П.И. Райский Геодезия и маркшейдерия. Часть 2 Маркшейдерское дело
.pdf10
Таблица 2 Исходные данные для построения предохранительного целика
Ва- |
Охраняемый объект |
Размеры |
hн, |
Н, |
α, |
m, |
θ, |
а, |
риант |
|
объекта, м |
м |
м |
(…0) |
м |
(…0) |
м |
1 |
Здание школы |
40×30 |
16 |
100 |
15 |
1,35 |
20 |
20 |
2 |
Жилой дом |
80×20 |
20 |
200 |
18 |
1,50 |
30 |
20 |
3 |
Хлебозавод |
40×15 |
15 |
125 |
20 |
2,00 |
25 |
20 |
4 |
Здание института |
50×30 |
12 |
110 |
25 |
2,20 |
15 |
15 |
5 |
ЦОФ |
30×15 |
10 |
150 |
18 |
1,70 |
35 |
20 |
6 |
Вентиляционный ствол |
диаметр 6 |
20 |
220 |
18 |
2,40 |
|
20 |
7 |
Железнодорожное депо |
35×15 |
12 |
180 |
27 |
1,80 |
50 |
20 |
8 |
Здание автогаража |
20×20 |
20 |
115 |
21 |
1,90 |
45 |
15 |
9 |
Литейный цех |
60×20 |
17 |
125 |
24 |
2,20 |
54 |
10 |
10 |
Котельная |
18×6 |
12 |
215 |
15 |
2,50 |
60 |
10 |
11 |
Электроподстанция |
24×6 |
15 |
190 |
22 |
1,80 |
20 |
15 |
12 |
Породный бункер |
19×6 |
12 |
210 |
19 |
2,55 |
35 |
10 |
13 |
Электростанция |
40×30 |
17 |
230 |
24 |
2,65 |
40 |
15 |
14 |
Поликлиника |
60×20 |
16 |
205 |
28 |
2,85 |
30 |
15 |
15 |
Парк |
200×100 |
15 |
235 |
21 |
1,7 |
25 |
5 |
16 |
Здание техникума |
60×25 |
10 |
195 |
29 |
2,45 |
30 |
20 |
17 |
Детский сад |
40×12 |
18 |
225 |
30 |
2,50 |
40 |
15 |
18 |
Двухэтажная столовая |
36×12 |
13 |
180 |
35 |
2,30 |
20 |
15 |
19 |
Сад |
100×30 |
15 |
225 |
40 |
1,80 |
36 |
6 |
20 |
Жилой дом |
24×18 |
12 |
190 |
32 |
2,20 |
40 |
20 |
21 |
Компрессорная станция |
54×18 |
17 |
195 |
18 |
1,75 |
25 |
15 |
22 |
Дымовая труба |
диаметр 4 |
8 |
110 |
24 |
2,35 |
- |
15 |
23 |
Опора ЛЭП |
6×6 |
17 |
218 |
42 |
2,00 |
35 |
15 |
24 |
Комбинат |
24×12 |
8 |
180 |
38 |
1,35 |
40 |
15 |
25 |
Холодильники |
36×12 |
15 |
240 |
35 |
2,05 |
20 |
10 |
26 |
Железобетонная труба |
диаметр 8 |
14 |
230 |
17 |
1,85 |
- |
15 |
27 |
Гараж |
24×12 |
7 |
150 |
24 |
1,60 |
26 |
10 |
28 |
АБК |
36×12 |
13 |
180 |
30 |
1,50 |
30 |
20 |
29 |
Дворец спорта |
54×18 |
17 |
245 |
35 |
1,35 |
25 |
20 |
30 |
Вертикальный ствол |
диаметр 6 |
10 |
200 |
30 |
1,55 |
- |
20 |
31 |
Водонапорная башня |
диаметр 8 |
15 |
150 |
18 |
1,95 |
- |
15 |
32 |
Погрузочный бункер |
18×6 |
5 |
200 |
35 |
2,05 |
30 |
15 |
33 |
Градирня |
диаметр 18 |
17 |
240 |
45 |
1,85 |
- |
10 |
34 |
Труболитейный цех |
100×25 |
15 |
245 |
28 |
1,90 |
24 |
15 |
35 |
Водонапорная башня |
диаметр 12 |
10 |
230 |
35 |
2,3 |
- |
15 |
36 |
Опора ЛЭП |
8×8 |
18 |
240 |
38 |
2,30 |
24 |
20 |
37 |
Градирня |
диаметр 20 |
17 |
195 |
42 |
1,35 |
- |
10 |
38 |
Насосная станция |
18×6 |
8 |
180 |
34 |
1,75 |
30 |
15 |
39 |
ЦОФ |
42×12 |
11 |
250 |
42 |
2,50 |
36 |
20 |
40 |
Шахтный калорифер |
12×6 |
20 |
270 |
38 |
2,60 |
15 |
15 |
11
3.3. Вычислить безопасную и предельную глубину разработки по формулам
Нб = kε |
|
|
m |
|
|
; |
Нп = kε |
|
|
m |
|
|
, |
|
|
εд |
|
|
|
|
εп |
|
|
||||
|
|
|
|
где m – вынимаемая мощность пласта, м; kε – коэффициент, определяемый в зависимости от угла падения пласта α (табл. 3); εд – допустимые горизонтальные деформации, принять равными 2 10-3; εп –
предельные значения горизонтальных деформаций, принять равными
5 10-3.
