ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АНЖЕРО-СУДЖЕНСКИЙ ГОРНЫЙ ТЕХНИКУМ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
АНЖЕРО-СУДЖЕНСКИЙ ГОРНЫЙ ТЕХНИКУМ
ОСНОВЫ МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
для студентов специальности:
130405Подземная разработка месторождений полезных ископаемых
2012
Рассмотрены на заседании цикловой комиссии электромеханических дисциплин
Протокол № _____ от __________________
Председатель ЦК ____ О.А.Стрепетова
Методические указания выполнены в соответствии с ФГОС-3 по специальности 140448
Зам. директора по УР ______________________ А.Н. Николаева
«_____» _________ 20_____г.
Рекомендовано к использованию научно- методическим советом ГБОУ СПО АСГТ
Протокол № _____ от ____________ 20____г.
Председатель НМС ___________________ М.И. Мартынова
Разработчик: Поздяйкин А.М. преподаватель спецдисциплин ГБОУ СПО Анжеро –
Судженский горный техникум
Рецензенты:
Содержание
Введение
Практическая работа №1 Определение координат точек на планах и
картах
Практическая работа №2. Решение задач на масштабы
Практическая работа №3. Исследование теодолита
Практическая работа №4. Исследование нивелира
Практическая работа №5. Производство геометрического и
тригонометрического нивелирования
Практическая работа №6. Задания направления горной выработки в
горизонтальной и вертикальной плоскости (встречными забоями)
Практическая работа №7. Выполнение маркшейдерского замера
подготовительных и очистных выработок
Практическая работа №8. Схема оформления планшета
Практическая работа №9. Чертёж сетки координат с помощью линейки
Дробышева
Практическая работа №10. Выполнение чертежей горно- графической
документации
Практическая работа №11. Решение задач с помощью горнографической документации
Практическая работа №12. Построение предохранительных целиков
под охраняемые здания и сооружения
Практическая работа №13 Построение барьерных целиков
Практическая работа №14 Построение зон ПГД
Заключение
Список литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Введение
Данные методические указания по выполнению практических работ
предназначены для студентов специальности130405«Подземная разработка
месторождений полезных ископаемых».
В данном сборнике содержатся указания к четырнадцати практическим
работам: 14 практических работ из раздела «Обеспечение маркшейдерского
обслуживания горных работ», 2 практические работы из темы
«Определение положения точек на земной поверхности», 5 практических
работ из темы «Маркшейдерские съёмки в шахте и на поверхности», 4
практические работы из темы «Маркшейдерская документация», 3
практические работы из темы«Маркшейдерский контроль по обеспечению
безопасного ведения горных работ»
Выполнение каждой практической работы подразумевает применение
студентами знаний, умений, личностных качеств, практического опыта для
успешной профессиональной деятельности по осваиваемой специальности.
Цель курса «Маркшейдерское дело» - ознакомить студентовс назначением и
способами выполнения основных маркшейдерских и горно-геометрических
работ и научить их применять полученные знания в своей практической
деятельности. Основной задачей дисциплины является усвоение студентами
основ маркшейдерского дела и горной геометрии. В результате изучения
настоящего курса студент должен знать:
− основные виды работ, выполняемые маркшейдерами на предприятиях
горной промышленности;
− виды горно-графической документации, используемой горнодобывающими
предприятиями, способы и условные обозначения, применяемые для ее
построения;
− основные задачи горного дела, решаемые с помощью горногеометрических моделей месторождений;
− признаки отнесения участка горных работ к опасному, методы построения
границ опасных зон, обозначение их в натуре, порядок и контроль ведения
горных работ в опасных зонах;
− возможности использования маркшейдерской службы для осуществления
мероприятий по безопасному ведению горных работ.
В результате усвоения дисциплины студент должен уметь:
- работать со стандартным пакетом производственной горно-графической
документации,
- считывать с нее необходимую информацию,
- решать с ее помощью стандартные задачи по обеспечению безопасной
разработки месторождений полезных ископаемых.
Практические работы выполняют индивидуально.
Работу оформляют на стандартных листах (210×297 мм) белой бумаги. Отчет
о работе должен содержать пояснительную записку с порядком описания
действий и данными, которые требуется определить по заданию, а также
необходимыми формулами и пояснениями.
Каждая выполненная работа должна быть защищена. Условия успешной
защиты работы − правильное и аккуратное ее выполнение, свободное
владение применяемыми методами и знание студентом их теоретических
основ.
На выполнение каждой практической работы отводится два часа. Перед
началом работы студент долженознакомиться с названием работы, целями и
заданием к практической работе; изучить материал из раздела
«Предварительная подготовка» и выполнить задание к практической работе;
все документы сохранить в личной папке студента и предоставить сделанную
работу преподавателю.
Критерии оценки:
Оценка 5 (отлично) ставится за работу, выполненную полностью без
ошибок и недочетов.
Оценка 4 (хорошо) ставится за работу, выполненную полностью, но
при наличии в ней не более одной негрубой ошибки и одного недочета, или
не более трех недочетов.
Оценка 3 (удовлетворительно) ставится, если студент правильно
выполнил не менее 2/3 всей работы или допустил не более одной грубой и
одной не грубой ошибки; не более трех негрубых ошибок; одной негрубой
ошибки и трех недочетов; при наличии четырех - пяти недочетов.
Оценка 2 (неудовлетворительно) ставится, если число ошибок и
недочетов превысило норму для оценки 3 или выполнено менее 2/3 всей
работы.
Список литературы и интернет источников
Основные источники:
1. Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная книга»,
2007.
2. Орлов Г.В. Сдвижение горных пород и земной поверхности под
влиянием подземной разработки. – М.: Горное образование, 2010.
