Аналіз існуючої маркшейдерської мережі

Для маркшейдерського забезпечення відкритої розробки родовища на території гірничого відводу підприємства створюється розгалужена мережа пунктів опорного маркшейдерського обґрунтування(рис.3.1), що з розвитком гірничих робіт періодично поповнюється. Тому з огляду на пониження гірничих робіт і той факт, що частина маркшейдерських пунктів на кар'єрі №1-2 розташовується в зоні впливу підземних гірничих робіт, виникла необхідність у поповненні мережі й визначенні положення пунктів опорного маркшейдерського обґрунтування. У зв'язку із цим відділом спеціальних маркшейдерсько-геодезичних досліджень (ОСМГИ) ДАК «Укррудпром» виконуються роботи з реконструкції опорного маркшейдерського обґрунтування на кар'єрі №1-2 ВАТ «Центральний ГЗК» (рис 3.1).

Рис. 3.1 Схема опорного обґрунтування кар’єру №1

Метою дійсної роботи є реконструкція існуючого опорного обґрунтування кар'єру №1-2 ВАТ «Центральний ГЗК». Необхідність виконання даної роботи обумовлена вимогами Інструкцій[1] до щільності пунктів опорного маркшейдерсько-геодезичного обґрунтування при відкритій розробці родовищ.

Створенням і реконструкцією мережі пунктів опорного маркшейдерського обґрунтування на кар'єрі №1-2 ЦГЗКа в різні роки займалися спеціалізовані організації: ЦПИМЛ, ГНПП «МЭГГИ» і інших. У червні 2017 р. спостереження по реконструкції опорного маркшейдерського обґрунтування були виконані відділом СМГИ ДАК «Укррудпром». Визначення координат пунктів опорного обґрунтування, що вставляють, здійснювалося за допомогою супутникової навігаційної системи GPS, що забезпечує визначення планово-висотного положення точок щодо твердого (вихідного) пункту з похибкою: у плані 5+1,5 L lO-6, мм; по висоті - 6+1,5 L lO-6 мм. Вибір місця й закладка пунктів опорного маркшейдерського обґрунтування здійснювалися маркшейдерською службою кар'єру №1-2 «Центрального ГЗКа» з урахуванням вимог Інструкцій[1] до щільності пунктів опорної мережі й перспектив розвитку гірничих робіт на кар'єрі. Центри пунктів опорного маркшейдерського обґрунтування закріплені металевими штирями діаметром 25-30мм. У якості вихідного при реконструкції опорного маркшейдерського обґрунтування кар'єрів №1-2 ЦГЗКа був прийнятий пункт № 9103, координати якого наведені в табл. 3.3.(система координат умовна)

Таблиця № 3.3 Координати вихідного пункту на кар'єрі №1

№ пункту	Координати точки, м
	X	Y	Z
9103	3447,706	1555,589	62,114

 

Польові виміри здійснювалися GPS-приймачами «Legacy-H» фірми «Торсоn»

(США). Час вимірів і точність визначення координат пунктів відповідало вимогам Інструкції [1]. Для визначення планово-висотного положення пунктів опорного маркшейдерського обґрунтування застосовувався метод статичної GPS-зйомки.

Пункти, що вставляють, опорного маркшейдерського обґрунтування розташовувалися на робочих майданчиках кар'єру №1 і інших об'єктах технологічного комплексу.

3.3 Способи визначення планового положення пунктів зйомочної мережі

 У знімальних мережах похибка визначення пунктів щодо найближчих пунктів маркшейдерської опорної геодезичної мережі не повинні перевищувати – 0,4мм на плані в прийнятому масштабі зйомки й 0,2м по висоті. При ширині екскаваторної заходки менш 20м пункти знімального обґрунтування визначають відповідно до вимог, встановленими для зйомки в масштабі 1:1000.