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
Значения коэффициента kε (согласно [4, с. 175, табл. 4]) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Бассейн |
|
Угол падения пласта, (…0) |
|
|
|||
0 |
20 |
35 |
45 |
55 |
|
60 |
|
|
|
||||||
Кузбасс |
0,9 |
1,0 |
1,0 |
0,8 |
0,7 |
|
0,6 |
3.4. Построить предохранительный целик по пласту способом вертикальных разрезов (рис. 4) в такой последовательности.
3.4.1.Изобразить на плане охраняемую площадку в виде прямоугольника, стороны которого касаются внешних углов здания и параллельны (перпендикулярны) линиям падения и простирания пласта. Охраняемый контур увеличить с целью запаса на ширину бермы. Берма откладывается одинаковой по простиранию, падению и восстанию пласта.
3.4.2.Из табл. 4 выбрать в соответствии с углом падения α углы сдвижения в коренных породах δ, β, γ.
|
|
|
Таблица 4 |
Углы сдвижения, (в 0) (согласно [4, с. 80, табл. 7.11, пункт 7.2.2]) |
|||
|
|
|
|
α |
δ |
β |
γ |
0-50 |
80 |
82-α |
80 |
51-55 |
75 |
30 |
75 |
56-90 |
75 |
30 |
- |
Углы сдвижения в наносах ϕ принимают [4, с. 81, пункт 7.2.4] равными:
12
ϕ=550 – в сухих и нормальной влажности;
ϕ=450 – в плывунах и обводненных галечниках.
3.4.3.Построить вертикальные разрезы вкрест простирания и по простиранию пласта по линиям, проходящим через центр охраняемой площади.
3.4.4.Определить границы целика на разрезах и в плане.
3.4.5.Ограничить целики по падению границей безопасного ведения горных работ.
3.4.6.Подсчитать запасы в целике по формуле
= Smγ Q cosδ ,
где S – площадь целика на плане м2; m – нормальная мощность пласта, м; δ – угол падения пласта, град; γ – плотность угля, равная 1,3 т/м3.
4. Оформление работы. Работа выполняется на листах ватмана форматом 210×297 мм цветной тушью в соответствии с ГОСТ 2.850-75; 2.857-75. Масштаб чертежей принимать равным 1:1000, 1:2000, 1:5000.
Отчет о работе должен содержать пояснительную записку, в которой следует привести данные для построения целика, принятые согласно Правилам охраны… [4], порядок построения целика и результаты подсчета запасов в нем.
Комплект графической документации, включаемый в отчет по работе, должен содержать: план здания или сооружения с границами целика; вертикальные разрезы по простиранию и падению пласта, на которых показаны углы сдвижений в наносах и коренных породах; размеры целиков с учетом безопасной глубины отработки.
|
|
|
|
13 |
|
|
|
ϕА(Б) |
Г(Вϕ) |
|
ϕБ(В) |
А(Г)ϕ |
|
h |
γ |
а |
β |
|
δ |
δ |
|
|
|
Н |
г(в) |
в |
г |
|
|
|
|
|||
а(б) |
α |
|
|
|
б |
а |
|
|
|
|
|
||
б |
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
линия падения |
|
|
|
|||
пласта |
|
|
|
|
|
|
|
A |
θ |
Г |
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
Пласт |
Контур |
Площадь |
Производительность |
Запасы угля в |
||
|
целика |
целика, тыс. м2 |
|
пласта, т / м2 |
целике, тыс. т |
|
ХII |
а, б, в, г |
50 |
|
2,6 |
150 |
|
|
|
Рис. 4. Пример построения и оформления |
|
|||
|
предохранительного целика для отдельного сооружения |
14
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
Составление комплекта структурных графиков угольной залежи и подсчет запасов угля на разведанном участке
1.Цель задания: Ознакомить со способами изображения формы
иусловий залегания залежей и методикой подсчета запасов твердых полезных ископаемых.
