Основы геодезии и маркшейдерского дела

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

	стр.
Задание № 22	3
Задание  № 48	7
Задание  № 61	12
Задание  № 77	14
Задание  № 95	16
Список используемой литературы	18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

Задание  № 22

 

Опишите порядок выполнения съёмки подробностей. Способы съёмки подробностей. Нарисуйте схемы.

 

ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЁМКА маркшейдерская  — горизонтальная съёмка горных выработок  с помощью теодолита. Применяется  для определения контуров и сечений  горных выработок, подготовительных и очистных забоев, целиков, камер, элементов крепи и залегания отрабатываемых пластов, мест взятия проб.

 При теодолитной съемке одновременно  с проложением теодолитного хода  проводят съёмку подробностей, определяя  характерные точки на контуре снимаемого объекта. Съёмку подробностей выполняют по методу ординат. В створе смежных пунктов теодолитного хода натягивают или укладывают рулетку и проецируют на неё характерные подробности; отсчитывают расстояния по рулетке до контурных точек. Затем проводят зарисовки со всеми подробностями и записью размеров. Кроме того, на точках стояния теодолита измеряют расстояния до стенок, кровли и почвы выработки. Углы в теодолитных ходах измеряют одним приёмом или повторением, длина линий измеряется с округлением отсчётов до сантиметров. При съёмке подробностей отсчёты по рулетке (ленте) берут с округлением до дециметров, а перпендикуляры (ординаты) измеряют в сантиметрах или дециметрах. Теодолитный ход прокладывают между пунктами съёмочной сети.

 Данные теодолитной съемки наносят на рабочий план, масштаб которого выбирают с учётом возможности отображения деталей подготовительных горных выработок и очистных забоев, обеспечения графической точности, необходимой для определения объёмов горных работ, добычи и потерь полезных ископаемых и т.п. Указанным требованиям отвечают, как правило, масштабы плана 1:1000 и 1:500.

Съёмка местности, при которой  в качестве угломерного прибора  используется теодолит, а для измерения  длин применяют мерные ленты (рулетки) или оптические дальномеры, называется теодолитной. В ней определяют только плановое положение снимаемых точек.

Съёмочным обоснованием чаще всего  служат теодолитные ходы в виде системы  линий, образующих сомкнутые или  разомкнутые ходы. Внутри замкнутых  теодолитных ходов в ряде случаев прокладывают дополнительные ходы, называемые диагональными.

В теодолитных ходах точки поворота отмечают на местности простейшими  геодезическими пунктами в виде забитых  в землю кольев, металлических  стержней и т.п. Съёмку подробностей выполняют способами прямоугольных координат, полярным, угловых и линейных засечек.

Работа по прокладке теодолитных  ходов заключается в камеральной  подготовке, рекогносцировке и полевых  измерениях. Камеральная подготовка включает в себя изучение задания, изучение имеющегося картографического материала и составление проекта будущих теодолитных ходов.

При прокладке теодолитных ходов  на местности закрепляют вершины, измеряют горизонтальные углы, длины сторон и их углы наклона. Горизонтальные углы в теодолитных ходах измеряют одним полным приёмом теодолитом, обеспечивающим погрешность измерения не более 30⁰. Результаты угловых измерений заносятся в полевой журнал. Для контроля грубых погрешностей, возникающих при угловых измерениях, на каждой линии на задней точке определяют буссолью обратный магнитный азимут, на передней - прямой магнитный азимут. Длины сторон теодолитного хода измеряются дважды: в прямом и обратном направлениях. В тех случаях, когда наклон линии превышает 1,5°, измеряют углы их наклона и вводят поправки за приведение длин линий к горизонту. Если при измерении расстояний лентой (рулеткой) встречаются недоступные для прямого измерения отрезки, используются косвенные методы определения расстояний.

Теодолитные ходы привязываются к  пунктам опорной геодезической сети. Это выполняется для того, чтобы вершины теодолитных ходов были определены в существующей системе координат. Привязка может быть осуществлена различными способами. В результате её выполнения на стороны и вершины теодолитного хода должны быть переданы дирекционный угол и координаты x, y.

Теодолитный ход, не привязанный к  пунктам опорной геодезической  сети, называется свободным, привязанный  лишь к начальной точке - висячим.

