Передача координаты z на подэтажные выработки

При подготовке и эксплуатации блока важное значение имеет увязка блоковых выработок не только в горизонтальной пло­скости, но и по высоте. Для этого выполняется передача коорди­наты Z (передача высот) с основного горизонта на подэтажи. Пере­дачу высот на каждый подэтажный горизонт выполняют незави­симо дважды. При этом расхождение между превышениями не должно быть более 0,05 м.

В связи с невысокой точностью определения отметок и неболь­шим сроком службы подэтажных выработок специальных реперов в этих выработках не закладывают, а от­метки передают на пункты съемочной сети. В зависимости от характера выработок, соеди­няющих подэтажные горизонты с основным, применяют следующие способы передачи координаты Z.

Через вертикальные вос­стающие, где может быть опущена ру­летка, координату Z передают с помощью рулетки и нивелиров. Схема выполнения ра­бот аналогична схеме передачи высотной от­метки через вертикальный ствол длинной лентой.

Рисунок 12.2 - Передача координаты Z через восстающий

Через наклонные восста­ющие на подэтажные горизонты коорди­нату Z передают тригонометрическим ниве­лированием одновременно с проложением теодолитных ходов.

Вертикальные углы из­меряют при двух положениях трубы в прямом и обратном направлениях.

Часто возникает необходимость сочетания геометрического и тригонометрического методов нивелирования (рисунок 12.2 ). В этом случае в вертикальной части восстающего опускают стальную ру­летку и с помощью нивелира берут отсчет b по верхнему концу рулетки. По нижнему концу рулетки отсчет a берут против ви­зирного луча теодолита, отцентрированного под маркшейдерской точкой на основном горизонте. Затем измеряют угол наклона ви­зирного луча δ, длину L от теодолита до точки а, а также высоты инструментов l₁ и l₂ .

Превышение ∆Z между горизонтами вычисляют по формуле:

∆Z = ( b – a ) + ( l₁ - l₂ ) + L sin δ

12.9 Тригонометрическое нивелирование

Передача высотных отметок тригонометрическим нивелированием производится по выработкам с углом наклона более 5° - 8°. Инструментами для производства тригонометрического нивелирования на руднике являются теодолиты 4T30П с средней квадратической погрешностью измерения вертикального угла 30" и электронные нивелиры Sokkia расстояния измеряют стальными рулетками (50м); в некоторых случаях пользуются складными нивелирными рейками длиной 5 м с шашечными сантиметровыми делениями (рисунок 12.3).

Рисунок 12.3 – Тригонометрическое нивелирование с применением складной рейки

Теодолит устанавливают над точкой с известной высотной отметкой, приводят в рабочее положение. На точке либо пикете, где необходимо определить превышение или высотную отметку подвешивают отвес, если точка в почве выработки либо ставят рейку если точка заложена в почве выработки. Измеряют высоту инструмента (от точки в кровле или от точки в почве до центра зрительной трубы прибора), измеряют высоту отвеса или берут отсчёт по рейке. Измеряют наклонное расстояние от центра зрительной трубы до отвеса или рейки на высоту визирования, и берут отсчёт по вертикальному кругу - угол наклона.

Превышение для каждой линии хода определяют в прямом и обратном направлениях. Разность абсолютных значений превышения из прямого и обратного нивелирования не должна превышать: 5 и 10 см соответственно в съёмочных сетях 1 и 2 разрядов.

Тригонометрическое нивелирование выполняется одновременно с проложением теодолитного хода, (рисунок 12.4).

Рисунок 12.4 - Схема тригонометрического нивелирования

RpA= HT₁ – i₁ + l₁*Sinδ₁ – a₁;

RpB= HRpA + i₂ + l₂*Sinδ₂ – a₂;

HT₂= HRpB + i₃ + l₃*Sinδ₃ + a₃;

HT₃= HT₂ – i₄ + l₄*Sinδ₄ + a₄;

Контроль: HT_3(факт) – HT_3(изм) ≤120 , мм.

12.10 Передача высотной отметки дальномером ДА-2

В приборе ДА-2 мерный диск и барабан с намотанной на нем проволокой смонтированы на общей горизонтальной оси, установленной в станине ручной лебедки. Проволока направляется с барабана на мерный диск, системой роликов, огибая его на 270º. Барабан лебедки жестко соединен с горизонтальной осью прибора и вращается рукояткой. Мерный диск свободно (независимо от барабана) вращается на той же горизонтальной оси. Если конец проволоки, разматывая с барабана, опускать в шахту, то это вызывает вращение огибаемого его мерного диска.

Мерный диск шестернями соединен со счетчиком оборотов, по которому отсчитываются сотни, десятки и единицы полных оборотов диска. Длина окружности дичка равна 1 м. Поэтому по счетчику оборотов отчитывается целое число метров пути, пройденного концом проволоки. Для определения долей оборотов окружность одной реборды диска разделена на 100 частей. Десятые доли делений оцениваются на глаз. Из сказанного следует, что в целом число оборотов мерного диска оценивается с точностью до третьего знака после запятой, а путь, пройденный концом проволоки до миллиметра.

Мерный диск сделан из металла с небольшим коэффициентом мелового расширения. Для учета температуры диска к нему прикреплен термометр.

На нижний конец проволоки подвешивается рейка-груз, представляющая собой стальной цилиндр, залитый свинцом. На поверхности цилиндра нанесены сантиметровые деления, оцифрованные в шахматном порядке. Такое устройство рейки-груза и ее оцифровка позволяют брать отсчеты даже при ее вращении. В комплексе прибора имеется также контрольная рейка, изготовленная из алюминия, и крепится на проволоке двумя зажимными винтами.