Дополнительные источники:
1. Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях. –
М.: Недра, 1989.
2. Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
3. Фёдоров Б.Д., Коробченко Ю.В. Основы геодезии и маркшейдерского
дела. – М.: Недра,1978.
4. Борщ-Компонеец . . Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
Интернет-ресурсов:
1. http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный
портал книг по горному образованию.
Практическая работа №1
Определение координат точек на планах и картах
Цель работы: познакомиться с ориентирными направлениями,
научиться определять координаты точек на топографической карте.
Пояснение к работе: в ходе выполнения практической работы
студенты должны научиться находить объект на топографической карте при
помощи геодезических координат, на глобусе при помощи географических
координат. Находить связь между румбами и азимутами.
Оснащения занятия: топографическая карта масштаба 1:10000
(приложение), циркуль-измеритель, линейка, масштабная линейка,
калькулятор.
Задание:
1.Определить на карте длины заданных линий
2.Определить дирекционные углы двух направлений с помощью
топографического транспортира. Вычислить значение румбов.
3. Определить местонахождение точки на карте.
Предварительная подготовка:
Ориентированием линии называется определение её положения или
направления относительно исходных ориентиров. За исходные принимаются
направления:
1) истинного (географического) меридиана;
2) магнитного меридиана;
3) осевого меридиана, т.е. оси X координатной сетки.
Для ориентирования линий служат азимуты: магнитныйАм,
истинный Аи, дирекционный угол α и румб r. Связь между ориентирными
направлениями приведена в табл. 1.
Таблица 1
Четверти и их
Значения
Связь румбов
Знаки приращенаименования
дирекционных
(табличных угнийкоординат
углов (азимутов) лов) с дирекциΔX
ΔY
онными углами
1- СВ
0° – 90°
r=α
+
+
2- ЮВ
90° – 180°
r = 180° – α
+
3- ЮЗ
180° – 270°
r = α – 180°
4- СЗ
270° – 360°
r = 360° – α
+
-
Дирекционным углома какого-либо направления называется угол,
измеряемый на карте по ходу часовой стрелки от 0 до 360° между северным
направлением вертикальной километровой линии и направлением на
определяемую точку. Использование в качестве начального направления
вертикальной километровой линии позволяет просто и быстро строить и
измерять дирекционные углы в любой точке карты.
Истинным или географическим азимутом А направления называется
угол, измеряемый от северного направления географического меридиана по
ходу часовой стрелки до заданного направления. Как и дирекционный угол,
истинный азимут может иметь любое значение от 0 до 360°.
Чтобы по карте измерить в данной точке истинный азимут какого-либо
направления, через эту точку предварительно проводят географический
меридиан таким же способом, как и при определении географической
долготы точки.
Рис.1 Истинный азимут (А), магнитный азимут (Ам) и дирекционный угол (α)
Магнитным азимутом Ам направления называется горизонтальный
угол, измеряемый по ходу часовой стрелки (от О до 360°) от северного
направления магнитного меридиана до определяемого направления.
Магнитные азимуты определяются на местности с помощью угломерных
приборов, у которых имеется магнитная стрелка (у компасов и буссолей).
Использование этого простого способа ориентирования направлений
невозможно в районах магнитных аномалий и магнитных полюсов.
Дирекционный угол какого-либо направления, например с
наблюдательного пункта (НП) на цель (Ц) как это показано на рис. 26,
измеряют в точке О пересечения этого направления с одной из вертикальных
километровых линий.
Очевидно, что при измерении транспортиром дирекционного угла,
имеющего величину от 0 до 180°, необходимо нулевой радиус транспортира
совмещать с северным направлением вертикальной километровой линии, а
углов, больших 180°,— с южным направлением (рис. 26). В последнем
случае к полученному отсчету добавляют 180°.
Рис.2 Измерение дирекционного угла транспортиром
Кроме географического и магнитного азимутов и дирекционного угла к
ориентирным углам относятся также румбы. Румб – это острый угол от
ближайшего направления меридиана до направления линии; он обозначается
буквой r. Пределы изменения румба от 0 до 90. Название румба зависит от
названия меридиана: географический, магнитный и дирекционный (или
осевой).
Рис.3 Разделение окружности на четверти.
Задача 1. Определить дирекционные углы двух направлений с
помощью топографического транспортира. Вычислить значения
румбов.
Ориентирные направления
Дирекционный угол α
Румб r
АВ
АС
К угловому значению румба приписывают начальные буквы названий
четвертей: СВ, ЮВ, ЮЗ, СЗ, в зависимости от действительного направления
линии. Например: дирекционный угол линии АВ равенαАВ=226º30'.
Найти АВ – румб линии АВ.
Решение: АВ = ЮЗ(АВ – 180 ) - IIIчетверть
АВ = ЮЗ(226º30' – 180) = ЮЗ 46º30'
Задача 2. Определить прямоугольные координаты Х и Y точек А
и В на карте масштаба 1:10000, используя сетку прямоугольных
координат.
ХА =____________м YА =____________м
ХВ =____________м YВ =____________м
Определение прямоугольных координат объекта по карте циркулем.
Циркулем измеряют по перпендикуляру расстояние от данного объекта до
нижней километровой линии и по масштабу определяют его действительную
величину. Затем эту величину в метрах приписывают справа к подписи
километровой линии, а при длине отрезка более километра вначале
суммируют километры, а затем также приписывают число метров справа.
Это будет координата объекта Х (абсцисса).
Таким же приемом определяют и координату Y (ординату), только
расстояние от объекта измеряют до левой стороны квадрата, При отсутствии
циркуля расстояния измеряют линейкой или полоской бумаги.Пример
определения координат объекта А показан на рис. 18:
Х= 5 877100; У = 3 302 700.
