l1-2,
2
где l1-2 – расстояние между сечениями (профильными линиями).
Объем, заключенный между крайней профильной линией и контуром, определяют, принимая в расчет половину сечения и расстояние от линии до контура.
Тахеометрическую и мензульную съемку применяют на отвалах сложной формы большой площади. Ее проводят с пунктов съемочной сети, закрепленных вокруг отвала. Рейку ставят в наиболее характерных местах поверхности отвала не реже чем через 6м. По результатам съемки составляют план отвала в масштабе 1:1000-1:200 с высотой сечения от 1,0 до 0,25м.
Объем отвала находят способом горизонтальных сечений. Планиметром определяют площади, заключенные внутри одноименных горизонталей. Объем, заключенный между плоскостями соседних горизонталей, вычисляют по вышеприведенной формуле. При этом под S1 и S2 понимают площади, находящиеся внутри соседних горизонталей, под l - высоту сечения.
Погрешность определения объема отвала независимо от способа не должна быть более 5%. Расхождение между результатами двух независимых определений не должно быть более 8%; за окончательный результат принимают среднее арифметическое и записывают числом с тремя значащими цифрами.
3.6. Ориентирование через один вертикальный ствол с определением дирекционного угла гироскопическим методом
На время выполнения ориентирно-соединительной съемки останавливается всякое движение подземных сосудов в стволе, что нарушает нормальный производственный процесс шахты.
Все работы по ориентирно-соединительной съемке разделяют на два вида:
- подготовительные, которые могут и должны быть выполнены до остановки подъема;
- основные, которые могут быть выполнены после остановки подъема.
Ориентирно-соединительная съемка через один вертикальный ствол включает: проектирование точки с поверхности в шахту; примыкание к этой точке на поверхности и к ее проекциям на горизонте горных работ; вычисления.
Следует заметить, что при ориентирно-соединительной съемке через один ствол проектирование и примыкание выполняются особенно тщательно с использованием специальных приемов. Поэтому их подробное рассмотрение проведено ниже именно на примере съемки через один ствол.
Наличие маркшейдерского гирокомпаса позволяет осуществлять ориентирно-соединительную съемку через один ствол значительно более производительным и точным методом. Главная особенность этого метода состоит в том, что задачи центрирования и ориентирования подземной опорной сети решаются раздельно. При этом передача координат осуществляется с помощью отвеса, а определения дирекционного угла - путем гироскопического ориентирования, т.е. независимо от решения задачи проектирования.
Работы по съемки выполняются в три этапа:
1 проектирование точки с поверхности в шахту;
2 примыкание на поверхности и в шахте;
3 гироскопическое ориентирование первой стороны подземной опорной сети.
Центрирование подземной маркшейдерской опорной сети производится путем передачи пространственных координат в координаты точек всей сети в виде постоянной величины.
Центрирование осуществляется примыканием к отвесу, опущенному с поверхности на ориентируемый горизонт, независимо дважды. Расхождение между двумя независимыми определениями планового положения пункта при центрировании не должно превышать 5см.
3.6.1 Примыкание на поверхности и в шахте
Примыкание к отвесу на поверхности имеет целью определения его координат х0, y0. Оно осуществляется путем прокладки теодолитного хода 2 разряда от исходной стороны на поверхности к отвесу О.
Ориентирование шахты способом соединительных треугольников:
1 - отвесы с грузами; 2 - лебедки и центрировочные пластинки; 3 - баки с маслом; 4 - полигонометрические знаки; 5 - теодолиты; 6 - настил на брусьях для крепления пластинок и лебедок; 7 - ствол шахты и копер из тюбингов; 8 - околоствольный двор
Примыкание в шахте состоит в измерении теодолитом угла на точке I и в определении расстояния l0-1 от нее до отвеса. Примыкание позволяет по координатам отвеса найти координаты первой точки подземной опорной сети.
Для получения координат точки I сначала находят дирекционный угол стороны О-I по формуле:
0-I = I-II - I 1800, (3.1)
а затем вычисляют координаты:
х I = х0 + l0-Icos 0-I; (3.2)
y I = y0 + l0-Isin 0-I. (3.3)
3.7.Капитальные маркшейдерские работы
3.7.1 Ориентирование подземных съемок через два вертикальных ствола. Магнитное ориентирование.
Ориентирование через два вертикальных ствола.
Ориентирование через два вертикальных ствола может быть выполнено, если между стволами на ориентируемом горизонте имеются горные выработки. Ориентирование через два ствола, как и через один, состоит в определении координат точек и дирекционных углов сторон подземной съемки в системе координат, принятой на поверхности. Геометрическую связь между съемками поверхности и горных выработок устанавливают при помощи отвесов. При ориентировании через два ствола (рис.), в стволах закрепляется отвесы А и В (в каждом стволе под одному отвесу). На поверхности от пунктов опорной сети к отвесам прокладывают ходы С-I-II-A, C-III-B. В шахту между отвесами прокладывают соединительный ход A-1-2-3-…-B.
Рис. Схема ориентирования подземной съемки через два вертикальных ствола
Решение задачи проектирование осуществляется с помощью отвесов. Спуск и закрепление отвесов, поверку их положения в стволах выполняют с соблюдением правил безопасности, рассмотренных при изложении способа ориентирования через один ствол. Точность решения задачи проектирования (центрирование подземной съемки), как указывалась выше, зависит от расстояние между отвесами. С увеличением расстояния влияние погрешности проектирования уменьшается. В данном случае расстояние между отвесами десятков и сотен метров, поэтому погрешность проектирования, определяемая по формуле, сравнительно мала. Например, при расстоянии 100 м и линейной погрешности проектирования 3-5 мм, погрешность проектирования составляет 6-10”. Это обстоятельство позволяет при решении задачи проектирования ограничиться проектированием с неподвижным отвесом и лишь при расстояниях между отвесами менее 50 м прибегать к проектированию с колеблющимся отвесом с применением шкал. В этом заключается важное преимущество ориентирования через два ствола.
