса О; дирекционный угол стороны А-В (а_АВ)определяется гироскопическим методом.

Дирекционный угол стороны О-Авы­числяется по формуле:

а_АО= а_АВ – β_А ± 180°, (22)

Рисунок 21 - Схема решения задачи проектирова­ния для определения координат начальной точки подземного полигона

Координаты первого пункта (А)подземной стороны - по формулам:

x_A = x_O + l_OA cos α_OA,

y_A = y_O + l_OA sin α_OA, (23)

Особенно широко этот способ исполь­зуется на горных предприятиях, имеющихбольшие шахтные поля и блочные верти­кальные стволы, расположенные на рас­стоянии 5-6 км от главных стволов. Вы­полненная таким образом соединительная съемка позволяет значительно повысить точность и надежность всей маркшейдер­ской опорной сети на всем крыле шахты.

Билет № 11

3 Способы определения площадей и объемов горной массы и полезного ископаемого на ОГР

В общем виде объем простейшего блока V= Sh_ср или V=Sl_ср,

где S — площадь основания или сечения, м²; h_ср и l_ср - средняя высота или мощность, м.

Масса компонента и породы (в тоннах), заключенных в дан­ном объеме в естественном (плотном) или разрыхленном со­стоянии, будет

, где γ - плотность, т/м3.

Количество компонента Р, например, металла в руде

или ,

Горизонтальные параллельные сечения блока

где с — среднее содержание компонента, %; с' — среднее содер­жание компонента, в г/т.

В действительности форма определяемых блоков значи­тельно сложнее, что обусловлено способом и технологией вы­емки пород вскрыши и полезного ископаемого из массива, усло­виями и способами формирования породных, угольных и руд­ных отвалов пли складов готовой продукции.

Степень приближения (или величина погрешности) подсчи­танного объема блока с действительным его объемом зависит от детальности и точности маркшейдерской съемки (замера), масштаба и точности графического изображения, а также гео­метрического соответствия применяемого способа определения объема.

Объемы отдельных материальных; блоков и тел определяют способом горизонтальных и вертикальных сечений, объемной палеткой. Форму отдельных пространственных фигур отождест­вляют с правильными геометрическими телами, пользуясь при этом формулами стереометрии.

Способ горизонтальных сечений (или среднего арифметического) применяют, когда на плане имеется 1 или 2—3 и более контуров горизонтальных сечений блока.

При этом точки, в которых известны высота уступа или мощ­ность слоя, должны быть распределены по всей площади гори­зонтальной проекции блока или слоя по возможности равно­мерно и с небольшими отклонениями от среднего значения.

Использование единственного контура горизонтального сечения (верхней бровки уступа) возможно:

при контрольном определении общего объема вскрыши или погашенных запасов полезного ископаемого отдельным уступом за полугодие, год и более;

при определении объема вскрыши, произведенной гидравли­ческим способом (гидромониторами, земснарядами) с нижним размывом;

при определении объема вскрыши, произведенной однотип­ными экскаваторами в мягких породах без применения взрыва.

Объем горной массы в данном случае определяют по фор­муле т. е.

V= Sh_ср, где ,

( здесь ∑z_в, n_и и ∑z_н, n_н — сумма высотных отметок и их число в пределах верхнего и нижнего конту­ров определяемого блока).

Если на плане нанесены контуры верхней и нижней бровок уступа, то объем блока будет .

При наличии контура верхней бровки уступа и 2—3 гранич­ных контуров осыпи и изгибов откоса уступа определение объ­ема блока можно произвести послойно.

Объем отдельного слоя определяют по формуле

Общий объем блока V =V₁+ V₂ +. . . +V_n .

Если верхняя и нижняя площадки уступа и определяемый блок имеют продольный согласный или несогласный уклоны, то высотные отметки берут только через одинаковые интервалы, по возможности совпадающими по вертикали.

При определении объемов отвалов и складов готовой про­дукции, изображенных на плане в изогипсах (горизонталях),

объем отдельного слоя, заключенного между двумя изогипсами, можно определить по формуле Баумана

Достоинство способа горизонтальных сечений заключается в простоте и малой трудоемкости определения объемов при самой сложной конфигурации граничных контуров блоков.

Способ вертикальных сечений применяется при подсчете вынутых объемов горной массы на карьерах. Сущ­ность его заключается в том, что определяемый блок (экскава­торная заходка, породный отвал или склад руды, угля и др.)делится вертикальными сечениям

Схема вертикальных сечений

Определение объемов способом вертикальных параллельных сечений: а – вытянутого блока в карьере; б - отвала

Общий объем блока, экскаваторной заходки или склада го­товой продукции будет .

При параллельных вертикальных сечениях и равных рас­стояниях между ними формула примет вид

Если площади вертикальных сечений блоков определяют аналитическим способом по условным координатам Н, у или .г, у на ЭВМ, то одновременно в программу ее вводятся фор­мулы для определения объемов блоков.

Способ объемной палетки применяют при плани­ровке промплощадок, массовых взрывах на выброс, удалении и засыпки растительного и подпочвенного слоя при рекультива­ции площадей, занятых карьером и породными отвалами, и т. д., т.е.. когда произведенные тахеометрическая, мензульная или стерео-фотограмметрическая съемки до начала и после выполнения работ позволяют составить план изомощностей (нзосекансов) удаленного или насыпанного слоя.

Общий объем определяют по формуле

где S — площадь элементарного квадрата палетки, м²; h — мощность слоя вынутой или насыпанной породы (грунта), соответствующая центру квадрата (точке) палетки, м; n — число квадратов (точек палетки) в пределах определяемого контура.

Способ правильных геометрических фигур применяют при определении вместимости подвижного состава, бункеров, складов готовой продукции или породных отвалов (при переэкскавации), а также приближенного определения объемов отдельных экскаваторных заходок или включений, позволяющих представить их в виде правильных геометриче­ских тел. Линейные элементы таких фигур или тел определяют по результатам измерения или съемки и графического построе­ния, а объем — по формулам стереометрии.

При выборе способа определения объемов следует учиты­вать геометрическое соответствие конфигурации определяемых блоков и фигур избранному способу, детальность и точность съемки, масштаб изображения, способ определения площадей и технику вычислительных работ.

Билет № 11