Здесь же дан пример определения координат
расположенного у рамки листа карты в неполном квадрате:
объекта
В,
Х= 5 874 850; Y = 3 298 800.
Рис. 4 Определение прямоугольных координат объектов по карте.
Содержание отчета.
Контрольные вопросы.
1. Какой угол называют дирекционным и как его определяютна карте
или плане?
2. Как определить румб, если известен дирекционный угол?
3. Что называется ориентированием линии?
4. Какие направления принимаются за исходные?
5. Почему используется прямоугольная система координат для
определения точки на карте?
1.
2.
3.
4.
5.
Список литературы.
Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная
книга», 2007.
Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях.
– М.: Недра, 1989.
Фёдоров Б.Д., Коробченко Ю.В. Основы геодезии и маркшейдерского
дела. – М.: Недра,1978.
Борщ-Компониец В И Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал
книг по горному образованию.
Практическая работа №2
Решение задач на масштабы
Цель работы – приобретение навыков в уверенном пользовании
топографическими картами при решении по ним наиболее распространенных
задач.
Пояснение к работе - в ходе выполнения практической работы
студенты должны научиться пользоваться численным масштабом, линейным
и поперечным.
Оснащение занятия – план или карта, линейка, циркуль, карандаш,
калькулятор.
Задание.
1. Определить расстояние на местности исходя из данных в
таблице.
2. Определить длину отрезка на карте соответствующую
измеренной линии на местности.
3. Определить масштаб карты по горизонтальномупроложению.
Предварительная подготовка - масштабом называется отношение
длины отрезка d на плане к его длине (горизонтальномупроложению) S на
местности.
Численный масштаб записывают в виде дроби, где числитель всегда
равен единице, а знаменатель – степень уменьшения изображения предмета
по отношению к самому предмету. Например, карты масштабов 1:1000;
1:25000; 1:500 и т.д.
Линейный масштаб представляет собой графическое изображение
численного масштаба: отрезок прямой, разделенный на равные части. Его
используют при большом объеме измерительных работ (рис. 1).
Поперечный масштаб применяют для того, чтобы повысить
точность линейных измерений.
Точность поперечного масштаба определяется по формуле:
t = aM/mn , (1)
где,
m – число делений основания масштаба по горизонтали;
n –число делений по вертикали; а – основание масштаба;
М – знаменатель масштаба.
Содержание отчета.
Контрольные вопросы.
Что такое масштаб карты?
2. На какие виды делятся карты в зависимости от масштаба?
3. Какие бывают виды масштабов?
4. Объяснить числительный и линейный масштаб?
1.
2.
3.
4.
5.
Список литературы.
Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная
книга», 2007.
Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях.
– М.: Недра, 1989.
Фёдоров Б.Д., Коробченко Ю.В. Основы геодезии и маркшейдерского
дела. – М.: Недра,1978.
Борщ-Компониец В И Основы геодезии и маркшейдерского дела.М.: Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал
книг по горному образованию.
Практическая работа №3
Исследование теодолита
Цель работы – изучить устройство теодолита 2Т30М, освоить правила
обращения с прибором, приобрести навыки выполнения поверок, освоить
методику измерения горизонтальных и вертикальных углов и обработки
полученных результатов.
Пояснение к работе –в ходе выполнения практической работы
студенты должны научиться обращению с теодолитом, привести теодолит в
рабочие положение и измерять горизонтальные и наклонные углы.
Оснащения занятия – теодолит, штатив, отвес, отвёртка, карандаш,
рабочая тетрадь.
Задание.
1. Изучить устройство теодолита. Подписать на рисунке основные оси
теодолита и назвать его основные части:
2. Записать отсчеты по вертикальному (ВК) и горизонтальному (ГК)
кругам. Зарисовать отсчёты на шкале.
3. Измерить два угла наклона, результаты записать в журнал
измерений. Пример записи приведен в табл. 1
Таблица 1
Измерить два горизонтальных угла способом приемов. Результаты
измерений записать в журнал (табл. 2)
Таблица 2
Предварительная подготовка
Теодолит – это универсальный, современный прибор, который
применяется эффективно и практично в сфере производства геодезических
работ. Такое оборудование, в первую очередь, предназначается для того,
чтобы можно было измерять углы, и получать в результате точные
измерения.
Всоответствии с ГОСТом 10529-86 теодолиты по точности измерения
углов
разделяются на:
- высокоточные (Т-1)
- точные (Т-2,Т-5)
- технические (Т-15, Т-30)
(цифры – это средняя квадратичная ошибка измерения углов).
Устройство теодолита
Общий внешний вид теодолита показан на рисунке
1. трегер (нижняя часть теодолита)
2. подъемные винты
3. закрепительный винт лимба
4. наводящий винт лимба
5. закрепительный винт алидады
6. наводящий винт алидады
7. цилиндрический уровень
8. исправительные винты
цилиндр уровня 9. колонки зрительной трубы
10. закрепительный винт трубы
11. наводящий винт трубы
12. фокусирующий винт
13. кожух
14. диоптрическое кольцо трубы15. окуляр микроскопа
16. визир
17. объектив зрительной трубы
18. дно футляра
19. становой винт
20. штатив
Подготовка теодолита к работе
С начала устанавливается и регулируется штатив. Верхняя часть штатива
(головка) должна быть горизонтальна плоскости, на которой располагается,
авысота соответствовала росту наблюдателя. После того как был
установленштатив закрепляется теодолит (в футляре) с помощью станового
винта. На крючок станового винта подвешивается нитяной отвес. Длина
нити отвесарегулируется перемещением планки вдоль нити. Отклонение
острия отвеса отточки местности не должно превышать 1-3 мм. Затем
цилиндрический уровеньпри алидаде приводится в положение параллельное
двум подъемным винтам и приих одновременном вращение (во внутрь или
наружу) устанавливается уровень(пузырек в середине ампулы). После чего
алидада разворачивается на 90о иопять устанавливается уровень, вращая
третий винт. Такая операция
проводится до тех пор, пока при любом положение алидады пузырек уровня
небудет отклонятся больше чем на одно деление.