Задача примыкания при ориентировании через два ствола решается прокладкой полигона на поверхности от пунктов опорной сети (подходных пунктов) к отвесам и в шахте – соединительного полигона между отвесами. В зависимости от расстояния между стволами полигоны на поверхности прокладываются от одного или от двух подходных пунктов.
Линейные и угловые измерения при прокладке полигонов на поверхности производят по нормам точности полигонометрии 1 разряда, а в шахте – по нормам подземных опорных сетей.
Производство работ при ориентировании через два ствола следует организовать в такой последовательности, чтобы основная их часть (прокладка полигонов на поверхности и соединительного полигона в выработках) была выполнена до или после проектирования и примыкания к отвесам.
Вычисление элементов ориентирования через два вертикальных ствола.
Обработка линейных измерений. В измерение длины сторон полигонов на поверхности и в шахте вводят поправки за компарирование, температуру, провес и угол наклона. Кроме того, вводят поправки в длины сторон за приведение их к поверхности эллипсоида (уровня моря) и на плоскость. Поправки определяют по формуле
где  - средняя абсолютная отметка стороны;  – средний радиус Земли (= 6371 км); - средняя ордината района съемки от осевого меридиана; - длина стороны.
Вычисление координат отвесов. Исходными данными для вычисления координат отвесов  и  служат дирекционный угол  и координаты  и  подходного пункта. Вычисления аналогичны обработке результатам полигонометрического хода.
Дирекционный угол  линии, соединяющей отвесы и расстояние L между отвесами находят по формуле:
Вычисление координат  и  отвеса В в условной системе координат. За начало условной системы принимают отвес А ( ;  ) и за ось абцисс направление первой стороны А-1 соединительного полигона ( ).
где  и  , …, - условные дирекционные углы сторон полигона;  ;   …,  и  – длина и угол стороны.
Вычисление дирекционного угла
 линии, соединяющей отвесы и расстояния L между отвесами в условной системе координат осуществляется по формулам:
Для контроля ориентировки сравнивают расстояния L и L’, вычисленные по формулам.
Разность в расстояниях между отвесами  не должна превышать допустимую, определяемую по формуле
где  – средняя погрешность измерения угла;  – сумма квадратов расстояний от точек соединительного полигона до створа отвесов;  и  коэффициенты случайного и систематического влияния погрешностей линейных измерений ( );  – угол образуется стороной полигона и створом отвесов.
- длина стороны хода;  горизонтальная расстояние между отвесами.
Величины  более удобно получать графически двойным проектированием.
Ориентирную поправку  и дирекционные углы сторон соединительного полигона в системе координат поверхности получают следующим образом:
Вычисление координат точек соединительного полигона в системе координат поверхности. Перед вычислением координат точек полигона следует определить поправки  , обусловленные разностью  , и ввести их в длины сторон. Поправки находят из выражения
Совпадение вычисленных координат отвеса В с ранее полученными при примыкании на поверхности, является дополнительным контролем правильности ориентирования.
3.7.2 Передача координат Z длиной шахтной лентой.
Передача высотной отметки с поверхности в подземные выработки.
Для определения пространственной связи между горными выработками и земной поверхностью необходимо и вертикальные съемки в шахте и на земной поверхности вести в единой системе – от единого исходного горизонта.
Для этой цели, с реперов высотной съемки на поверхности, высотная отметка передается на реперы подземной съемки.
Если подземные выработки соединены с поверхностью горизонтальными или наклонными выработками, то передача высотной отметки осуществляется путем прокладывания хода геометрического или тригонометрического нивелирования с поверхности в подземные выработки. Прокладываемый ход должен по точности соответствовать требованиям, предъявляемым Технической инструкцией по производству маркшейдерских работ к подземным нивелирным ходам I разряда.
Если подземные выработки соединены с поверхностью вертикальной выработкой, передача высотной отметки осуществляется путем измерения глубины шахты одним из следующих способов: а) длинной шахтной лентой, б) проволокой, в) короткой (20-50 м) стальной лентой, г) специальными глубиномерами.
Во всех случаях до производства работ по передаче отметки, около ствола шахты на поверхности и подземных выработках должны быть заложены реперы  (на поверхности) и  (в шахте). Геометрическим нивелированием от реперов нивелирования не ниже III разряда определяется отметка репера .
Независимо от применяемого способа измерение отвесной глубины ствола шахты следует производит дважды. Согласно Технической инструкции, предельная разность между двумя измерениями не должна превышать величины
где Н – измеряемая глубина шахты, м.
Измерение отвесной глубины ствола длинной шахтной лентой. Этот способ является весьма удобным и точным. Заключается он в следующем.
Вблизи устья ствола или на верхней приемной площадке копра надежно закрепляется лебедка, на барабан которой навита длинная лента.
Над устьем ствола укрепляется направляющий ролик, через который перекидывается конец ленты с грузом, соответствующим силе натяжения ленты при компарировании (около 10 кг). Лента может опускаться в шахту также непосредственно с барабана лебедки.
|
