Рис. Схема передачи отметки в шахту с помощью длинной ленты
Вращая барабан лебедки, опускают ленту до ориентируемого горизонта шахты и проверяют, не касается ли она стенок ствола или каких-либо предметов в стволе.
После этого поверхности и на ориентируемом горизонте маркшейдер и его помощник одновременно при помощи нивелиров берут отсчеты m и n по ленте и a и b по рейкам, установленным на реперах А и В.
Отсчеты по рейкам берутся соответственно методике нивелирования III разряда, непосредственно по средней нити нивелира. Отсчеты по ленте берутся одним из следующих способов:
а) на ленте, на уровне луча визирования нивелира, делается метка. Затем миллиметровой линейкой измеряют расстояние отметки до ближайшего деления ленты и определяет отсчет по ленте, соответствующий горизонту нивелира, установленного на поверхности, а также и в шахте;
б) на ленте против луча визирования нивелира прикрепляется миллиметровая линеечка так, чтобы ее начальное деление было совмещено с одним из дециметровых делений. При этом направления возрастания делений на ленте и миллиметровой линеечке должно быть одинаковым. В этом случае отсчеты берутся при помощи нивелиров непосредственно по линеечкам.
Отметка репера В вычисляется по формуле
где  отвесное расстояние между визирными лучами, обоих нивелиров (на поверхности и в шахте);  отчет по рейке, установленной на репере А на поверхности; отсчет по рейке;  установленной на репере В в шахте.
Если считать, что нуль ленты находится на конце, опущенном в шахту, то величина Н может быть получена как разность от счетов по ленте
где  отсчет по ленте на поверхности;  отсчет по ленте в шахте.
В полученную величину  необходимо ввести поправки; за растяжение ленты от подвешенного груза ( ), за растяжение ленты от собственного веса ( ), за температуру ( и за компарирование ( ).
С учетом перечисленных поправок отметка репера  может быть вычислено по формуле
Поправка (в метрах) за растяжение ленты от подвешенного груза вычисляется по формуле
где длина ленты, м (расстояние между визирными лучами нивелиров);  вес подвешенного груза, кг;  вес груза или сила натяжения ленты при компарировании, кг;  модуль Юнга (для стали равен 2000000 кг/см²);  площадь сечения ленты, см².
Знак поправки определяется знаком разности  . Если подвешенный к ленте груз равен или близок к весу груза при компарировании ленты, то поправка не учитывается.
Поправка (в метрах) за растяжение ленты от собственного веса вычисляется по формуле
где длина участка ленты, м, для которого определяется поправка; удельной вес стали 7,8;  модуль Юнга 2000000 кг/см².
Из формулы следует, что поправка не зависит от площади сечения ленты; она возрастает пропорционально квадрату длины ленты. Для  м поправка равна 2 мм, для  м поправка равна 50 мм.
Поправка всегда имеет знак плюс, так как вследствие растяжения ленты отсчет  по нижнему (нулевому) концу ленты получается увеличенным и разность отсчетов  дает уменьшенную глубину ствола.
Поправка (в метрах) за удлинение ленты, вследствие изменения температуры, вычисляется по формуле
где  линейный коэффициент теплового расширения материала, из которого сделана лента; длина ленты, м; средняя температура ленты в шахте, град.; температура ленты при компарировании, град.
 приводится в паспорте ленты; для стали можно принять 0,000012 м; знак поправки  определяется знаком разности  .
Поправка за компарирование, как правило, незначительно по величине. Она указывается в паспорте ленты.
При отсутствии паспорта поправка определяется путем сличения ленты с точным измерительным прибором.
3.8 Проведение капитальных выработок встречными забоями
При строительстве шахт, реконструкции и эксплуатации широко применяется проведение горных выработок встречными забоями, чем значительно сокращается срок ввода их в действие.