Измерение горизонтальных углов
Способ приемов
Поверенный теодолит устанавливается в рабочем положении. Затем на
выбранныеточки (А и В) наводится зрительная труба, в начале на глаз с
помощьювизира, потом с помощью фокусирующего винта и диоптрийного
кольца. Посленачинают работу с теодолитом (измерения угла). Измерение
углов проводим припроизвольном положение теодолита.Измерение углов
проводится следующим образом.Зрительную трубу наводят вертикальной
нитью на первуюточку (точку А). Производится отчет по горизонтальному
кругу и записывается в журнал установленной формы (смотреть ниже).
После закрепительный винт алидады ослабляется и по ходу часовой
стрелки зрительная трубанаводится на вторую точку (В) и производят
отсчет. Всевыше выполненные действия составляют первый полуприем
измерения горизонтального угла, величинакоторого вычисляется
разностью отчетов. Затем выполняется второй полуприемизмерения угла.
Труба переводится через зенит и наводится на точки А и Впри другом
положение круга, и снимаются отсчеты. На этом второй полуприем
заканчивается. Если между вычисленными значениями угла при
каждомполуприеме расхождения не превышают удвоенной точности
отчетногомикроскопа, то окончательное значение угла вычисляют как
среднееарифметическое. Если расхождения превышают более чем 2t, то
измерение углапридется повторить после проверки устойчивости штатива
и закреплениятеодолита в подставки и на штативе.
Пример:
Журнал измерения углов способом приемов
Дата: 03 октября 2003 годаНаблюдал: Иванов.
Теодолит: 2Т –30Записывал: Петров
Погода: ясная
номера точек
круготчет углы изугол
по Г К полуприемов средний
стояния визирования
AКЛ119º37'
CBКЛ152º34'32º57'32º56'
A
КП299º35'32º55'
B
КП 332º30'
Содержание отчета.
Контрольные вопросы.
1. Опишите порядок установки теодолита в рабочее положение.
2. Сформулируйте геометрические условия, которым должно
отвечать взаимное расположение осей теодолита.
3.Типы теодолитов.
4. Порядок наводки зрительной трубы на точку.
Список литературы.
1. Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная книга»,
2007.
2.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
3.Фёдоров Б.Д., Коробченко Ю.В. Основы геодезии и маркшейдерского дела.
– М.: Недра,1978.
4.Борщ-Компониец В .И. Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
5.http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал книг
по горному образованию.
Практическая работа №4
Исследование нивелира
Цель работы – изучить устройство нивелира, приобрести навыки
выполнения его поверок, научиться отсчитывать по рейке, освоить методику
измерения превышений.
Пояснение к работе.
В ходе выполнения практической работы студенты должны научиться
выполнять поверки, отсчитывать по рейке, ознакомиться с различными
видами нивелиров.
Оснащениезанятия –нивелир,
карандаш, рабочая тетрадь.
Задание.
штатив,
две
нивелирные
рейки,
Предварительная подготовка.
Нивелиры- приборы, предназначенные для определения превышения
одной точки на местности над другой. Именно в этом и заключается
основное их предназначение. Весь принцип работы с прибором основан на
определении отметки рабочей точки.
Подготовительный этап с которого начинается работа с нивелиром
заключается в придании ему горизонтального положения относительно
уровня моря. Для этой цели в каждой модели нивелира предусмотрен
встроенный круглый уровень со спиртовым раствором, заполненный не до
конца. Необходимо лишь установить пузырек в центре путем вращения
опорных винтов и прибор готов к эксплуатации.
. В комплектацию классического нивелира входят тренога,
вертикальный отвес и рейка с нанесенной на ней шкалой. Именно по этой
рейке и берут отсчет. Кроме того, сам нивелир может быть снабжен шкалой
для грубого определения горизонтальных углов.
К примеру для нивелира с уровнем при трубе следует выполнить три
основных поверки: ось уровня и визирная ось трубы должны быть строго
параллельны, ось круглого (установочного) уровня должна быть
параллельная оси вращения прибора, горизонтальная нить сетки должна быть
перпендикулярна оси вращения прибора. Выполнив все поверки нивелира,
согласно нормативным требованиям и рекомендациям можно удостовериться
в правильности работы прибора и в достоверности получаемых данных. Если
поверки нивелира не принесли положительных результатов, необходимо
выполнить юстировку.
Нивелир так же используется для построения профилей поверхностей
или откаточных путей в горных выработках.
Рейка нивелира представляет собой деревянную или металлическую
линейку со шкалой, по которой считывается разность уровней опорных точек
при помощи нивелира. В современных оптико-механических нивелирах
присутствует автоматический компенсатор для упрощения установки оси
зрительной трубы в горизонтальное положение.C помощью уровня визирную
линию нивелира, находящегося между соседними точками нивелирной сети,
приводят в горизонтальное положение и, визируя трубой нивелира,
отсчитывают по вертикальным рейкам, установленным на точках, высоту
визирной линии над земной поверхностью. Разность отсчётов соответствует
превышению.
Содержание отчета.
Контрольные вопросы.
1. Для чего предназначен нивелир?
2. Устройство нивелира.
3. Виды нивелиров.
4. Что такое превышение?
Список литературы.
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная
книга», 2007.
2. Фёдоров Б.Д., Коробченко Ю.В. Основы геодезии и маркшейдерского
дела. – М.: Недра,1978.
