Основные маркшейдерские работы при строительстве карьеров, вынос проектных данных в натуру

К основным маркшейдерским работам при строительстве горных предприятий относятся:

подготовительные процессы, изучение проекта и создание опорной и съемочной сетей;

вынесение элементов проекта в натуру с выполнением разбивок, различных съемок и задания направлений;

проведения измерений с целью проверки соответствия геометрических элементов, выполненных объектов проекту;

оставление графической документации, требуемой при сдаче горнотехнических объектов и карьера в эксплуатации.

Основным документом для строительства карьера является утвержденный проект. Проект состоит из генерального плана, комплекта чертежей и расчетно-пояснительной записки, которое содержит все необходимые данные для проведения маркшейдерско-геодезических работ. К проекту прилагают геологический отчет с подсчетом запасов и отчет о топогеодезических работах, произведенных на участке строительства. При строительстве карьера маркшейдер подробно изучает проект строительства, особенно его графическую часть; топографо-геодезические материалы; расположение пунктов и реперов геодезической основы на местности; устанавливают в натуре границы горного отвода и рудничного поля; разбивают геометрические элементы промышленных зданий и сооружений на поверхности и в карьере; производит трассировку транспортных путей и обуславливают буровзрывные работы, выполняет весь комплекс маркшейдерских работ при проведении подземных дренажных выработок; задает направление траншеям; устанавливает расположение вскрышных и эксплуатационных уступов; руководит построением целиков под сооружениями, расположенными вблизи бортов; ведет систематический контроль оперативного учета вынутой пустой породы и полезного ископаемого; составляет и систематически пополняет на основе маркшейдерских съемок комплекс планов и графиков.

Перед вынесением проекта сооружения в натуру маркшейдер выполняет следующие подготовительные работы: досконально знать маркшейдерско-геодезическую подготовку проекта; ознакомление ранними плановыми и высотными геодезическими основами на местности, при необходимости их сгущение; выбирает методы разбивки; решает аналитические задачи привязки главных осей зданий и сооружений к опорным геодезическим пунктам предрасчет точности перенесения основных геометрических элементов ( угловых точек, оси, внешние размеры, проектные уклоны) зданий и трасс на местности, а также сравнение данной точности с предельными погрешностями строительных норм и техническими условиями проектных сооружений.

Для проведения разбивочных работ необходимы следующие данные: координаты отдельных точек, дирекционные углы осевых линий зданий и сооружений, высотные отметки точек; направления и расстояния главных точек сооружений до геодезических опорных пунктов. В проектных чертежах множество сведений представлены в виде числовых значений, а в некоторых - в графическом виде.

Строительство горных предприятий и эксплуатация месторождения решают лишь после наличия оформленного земельного и горного отводов. До оформления земельного отвода составляется проект разработки месторождения, который включает генеральный план карьера.

Генеральным планом карьера называют масштабное графическое изображение рельефа земной поверхности, горных выработок, промышленных зданий, сооружений, транспортных и энергетических сетей в районе разработок и объектов жилого массива.

Он вычерчивается в масштабах 1:5000-1:25000. В состав проекта генерального плана включается пояснительная записка, в которой дается характеристика района, площадки строительства, пусковых комплексов и очередей строительства, производятся объемы земляных работ, состав и местоположение существующих, реконструируемых, строящихся и сносимых объектов, геодезические привязки к топографической основе зданий и сооружений. При разработке генеральных чертежей генеральный план детализируется.

Основными объектами генерального плана являются карьеры, стволы шахт, отвалы пустых пород и бедных руд, обогатительные фабрики, склады и бункера, обогатительные фабрики, железнодорожные станции, промплощадки, ремонтные цехи и склады, базисные и расходные склады взрывчатых материалов, жилой поселок или город и др.

Билет № 24

Задание направления рассечке околоствольного двора. Разбивку оси ствола на горизонте околоствольного двора

Разбивка сопряжения ствола с околоствольными выработками осуществляется в соответствии с рабочими чертежами сопряжения, на которых указываются отметка головки рельса или почвы гори­зонта сопряжения и соотношение продольной оси сопряжения с осью ствола, а также с учетом выбранной технологической схемы проходки сопряжения.

