Металлический уголок; 4 - заусенцы, выбитые зубилом; 5 - крючок из медной проволок

Рис. 1.3 Конструкция центров маркшейдерских временных пунктов

Методика производства маркшейдерских работ

Угловые измерения

В полигонометрических ходах, прокладываемых по выработкам с углом наклона менее 30⁰, углы измеряются одним повторением или приемом. При измерении углов способом повторений разность между одинарным и окончательным (средним) значением угла допускается не более 45². При измерении углов способом приемов расхождение углов между полуприемами допускается не более 1¢[1].

Линейные измерения

Длины сторон в полигонометрических ходах измеряются стальными компариро­ванными рулетками, светодальномерами и другими приборами, обеспечивающими необхо­димую точность. Стальные рулетки (ленты) компарируются с относитель­ной погрешностью не более 1:15000.

Линейные измерения выполняются при постоянном натяжении мерного прибора, равным натяжению при компарировании. Сила натяжения фиксируется динамометром. Тем­пература воздуха учитывается в том случае, если изменение ее относительно температуры компарирования превышает 5^о.

Длины сторон полигонометрических ходов измеряются дважды - в прямом и обратном направлениях [1].

  Перед использованием постоянных пунктов подземной маркшейдерской опорной сети измеряются контрольный угол и контрольная длина линии; разность между предыдущим значением угла и контрольным допускается не более 1¢; разность между предыдущим значением длины линии и контрольным допускается не более 1:3000 её длины.

Анализ точности ориентирно-соединительных съемок

Ориентирно - соединительная съемка имеет своей целью осуществление геометрической связи плановых съемок на земной поверхности и в подземных горных выработках.

Без качественного выполнения ориентирно – соединительной съемки невозможно безопасное ведение горных работ. В связи с чем, инженер – маркшейдер должен уметь оценивать точность ранее выполненной ориентировки, а также выполнять предрасчет погрешности проектируемой съемки и на основании предрасчета выбирать методику и инструментарий для ведения работ.

 

Оценка точности ориентировки первой стороны подземного теодолитного хода через один вертикальный ствол

  На точность координат пунктов теодолитного хода наибольшее влияние (от 30 до 80%) оказывает ошибка определения дирекционного угла первой стороны, т.е. ошибка ориентирования. Без качественного выполнения ориентирно – соединительной съемки невозможно безопасное ведение горных работ. В связи с чем, инженер – маркшейдер должен уметь оценивать точность ранее выполненной ориентировки, а также выполнять предрасчет погрешности проектируемой  соединительной съемки и на основании этого предрасчета разработать методику ориентировки нового горизонта.

Под погрешностью ориентирования понимается погрешность определения дирекционного угла первой стороны опорной маркшейдерской сети (ОМС), которая определяется по формуле:

                                                                                             (1.10)                                           

где М_П – погрешность примыкания к отвесам на поверхности;

   θ – погрешность проектирования створа отвесов с поверхности на              ориентируемый горизонт;

   М_Ш – погрешность примыкания к отвесам на ориентируемом горизонте.

   При ориентировании через один вертикальный ствол примыкание к отвесам может быть осуществлено различными способами, главными из которых являются:

                - способ соединительного треугольника;

                - способ симметричного примыкания (способ параллельных шкал);

                - способ соединительного четырехугольника;

                - примыкание при помощи пентапризмы.   

   В данной лабораторной работе рассмотрим способы соединительного треугольника и симметричного примыкания.

Ствол №1

Исходные данные:

Данные	На пов-ти	Шахта
a	1,595	3,826
b	3,04	5,33
c	1,505	1,507
d	21,557	48,231
α	168,3819	178
β	7,7766	1,591
γ	3,8408	0,449
ρ	206265
e	0,0015
μ	0,001
λ	0,00005

Определение ошибки проектирования створа отвесов

На точность проектирования влияют следующие факторы: действие воздушного потока, капеж, схождение отвесов к центру земли, упругость проволоки и др. Вследствие этого створ отвесов на ориентируемом горизонте может составить со створом отвесов на дневной поверхности некоторый угол Θ, который вычисляется по формуле:

                                                                                            (1.11)                         

где е = 1,5 мм – линейная ошибка проектирования отвесов;

с = 1,505 м – расстояние между отвесами;

ρ = 206265”.

Ошибка проектирования створа отвесов достигает наибольшего значения, когда линейные погрешности проектирования отвесов перпендикулярны створу и ориентированы в разные стороны. В этом случае формула приобретает вид:

     На практике чаще всего используется примыкание способом соединительного треугольника.

Определение ошибки примыкания способом соединительного треугольника

Погрешность примыкания на поверхности определяется по формуле:

                                                                      (1.12)

где М_ДСВ – погрешность измерения примычного угла на поверхности.

