ТОП 10:

Маркшейдерские работы при проведении



Маркшейдерские работы при проведении

буровзрывных работ……………………………………...64

Задачи для самостоятельных упражнений по разделу 4……..70

Список использованной литературы…………...72

 

 

Введение

 

Учебное пособие включает комплекс основных расчетно-графических работ, выполняемых маркшейдером при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. По значению, трудоемкости и характеру данные работы относятся к капитальным и основным.

Материал составлен в виде отдельных примеров по видам маркшейдерских работ и состоит из следующих тем: создание или реконструкция опорных и съемочных сетей на земной поверхности и в карьере, маркшейдерское обеспечение горно-капитальных и буровзрывных работ (составление плана-проекта), подсчет объемов горной массы при проходке горных выработок.

В маркшейдерии изучение теоретических основ и их использование на практике при обучении специалистов возможно только при решении конкретных задач и примеров.

Учебное пособие предусматривает выполнение заданий на лабораторных занятиях под руководством преподавателя и самостоятельную работу студента. При самостоятельной работе студентом выполняются задания на базе лабораторных работ, курса лекций и изучения технической литературы по вопросам, предусмотренных при изучении дисциплины «Маркшейдерия».

Учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой обучения и учитывает изменения, произошедшие в изложении курса. Приводятся типовые примеры с последовательностью расчетов, выполняемых в период лабораторных занятий, и перечень дополнительных заданий и литература для самостоятельного изучения дисциплины и выполнения курсовой работы.

 


 

Создание И РЕКОНСТРУКЦИЯ

Выбор знаков приращения координат

Α, град 0-90 90-180 180-270 270-360
+ - - +
+ + - -
αАВ, град 180°- 180°+ 360° -

 

Положение точки (В) по отвесной (вертикальной) линии относительно точки (А) называется превышением ΔZ – разница высот между двух точек. В нашей стране высоты точек отсчитываются в Балтийской системе высот.

 

ΔZ = ZВZА, ZВ = ZА ± ΔZ,

 

где - ZА, ZВ – высотные отметки точек А и В.

 

Задача 5. Определить высоту точки В (ZВ), если известна высота точки А (ZА) = 256,4 м и превышение между точками ΔZ = -7,7м.

Решение. ZВ = ZА - ΔZ – 256,4-7,7=248,7м.

 

Задача 6. Определить наклонную длину (L), угол наклона (δ) линии и ее уклон (i), если известны: ХА = 10 м., УА = 20 м, ZА=0 м, ХВ = 100 м, Ув=200 м, ZВ = 50 м.

Решение.

 

;

i = tgδ = 0,001.

Ответ. 207,364 м., δ = , i = 0,001.

 

По данным опорных маркшейдерских сетей и результатам топографической съемки для изображения земной поверхности и ее недр на горных предприятиях требуется большое количество чертежей (карт, планов). Для правильного их составления и чтения важно знать масштаб чертежей и его точность.

Под масштабом понимается дробное число с числителем равным единице, а знаменателем – числу, показывающему степень уменьшения длины линии на чертеже к соответствующей длине этой же линии в натуре.

Масштабы разделяются на численный, линейный и поперечный.

Численный масштаб: 1/М = d/L,

где М- знаменатель масштаба;

d – длина линии на чертеже;

L– длина линии в натуре.

Линейный масштаб – это прямая линия с нанесёнными на ней несколько равных (1 см.) отрезков. Линейный масштаб удобен при уменьшении или увеличении чертежей в процессе их копирования.

Поперечный масштаб необходим при откладывании или измерении линий с большой точностью.

Масштаб чертежей характеризуется точностью, т.е. расстоянием в натуре, соответствующим в данном масштабе отрезку 0,1 мм на чертеже.

Точность масштаба:

e М = 0,1 М,

где М – знаменатель масштаба.

Задача 7. Определить численный масштаб, если отрезок на чертеже d = 1 см, а соответствующая ему линия в натуре L = 10 м.

Решение.

1/М = d/L = 1 см/10 м = 10 см/1000 см = 1/1000.

Задача 8. Определить точность масштаба при значении его знаменателя М=100.

Решение.

e М = 0,1 М = 0,1 ∙100 = 10мм = 0,01 м.

Задачи для самостоятельных упражнений по разделу 1.

1. Выразить значение угла в виде десятичной дроби , где N –здесь и далее номер варианта.

2. Выразить значение угла 30,595830° + N° в градусной мере.

3. Определить азимут географический Аг, если известен азимут магнитный Ам = 110°+ N° и магнитное склонение δ = +3°45².

4. Определить значение румба (r) линии, дирекционный угол (α) которой равен 345°+ .

