Маркшейдерская опорная сеть

Подземная полигонометрия проложена на горизонт 140 м в виде системы ходов с одной узловой точкой по пунктам постоянного и временного закрепления, заложенных в кровле выработок. Схема ходов подземной полигонометрии приведена на рисунке 5.8.

Углы в ходах измерялись теодолитом Theo -020 двумя приемами. Средняя квадратическая погрешность измерения углов составила +11″ при допустимой 45″. Линейные измерения выполнялись стальной компарированной рулеткой РК-50 в прямом и обратном направлениях при постоянном натяжении рулетки 10 кг. Качественная характеристика полигонометрии приведена в таблице 5.5.

Таблица 5.5 — Качественная характеристика полигонометрии.

Ходы подземного технического нивелирования проложены по пунктам подземной полигонометрии. Нивелирование выполнялось нивелиром Н-3 в прямом и обратном направлениях из середины. Превышения определялись по двум сторонам реек, расхождения в превышениях не превышали 10 мм. Качественная характеристика технического нивелирования приведена в таблице 5.6.

Таблица 5.6 — Качественная характеристика технического нивелирования.

В результате вычислены координаты (X; Y; Z) 30 пунктов подземной полигонометрии в Местной системе координат и Балтийской системе высот. Методика работ и полученные результаты соответствуют требованиям «Инструкции по производству маркшейдерских работ» 1987 г. и могут служить исходными для развития подземных маркшейдерско-геодезических сетей.

Подземные маркшейдерские опорные сети являются главной геометрической основой для выполнения съемок горных выработок и решения горно-геометрических задач, связанных с обеспечением рациональной и безопасной разработки месторождений полезных ископаемых.

Подземные маркшейдерские опорные сети состоят из полигонометрических ходов и ходов геометрического и тригонометрического нивелирования, которые прокладываются по точкам съемочного обоснования расположенным в горно-капитальных и горно-подготовительных выработках. Подземные маркшейдерские опорные сети создаются в виде систем замкнутых, разомкнутых и висячих ходов. Висячие ходы прокладывают дважды или осуществляют примыкание к гиросторонам. Разомкнутые ходы прокладываются между сторонами существующей подземной маркшейдерской опорной сети. Средняя квадратическая погрешность определения положения наиболее удаленных пунктов подземной маркшейдерской опорной сети относительно исходных пунктов не более 0,8 мм на плане.

Построение систем полигонометрических ходов, разделенных на секции гиросторонами, производится при удалении пунктов сетей от точек центрирования на расстояние более 2 км. Гиростороны размещаются через 20 — 30 углов. Закрепляются гиростороны постоянными пунктами.

Пункты подземных маркшейдерских опорных сетей в зависимости от срока их существования и способа закрепления разделяются на постоянные (центры) и временные.

На рисунке 5.8, 5.9 приведены некоторые виды металлических центров для временных пунктов.

Рисунок 5.8-Конструкция центров постоянных пунктов.

а — бетонируемого в почве выработки;

б — бетонируемого в кровле выработки;

в — забиваемого в деревянной пробке.

Рисунок 5.9-Конструкция центров временных пунктов.

Порядок нумерации всех маркшейдерских пунктов определяет главный маркшейдер горного предприятия. Повторение номеров утраченных пунктов не разрешается.

Точность измерений в полигонометрических ходах характеризуется следующими показателями:

• — средние квадратические погрешности измерения горизонтальных углов — 20″ (с учетом погрешности центрирования теодолита), вертикальных углов — 30″ ;
• — средняя квадратическая погрешность гироскопического ориентирования — не более 1';
• — расхождение между двумя независимыми измерениями линии светодальномерами (электронными тахеометрами) — не более 10 мм, стальными рулетками — 1:3000 длины стороны.

По мере подвигания горных выработок подземная маркшейдерская опорная сеть периодически пополняется. Допустимое отставание пунктов полигонометрических ходов от забоев выработок не более 300 м.

Длины сторон в полигонометрических ходах измеряются компарированными рулетками, светодальномерами и другими приборами, обеспечивающими необходимую точность. Рулетки (ленты) компарируются с относительной погрешностью не более 1:15 000.

Обработка подземных маркшейдерских опорных сетей включает контроль вычислений в журналах измерений, введение поправок в измеренные длины линий, вычисление невязок, уравнивание сетей, оценку погрешности положения наиболее удаленных пунктов.

Линейная относительная невязка в замкнутых полигонах допускается не более 1:3000 длины хода, в разомкнутых полигонах — 1:2000. Расхождение между дважды пройденными полигонометрическими ходами (без предварительного уравнивания углов) допускается не более 1:2000 суммарной длины ходов. При длине хода менее 500 м абсолютная невязка в разомкнутых полигонах допускается не более 25 см.

Уравнивание отдельных полигонометрических ходов (систем ходов) выполняется раздельно: вначале уравниваются угловые измерения, а затем приращения координат.