Для задания направления основным горным выработкам используют следующие проектные материалы:

а) планы выработок околоствольного двора и других горных выработок;

б) поперечные разрезы (сечения) для каждого участка выработок с однотипной крепью и сечением;

в) профили откаточных путей по каждой выработке;

г) вертикальные разрезы по осям выработок околоствольного двора в пределах приемной площадки с указанием положения почвы и кровли пласта.

Для задания направления при проходке камер используют:

а) планы камер и горных выработок в местах заложения камер;

б) продольные вертикальные разрезы по осям выработок (камер) и поперечные разрезы прилегающих выработок.

Заданию направления для проходки околоствольных выработок должна предшествовать увязка проектного полигона при простой схеме и проектных полигонов при сложной схеме околоствольного двора.

В устойчивых породах проходку сопряжения производят горизонтальными заходками сверху вниз. Сначала проходят подсводную часть, свод крепят швеллерными арками на анкерах, затем осуществляют проходку нижней части сопряжения. После проходки сопряжения и участка выработки околоствольного двора на общую длину 8—10 м его одновременно со стволом крепят по­стоянной крепью. Маркшейдерский контроль при этом должен быть весьма тщательным и своевременным.

При приближении забоя ствола к проектному горизонту производят контрольные измерения глубины ствола и передают отметку с поверхности на репер, забетонированный в стенке ствола выше кровли сопряжения. По разности отметки репера и проект­ной отметки кровли и почвы сопряжения вычисляют превышения h₁ и h₂, по которым производится рассечка сопряжения.

В зависимости от принятого способа проведения сопряжения направление рассечке сопряжения задают по достижении забоем ствола уровня кровли или подошвы сопряжения. Ствол к этому моменту должен быть закреплен постоянной крепью. В постоянной крепи ствола на расстоянии не более 30м от подошвы сопряжения закладывают репер, на который передают высотную отметку. Ось сопряжения может совпадать или быть параллельна оси ствола, а ось приствольной выработки иногда проходит под некоторым углом к оси ствола. Независимо от этого, исходным направлением в стволе для задания направления рассечке околоствольного двора или камере является надежно закрепленная ось ствола.

Направление оси ствола у сопряжения определяют по двум боковым отвесам, которые опускают с нулевой площадки или с осевых скоб, закрепленных по оси ствола и заложенных выше опорного венца ствола (рисунок 55). В качестве отвесов используют стальную проволоку диаметром до 1,5мм и груз массой до 40кг.

Рисунок 55 - Задание направления рассечке околоствольного двора

При закреплении оси ствола на скобах в качестве контроля используют центральный отвес, который должен лежать на одной линии с двумя боковыми отвесами. После спуска боковых и центрального отвесов проверяют с бадьи наличие касания проволок отвесов стенки ствола или оборудования в стволе и принимают меры к уменьшению колебаний отвесов. Затем по створу отвесов на скобы натягивают стальную проволоку и фиксируют на них направление оси ствола.

Направление оси ствола, заданное створом отвесов, используют для рассечки сопряжений и проходки их от 5 до 20м в каждую сторону от ствола. Для проведения сопряжения с околоствольным двором от 5 до 20м следует повысить точность закрепления оси ствола на скобах путем наблюдения амплитуды колебаний боковых отвесов и фиксации их среднего положения шкальными приборами.

Рисунок 56 - Схема шкального прибора

1 – консоль; 2 – отвес; 3 – движни; 4 - рамка

Шкальный прибор (см. рисунок 56) закрепляют над скобой у боковых отвесов. Заводят отвес в станину шкального прибора и производят наблюдение колебаний его в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. По линейкам с миллиметровыми делениями определяют среднее положение отвеса. Затем все четыре подвижные планки прибора сдвигают на отсчеты, соответствующие среднему положению, и фиксируют отвес в неотклоненном положении. Шкальный прибор обеспечивает закрепление оси на скобах с погрешностью ±2мм.

Если ось сопряжения или камеры не совпадает с осью ствола, то при рассечке необходимо учитывать соответствующие расстояния между осями ствола и сопряжения. Используя высотный репер и створ отвесов, бурение шпуров по сечению сопряжения или камеры производят по направлению двух боковых отвесов на основании схемы расположения шпуров с указанием на ней маркшейдером направления оси ствола и расстояния от нее до шпуров.