Знімальну мережу на кар'єрі закріплюють центрами довгострокового й тимчасового користування. При тахеометричному методі зйомки пункти знімальної мережі розташовують із урахуванням вимог, що регламентують відстані від інструмента до пікетів.

Державна геодезична мережа України є головною геодезичної основою топографічних зйомок усіх масштабів і повинна задовольнять вимогам народного господарства при вирішенні відповідних наукових та інженерно-технічних завдань. Державна геодезична мережа включає в себе:

 а) планові мережі 1, 2, 3 та 4 класів, які різняться між собою точністю кутових і лінійних вимірювань, довжиною сторін мереж і порядком їх послідовного розвитку. Планові мережі створюються методами тріангуляції, трилатерації, полігонометрії і їх поєднаннями;

 б) висотні нівелірні мережі I, II, III і IV класів.

 Метод тріангуляції. Суть методу тріангуляції полягає у побудові на

місцевості систем трикутників, в яких вимірюються всі кути і довжини деяких базисних сторін. Довжини інших сторін трикутників розраховуються за відомими формулами тригонометрії. Тріангуляція 1 класу створюється у вигляді астрономо-геодезичної мережі і покликана забезпечити вирішення основних наукових завдань, пов'язаних з визначенням форми і розмірів Землі. Вона є головною основою розвитку мереж наступних класів і служить для поширення єдиної системи координат на всю територію України. Її побудова здійснюється з найвищою точністю, яку можуть забезпечити сучасні прилади при ретельно продуманої методикою вимірювань.

 Застосування світловіддалемірної техніки відкрило широкі можливості для розвитку методу полігонометрії. Згідно з Інструкцією-про побудову державної геодезичної мережі полігонометрія по точності побудови прирівнюється до тріангуляції і може замінювати відповідні класи останньої. Як правило, метод полігонометрії доцільно застосовувати в районах, де тріангуляція вимагає суцільний споруди високих знаків.

 Полігонометрія 1 класу будується у вигляді витягнутих за напрямками меридіанів і паралелей ходів, що утворюють ланки першокласного полігону з периметром 700-800км. На кінцях ланки (в вершинах полігонів) визначаються пункти Лапласа. Полігонометрія 2 класу розвивається всередині полігонів тріангуляції або полігонометрії 1 класу у вигляді мережі замкнутих полігонів з периметром 150-180 км. Полігонометрія 3 та 4 класів будується у вигляді систем ходів з вузловими пунктами або одиночних ходів, що опираються на пункти

державної геодезичної мережі вищих класів.

Державна нівелірна мережа. Висоти пунктів державної нівелірної мережі визначають методом геометричного нівелювання. По точності і призначенням державна нівелірна мережа поділяється на мережі I, II, III і IV класів.

 Нівелірна мережа I класу складається з ходів, що утворюють зімкнуті полігони периметром близько 2000км. Нівелювання I класу виконується з найвищою точністю, що досягається застосуванням найбільш досконалих приладів та методів спостережень: середня квадратична випадкова похибка визначення перевищення m_h = 0,5мм на 1 км ходу.

Нівелірна мережа II класу складена з ходів, що опираються на пункти нівелювання I класу і утворюють полігони з периметром в 500-600 км Середня квадратична похибка визначення перевищення в нівелірних ходах II класу не повинна перевищувати Т_h = 0,8 мм на 1 км ходу.

Нівелірні мережі III класу прокладаються всередині полігонів нівелювання I і II класів у вигляді систем і окремих ходів, що поділяють полігон 11 класу на 6-9 полігонів периметром 150-200 км (mh = 1,6 мм на 1 км ходу). Подальше згущення нівелірної мережі III класу виконується побудовою систем ходів нівелювання IV класу (Т_h = 6 мм на 1 км ходу), що спираються на пункти нівелювання вищих класів. Ходи нівелювання IV класу є – безпосередній висотною основою топографічних зйомок; густота їх прокладки обумовлюється масштабами зйомок і характером рельєфу місцевості. Лінії нівелювання усіх класів у середньому через кожні 5 км закріплюються на місцевості постійними реперами і марками.