Съёмка подробностей производится с пунктов теодолитных ходов. Она заключается в измерениях, определяющих положение каждого контура и всех других точек ситуации, которые в соответствии с масштабом и заданием должны быть изображены на плане. Существует несколько способов съемки подробностей (рис. 1):

а) Метод ординат - съемка ситуации ведется относительно теодолитного хода. Положение точек местности определяется прямоугольными координатами.

б) Метод линейных засечек. Положение  точки определяется как вершина  треугольника, стороны которого известны.

в) Метод угловых засечек, применяется для съемки труднодоступных точек.

г) Полярный метод. Съемка ведется  относительно твердой линии, один конец  которой принимается за полюс. Положение  точки определяется двумя координатами - горизонтальным углом, отсчитываемым  от этой линии до направления на данную точку и расстоянием от полюса до этой точки. Углы, измеряются теодолитом установленном в полюсе, а расстояния мерной лентой или дальномером.

д) Метод обхода. Осуществляется проложением теодолитного хода, линии которого совпадают с контуром местности (например - граница леса).

е) Метод перпендикуляров производится с помощью экера или на глаз, когда определяемые точки под  углом 90° выносятся на линию теодолитного хода.

 

Рис. 1. Способы съемки подробностей (ситуации): 

а – перпендикуляров, б – полярный, в – угловых засечек, г –  линейных засечек, д – створов.

 

Съёмку подробностей производят при повторном измерении длины. Объектами съёмки подробностей являются изгибы выработки, изменения ее сечения, размеры и положения целиков, а также печей, гезенгов и других выработок, встречающихся по ходу съёмки.

Съёмку подробностей производят по способу ординат (рис.2). В створе теодолитных пунктов 5 и 6 растягивают рулетку; начало рулетки совмещают с отвесом пункат 5. Длину перпендикуляров (ординаты) В1, В2, В3, и В4  измеряют тесьмяной рулеткой с точностью 2-3 см. Абциссы А1 и А2_, представляющие расстояния от  пункта 5 до соответствующих, ординат, отсчитывают по рулетке с точностью до 0,1 м. и записывают нарастающими итогами от исходного пункта 5. Съёмку подробностей оформляют в журнале теодолитной съёмки. Иногда съёмку подробностей оформляют в журнале подробностей, производят полярным способом.

На эскизе выработки записывают длины абцисс и ординат, длины и поперечные сечения выработок, встречающихся по ходу съёмки, углы падения пласта и прочие подробности, изображаемые на маркшеёдерских планах. В забое выработки определяют элементы залегания пласта, полезного ископаемого и пород кровли, производят зарисовку структуры залежей с обозначением мощностей отдельных пачек её и породных прослойков

 

 

 

 

 

Рис. 2. Схема подробностей по способу  ординат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание  № 48

Опишите порядок пердачи высотной отметки /координаты Z/ в шахту через вертикальный ствол. Выполните рисунок.

 

Соединительные съемки используются при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом для обеспечения связи системы координат маркшейдерских съемок в подземных горных выработках с системой координат, принятой на земной поверхности. Соединительные съемки относятся к числу наиболее ответственных маркшейдерских работ и выполняются с высокой точностью и надежностью.

Принято различать горизонтальную и вертикальную соединительные съемки. В результате выполнения горизонтальной соединительной съемки решают две задачи: ориентирование и центрирование подземных маркшейдерских опорных сетей. Ориентирование заключается в определении дирекционного угла одной из сторон подземной опорной сети, центрирование – в определении координат х, у исходного пункта подземной опорной сети.

Вертикальная соединительная съемка обеспечивает передачу с поверхности  в шахту координаты Z.

В зависимости от способа  вскрытия месторождения соединительные съемки могут быть выполнены через горизонтальные (наклонные) или вертикальные, через одну или несколько горных выработок. Ориентирование может выполняться физическими (гироскопическим, магнитным) или геометрическими методами.

В основу магнитного метода ориентирования положено свойство магнитной стрелки устанавливаться по направлению магнитного меридиана, проходящего через данную точку. Этот метод при его простоте имеет существенный недостаток, заключающийся в относительно невысокой точности. Поэтому его применяют редко: для ориентирования второстепенных шахт или предварительного ориентирования горных выработок с дальнейшим выполнением ориентировки более точными методами.