5. Определить высоту точки В (ZВ), если известна высота точки А (ZА) = 256,4 м + Nм и превышение между точками ΔZ = -7,7м + Nм.

6. Определить наклонную длину (L), угол наклона (δ) линии и ее уклон (i), если известны: ХА = 10 м + Nм, УА = 20 м + Nм,

ZА=0 м + Nм, ХВ = 100 м + Nм, УВ = 50 м + Nм.

7. Определить численный масштаб, если отрезок на чертеже d = 1 см, а соответствующая ему линия в натуре L = 10м + Nм.

8. Определить точность масштаба при значении его знаменателя М=100 Nм.

9. Какие пункты являются исходными для построения опорных маркшейдерских сетей?

10. Какого класса точности должны быть пункты опорных маркшейдерских сетей?

11. Основные характеристики опорных маркшейдерских сетей и их плотность на территории горного предприятия.

 

 

Маркшейдерских сетей

 

Работа по созданию съемочных сетей на карьерах в соответствии с требованиями инструкции [1] выполняется по техническому проекту, в котором определяется схема, местоположение, количество пунктов съемочного обоснования, методика измерений и камеральная обработка.

Плановое положение пунктов съемочных сетей (координаты X, Y) определяют: прохождением теодолитных ходов, геодезиче­скими засечками, полярным способом. Высотные отметки (координата Z) - геометрическим и тригонометрическим нивелированием.

Графическая основа съемочных сетей создается на планах земной поверхности и горных работ в масштабах 1:1000, 1:2000, 1:5000.

 

2.1. Определение плановых координат пунктов способом теодолитных ходов

 

Теодолитные хода прокладываются от пунктов опорных сетей в виде замкнутых или разомкнутых полигонов. Предельная угловая невязка теодолитного хода [1] или , где n – число измеренных углов в ходе, t – точность отсчитывания прибора (теодолита), но не ниже .

 

Решение задач.

Задача 1. Пройти замкнутый теодолитный ход определить угловую и линейную невязки, уравнять ход, рассчитать координаты точек теодолитного хода.

Решение.

Исходные данные – дирекционные углы начальной стороны и координаты точки в опорной сети (рис.1):

полигон № 1

aI-II = 75°55¢55; ХI = 640720,200; YI = 6125312,050;

полигон № 2

aVI-VII=70°30¢30²; ХVI = 640710,100; YVI = 6125350,040.

 


   
 


Рис. 1. Замкнутый полигон теодолитного хода

исходные стороны опорных сетей

 
β – горизонтальные углы;

d – горизонтальные линии.

Требуется измерить:

полигон № 1:

горизонтальные углы - b1, b2, ... b5;

горизонтальные линии - d1, d2, ... d5.

полигон № 2:

горизонтальные углы - b6, b7, … b10;

горизонтальные линии - d6, d6, … d10.

 

Методика измерений:

- горизонтальные углы измеряются двумя приемами. Допустимое расхождение между приемами , где t – точность отсчитывания прибора (теодолита) но не ниже 30сек.;

- горизонтальные линии измеряются металлической рулеткой с точностью отсчитывания 1 мм, дважды в прямом и дважды в обратном направлениях. Допустимое расхождение между измерениями ± 2 мм или 1:3000. Направление хода указано стрелкой (см. рис.1).

В расчеты принимаются среднеарифметические значения углов и длин.

Требуется определить: координаты вершин точек теодолитного хода,

– полигон № 1;

– полигон № 2.

Методика вычислений:

1) рассчитывается угловая невязка хода

– внутренние углы;

– внешние углы;

,

где n – число измеренных углов в полигоне; – среднеквадратическая погрешность измерения горизонтальных углов (20");

2) при соблюдении условия угловая невязка распределяется с обратным знаком во все углы полигона поровну;

3) после распределения угловой невязки, решая прямую геодезическую задачу, рассчитывают дирекционные углы всех сторон полигона, приращения координат точек вершин хода и линейные невязки:

; ; ,

где – линейные невязки хода; Р – периметр полигона; – относительная и допустимая невязки хода; – горизонтальное проложение сторон полигона;

4) при соблюдении условия линейные невязки распределяются в приращения координат с обратным знаком пропорционально длинам сторон:

; ;

5) после уравнивания (распределения линейной невязки) выполняется расчет координат пунктов полигона. Вычисление дирекционных углов и координат проводится по известным из курса геодезии формулам (решение прямой геодезической задачи).

Пример расчета координат пунктов полигона представлен в табл. 2.