При проходке сопряжения контролируют геометрические размеры и правильность установки опалубки. В стенках постоянной крепи сопряжения закладывают два репера и определяют их высотные отметки от заложенного высотного репера над сопряжением в стволе с помощью рулетки, нивелира и рейки. По рулетке, прикрепленной к высотному реперу в стволе, и рейкам, установленным на реперах стенки сопряжения, нивелиром берут отсчеты и вычисляют высотные отметки реперов из выражения

,

где - высотная отметка репера, заложенного в стенке сопряжения;

- высотная отметка репера, заложенного в стволе выше сопряжения;

и - конечный и начальный отсчеты по рулетке;

- отсчет по рейке.

Передачу высотной отметки производят дважды; расхождение между результатами измерений не должно превышать ±5мм. С большей точностью передачу высотной отметки в сопряжение выполняют с помощью длиномера ДА-2 или светодальномера. После передачи высотной отметки производят линейную привязку реперов сопряжения к стенкам ствола и почве сопряжения.

Правильность проходки сопряжения или камеры контролируют путем измерения расстояния от створа отвесов вправо и влево на различной высоте выработки. Результаты этих измерений наносят на соответствующие поперечники и сопоставляют их с проектными размерами. Фактические сечения каждого поперечника (после нивелирования почвы) используют для подсчета вынутой породы и уложенного в крепь бетона. Для установки опалубки при возведении бетонной крепи используют также створ отвесов и высотные реперы, заложенные в стенках закрепленной части сопряжения. По разности проектной части отметки пяты свода и отметки стенных реперов определяют величину домера от уровня реперов до начала сводовой части крепи. Маркшейдерский контроль при рассечке сопряжения с околоствольным двором должен быть своевременным и тщательно выполнен. Недоведение сечения выработки до проектных размеров отрицательно сказывается на скорости возведения постоянной крепи, а завышенное сечение привит к излишним материальным и трудовым затратам при ее креплении.

Разбивку оси ствола (подъема) на горизонте околоствольного двора производят на основе данных ориентировки. Предварительно перед ориентировкой составляется схема примерного расположения в околоствольном дворе осевых и примычных точек, используемых в дальнейшем при подземной съемке. При составлении схемы места для осевых точек выбирают c таким расчетом, чтобы расстояние между ними было не менее 20м и их можно было надежно закрепить.

На чертеже приведена схема примыкания по способу соединительных треугольников. Дирекционный угол створа отвесов и координаты отвесов определены в той же системе координат, в какой определены координаты осевых точек.

Для этого в ствол опускают два отвеса примерно в местах бывшего расположения осевых проходческих отвесов. Примыкая к ним на поверхности от осевых пунктов, коор­динаты которых определены в общегосударственной системе, в шахте определяют координаты примычных точек С и С1 (рисунок 57). Точки С и С1 выбирают так, чтобы была обеспе­чена их взаимная видимость и наиболее выгодная форма соедини­тельных треугольников. Если невозможно создать два подземных соединительныхтреугольника, то ограничиваются одним, а коор­динаты точки С1 вычисляют по измеренному углу АСС1 и рас­стоянию CC1. Решение этой задачи возможно при использовании гирокомпаса МВТ2 и одного отвеса.

Рисунок 57 - Разбивка оси ствола на горизонте околоствольного двора

Составив схему сопряжения ствола с околоствольным двором, наносят на нее точки С и С1 и оси ствола. На оси ствола, парал­лельной оси околоствольного двора, намечают точки I и II и гра­фически определяют расстояния от них до центра ствола d и d1. По этим расстояниям, координатам центра ствола и дирекционному углу оси ствола вычисляют координаты осевых точек I и II:

где х₀ и у_о — координаты центра ствола.

По координатам точек I, II, С, С1 вычисляют дирекционные углы (C-I) и (C1-II), а также расстояния C-I и C1-II. Определяют по разности дирекционных углов углы направлений β и β1. Полярным способом от точек С и С1 выкосят в натуру и закрепляют точки I и II, обозначающие ось ствола на горизонте околоствольного двора. Точки I и II закрепляются постоян­ными маркшейдерскими знаками. От этих точек, и производят дальнейшее проведение выработок околоствольного двора.

Билет № 25