6. Вертикальная съемка в подземных горных выработках

6.1 Задачи и виды вертикальной съемки

До настоящего времени рассматривались плановые съемки, что не­достаточно для однозначного определения положения горных выработок в пространстве. Для безопасного ведения горных работ и для решения многих производственных задач необходимо еще знать высотные отметки (например, при сбойке выра­боток, проходимых по пустым породам, при решении вопросов охраны сооружений, при составлении планов горных выработок и разрезов и т.п.).

Совокупность работ по определению высотных отметок точек, закрепленных в подземных горных выработках, назы­вают вертикальной съемкой. C помощью этих съемок опреде­ляют высотные отметки подземных реперов и постоянных маркшейдерских пунктов, контролируют уклон откаточных пу­тей, задают направление горным выработкам в вертикальной плоскости, определяют отметки устьев скважин, проходимых из горных выра­боток, определяют отметки точек, используе­мых при геометризации месторождений и т.д.

К вертикальным съемкам относятся:

• геометрическое нивелирование в горизонтальных выра­ботках;

• тригонометрическое нивелирование по наклонным выра­боткам;

• передача высотной отметки с поверхности на реперы, заложенные в шахте.

6.2 Геометрическое нивелирование в шахте

Геометрическое нивелирование производится по горизон­тальным и слабонаклонным (до 5-8°) выработкам. Нивелирные ходы прокладываются между реперами и постоянными пунктами маркшейдерской съемки.

Реперы закладываются парами на расстоянии 20-50 м друг от друга, что необходимо для контроля за их непод­вижностью по высоте. Расстояние между парами реперов не должно быть более 300 - 500 м. Конструкция реперов, закла­дываемых в горных выработках, представлена на рис.6.1.

Рисунок 6.1 Реперы, закладываемые в подземных горных выработках:

а) в боку выработки

б) в почве выработки

Инструментами для геометрического нивелирования слу­жат нивелиры и нивелирные рейки. В шахте применяют ниве­лиры Н-3, НТ, НС 3, НС 4, НВ-1 и др. Шахтные рейки имеют длину 1,6 м и двух­стороннюю санти­метровую оцифровку.

Перед началом нивелирования проверяют устойчивость исходных реперов. Разность между контрольным и ранее измеренным превышением должна быть не более 20 мм.

Нивелирование так же, как на поверхности, выполняется из середины. Отличительной особенностью является то, что точки могут располагать­ся как на почве, так и в кровле выработки (рис. 6.2).

Рисунок 6.2Возможные случаи взаимного расположения реек задней и передней при геометрическом нивелировании в шахте

Рейку всегда приставляют нулем к точке. Но отсчеты по рейкам на пунктах в кровле считают отрицательными. Превышение на любой станции определяется как алгебраическая разность заднего и переднего отсчета:

, (6.1)

В этом нетрудно убедиться на примере рис. 6.2.

(6.2)

где индексы обозначают номер станции инструмента.

Суммарное превышение по всему нивелирному ходу опре­деляется по формулам:

, (6.3)

, (6.4)

Высотная отметка точки в конце нивелирного хода может быть найдена из выражения

, (6.5)

где Н_K, Н_Н — отметки конечной и исходной (начальной) точек хода.

Ходы геометрического нивелирования должны быть замк­нутыми, опи­раться в начале и конце на реперы с известными отметками или прохо­диться в прямом и обратном направ­лении. Невязка хода в опорных сетях не должна превышать мм, гдеL — длина хода в км.

При нивелировании рельсового пути с одной станции инстру­мента берут отсчеты по рейке, устанавливаемой по­очередно на нескольких пикетах, количество которых ограничивается плечом визиро­вания до 70-100 м.

По результатам нивелирования составляют профиль рель­сового пути в котором указываются фактические и проектные отметки рельсового пути на пикетах, а также фактические и проектные уклоны. Такой чертеж дает на­глядное представление о состояния про­филя рельсового пути и возможных способах исправления неудовлетворительных участков.