 Для проектування Північного гірничозбагачувального комбінату служить тріангуляції 3 і 4 класу. Вихідними для тріангуляції 3 класу прийняті пункти державної тріангуляції 1 і 2 класу: Довгинцево, Українка, Брато-Семенівка, Баба, шахта Харіна, Зоря, Недайвода, Зелений Яр, Дубова балка, Домаха, Кривий Ріг, Ковальська, Бурі вугілля. Вихідними для нівілеровкі 4 класу по пунктах тріангуляції прийняті репери або марки нівелювання 3 класу. Значення координат пунктів тріангуляції і висоти марок і реперів нівелювання 3 класу прийняті в якості вихідних даних отриманих в Українському відділі Держгеонагляд.

 Зйомку кар'єрів виконують у масштабі 1:1000 або 1:2000, зовнішніх відвалів - 1:2000 або 1:5000. Якщо потрібно більше зображення, то плани складають у крупнішому масштабі, указуючи, масштаби плану й зйомки.

У знімальних мережах похибка визначення пунктів щодо найближчих пунктів маркшейдерської опорної геодезичної мережі не повинні перевищувати - 0,4 мм на плані в прийнятому масштабі зйомки й 0,2 м,по висоті. При ширині екскаваторної заходки менш 20м пункти знімального обґрунтування визначають відповідно до вимог, встановленими для зйомки в масштабі 1:1000.

Знімальну мережу на кар'єрі закріплюють центрами довгострокового й тимчасового користування. При тахеометричному методі зйомки пункти знімальної мережі розташовують із урахуванням вимог, що регламентують відстані від інструмента до пікетів.

При визначеннях висот пунктів тригонометричним нівелюванням вертикальні кути вимірюють теодолітами типу Theo 080 двома прийомами, теодолітами типу Т15 і більше точними - одним прийомом. Висоту інструмента й візирної цілі вимірюють із округленням до сантиметрів. Ходи тригонометричного нівелювання повинні спиратися на пункти маркшейдерської опорної геодезичної мережі, висоти яких визначені геометричним нівелюванням точності не нижче IV класу.

Довжина ходів тригонометричного нівелювання не повинна перевищувати 2,5км. Перевищення для кожної сторони ходу визначають у прямому й зворотному напрямках. Розбіжність перевищень не повинна бути більше 0,04 l, см, де l-довжина сторони, м.

Нев'язки ходів тригонометричного нівелювання, прокладених між пунктами маркшейдерської опорної геодезичної мережі, не повинні перевищувати величини; 0,04.L./√n см., де L — довжина ходу, м; п — число сторін.

Для передачі висот на пункти знімальної мережі, способом геодезичних засічок або прокладенням ланцюгів трикутників, перевищення між пунктами визначають із тригонометричного нівелювання в прямому й зворотному напрямках або в одному напрямку, але не менш чим із двох вихідних пунктів. При полярному способі повторне визначення перевищення виконують, змінивши висоту цілі або інструмента.

Для технічного нівелювання застосовують нівеліри типу Н-10 і більше точні, нівелірні рейки типу РН-4, РН-5 і ін.

Ходи технічного нівелювання прокладають між вихідними реперами в одному напрямку дозволяється прокладати висячі ходи в прямому й зворотному напрямках. Відстані до рейок повинні бути по можливості рівними й не перевищувати 150м. Різниця перевищень, по чорній і червоній сторонах рейок або при двох горизонтах інструмента, не повинна перевищувати 5 мм. Нев'язка ходів не повинна перевищувати 50√ L, мм, де L — довжина ходу, у км. При числі станцій на 1 км більше 25 нев'язка в ході не повинна перевищу вати 10√п, мм, де п — число станцій у ході.

Рис. 3.2 Схема побудови знімального обґрунтування (зворотної засічки)