Короткі історичні довідки з розвитку маркшейдерської справи

МС зародилася в давнину разом з гірничою справою. До нас дійшли плани гірничих виробок, складені єгиптянами ще в 16-14 ст. до р. Х. Перший опис способів підземної зйомки належить Герону Олександрійському: в його праці “Про діоптру” (2-1 ст. до р. Х) описані найпростіші кутомірні прилади і способи орієнтування виробок за допомогою двох висків та ін. маркшейдерські задачі.

В 1556 р. опублікована велика праця видатного німецького вченого Георгія Агріколи “Про гірничу справу і металургію”, в якій були розглянуті питання про способи зйомки гірничих виробок за допомогою висячої бусолі, компаса і напівкруга.

В Росії вперше були опубліковані основні принципи вимірювань в підземних виробках в 1763 р. в роботі М.В. Ломоносова “Первые основания металлургии и рудных дел».

В 1840 р. Вейсбах запропонував застосувати теодоліт і нівелір для зйомки підземних виробок, а в 1847 р. проф. Олишев П.А. запропонував застосувати обчислення координат пунктів підземної зйомки і на їх основі будувати плани гірничих робіт.

Визначний вклад в розвиток МС зробили вчені Тіме Г.А., Бауман В.І., Леонтовський П.М., Соболевський П.К., зокрема з питань геометризації покладів, підрахунку запасів, зсуву гірських порід під впливом гірничих розробок. В останні десятиліття наукові роботи з МС продовжуються в наукових центрах С-Петербурга, Москви, Дніпропетровська та ін. міст.

Організація маркшшейдерськоі служби

На кожному гірничо-видобувному підприємстві існує маркшейдерський відділ начолі з головним маркшейдером, який підпорядковується головному інженеру підприємства і на шахті, руднику є його першим замісником.

Організаційна структура маркшейдерськоі служби в промисловості повторює структуру самого виробництва: підприємство – обєднання – міністерство. По цій схемі вирішуються методичні і загально-організаційні питання. Усі виробничі, технічні питання вирішуються на підприємстві.

1. Маркшейдерська документація

1.1. Системи координат, прийняті в маркшейдерській справі.

Основною системою координат в маркшейдерській службі прийнята система координат Гаусса – Крюгера, з якою знайомились свого часу в курсі «Геодезія». Сутність цієї системи полягає в наступному.

Фігура Землі приймається за правильний еліпсоїд, на який спроектована реальна поверхня Землі. Поверхня еліпсоїда по довготі поділена на 6-ти градусні зони, які розпрямляються спочатку на циліндричну поверхню, а потім на горизонтальну площину (рис. 1.1, а). Початком координат в кожній зоні є перетин осьового мередіана (вісь X) з лінією екватора (вісь Y).

Рис. 1.1. Системи координат: а, б – прямокутних Гауса – Крюгера; в – полярних зі схемою перетворення на прямокутні.

На топографічних картах паралельно до осей X та Y через 1-2 км нанесена координатна сітка з відповідною оцифровкою.

Координати X точок відраховують від екватора і в північній півкулі мають додатні значення. Координати Y точок, розташованих на захід від осьового меридіану, мають відємні значення. Для того, щоб не було відємних значень Y, застосовують перетворену систему координат Гаусса – Крюгера, в якій початок відліку координат умовно перенесено на 500 км на захід (рис. 1.1, б). Якщо координати точки В, розташованій в 6-ій зоні, мають вигляд:

X_в = 5250517 м,

Y_в = - 120252 м,

то перетворені координати з урахуванням номера зони будуть мати вигляд:

X_в = 5250517 м,

Y¹_в = 6379748 м,

де шість останніх цифр і є власне значенням координати Y, які отримано як суму – 120252 + 500000 = 379748, а перша цифра 6 - № зони.

Координата Z (або Н) в Україні, як і в країнах бувшого СРСР та Скандинавських країнах прийнята від середнього рівня Балтійського моря.

В польових маркшейдерських зйомках, при винесенні проекту на місцевість при визначенні положення точок в просторі використовують систему полярних координат, в яких вихідна точка А приймається за полюс, а положення точки В визначається: горизонтальним кутом  від якогось заданого напрямку або осі X, вертикальним кутом  і похилою відстанню до точки D (рис. 1.1, в).

Перехід від системи полярних координат до системи плоских прямокутних координат Гаусса – Крюгера відбувається таким чином:

– горизонтальне проложення лінії АВ знаходиться з виразу

d = Dcos;

– прирощення координат точки В відносно точки А знаходиться з формул

X = dcos;

Y = dsin,

а координати точки В будуть

_в = _а + ; _в = _а + .

На маркшейдерських планах зображують невеликі ділянки Земної кори (до 10..20 км), тому кривизна не враховується.