Учитывая особую ответственность маркшейдерских работ при проведении выработки несколькими забоями, при определении их схемы и методики необходимо исходить из следующих положений:
а) общая схема работ, способы её осуществления и методы измерения отдельных элементов должны обеспечить необходимую точность при встрече забоев выработки;
б) выполняемые маркшейдерские измерения и вычисления должны сопровождаться объективным контролем, полностью исключающем возможность появления грубых погрешностей.
При проведении выработки одновременно несколькими забоями в зависимости от условий могут быть следующие случаи:
1. выработку проводят двумя забоями навстречу друг другу;
2. забой одной и той же выработки догоняют друг друга;
3. выработку проводят одним забоем навстречу другому, в котором горные работы не производятся.
3.8.1 Основные типы сбоек
Проведения горных выработок встречными забоями называют сбойками и разделяют их на три основных типа:
1 сбойки, проводимые в пределах одной и той же шахты, то есть сбойки выработок, сообщающихся между собой под землёй;
2 сбойки, проводимые между разными шахтами, то есть сбойки выработок, не сообщающихся между собой под землёй;
3 сбойки вертикальных выработок.
Успешное проведение выработок встречными забоями всецело зависит от правильного решения всего комплекса маркшейдерских работ. К числу основных задач, которые приходится решать маркшейдеру при проведении выработок встречными забоями, относятся:
- изучение технологического назначения горной выработки и её проектных данных (сечения, угла наклона, транспортного оборудования, вида крепи, способа проходки и другое), определения места (точки) встречи забоев горной выработки.
- установление величины допустимого предельного расхождения забоев выработки в месте сбойки.
- составление схемы горных выработок, связывающих встречные забой.
- составление проекта маркшейдерских работ и выбор методики их производства.
- предвычисление предельной погрешности смыкания встречных забоев исходя из принятой методики выполнения маркшейдерских работ.
- сопоставление ожидаемой предельной погрешности, полученной в результате предрасчёта, с установленной величиной допустимого предельного расхождения забоев, а в случае необходимости уточнение принятой методики маркшейдерских работ.
- производство съёмок и вычислений, необходимых для определения параметров сбойки. Все виды съёмок при этом осуществляются в строгом соответствии с принятой в предрасчёте методикой измерений.
- вычисление всех необходимых параметров сбойки (углов направлений оси сбойки, её длины, отметок, уклонов, углов наклона).
- задание и закрепление в натуре оси выработки.
- систематический инструментальный контроль правильности проведения выработки по заданным направлениям.
- определение фактической погрешности смыкания встречных забоев путём замыкания съёмок в горизонтальной и вертикальной плоскостях и сравнение полученных невязок с допустимыми и предрасчётными.
Производя предрасчёт, учитывают три направления: первое направление по оси сбойки y’, второе направление, перпендикулярное к оси сбойки x’, и третье - в вертикальной плоскости z.
3.9 Текущие маркшейдерские работы
3.9.1 Подземная теодолитная съемка
Подземная теодолитная съемка, состоящая из угловых и линейных измерений и последующих вычислений, имеет своей непосредственной целью определение координат системы знаками. Она является основным видом горизонтальных съемок горных выработок. Результаты теодолитной съемки используются для составления планов горных работ и другой графической документации, а также для аналитического решения различных Горно-геометрических задач (задание направлений горным выработкам, сбойка выработок и др.).
Прямые линии, соединяющие смежные пункты, заложенные в горных выработках, образуют замкнутые или разомкнутые многоугольники, называемые теодолитными ходами или полигонами.
Прокладывая в шахте теодолитные ходы, измеряют горизонтальный угол между каждыми двумя смежными смежными сторонами хода, вертикальный угол наклона и длину каждой стороны хода. Поскольку углы измеряются теодолитом, ходы называют теодолитными.
Каждый теодолитный ход должен быть привязан к пунктам предыдущей съемки. В зависимости от формы полигонов и способа привязки их к пунктам предыдущих съемок различают несколько видов теодолитных ходов.
1. Свободный (висячий) разомкнутый ход, опирающийся на один пункт с твердыми координатами и на один твердый дирекционный угол.
2. Свободный замкнутый ход, опирающийся на один пункт с твердыми и на один твердый дирекционный угол.