2.2. Определение плановых координат пунктов

Таблица 2

Пример расчета координат точек теодолитного хода, полигон № 1

Точки Горизонтальные проложения, м Горизонтальные углы Дирекцион- ные углы ° ' " Приращения, м Координаты, м Номер пункта Эскиз
стоя- ния наблю-дения измеренные ° ' " исправленные ° ' " DY DX Y X
       
I         75 55 55 -2 6,048 312,050 720,200 I
IIIII
IV
II
V
I

  II 24,882     336,184 726,248 II
II     +10 179 52 51 179 53 01 75 48 56 -2 26,093 6,595      
  III 26,913     362,275 723,843 III
III     +9 4 29 12 4 29 21 260 18 17 -1 -17,028 -2,909      
IV 17,275     345,246 729,934 IV
IV     +9 175 53 38 175 53 47 256 12 04 -1 -15,581 -3,827      
  V 16,044     329,664 726,107 V
V     +9 175 15 27 175 15 36 251 27 40 -1 -17,613 -5,907      
  I 18,577     312,050 720,200 I
I     +9 4 28 06 4 28 15 75 55 55          
  II            
    P = 103,691 fb=–46"     fy=0,007 fх=0,000  

 

мм; ;

 

 

Продолжение таблицы 2

Пример расчета координат точек теодолитного хода, полигон № 2

 

Точки Горизонтальные проложения, м Горизонтальные углы Дирекцион- ные углы ° ' " Приращения Координаты Номер пункта Эскиз
стоя- ния наблю-дения измеренные ° ' " исправленные ° ' " DY DX Y X
       
VI         70 30 30   16,196 5,733 350,04 710,100 VI
IIIX
VII
X
VI
VIII

  VII 17,182     366,238 715,833 VII
VII     +2 176 52 55 176 52 27 67 23 27   15,684 6,532      
  VIII 16,99     381,923 722,365 VIII
VIII     +2 176 28 38 176 28 40 63 52 7 +1 15,409 +1 7,559      
  IX   17,163     397,332 729,925 IX
IX     +2 4 5 26 4 5 28 247 57 35 +1 -24,944 -10,099      
  X 26,913     372,387 719,826 X
X     +3 178 31 12 178 31 15 246 28 50 +1 -22,348 -9,726      
  VI 24,372     350,040 710,100 VI
VI     +2 4 1 38 4 1 40 70 30 30          
  VII            
    P = 102,620 fb=-11"     fy=-0,003 fх=-0,001  
               

 

мм; ; .


Решение.

= =

= = 28,634 м,

 

= =

 

= = 266,739 м.

 

Контроль промежуточный:

XI = =

= = 19,776 м.

 

YI = =

= = 49,927 м.

 

Вычисление координат пункта Р1

из треугольника ll-lll-Р1

 

Измеренные углы: r3=54°; r4=80°; g2=46°

Исходные данные:

ХII = 220 м; УII = 110 м; ХIII = 50 м; ХIII = 230 м; УIII = 290 м. (см. табл.2)

Решение.

 

= =

= =28,711 м,

 

= =

= =266,178 м.

 

Контроль промежуточный:

 

 

Контроль решения прямой засечки:

Из решения двух треугольников разница в координатах пункта Р1 составляет

=0,077 м, =0,561 м,

которая не превышает 0,6 мм на плане в масштабе съемки (для масштаба 1:2000 , £ 1,2 м).

Среднеарифметическое значение координат точки Р1 из двух треугольников:

=28,672 м, =266,458 м.

Оценка точности планового положения пункта Р1 характеризуется среднеквадратической погрешностью относительно пунктов опорной сети, величина которой не должна превышать 0,4 мм на плане в масштабе съемки [1] (для масштаба 1:2000 МР £ 0,8 м):

для треугольника I-II-P1

 

= =

= = 0,030 м;

 

 

для треугольника II-III-P1

 

= =

= = 0,032 м,

где - среднеквадратическая погрешность измерения углов (15");

B1, В2 - базис прямой засечки (расстояние между пунктами опорной сети), определяется решением обратной геодезической задачи:

В1 = = = 208,806 м;

 

В2= = = 180,277 м.

 

В результате среднеквадратическая погрешность положения пункта Р1 относительно пунктов опорной сети из двух треугольников составила 0,032 м и не превышает допустимой величины (0,8 м).

Решение.

Определяем дирекционные углы сторон:

=

a Р-II = aII-III + b1 = + 54° = ;

aР-III = aI-III - b2 + 180º = - 80°05´ + 180 ° = .

 

Определяем углы при точке Р:

 

g1 = 180º - b1 - b2 = 180° - 54° - 80°05´ = ,

или

g1 = aР-III - aР-II = - = .

 

Определяем координаты точки Р:

 

;

 

= =28,368 м,

 

= 110 + (28,368 – 220) tg = 266,180.

Из решения двух треугольников разница в координатах точки Р1 составляет

=-0,334 м, =-0,402 м,

 

которая не превышает 0,6 мм на плане в масштабе съемки (для масштаба 1:2000 , £ 1,2 м).