2.Исходные данные:
2.1.Угольный пласт разведан сетью вертикальных разведочных скважин по прямоугольной сетке. Схема расположения разведочных линий и скважин показана на рис. 5.
2.2.Расстояния между разведочными линиями (L) и между скважинами по разведочным линиям (l) указаны в табл. 5 по вариантам.
2.3.Высотные отметки устьев скважин, почвы пласта и его нормальные мощности по скважинам даны в табл. 6. Мощность наносов – 10 м.
3. Порядок выполнения работы
3.1.Составить план расположения устьев разведочных скважин в удобном масштабе.
3.2.Построить вертикальные разрезы по разведочным линиям.
3.3.Построить выход пласта под наносы (линию почвы пласта).
3.4.Используя вертикальные разрезы, построить изогипсы почвы пласта методом ступенчатых отметок (высоту сечения изогипс принять
100 м).
3.5.Построить план изомощностей пласта (величину сечения изолиний принять 0,5 м.
3.6.Произвести подсчет запасов полезного ископаемого способом геологических блоков и способом вертикальных сечений.
3.7.Определить расхождение в подсчете запасов угля.
4. Оформление работы. Работа выполняется на листах ватмана форматом 210×297 мм цветной тушью в соответствии с ГОСТ 2.850-75; 2.857-75. Масштаб чертежей принимать равным 1:5000. Отчет о работе должен содержать пояснительную записку с порядком описания построения графиков и результаты подсчета запасов.
15
|
|
Параметры разведочной сети |
Таблица 5 |
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Ва- |
Расстояние, м |
Ва- |
Расстояние, м |
||
между |
между |
между |
между |
||
ри- |
разведочными |
скважинами в |
ри- |
разведочными |
скважинами в |
ант |
линиями (L) |
разведочной |
ант |
линиями (L) |
разведочной |
|
|
линии (l) |
|
|
линии (l) |
1 |
260 |
200 |
21 |
220 |
175 |
2 |
270 |
190 |
22 |
215 |
185 |
3 |
250 |
180 |
23 |
225 |
200 |
4 |
240 |
175 |
24 |
260 |
195 |
5 |
270 |
160 |
25 |
240 |
215 |
6 |
235 |
150 |
26 |
255 |
220 |
7 |
250 |
160 |
27 |
235 |
210 |
8 |
240 |
170 |
28 |
260 |
200 |
9 |
260 |
180 |
29 |
240 |
175 |
10 |
255 |
190 |
30 |
220 |
165 |
11 |
210 |
200 |
31 |
245 |
220 |
12 |
225 |
210 |
32 |
260 |
200 |
13 |
230 |
220 |
33 |
235 |
195 |
14 |
245 |
205 |
34 |
220 |
205 |
15 |
240 |
215 |
35 |
250 |
215 |
16 |
220 |
165 |
36 |
255 |
190 |
17 |
210 |
170 |
37 |
230 |
180 |
18 |
255 |
175 |
38 |
220 |
170 |
19 |
260 |
200 |
39 |
260 |
190 |
20 |
240 |
210 |
40 |
235 |
210 |
Комплект графической документации, включаемый в отчет по работе, должен содержать:
-вертикальные разрезы по разведочным линиям;
-план изогипс почвы пласта;
-план изомощностей пласта.
16
|
Разведочные данные |
Таблица 6 |
|
|
|
||
|
|
|
|
№ |
Отметка устья |
Отметка почвы |
Нормальная |
скважины |
скважины, м |
пласта, м |
мощность залежи, м |
1 |
390,6 |
380,5 |
4,17 |
2 |
390,1 |
335,1 |
3,90 |
3 |
388,8 |
280,3 |
4,75 |
4 |
387,6 |
340,7 |
5,11 |
5 |
386,5 |
375,2 |
4,72 |
6 |
390,5 |
302,1 |
5,43 |
7 |
389,5 |
230,3 |
4,32 |
8 |
388,1 |
120,0 |
4,66 |
9 |
387,0 |
240,3 |
4,84 |
10 |
385,8 |
290,1 |
4,60 |
11 |
390,3 |
256,2 |
5,05 |
12 |
388,9 |
140,4 |
4,28 |
13 |
387,6 |
5,2 |
4,26 |
14 |
386,4 |
150,4 |
4,05 |
15 |
385,2 |
252,3 |
4,11 |
16 |
389,6 |
254,0 |
4,86 |
17 |
388,2 |
110,2 |
3,74 |
18 |
387,0 |
-5,1 |
3,59 |
19 |
385,8 |
120,1 |
3,76 |
20 |
384,5 |
250,1 |
3,62 |
21 |
389,0 |
252,1 |
4,84 |
22 |
387,7 |
20,4 |
3,81 |
23 |
386,4 |
-10,0 |
3,40 |
24 |
385,1 |
25,4 |
3,64 |
25 |
383,7 |
248,2 |
3,80 |
Указания к выполнению контрольного задания №1
1. На основании схемы (рис. 1), а также расстояний между разведочными линиями и между скважинами по линии (согласно варианту) построить план расположения разведочных выработок в масштабе 1:5000.