3.Борщ-Компониец В И. Основы геодезии и маркшейдерского дела.М.: Недра, 1982.
4. http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15- информационный портал
книг по горному образованию.
Практическая работа №5
Производство геометрического и тригонометрического нивелирования
Цель работы– получить практические навыки нивелирования по
пикетам, по результатам нивелирования определить превышения точки.
Пояснение к работе.
В ходе выполнения практической работы студенты должны научиться
брать отсчеты по нивелиру и определять превышение между точками
Оснащениезанятия-нивелир, штатив, нивелирные рейки, рабочая
тетрадь, чертёжные принадлежности.
Задание.
Рассмотрим порядок работы при техническом нивелировании. При
двусторонних рейках на станции без промежуточных точек реечники под
руководством наблюдателя забивают костыли (или икс-колья) в выбранных
точках и ставят на них рейки. Нивелир устанавливают в рабочее положение
по круглому уровню, затем берут отсчет по верхней и средней нитям сетки
черной стороны задней и передней реек. После этого рейки поворачивают к
наблюдателю красной стороной и снимают отсчеты только по средней нити
передней и задней (5, 6) реек. До перехода на следующую станцию
производят такие вычисления. Контролируют правильность отсчетов по
рейкам, для чего вычисляются разности высот нулей пяток реек
Предварительная подготовка.
Нивелирование— совокупность действий, посредством которых
определяют разность высот двух или многих точек земной поверхности.
Высота точки считается по отвесной линии между уровенными
поверхностями; если счет ведется от среднего уровня океана, то высота
называется абсолютной (причем для точек выше уровня океана принимается
со знаком +, а для точек ниже уровня океана со знаком —), если же счет
ведется от уровенной поверхности, проходящей через другую точку, то
высота называется относительной; понятно, что относительные высоты
представляют разности абсолютных высот соответствующих точек. Н.
служит вообще для определения высот относительных, но если в числе
избранных одна точка лежит у берега океана, то последовательным
сложением разностей высот легко вывести и абсолютные высоты.
Существует три способа Н.: 1) нивелиром и рейками, по которым высоты
отсчитывают непосредственно (топографическое, или геометрическое, Н.), 2)
угломерным инструментом, посредством измерения углов наклонения
визирных линий с одной точки на другую (геодезическое, или
тригонометрическое.
Схема геометрическогонивелирования: превышение точки В (передней) над точкой
А(задней)
h=a-b
Содержание отчета.
Контрольные вопросы.
1. Понятие геометрического нивелирования.
2. В чём отличие геометрического нивелирования от
тригонометрического?
3. Порядок осуществления геометрического нивелирования.
4. Формула определения превышения между точками
Список литературы.
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная книга»,
200
2. Фёдоров Б.Д., Коробченко Ю.В. Основы геодезии и маркшейдерского
дела. – М.: Недра,1978.
3.Борщ-Компониец В И . Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
4. http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15- информационный портал
книг по горному образованию.
Практическая работа №6
Задание направления горной выработки в горизонтальной и
вертикальной плоскости
Цель работы – Изучить методику работ по заданию направлений в
горизонтальной и вертикальной плоскостях выработкам, проводимым
встречными забоями.
Пояснение к работе.
В ходе выполнения практической работы студенты должны научиться
измерять горизонтальные и вертикальные углы и вычислять координаты
точек.
Оснащение занятия – штатив, теодолит, деревянные колышки,
деревянные вешки, рабочая тетрадь, карандаш.
Задание.
1.Начертить схему проведения выработок встречными забоями.
2. Записать координаты исходных пунктов.
3. Записать дирекционные углы направлений первого и второго штреков
α1-2 и α3.
Условие задачи: два параллельных основных штрека, пройденных на
одном горизонте по разным пластам, остановлены в точках 2 и 4. Между
ними запроектирована проходка квершлага встречными забоями из точек 2 и
4.
Предварительная подготовка.
1.Составить план сбойки в масштабе.
2.Определить дирекционный угол оси квершлага α2-4.
3.Вычислить углы для задания направления на сбойку β1-2-4 и β3-4-2.
4. Определить горизонтальную длину квершлага.
5. Рассчитать уклон квершлага.
6. По вычисленному уклону рассчитать и вычертить в
масштабе 1:20 ватерпас, приняв длину его бруса равной двум
метрам.
7. Составить схему и описать методику работ по закреплению направлений в
горизонтальной и вертикальной плоскостях в выработках, проводимых
встречными забоями.
8. По плану сбойки установить графически горизонтальную длину
квершлага, углы для задания направлений встречными забоями и сравнить с
вычисленными в пунктах 3 и 4.
Схема сбойки квершлага
Исходные данные к практической работе
Содержание отчета.
Контрольные вопросы.
1. Формула определения уклона квершлага.
2. Измерение дирекционного угла.
Список литературы.
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная книга»,
2007.
2.Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях. –
М.: Недра, 1989.
3.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
4.Борщ-Компониец В И . Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал книг
по горному образованию.
Практическая работа №7
Выполнение маркшейдерского замера подготовительных и очистных
выработок.
Цель работы – изучить осуществления маркшейдерского замера с
целью определения и контроля объема выполненных горноподготовительных работ
Пояснение к работе.
В ходе выполнения практической работы студенты должны научиться
выполнять маркшейдерский замер подготовительных и очистных выработок.
Оснащение занятия – выкопировка плана горных выработок, рабочая
тетрадь, карандаш.
Задание.
Первая задача замеров состоит в определении положения забоев
выработок на конец отчетного периода.
Решается она относительно легко - измеряется расстояние от
ближайшего к забою пункта маркшейдерской съемки до поверхности забоя.