3. Несвободный разомкнутый ход, опирающийся в конце и начале на пункты с твердыми координатами и твердые дирекционные углы.
4. Несвободный разомкнутый ход, опирающийся в конце и начале на пункты с твердыми координатами (например, ход между отвесами при ориентировке через два вертикальных ствола).
5. Ход с гироскопическим определением дирекционных углов отдельных сторон может быть разомкнутым или замкнутым и может опираться на один или два пункта с твердыми координатами. Наличие твердых дирекционных углов необязательно.
Смыкаясь между собой, теодолитные ходы в шахте образуют сложные сети, часто состоящие из нескольких десятков полигонов.
3.9.2 Задание направления в вертикальной, горизонтальной плоскости и криволинейным участкам выработки
Одной из важнейших работ маркшейдерской службы на горных предприятиях, как при их строительстве, так и при эксплуатации является обеспечение проектного местоположения горных выработок, их элементов в натуре. Для этого маркшейдер, прежде всего, определяет место заложения выработки, а затем осуществляет инструментальное задание направления ей, закрепляя это направление специальными съемочными знаками с опущенными отвесами. В дальнейшем маркшейдер осуществляет контроль за проведением выработки по заданному направлению с соблюдением проектного профиля и паспорта крепления и, в случае необходимости, осуществляет его перенос.
Вид и метод задания направления зависит от производственных условий и назначения выработки, элементов залегания месторождения и других факторов. Иногда направлению выработки способствует наличие какого-нибудь естественного ориентира. Такой ориентир в практике работы называют «проводником».
В случае проведения выработок по падению наклонного или крутопадающего пласта, где ориентиром является его линия падения, направление задают только в горизонтальной плоскости, а при проведении выработки по простиранию наклонного или крутопадающего пласта направление задают только в вертикальной плоскости. Полевым выработкам и квершлагам, которые проводят по породам, где нет ориентира, направление задают в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Задание направлений горным выработкам в горизонтальной плоскости. Перед началом горнопроходческих работ маркшейдер должен иметь проектный чертёж околоствольного двора в масштабе 1:200 или 1:500, проектные чертежи сечений и сопряжения горных выработок.
Направления околоствольным выработкам в плане задают по углам поворотов и расстояниям, указанным в проектной документации.
Задание направления прямолинейной выработке в горизонтальной плоскости осуществляется с помощью теодолита и обозначается в натуре не менее чем тремя точками, надёжно закреплёнными в кровле выработки временными маркшейдерскими знаками. Исходным направлением, от которого начинается перенос в натуру оси выработок околоствольного двора, является направление I – II основного околоствольного двора, закреплённой после его рассечки.
Направление прямолинейному участку задают отложением в натуре известного угла β. По заданному направлению должны быть закреплены временными маркшейдерскими знаками три точки a, b и c, расстояние между которыми должно быть не менее 3м створом точек a, b, c. Проходчики могут пользоваться до удаления забоя от точки с на 40м, после удалении забоя более чем на 40м необходима инструментальная проверка пройденной части выработки и перенесение направления к забою.
Если направление выработки задают не по оси её, а параллельно ей, например, по оси пути или вблизи стенки выработки, то маркшейдер должен указать расстояние l от заданного направления до одной из стенок. Это расстояние принято назвать «скобой».
Обозначать вынесенное теодолитом направление в горной выработке можно с помощью светового указателя направления УСН-2, лазерного указателя направления ЛУН-3 и лазерного визира ЛВ-5М.
Задание направления криволинейной выработке. Способ перпендикуляров. На схеме криволинейного участка, составленной в крупном масштабе (1:20 - 1:50), круговую кривую заменяют вписанными в неё хордами, предварительно вычислив углы их поворота и длину. По этой схеме графически определяют расстояния (перпендикуляры) от хорд до стенок выработки через каждые 1-2м. Числовые значения перпендикуляров и расстояний от начала хорды (от точки поворота) до оснований всех перпендикуляров приводят на схеме.
Способ радиусов.
|