17
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
р.л. I
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
р.л. II
L
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
l |
|
|
|
р.л. III |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
р.л. IV
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
|
|
|
р.л. V |
Рис. 5. Схема расположения разведочных скважин
2. Построить вертикальные разрезы по разведочным линиям, масштабы построения разрезов как вертикальный, так и горизонтальный должны соответствовать масштабу плана (1:5000).
Предварительно при построении разрезов проводят горизонты высот, т.е. ряд горизонтальных параллельных линий, оцифрованных через 50м в диапазоне от максимальной до минимальной отметки на линии разреза (рис. 6).
Точки, по которым строят разрез, т.е. устья разведочных скважин на разведочной линии на плане, переносят на один из горизонтов разреза без искажения расстояний между ними.
Из полученных на разрезе точек восстанавливаются перпендикуляры к горизонтам высот, на которых в соответствии с отметками устья и почвы (табл. 6) отмечают земную поверхность и почву пласта по каждой скважине.
18
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
400 |
|
|
|
|
|
в |
|
в' 350 |
350 |
|
|
|
350' |
|
300 |
300' |
300 |
|
250
Рис. 6. Вертикальный разрез по разведочной линии
Устья скважин соединяют плавными линиями, образуя земную поверхность. Точки почвы, соединенные плавными линиями, определяют почву пласта.
Ниже земной поверхности на 10 м (мощность наносов) проводят параллельную ей линию – границу наносов и коренных пород.
Продолжая линию пласта за пределы крайних скважин, учитывая тенденцию изменения угла падения пласта, находят точки (в и в') встречи почвы и кровли пласта с линией границы наносов.
Точки (в и в') с разреза переносят на план на соответствующую линию разреза. Одноименные точки по разведочным линиям соединяют плавной кривой в виде линии выхода почвы пласта под наносы (рис. 7).
4.Для построения изогипс почвы пласта следует использовать построенные разрезы. Точки пересечения горизонтов с линией почвы пласта называют ступенчатыми (300, 300'). Их переносят с разреза на план на соответствующую разведочную линию.
Точки с одинаковыми отметками соединяют на плане плавными кривыми, которые и будут изогипсами почвы пласта.
5.Для построения плана изомощностей необходимо на плане расположения разведочных выработок указать значение мощности в каждой скважине (рис. 6).
Способом многогранников строят изолинии мощности пласта. Для этого выбирают имена изолиний (для величины сечения 0,5 м: 3,5; 4,0; 4,5; 5,0). Для нахождения положения точки со значением, например, 4,0м между двумя скважинами (замерами) применяют способ совмещенного разреза. При этом способе замеры соединяют между собой (рис. 5), а затем находят разность между искомым (4,0 м)
ифактическим (4,17 или 3,90 м) значениями признака в скважинах.
19
в1
|
380,5 |
|
в |
|
6 |
|
300 |
|
|
302,1 |
|
|
|
2 |
300 |
3 |
300 |
4 |
|
5 |
в' р.л. I |
|
335,1 |
280,3 |
340,7 |
375,2 |
|||||
|
|
|
||||||
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
8 |
|
9 |
300 |
10 в' |
||
230,3 |
|
120,0 |
|
240,3 |
|
311,6 |
р.л. II |
|
|
|
|
|
в |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
в' |
|
|
|
|
|
р.л. III |
|
|
256,2 |
140,4 |
5,2 |
150,4 |
252,3 |
|
|
|
|||||
в |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
в' |
|
254,0 |
110,2 |
-5,1 |
120,1 |
250,1 |
р.л. IV |
|
|
|||||
в |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
в' |
|
252,1 |
120,4 |
-10,0 |
125,4 |
248,2 |
р.л. V |
|
|
Рис. 7. Гипсометрический план почвы пласта
Для нижнего замера она равна - 10 см, а для верхнего +17 см. После этого из скважин опускают перпендикуляры к соединяющей их линии, направленные в разные стороны от нее. На этих перпендикулярах откладывают (в произвольно выбранном масштабе) установленные разности признака и полученные точки соединяют. Пересечение двух построенных прямых и даст положение искомой точки со значением мощности 4,0 м.
0,17
4,0м 3,90
4,17 |
0,10 |
Рис. 8. Линейная интерполяция с помощью совмещенного разреза