По измеренному расстоянию наносят на маркшейдерский план положение
забоев каждой подготовительной горной выработки на начало отчетного
периода (которое является концом предыдущего периода).
Подвигание выработки за месяц равно расстоянию между
положениями забоя на первые числа отчетного и последующего месяцев.
Вторая задача замеров заключается в определении количества (веса)
добытого полезного ископаемого. При маркшейдерских замерах это
количество определяется по формуле:
Q = V q,
где:
V - объем выемки по полезному ископаемому;
q - объемный (удельный) вес полезного ископаемого в массиве
(целике).
Предварительная подготовка.
В процессе производства горных работ забои действующих
капитальных, подготовительных и очистных горных выработок непрерывно
перемещаются. В проводимых горных выработках производится
маркшейдерская съемка, закрепляются пункты этой съемки и, таким
образом, с высокой степенью точности фиксируется на маркшейдерском
плане положение и длина каждой горной выработки. Однако, необходимость
в постоянной теодолитной или тахеометрической съемке зачастую не
требуется.
В большинстве случаев положение забоя горной выработки может
быть определено с достаточной степенью точности путем измерения
рулеткой длины от забоя до ближайшего к нему пункта маркшейдерской
съемки. Рулеткой могут быть измерены и поперечные сечения горной
выработки, и площадь обнажения полезного ископаемого в плоскости
забоя.Такие работы называют маркшейдерскими замерами горных
выработок (или просто замерами), которые по своему характеру
представляют простейший вид маркшейдерских съемок, выполняемых для
различных текущих целей, а главным образом для пополнения
маркшейдерского плана на конец отчетного периода.
Маркшейдерские замеры производятся во всех действующих капитальных,
подготовительных и очистных выработках.
Можно вычислить площадь выемки произведением средней длины линии
забоя на среднее продвигание ее за отчетный период.
Среднее подвигание длины линии забоя за отчетный период определяется
как среднее арифметическое из всех произведенных в течение отчетного
периода непосредственных промеров, или промеров, сделанных по плану.
Аналогично определяется длина линии забоя подготовительных выработок,
проходимых широким забоем.
Среднее подвигание очистного забоя получается как среднее
арифметическое из подвигания очистного забоя по верхнему и нижнему
штрекам.
При всех способах определения площади, вводимой в подсчет, исключают
суммарную площадь целиков, оставляемых в выработанном пространстве.
Содержание отчета.
Контрольные вопросы.
1. Определение подвигания подготовительного забоя
2. Определение количества добытого полезного ископаемого.
3. В каких выработках производится маркшейдерский замер?
Список литературы.
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная книга»,
2007.
2.Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях. –
М.: Недра, 1989.
3.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
4.Борщ-Компониец В И. Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал книг
по горному образованию.
Практическая работа №8
Схема оформления маркшейдерского планшета
Цель работы – получение навыков в оформлении маркшейдерского
планшета.
Пояснение к работе.
В ходе выполнения практической работы студенты должны научиться
оформлять маркшейдерский планшет применяя знания условных
обозначений горно-графической документации.
Оснащение занятия-образец маркшейдерского планшета,
выкопировки горно-графической и маркшейдерской документации,
чертёжные принадлежности.
Задание.
При изображении схемы планшета вертикального разреза или проекции на
вертикальную
плоскость
следует
указывать
высотные
отметки
горизонтальных линий сетки, приуроченных к горизонтам горных работ .
Черт. 1
Черт. 2
Рамки чертежей
Линии рамок чертежей, выполняемых на планшетах, следует выполнять
толщиной 0,2 мм на расстоянии от линии обреза планшета по 10 мм сверху и
слева, 30 мм справа и 50 мм снизу.
Линии рамок чертежей проводить не следует, если они совпадают с линиями
координатной сетки (черт. 2).
Линии рамки чертежей, выполняемых на форматах листов по ГОСТ 2.301,
следует выполнять толщиной 0,2 мм на расстоянии 10 мм от верхнего, левого
и правого края листа и 50 - 60 мм снизу.
Если на поле чертежа помещают титульную надпись, то нижнюю линию
рамки следует проводить на расстоянии 10 мм от линии обреза листа.
Поля чертежей
В середине нижнего поля чертежа следует помещать титульную надпись.
Титульная надпись должна содержать название вышестоящей организации и
горного предприятия (комбината, шахты, карьера), название чертежа и его
масштаб (черт. 2).
Предварительная подготовка.
Чертежи горных выработок при открытом и подземном способах
разработки месторождений для участков менее 20 км2 составляют на
квадратных планшетах, размеры которых указаны в п. 7.1.4. Исходным
форматом для разделения на планшеты принимают лист в масштабе 1:5000,
охватывающий площадь 2´2 км. Разделение листа в масштабе 1:5000 на
планшеты в масштабах 1:2000, 1:1000 и 1:500 и составление их номенклатур
показаны на чертеже.
Картограммы расположения планшетов карт и планов следует составлять для
всей территории экономической заинтересованности горного предприятия,
тел полезных ископаемых и горизонтов горных работ в целом; картограммы
расположения планшетов с разрезами и проекциями на вертикальную
плоскость следует составлять от земной поверхности до нижнего проектного
горизонта горных работ.
Каждую картограмму расположения планшетов чертежей одного и того же
названия и масштаба следует составлять на отдельном планшете. Масштаб
картограммы следует выбирать в зависимости от размеров горного отвода,
тел полезных ископаемых, горизонтов горных работ и глубины разработок с
таким расчетом, чтобы все картограммы поместились на одном планшете.
На картограмме следует показывать планшеты в виде клеток и
важнейшие ориентирующие объекты ситуации земной поверхности, горные
выработки или геологические нарушения. В клетках следует указывать
условные номера планшетов.