Для передачи координаты Z через вертикальный ствол с поверхности в шахту (с репера R _n на репер R_ш) прибор ДА-2 устанавливают над стволом (например, на полу поднятой и закрепленной клети) или на приемной площадке. В последнем случае проволока в ствол пропускается через закрепленный в станке копра направляющий блок 2. К концу проволоки подвешивают рейку-груз 3, а на расстоянии 1-2 м закрепляют на проволоке контрольную рейку 4. Разматывая проволоку с барабана лебедки, опускают рейку-груз на уровень нивелира, установленного на нулевой площадке ствола, и при неподвижном положении ее (барабан лебедки на защелке) берут отсчеты:

В-в нивелир по рейке-грузу; N_n – по счетчику и делениям мерного диска дальномера; а_n – по рейке, установленной на репере R_n.

Затем на уровень нивелира опускают контрольную рейку и берут отсчеты. Сделав два цикла отсчетов на поверхности, опускают рейку-груз (равномерно разматывая лебедку) на уровень нивелира, установленного в околоствольном дворе, где аналогичным образом берут отсчеты λ_ш, N_ш, а_м при измерениях по рейке-грузу и контрольной рейке.

Второй полуприем измерений выполняют при подъеме реки-груза, изменяя предварительно начальное положение рейки-груза и горизонты нивелиров.

В начале и конце работы измеряют температуру воздуха в околоствольном дворе и на поверхности, а также температуру мерного диска.

Измеренные превышения ΔZ в каждом полуприеме определяются (раздельно для рейки-груза контрольной рейки) по формуле:

В измеренные превышения вводят следующие поправки (м):

1. За диаметр проволоки:

где d – диаметр проволоки (по паспорту или измеряется микрометром), мм; N_пN_ш - отсчеты по длинномеру, м; Π=3,1416.

2. За разность температуры проволоки в стволе и на земной поверхности.

где а_п – коэффициент линейного расширения метала проволоки (для стали а_п=0,0000115); t_п, t_ш – температура воздуха соответственно на поверхности и в околоствольном дворе.

3. За разность температуры мерного диска при измерении и компарировании

где а_D – коэффициент линейного расширения металла диска; t_D, t_o – температура диска соответственно при измерении и компарировании.

4. За компарирование мерного диска

где l – длина окружности мерного диска по паспорту завода, м.

Исправленное превышение ΔZ_и между реперами вычисляется для каждого полуприема по формуле:

Расхождение между превышениями ΔZ_и при спуске и подъеме (мм) не должно превышать величины

где H – глубина ствола, м.

Высотную отметку определяемого репера R_ш вычисляют по формуле:

где Z_п - отметка исходного репера R_п на поверхности; ΔZ_ср – среднее арифметическое значение превышения при спуске и подъеме (при передаче координаты Z с поверхности в шахту ΔZ имеет отрицательное значение).

Рекомендуемая литература: [ 1-6 ]

Контрольные задания для СРС [ 1-6]

1. Съемка минных выработок и глубоких буровзрывных скважин.

2. Съемка подземных пустот

4 Тригонометрическое нивелирование

5 Геометрическое нивелирование

Вопросы для контроля знаний:

1 Общие сведения о съемочных работах.

2. Инструменты для съемочных работ.

3. Методы съемки нарезных и очистных выработок

4. Съемка очистных выработок

5 Маркшейдерская съемка подземных камер и пустот

6 Съёмка горных выработок

7 Подземные вертикальные съемки

8 Передача координаты z на подэтажные выработки

9 Тригонометрическое нивелирование

13 Маркшейдерские замеры

План:

1 Замеры подготовительных выработок.

2 Замеры очистных выработок

3 Замеры остатков полезного ископаемого на складах, в бункерах и на колесах

4 Методы определения объемной массы полезного ископаемого в целике и разрыхленном виде

Маркшейдерские замеры горных выработок и складов полезного иско­паемого производятся с целью:

- определения подвигания и длины подготовительных выработок и их поперечных сечений;

- определения длины и подвигания лав, камер и т.д., откуда добывает­ся полезное ископаемое;

- контроля соответствия ведения горных работ проектным данным и соблюдения паспортов крепления горных выработок;

- определения объемов пустот и закладочного материала;

- получения детализирующих данных для составления планов горных работ, структурных разрезов по вынимаемым пластам, для учета запасов потерь и разубоживания (засорения) добываемого полезного ископаемого.

Замеры - это простейший вид съемок. Горные выработки находятся в движении. Инструментальные съемки по ним отстают, замеры дополняют и детализируют горные работы в призабойной части. Когда выработки небольшой длины с малым сроком существования, то инструментальные съемки их вообще не проводятся, а заменяются замерами.

Замеры обычно выполняются комиссией на первое число каждого ме­сяца. Для контроля проходки выработок и выполнения плана делаются подекадные замеры - на 11, 21 число каждого месяца. Они позволяют по­лучить объективную картину выполнения плана по проходке подготови­тельных выработок, плана добычи, своевременно устранить допущенные ошибки при статистическом учете и обеспечить выполнение плана за ме­сяц по другим основным определяющим показателям.

По методам выполнения замеры делят на три группы: замеры подгото­вительных выработок, замеры очистных выработок, замеры складов по­лезного ископаемого.