В гироскопическом методе ориентирования используют свойство главной оси гироскопа совершать гармонические колебания около положения равновесия, совпадающего с плоскостью астрономического меридиана точки, в которой установлен прибор (астрономический меридиан образован плоскостью, проходящей через отвесную линию в данной точке параллельно оси вращения Земли).

Особенностью геометрического  ориентирования является то, что его  выполняют через вертикальные стволы шахт с использованием отвесов, при помощи которых создается вертикальная плоскость. При этом решаются две задачи: задача проектирования и задача примыкания.

Первая задача заключается  в том, что с поверхности при  помощи отвесов проектируют на ориентируемый горизонт отрезок прямой между отвесами. Проектирование выполняют так, чтобы отрезок прямой на поверхности и в шахте лежал в одной вертикальной плоскости. Вторая задача – задача примыкания – состоит из двух частей: примыкание на поверхности и примыкание в шахте. При примыкании на поверхности определяют дирекционный угол проектируемого направления; примыкание в шахте заключается в передаче дирекционного угла на закрепленную сторону подземного теодолитного хода.

При проектировании через  один ствол предложено несколько  способов примыкания, отличающихся как формой соединительной фигуры, так и используемыми приборами. На практике получил распространение соединительный треугольник.

Для пердачи высотной отметки в шахту через  вертикальные ствол необходимо воспользоваться исходными данными: высотные отметки реперов на поверхности, расположенные в пределах горного отвода и определяемые геометрическим нвелированием от ближайших реперов или марок Государственной нивелирной сети. В околоствольном дворе закладывают не менее двух исходных реперов в выработках или фундаментах стационарных установок.

Передача высотной отметки должна осуществляться дважды. Разность высот из двух независимых  способов не должна превышать:

∆h = (10+0.2H), мм.

где  Н –  глубина ствола, м.

При  передаче выстотной отметки через вертикальный ствол применяют глубиномеры (длинномеры), длинные и короткие ленты, стальную проволку.

  Схема передачи Z длинномером ДА-2 изображена на рис. 3. Длинномер ДА-2 с помощью специального отсчетного приспособления позволяет измерять перемещение стальной проволки, намотанной на барабан прибора.

Длиномер ДА-2 состоит из: лебедки с проволокой – 1; мерного диска – 2 Ø318 мм, (l_ОКР ≈1,0 м), установленного в станине – 3; счетчика полных оборотов – 6, роликов – 4 (рис. 4).

Барабан лебедки  и мерный диск вращаются на одной оси рукояткой 5, число целых оборотов определяется по счетчику 6. Для отсчетов части оборота диска на его реборде нанесены деления 2, что позволяет отсчитывать 0,001 оборота. К проволоке прибора прикрепляется рейка-груз (рис. 5,а) и контрольная рейка (рис. 5,б), на которых нанесены сантиметровые деления.

Длинномер устанавливают  на верхней приемной площадке или  на полке. В ствол опускают приклепленный  к концу проволки прибора контрольную  рейку и в виде груза груз-рейку. Спуск производят пока нижняя рейка не установится на уровне визирного луча, установленного на поверхности невелира. В этом полжении берут отсчеты по шкале груз-рейки и по рейке, установленной на исходном репере, снимают отсчет N_n  по отсчётному приспособлению прибора, перемещают рейки ниже до пересечения с лучем визирования контрольной рейки и повторяют отсчёты. Затем осторожно опускают рейки в ствол до положения, при котором с помощью установленного нивелира можно брать отсчёт по груз-рейке. При установившемся положении груз-рейке снимают три отсчёта: по груз-рейке, рейке на репере и по отсчётному приспособлению прибора.  Приведенный цикл замеров повторяют при спуске до горизонта нивелира контрольной рейки.

 

Риc. 3 – Схема передачи высотной отметки длиномером ДА-2	Рис. 4 – Длиномер ДА-2 1 – лебедка с проволокой; 2 – мерный диск;3 – станина; 4 – ролики; 5 – рукоятка; 6 – счетчик полных оборотов; 7 – термометр