Положение планшета в картограмме следует показывать на нижнем
поле планшета в виде схемы, без соблюдения масштаба картограммы.
На схемах, кроме данного планшета, отмеченного штриховкой, следует
изображать примыкающие к нему планшеты и указывать их условные номера
по картограмме.
Содержание отчета.
Контрольные вопросы.
1. Что нужно обязательно указывать при изображении схемы
планшета?
2. Указать размеры маркшейдерского планшета.
3. Что следует показывать на картограмме?
Список литературы.
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная
книга», 2007.
2.Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях. –
М.: Недра, 1989.
3.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
4.Борщ-Компониец В.И. Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал книг
по горному образованию.
Практическая работа №9
Чертёж сетки координат с помощью линейки Дробышева.
Цель работы – получение навыков черчения сетки координат с
помощью линейки дробышева.
Пояснение к работе.
В ходе выполнения практической работы студенты должны
научитьсяпостроению и оцифровки сетки координатпри помощи линейки
Дробышева,
с нанесение на план точек съёмочного обоснования.
.
Оснащение занятия-- образец маркшейдерского планшета,
выкопировки горно-графической и маркшейдерской документации,
чертёжные принадлежности.
Задание.
Построение и оцифровка сетки координатс помощью линейки Дробышева.
Нанесение на план точек съёмочного обоснования.
Рисовка рельефа и ситуации.
Предварительная подготовка
Построение сетки квадратов с помощью линейки Дробышева
Сетку квадратов, в зависимости от масштаба плана, строят размерами 40 х 40
см или 50 х 50 см со стороной квадрата 10 см. Построение сетки квадратов
производится с помощью линейки Дробышева либо с помощью полевого
координатографа.
Все линии построения необходимо производить карандашом Т, 2Т или 3Т,
грифель которого должен быть доведен до острия на мелкой наждачной
шкурке. Толщина линий допускается не более 0,1 мм. Проводить линии
следует без нажима, сравнительно легким движением по бумаге.
Поверхность под листом бумаги должна быть ровной. Ребро линейки и
прочерченная линия должны совпадать.
Контроль построения сетки квадратов выполняется проверкой диагоналей
каждого квадрата одним раствором циркуля-измерителя, равным 141,4 мм.
Разности диагоналей не должны быть более 0,2 мм.
Линейка Дробышева (рис. "Построение сетки квадратов с помощью линейки
Дробышева") представляет собой массивную стальную полосу длиной
несколько более 70 см и шириной 5 см. Она имеет два ровных края: один
край скошенный, другой – прямой. По центру линейки в окошках выполнены
скошенные края радиусами 10, 20, 30, 40 и 50 см. В первом окошке имеется
прямой скос. Край линейки выполнен с закруглением, равным 70,711 см. С
помощью такой линейки можно построить сетку квадратов со стороной 10 см
3 х 4 (диагональ 50 см) и 5 х 5 (диагональ 70,711 см). Порядок построения,
например сетки квадратов 3 х 4, следующий:
 прочертить произвольно линию АБ и установить на неё линейку так,
чтобы в окошках эта линия была видна; нулевой штрих совместить с
линией и выполнить засечки 10, 20, 30 и 40
 расположить линейку перпендикулярно к линии АБ в точке 0 и
выполнить засечки 10, 20 и 30; то же самое выполнить и на засечке 40
 расположить линейку в засечке 0, найти в окошке 50 засечку 30,
полученную из засечки 40 линии АБ, и сделать диагональную засечку;
то же самое выполнить и с засечки 40 по диагонали на засечку 30
 соединить точки А-Б, Б-В, В-Г, Г-А; получится прямоугольник АБВГ;
построить засечки из точки Г на точку В и соединить их с
противоположными им засечками; получится соответствующая сетка
квадратов
Для планшетов планов, имеющих установленную номенклатуру, оцифровка
выполняется независимо от результатов съёмки.
При оцифровке сетки необходимо учитывать следующее:



масштаб плана
подписи координатных линий должны быть кратны, 50, 100, 200 и 500
м (или в километрах) в зависимости от масштаба плана
при выбранном положении листа координаты Х возрастают снизу
вверх (с юга на север), координаты Y – слева направо (с запада на
восток)
Если разграфка планов масштаба 1:2000 и 1:5000 выполняется в соответствии
с разграфкой топографических карт, то на внешних рамках строят сетку
географических координат. Для этого по геодезическим координатам углов
планшета определяют их прямоугольные координаты и интерполированием
строят сетку прямоугольных координат.
Вершины съемочного обоснования по координатам наносят следующим
образом.
Вначале определяется квадрат, в котором находится точка, например точка I
с координатами ХI = 3298,20 и УI = +211,05.
Точка находится в квадрате между горизонтальными линиями 3200 и 3400 и
вертикальными линиями +200 и +400. На боковых сторонах этого квадрата в
масштабе построения откладывают разность абсцисс данной точки и
ближайшей горизонтальной линии сетки с младшей подписью. Например,
для I-й точки надо отложить 3298,20 – 3200 = 98,20 м. Точки, полученные
после этого на боковых сторонах квадрата, надо соединить горизонтальной
прямой и на ней отложить разность ординат данной точки и ближайшей
вертикальной линии с младшей подписью. Эта разность для точки I равна
211,05 – 200 = 11,05.
Разность откладывают от той стороны квадрата, с абсциссой или ординатой
которой образована данная разность, причем положительные координаты
откладывают вверх и вправо, а отрицательные – вниз и влево. Полученную
точку обводят кружком диаметром 1,5 мм, слева от точки подписывают
номер вершины, справа – высоту точки (см. рис. 2.7). Аналогичным образом
наносят и другие вершины съемочного обоснования. Положение каждой
точки определяют независимо друг от друга, поэтому ошибки в нанесении
одной точки не влияют на положение других точек. Это обстоятельство
является основным преимуществом способа координат.