Среднеарифметическое значение координат точки Р1 из двух треугольников:

 

=28,535 м, =266,381 м.

Решение.

Расчет среднеквадратической погрешности положения точки Р2: (исходные данные для расчета приведены в табл. 4).

Вариант 1 (исходные пункты I, II, III)

= = 0,049 м.

 

 

 

Рис. 4 Варианты обратной засечки

 

 

Таблица 4

 

Исходные данные для расчета обратной геодезической засечки,

взятые с плана участка карьера

Наименования расстояний Измеренные расстояния по вариантам, м
вариант 1, исходные пункты: I, II, III вариант 2, исходные пункты: II, III, IV вариант 3, исходные пункты: I, II, IV вариант 4, исходные пункты: I, II, IV
Расстояния от Р2 до исходных пунктов, м:   левого   среднего   правого   =204,8 =239,7   =204,6   =239,7 =204,6   =267,3   =204,8 =239,7   =267,3   =204,8 =204,6   =267,3
Расстояния между исходными пунктами, м: левый и средний   средний и правый     =208,7 =180,3     =180,3 =172,6     =208,7 =350,5     =318,9 =172,6
  =71 =77 =56 =50 =71 =50 =39 =50
0,53 0,96 0,86 1,00

 

Вариант 2 (исходные пункты II, III, IV)

 

= = 0,032 м.

 

Вариант 3 (исходные пункты I, II, IV)

 

= = 0,025 м.

 

Вариант 4 (исходные пункты I, III, IV)

 

= = 0,025 м.

 

По результатам оценки вариантов засечки получаем, что наиболее выгодная схема расположения пунктов в вариантах 3 и 4, имеет наименьшее значение и не превышает величины 0,3 мм на плане в масштабе съемки ( допустимая, составляет 0,6 м).

 

Вариант 3

Исходные данные (см. табл.4):

XI =20 м; YI =50 м;

XII =220 м; YII =110 м;

XIV =200 м; YIV =460 м;

Измеренные углы: =55,360, =87,240.

Углы и определяем с плана участка карьера в точке Р2 (на практике они измеряются с точностью m £ 15''). Для исключения грубых ошибок при измерении углов на плане измеряются все углы в треугольнике и сумма их уравнивается к 1800.

Решение:

= ;

 

= ;

 

;

 

;

 

по разности дирекционных углов определяем:

 

Далее:

=

;

 

=

= =

=

 

= + = ;

 

= - = ;

 

 

d = 239,789 м; d = 239,789 м; dср = 239,789 м.;

 

=

=322,93620 ;

=

=322,93620;

322,93620;

 

= =

= = 28,657 м;

= = =

= 254,522 м;

 

=28,657 м, =254,522 м.

 

Вариант 4

Исходные данные:(см.табл.3):

XI = 20 м; YI = 50 м;

XIII = 230 м; YIII = 290 м;

XIV = 200 м; YIV = 460 м;

Измеренные углы: = 102,410, = 40,180.

Углы и определяются с плана участка карьера.

Решение:

= ;

 

=

 

м;

м;

по разности дирекционных углов определяем:

 

= 128,80610.

Далее:

 

=

=

 

= + =

= - =

d = 204,467 м; d = 204,467м; dср= 204,467 м.;

=

=369,99260;

=

=369,99260;

369,99260;

= + = = = 28,634 м,

= + = =

= 254,521 м.

=28,634 м, =254,521 м.

 

Контроль.

По результатам расчета координат точки Р2 из двух вариантов засечки имеем:

Вариант 3 = 28,657 м, = 254,522 м,

Вариант 4 = 28,634 м, = 254,521 м.

Сравнивая два варианта решения, получаем разницу в координатах

= 28,657 - 28,634 = 0,023 м;

= 254,522 - 254,521= 0,001 м,

 

что не превышает величины 0,4 мм на плане в масштабе съемки (0,8 м).

Принимаем среднее значение координат точки Р2, полученных из двух вариантов засечки

= 28,646 м; = 254,522 м.

 

Способ проф. Пащенкова В.З.

Исходные данные (см. табл.3):

XI =20 м; YI =50 м;

XII =220 м; YII =110 м;

XIII = 230 м; YIII = 290 м;

XIV =200 м; YIV =460 м.

Измеренные углы:

;

.

Решая обратную геодезическую задачу находим:

=

III-II =

а =180,284 м;

b =208,806 м.

 

 

 


Рис. 5. Схема решения обратной геодезической засечки

 

Решение:

1.

2.

;

3.

4.

5.

6.

7.

8.







Последнее изменение этой страницы: 2016-04-18; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.227.235.220 (0.078 с.)