Высоты в горные выработки на пункты подземной маркшейдерской опорной сети передаются независимо дважды через вертикальные, наклонные или горизонтальные горные выработки.

Техническое нивелирование выполняется по выработкам с углом наклона до 5°. Тригонометрическое нивелирование по наклонным выработкам производится одновременно с проложением полигонометрического хода.

При определении высот тригонометрическим нивелированием вертикальные углы измеряются теодолитами или тахеометрами с паспортной средней квадратической погрешностью измерения вертикального угла не более 25″ одним приемом в прямом и обратном направлениях. Расхождение значений места нуля допускается не более 1,5'.

Разность превышений для одной и той же линии допускается не более 0,0004 l, где l — длина линии, м. Для ходов тригонометрического нивелирования, пройденных в прямом и обратном направлениях, допустимая невязка рассчитывается по формуле:

мм где L — длина хода, км.

Невязки ходов технического нивелирования допускаются не более значений, полученных по формуле:

мм где L — длина хода, км.

Уравнивание замкнутых нивелирных ходов выполняется путем распределения поправок в превышения, взятых с обратным невязке знаком, пропорционально числу станций или длинам сторон хода. За окончательное значение высоты пункта, определенного из ходов разной длины, принимается весовое среднее, считая веса обратно пропорциональными длине ходов или числу штативов в ходе.

Съемочные сети и съемочные работы Подземные маркшейдерские съемочные сети являются основой для съемки горных выработок и состоят из теодолитных ходов.

Теодолитные ходы опираются на пункты подземной маркшейдерской опорной сети. Характеристика теодолитных ходов приведена в таблице 5.7.

Таблица 5.7 — Характеристика теодолитных ходов.

Пункты теодолитных ходов закрепляются как временные пункты подземной маркшейдерской опорной сети.

Углы в теодолитных ходах измеряются теодолитами или тахеометрами с паспортной средней квадратической погрешностью измерения горизонтального угла не более 30″, центрирование теодолита и сигналов выполняется с помощью шнуровых отвесов.

Длина линий в теодолитных ходах измеряется рулетками и другими способами. Допускается натяжение рулеток без динамометра. Линии измеряются дважды. Отсчеты при измерении линий в теодолитных ходах берутся до миллиметров.

Тригонометрическое нивелирование выполняется одновременно с проложением теодолитных ходов.

В теодолитных ходах при передаче высот тригонометрическим нивелированием соблюдаются следующие требования:

• — расхождение значений места нуля в начале и конце хода не более 3';
• — расхождение между двумя определениями высоты теодолита или сигнала не более 10 мм;
• — разность в превышениях одной и той же стороны не более 1:1000 ее длины;
• — допустимая невязка хода

мм где L — длина хода, км.

Невязки ходов технического нивелирования допускаются не более значений, полученных по формуле:

мм где L — длина хода, км.

Съемочные работы Объекты съемки:

• — все горные выработки, как подготовительные, так и очистные; разведочные, гидрогеологические, технические скважины; камеры различного назначения, транспортные пути;
• — целики полезного ископаемого, оставленные у подготовительных выработок и под охраняемыми объектами, границы закладки;
• — капитальные изолирующие перемычки, установленные в действующих горных выработках, имеющих связь с земной поверхностью;
• — соединяющих отдельные блоки с независимым проветриванием;
• — перемычки, изолирующие участки опасные по прорыву воды, плывунов и пульпы в действующие выработки;
• — водоотливные и вентиляционные устройства;
• — места горных ударов, места пожаров, прорывов воды и плывунов, заиловки; места усиленного водопроявления; карсты и купола вывалов (высотой более 1 м) в горных выработках.

Съемку горных выработок, в которых запрещается пребывание людей, выполняют методами и приборами, обеспечивающими безопасность работ.

Съемка подготовительных и нарезных выработок.

Съемка подготовительных и нарезных выработок выполняется способом перпендикуляров, полярным или другими способами. Съемка выработок производится также от направления, инструментально заданного с пунктов подземной съемочной сети.

При съемке разведочных, взрывных скважин определяется положение устья, глубина, направление и угол наклона оси скважины. Съемку устьев разведочных и взрывных скважин выполняют от пунктов съемочной сети. Направление оси скважин в плане определяют по координатам устьев скважин и торца буровых штанг, выдвинутых из скважины на 2,0 -2,5 м.

Вертикальная съемка в выработках, близких к горизонтальным, выполняется техническим нивелированием. Нивелирование выполняется по пикетам через 10 или 20 м. Одновременно измеряется высота выработки на каждом пикете и в характерных местах.

Съемка очистных выработок Съемку горных выработок, в которых запрещается пребывание людей, выполняется методами и приборами, обеспечивающими безопасность работ.

На Узельгинском подземном руднике для определения размеров опасных или недоступных полостей (выпущенных камер, рудоспусков) используется лазерный сканер.

После обработки данных контур камеры наносится на планы и разрезы (рисунок 5.10).

Рисунок 5.10 — План горизонта 630 м.