Методичка 1

1

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с учебным календарным планом студенты очной формы обучения специальности 130406 "Шахтное и подземное строительство" и специальности 130401 "Физические процессы горного и нефтегазового производства" изучают дисциплину "Геодезия и маркшейдерия", в т. ч. курс "Маркшейдерия" на 6 семестре. К этому времени они уже получили основные знания по основам горного дела, геодезии, геологическим дисциплинам и высшей математике. Во время ознакомительной практики на шахтах и разрезах ознакомились с технологией добычи полезного ископаемого при подземной и открытой разработке.

Полученных знаний вполне достаточно для успешного изучения курса "Маркшейдерия", а предлагаемый перечень лабораторных работ позволит студентам получить определённые навыки в решении некоторых маркшейдерских задач и закрепить эти знания.

В методических указаниях частично использован материал, разработанный доцентом П.А.Марченко.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

1. Общие сведения

Содержание курса, его значение и связь со смежными дисциплинами. Задача маркшейдерской службы при разведке месторождений, проектировании и строительстве горных предприятий, при разработке месторождений.

Роль маркшейдерской службы в вопросах изучения и охраны недр, рационального планирования и ведения горных работ, комплексной механизации, и автоматизации процесса добычи. Краткие сведения о развитии маркшейдерского дела в России и за рубежом.

2. Маркшейдерская графическая документация

Общие сведения о маркшейдерской графической документации, значение маркшейдерских чертежей для безопасного ведения горных работ. Классификация, назначение и содержание чертежей. Требования, предъявляемые к маркшейдерским чертежам.

2

Проекции, применяемые при составлении маркшейдерских чертежей. Масштабы и условные обозначения. Хранение маркшейдерской документации. Решение горно-геометрических задач по маркшейдерским чертежам.

3.Геометризация месторождений полезных ископаемых

Сущность геометризации, её значение при разведке место-

рождений, проектировании и строительстве горного предприятия, эксплуатации месторождения.

Элементы залегания залежи и способы их определения. Геометризация формы, условий залегания и качественных

свойств полезных ископаемых.

Горно-геометрические графики и методы их построения. Использование горно-геометрических графиков при планировании горных работ, механизации и автоматизации процессов добычи полезных ископаемых. Применение ЭВМ и графопостроителей при геометризации месторождений.

4. Подсчёт и учёт запасов, добычи, вскрыши и потерь полезного ископаемого

Классификация запасов полезных ископаемых по народнохозяйственному значению, степени разведанности к добыче. Критерии классификации. Параметры подсчёта запасов полезных ископаемых и способы их определения.

Оконтуривание залежи полезных ископаемых. Способы подсчёта запасов полезных ископаемых. Виды потерь и разубоживания полезных ископаемых, их классификация. Маркшейдерский контроль за оперативным учётом добычи и вскрыши.

5. Маркшейдерские работы при подземной разработке МПИ

Краткие сведения о поверхностных опорных маркшейдерских сетях. Виды маркшейдерских съёмок: ориентирно-соедини- тельные, вертикальные, теодолитные. Объекты и принципы маркшейдерских съёмок. Общие сведения о способах измерения углов и длин сторон при маркшейдерских съёмках. Особенности конструкции теодолитов и работа с ними.

Ориентирно-соединительные съёмки. Назначение, виды: физические и геометрические методы ориентирования подземных горизонтов.

3

Ориентирование подземных съёмок через один вертикальный ствол, через штольню или наклонный ствол, через два вертикальных шахтных ствола. Гироскопическое ориентирование.

Вертикальная соединительная съёмка (при помощи длиномеров, шахтной ленты). Полевые измерения и камеральная обработка их результатов при создании плановых опорных и съёмочных сетей.

Высотная съёмка горных выработок. Геометрическое нивелирование. Тригонометрическое нивелирование. Требования Инструкции к теодолитным и нивелирным ходам. Съёмочные работы.

Задания направления техническим скважинам, выработкам в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Задание направлений при проведении горных выработок встречными забоями.

Разбивка закруглений.

Техника безопасности при проведении маркшейдерских съёмок.

6. Краткие сведения о маркшейдерских работах при эксплуатации месторождений открытым способом

Задачи маркшейдерской службы на открытых разработках. Опорные и съёмочные сети на карьерах. Определение высот пунктов съёмочных сетей. Съёмка подробностей. Применение аэрофотосъёмки при составлении маркшейдерских планов. Специальные маркшейдерские работы на карьерах: маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ, маркшейдерские работы при проведении транспортных путей, промышленных трубопроводов, ЛЭП и т. д.

7. Сдвижение горных пород и земной поверхности под влиянием горных разработок

Основные понятия и термины. Зоны сдвижения. Мульда сдвижения. Углы сдвижения. Основные горно-геологические и горно-технические факторы, влияющие на характер сдвижения горных пород. Стадии процесса сдвижения. Безопасная глубина, основные понятия о предрасчёте деформации земной поверхности.

4

Охрана сооружений от вредного влияния горных работ. Правила охраны сооружений. Построение предохранительных целиков.

Перечень лабораторных работ

Лабораторная работа № 1. Изучение и вычерчивание условных обозначений для горной графической документации, решение задач по маркшейдерским планам.

Лабораторная работа № 2. Решение горно-геометричес- ких задач в проекции с числовыми отметками.

Лабораторная работа № 3. Расчёт и перенесение в натуру направлений горной выработки, проводимой встречными забоями.

Лабораторная работа № 4. Построение предохранительного целика под отдельное здание (сооружение) способом вертикальных разрезов.

Лабораторная работа № 5. Построение комплекта планов рудной залежи и подсчёт запасов полезного ископаемого.