Рис 1.4 Схема ориентировки при примыкании к отвесам способом соединительного треугольника

Если ошибки центрирования е_т=е_с=е, то М_ДСВ вычисляется по формуле:

                                          ,                                  (1.13)

где m_i – инструментальная ошибка,

  е – линейная ошибка центрирования теодолита и сигналов,

  d – длина примычной стороны на поверхности.

                                        ,                                                (1.14)

где m₀ – ошибка отсчитывания,

m_v – ошибка визирования на сигнал,

n – число повторений.

 Ошибку вычисленного угла М_β при отвесе В найдем по формуле:

                                         (1.15)

Аналогично для угла α при отвесе А:

                                         (1.16)

где Mγ – ошибка измерения угла γ соединительного треугольника АВС, определяется по формуле:

                ,                                 (1.17)

где m_i – инструментальная ошибка (для теодолита 2Т30)

                                   ,                                             (1.18)

m_a, m_b, m_c – ошибки измерения сторон a, b, c соединительного треугольника АВС, определяются по формуле:

m_s = μ*s^1/2 + λ*s,

где μ = 0,001 м^1/2, λ = 0,00005 – коэффициенты влияния случайных и систематических ошибок;

S – длина стороны соединительного треугольника

m_а = 0,001*1,595^/2 + 0,00005*1,595=0,001243

m_b = 0,001*3,04^/2 + 0,00005*3,04=0,001896

m_c = 0,001*1,505^/2 + 0,00005*1,505=0,001302

Аналогично для угла α при отвесе А:

 Следовательно погрешность примыкания на поверхности:

   Погрешность примыкания в шахте определяется по формуле:

                                                                              (1.19)

где М_АС’Д’ – погрешность измерения примычного угла шахте.

Все расчетные параметры найдем по формулам как при примыкании на поверхности:

m'_а = 0,001*3,826^1/2 + 0,00005*3,826=0,002147

m'_b = 0,001*5,33^1/2 + 0,00005*5,33=0,002575

m'_c = 0,001*1,507^1/2 + 0,00005*1,507=0,001303

Погрешность примыкания в шахте:

Погрешность ориентирования ствола №1:

СТВОЛ №2

Исходные данные:

Поверхность		Шахта
a=	0,505	a'=	3,148	ma'=	0,00500
b=	3,036	b'=	3,011	mb'=	0,00500
c=	2,903	c'=	2,886	mc'=	0,00100
α=	170,5797	l1=	0,037	ml1=	0,00020
β=	4,8158	l2=	0,032	ml2=	0,00020
γ=	4,6041	ra=	74,965	mra=	0,00050
d=	120,551	rb=	180,471	mrb=	0,00050

 

Определение ошибки ориентирования ствола при примыкании к отвесам с помощью параллельных шкал

Способ симметричных шкал можно применять при примыкании к отвесам только в шахте. Поэтому на поверхности примыкание к отвесам осуществляется соединительным треугольником.

Ошибка примыкания на поверхности вычисляется по формулам, что и для ствола №1.

m'_а = 0,001*0,505^1/2 + 0,00005*0,505=0,00074

m'_b = 0,001*3,036^1/2 + 0,00005*3,036=0,00189

m'_c = 0,001*2,903^1/2 + 0,00005*2,903=0,00185

Погрешность примыкания на поверхности:

Погрешность примыкания в шахте способом симметричных шкал заключается в передаче дирекционного угла со створа отвесов АВ на примычную сторону в шахте через угол ω. В данном случае ошибка примыкания равна ошибке определения угла ω.

М_Ш = М_ω

Ошибка угла ω зависит от ошибок шкальных отчетов (r_a, r_b), ошибок измерения расстояний от отвесов до шкал (l₁, l₂), ошибки измерения расстояния между шкалами (с) и ошибки измерения расстояний от примычных точек до шкал (a, b).

Влияние ошибок шкальных отчетов определяется по формулам:

где m_ra, m_rb – ошибки шкальных отчетов r_a и r_b,

           ∆x’ = c + l₁ + l₂ = 2,955

Влияние ошибок измерения расстояний от отвесов до шкал m_l1 и m_l2 определяется по формулам:

Влияние ошибки измерения расстояний между шкалами:

Влияния ошибок m_a  и m_b измерения расстояний от примычных точек до шкал:

Общая погрешность симметричного примыкания определяется:

Подставляем исходные данные:

Погрешность примыкания в шахте:

Погрешность ориентирования ствола №2:

Вывод: Поинструкции среднеквадратическая погрешность определения дирекционного угла ориентируемой стороны не должна превышать 3’. Способом соединительного треугольника и методом параллельных шкал значение погрешности ориентировки ствола входит в допустимое значение значит, выбранная методика и инструментарий удовлетворяют требованиям.