книги / Маркшейдерские работы при строительстве подземных сооружений

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

С.Н. Кутовой

МАРКШЕЙДЕРСКИЕ РАБОТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Утвержено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебно-методического пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2018

1

УДК 622.1 (072.8) К95

Рецензенты:

д-р техн. наук, профессор кафедры маркшейдерского дела, геодезии и геоинформационных систем С.Г. Ашихмин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет);

канд. техн. наук, директор В.Б. Замотин (ООО «Центр экспертизы “НЕДРА УРАЛА”»

Кутовой, С.Н.

К95 Маркшейдерские работы при строительстве подземных сооружений : учеб.-метод. пособие / С.Н. Кутовой. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2018. – 72 с.

ISBN 978-5-398-02031-1

Приведены теоретический материал и методика выполнения наиболее ответственных маркшейдерских работ при строительстве горнодобывающего предприятия с подземным способом добычи полезного ископаемого.

Предназначено для студентов пятого курса вуза специальности 21.05.04 «Горное дело», обучающихся по специализации «Маркшейдерское дело».

УДК 622.1 (072.8)

2

3

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В учебно-методическом пособии представлен теоретический материал и типовые задачи по курсу «Маркшейдерские работы при строительстве подземных сооружений» с кратким изложением рекомендуемых способових решения.

Студенты получают индивидуальные задания по всем типам задач. При работе над заданиями предполагается самостоятельная работа студента с имеющейся по данному курсу учебнометодической и технической литературой.

Все задания выполняются на одной стороне нелинованной писчей бумаги формата А4 (210 300 мм). Оформление пояснительной записки и чертежей предпочтительно производить на компьютере и обязательно в соответствии с требованиями «Методических указаний по оформлению пояснительных записок курсовых и дипломных проектов, отчетов по практике и лабораторных работ» [1]. Выполненные задания сшиваются или переплетаются в единый отчет по лабораторным работам по курсу «Маркшейдерские работы при строительстве подземных сооружений». Выполненные студентами задания подлежат защите на зачетных занятиях.

4

Задание 1. ПЕРЕНЕСЕНИЕ ЦЕНТРА И ОСЕЙ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТВОЛА

НА ПРОМЫШЛЕННУЮ ПЛОЩАДКУ ШАХТЫ

Общие положения

Для вынесения центра и осей шахтного ствола с проекта на местность прокладывают полигонометрический ход по точности не ниже 2-го разряда от пунктов опорной маркшейдерской сети, удаленных от ствола не более чем на 300 м. Расхождение положения центра ствола из двукратных определений допускается не более 0,1 м. Положение осей ствола определяется дирекционным углом, заданным в проекте.

При разбивке и закреплении осей шахтного ствола соблюдают следующие требования [2]:

1.Расхождение дирекционного угла главной оси ствола из двукратных определений допускается не более 2/. Погрешность

разбивки вспомогательной оси (перпендикулярной главной) – не более 30// относительно главной.

2.Положение каждой оси ствола закрепляют на местности не менеечемшестьюпунктами, потрипунктаскаждойстороныствола.

3.При выборе места закладки осевых пунктов исходят из следующих соображений:

– осевые пункты должны сохраняться на протяжении всего срока службы шахты, не менее двух пунктов следует закреплять за границами промплощадки;

– между осевыми пунктами должна быть взаимная видимость;

– расстояние между осевыми пунктами должно быть не менее 50 м, а при стесненных условиях расстояние между осевыми пунктами разрешается уменьшать до 20 м;

– с одного из пунктов, находящихся за зданием подъемной машины, должны быть видны подшкивная площадка копра и направляющие шкивы.

5

4.При выборе конструкции и способов закрепления грунтовых реперов учитывают:

– возможные причины механических повреждений (закладку реперов производят вне мест постоянной и временной застройки площадей);

– естественные грунтовые процессы, например вымерзание реперов (закладку реперов производят на глубину ниже зоны промерзания грунта);

– деформации земной поверхности под влиянием подземных выработок (закладку реперов производят за пределами зоны влияния горных работ).

5.Погрешность перенесения угла между осевым направле-

нием и керновой меткой каждого осевого репера не должна превышать 30//.

6.После закрепления центра ствола и осевых пунктов должна быть произведена их плановая съемка по точности, соответствующей полигонометрии 2-го разряда и определены высотные отметки по точности не ниже нивелирования IV класса.

Исходные данные

1. Промышленная площадка новой шахты запроектирована на участке АBCD (рис. 1.1) и представляет собой прямоугольник со сторонами 300 220 м. Центр главного ствола (№ 1) совпадает с точкой пересечения диагоналей прямоугольника. Длинная сторона прямоугольника параллельна главной оси ствола № 1.

2. Координаты пунктов опорной маркшейдерской сети приведены в табл. 1.1.

6

3. Проектные координаты центров стволов определяются по данным табл. 1.2.

здесь N – номер варианта задания для каждого студента.

4.Дирекционные углы главных осей стволов: № 1 – 3350 + N 0;

№2 – 650 + N0.

Методика выбора способа выноса центра ствола на местность

Наиболее распространенными способами выноса центра ствола с проекта на местность являются полярный и способ угловой засечки. В данном случае задача сводится к перенесению на местность точки с заданными координатами. Полярный способ целесообразно применять при малых расстояниях от исходных пунктов, т.е. при расстояниях, не превышающих длину мерного прибора. При значительном удалении точек от исходных пунктов применяется способ угловой засечки.

В ситуациях, где трудно отдать предпочтение какому-либо способу, следует сделать сравнение их по точности и остановить выбор на наиболее точном из них.

Погрешность mp положения точки Р, выносимой полярным способом (рис. 1.2, а), можно определить по формуле:

где mβ – погрешность перенесения угла β в натуру; l – расстояние от исходного пункта до определяемого, м; mℓ – погрешность перенесения расстояния в натуру, м; ρ΄΄ = 206 265 или ρ΄ = 3438.

8

Таблица 1.3

Оценка точности вынесения в натуру центра ствола № 1 полярным способом

где L – длина стороны между исходными пунктами А и В, м; βА, βВ – углы между исходной стороной АВ и направлениями на определяемую точку Р (град, мин, с); – угол при точке Р (град,

мин, с).

По формуле (1.3) определяют необходимую точность угловых измерений mβ, при которой mp не будет превышать заданной

величины 0,1 м.

Результаты расчетов по определению точности вынесения с проекта внатуру центра стволаугловым способомсвести в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Оценка точности вынесения с проекта в натуру центра ствола № 1 угловым способом

10