Лабораторная работа № 6. Построение комплекта структурных планов угольной залежи и подсчёт запасов угля на разведанном участке.

Лабораторные работы студенты выполняют по вариантам. Во избежание большого числа вариантов все лабораторные работы разбиты на блоки. Номер блока и соответственно номера лабораторных работ (табл. 1) студент выбирает по собственному желанию и рекомендации преподавателя.

5

Список рекомендуемой учебной и методической литературы

1.Синанян Р. Р. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1988.

–312 с.

2.Горная графическая документация. ГОСТ 2.850–75 – ГОСТ 2.857–75.

3.Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. – М.: Недра, 1981. – 288 с.; СПб.: ВНИМИ, 1998. – 291 с.

4.Охрана недр и геолого-маркшейдерский контроль. Инструкция по производству маркшейдерских работ (РД07-603- 03). – М.: ФГУП Гос. предприятие НТЦ по безопасности в промышленности ГГТН России, 2004. – 120 с.

5.Маркшейдерские работы на карьерах и приисках / М. А. Перегудов, И. И. Пацев, В. Н. Борщ-Компаниец [и др.]. – М.: Недра, 1980. – 366 с.

6.Маркшейдерия: учеб. для вузов / под ред. М. Е. Певзнера, В. Н. Попова. – М.: Изд-во Моск. гос. горного ун-та, 2003. – 419 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Изучение и вычерчивание условных обозначений для горной графической документации.

Решение задач по маркшейдерским планам

1. Цель работы.

1.1. Изучить основные условные обозначения и научиться читать горную графическую документацию.

1.2. Приобрести навыки в решении горно-геометрических задач по планам и геологическим разрезам.

2. Исходные данные

2.1.Горная графическая документация. ГОСТ 2.850–75 – ГОСТ 2.857–75.

2.2.Графические планы, проекции и разрезы горных

выработок.

3. Порядок выполнения

6

3.1.Изучить условные обозначения для горной графической документации: ГОСТ 2.854–75 – ГОСТ 2.857–75.

3.2.Вычертить условные обозначения (двадцать пять тридцать знаков) по указанию преподавателя в соответствии с табл. 2.

3.1. На маркшейдерских планах и геологических разрезах установить:

-координатную сетку, пункты маркшейдерской опорной, съёмочной сети, государственной геодезической сети и геодезических сетей сгущения;

-устья шахтных стволов, разведочных скважин, шурфов;

-горизонтальные выработки (штольни, квершлаги, штреки, просеки, орты), наклонные выработки (стволы, шурфы, бремсберги, уклоны, ходки, скаты, печи, сбойки), очистные (лавы, камеры);

-работки, пройденные по углю и по породе, тип крепи горных выработок;

-об вскрытия, системы подготовки и разработки, способ управления кровлей, направление транспортировки полезного ископаемого, движение свежей и исходящей струи воздуха, запасные выходы из забоев;

8

3.4.5. Определить истинное расстояние между двумя точками по формуле

L = l /cosδ = l¼secδ .

3.4.6. Определить угол наклона δ0 выработки, запроектированной к проведению по пластообразной залежи под углом θ к линии падения, по формуле

tgδ0 = tgδ¼cosθ ,

где δ – угол падения пласта; θ – горизонтальный угол между линией падения пласта и

направлением запроектированной горной выработки. 3.4.7. Подсчитать добычу угля за отчетный период по

формуле

Q = S¼m¼γ¼secδ ,

где S – площадь участка на плане, м2;

m – средняя, вынимаемая нормальная мощность пласта, м;

γ– плотность угля, т/м3 (принять равной 1,3).

Пр и м е ч а н и е . Исходные данные для решения задач каждый студент снимает с плана самостоятельно, после чего формулирует условия задач.

3.5. Построить разрез по оси наклонной выработки, определить графическим и аналитическим методами (пп. 3.4.4, 3.4.5) угол наклона, длину, горизонтальную и вертикальную проекции выработки.

3.6. Построить разрез по линии, проведённой от скважины

№798 под дирекционным углом, равным: (2N+90¿) для вариантов 1–20 и (N+90¿) для вариантов 21–75 , где N – номер варианта.

3.7. Построить вертикальный разрез вкрест простирания рабочего (нерабочего) борта разреза.

4. Оформление отчёта 4.1. Отчёт представляется в альбоме (формат А4 – 297¼210 мм).

4.2. К отчёту прилагается выкопировка с плана горных работ в пределах участка, по которому определялась добыча угля, палетка для определения площадей.

4.3. В отчёте приводятся исходные данные для выполнения работы с указанием номера варианта.

9

4.4.В пояснительной записке соответствующими условными знаками показать элементы ситуации, нанесённой на плане,

идать им краткую характеристику (пункт 3.3).

4.5.Вертикальные разрезы по оси выработки и заданной линии выполняются в соответствии с действующими условными обозначениями.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Решение горно-геометрических задач

впроекции с числовыми отметками

1.Цель работы.

1.1.Научиться определять, элементы залегания пластообразной залежи (пласта).

1.2.Научиться определять места заложения вскрывающих горных выработок, их длину и элементы залегания.

2. Исходные данные Координаты устьев разведочных скважин, отметки лежа-

чего бока пласта по скважинам, вертикальная мощность пласта и мощность наносов приведены в табл. 3.

П р и м е ч а н и е . Значение отметки почвы пласта Zi определяется умножением номера варианта на постоянное число: для вариантов (1-5) ¼ 30, (6-10) ¼ 20, (11-15) ¼ 10, (16-25) ¼ 5, (26-40) ¼ 4 и для вариантов (41-50) ¼ 3.