Правильность накладки вершин проверяют по длине
горизонтальногопроложения между ними. Расхождение можно допустить не
более двойной предельной точности масштаба построения (для 1:2000 – 0,4
м). В противном случае проверяют нанесение точки по координатам.
Содержание отчета.
Контрольные вопросы.
1. При помощи чего вычерчивается сетка координат?
2. Указать размеры сетки квадратов.
3. Каким числам должны быть кратны подписи координатных линий?
Список литературы.
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная
книга», 2007.
2.Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях. –
М.: Недра, 1989.
3.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
4.Борщ-Компониец В.И. Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал книг
по горному образованию.
Практическая работа №10
Выполнение чертежей горно-графической документации
Цель работы – Изучить основные условные обозначения и научиться
читать горную графическую документацию.
Пояснение к работе.
В ходе выполнения практической работы студенты должны научиться
чтению горно-графической документации согласно условным обозначениям.
Оснащение занятия - горно-графическая документация, графические
планы, проекции и разрезы горных выработок.
Задание.
На маркшейдерских планах при подземной разработке установить:
– координатную сетку, пункты маркшейдерской опорной и съемочной сети;
– устья шахтных стволов, разведочных скважин;
– горизонтальные выработки (квершлаги, штреки), наклонные выработки
(бремсберги, уклоны, ходки, печи), очистные выработки (лавы);
– выработки, пройденные по углю и по породе; тип крепи горных выработок;
– контуры выработанного пространства по годам, месячноеподвигание
очистных и подготовительных выработок, углы падения выработок;
– технические границы шахтного поля, границы предохранительных целиков
и охраняемые объекты, целики;
– очаги опасности, вентиляционные и предохранительные сооружения в
горных выработках;
– обозначения условий залегания тел полезных ископаемых (залегание
пласта, залегание трещин в угле и породе, разрывные нарушения, оси
складок, мощность пласта, границы пережима пласта).
Предварительная подготовка
Обязательная маркшейдерская графическая документация включает
планы земной поверхности, отражающие рельеф и ситуацию территории
производственно - хозяйственной деятельности горного предприятия, планы
горных выработок и другие чертежи <*>, отражающие геологическое
строение месторождения, пространственное положение горных выработок,
вскрытие, подготовку и разработку месторождения.
Под термином "чертежи" понимают карты, планы, вертикальные и
горизонтальные разрезы, проекции на вертикальную плоскость и
пространственные проекции.
Чертежи маркшейдерской документации подразделяют на исходные и
производные.
К исходным относятся планы земной поверхности и чертежи горных
выработок (оригиналы, дубликаты, рабочие планы), которые по точности и
полноте отображения объектов съемки соответствуют требованиям
настоящей Инструкции.
Для составления исходных чертежей используют результаты съемки. В
случае, если съемка невозможна (например, при внезапном завале или
изолировании выработок), допускается нанесение выработок на исходные
чертежи на основании акта опроса, о чем на чертеже делают
соответствующую запись.
В случае утраты какого-либо чертежа он должен быть составлен заново по
материалам съемки или по имеющимся графическим материалам.
К производным чертежам относятся копии и репродукции с исходных
чертежей, дополненные при необходимости специальным содержанием и
предназначенные для решения текущих задач предприятия, организации.
Перечень производных чертежей и требования к их изготовлению
устанавливают отраслевые инструкции.
Исходную графическую документацию составляют на чертежной бумаге
высшего качества, наклеенной на жесткую или мягкую основу, и на
недеформирующихся прозрачных синтетических материалах.
Производные чертежи рекомендуется выполнять на прозрачных
синтетических материалах, бумажной натуральной кальке,
светочувствительной позитивной диазотипной бумаге и бумажной
светочувствительной диазотипной кальке.
Исходные планы горных выработок составляют на планшетах в
квадратнойразграфке с соблюдением ГОСТ 2.851-75.
Разрешается исходные планы карьеров, а также планы подземных горных
выработок при размерах шахтного поля менее 1 кв. км составлять на листах
удобного размера с произвольным ориентированием сетки координат
относительно рамки.
Маркшейдерскую графическую документацию составляют и вычерчивают в
соответствии с действующим ГОСТ 2.853-75, 2.854-75, 2.855-75, 2.856-75,
2.857-75. При составлении графической документации на автоматических
графопостроителях допускается применять шрифты, предусмотренные
математическим обеспечением.
Исходные чертежи подземных горных выработок пополняют не реже одного
раза в месяц. Пополнение разрешается вести в карандаше; закрепление
изображения объектов тушью выполняют по мере проложения подземных
полигонометрических ходов, но не реже двух раз в год.
Изображения подземных горных выработок, проводимых вблизи и в
пределах границ опасных зон у затопленных и загазированных выработок,
барьерных и предохранительных целиков на рабочих планах закрепляют
тушью в течение суток по завершении съемки.
На исходных планах земной поверхности временные объекты можно тушью
не закреплять; на планах горных выработок можно не закреплять тушью
геологические нарушения, элементы залегания которых определены
предположительно, и изогипсы пластов, если данных для достоверного
изображения недостаточно.
Масштабы
Масштабы изображений на горных чертежах должны выбираться из
следующего ряда: 1:5; 1:10; 1:20; 1:50; 1:100; 1:200; 1:500; 1:1000; 1:2000;
1:5000; 1:10000; 1:25000.
Разрезы, сечения, профили допускается выполнять в разных масштабах в
горизонтальном и вертикальном направлениях. В таких случаях указывается
вверху масштаб горизонтальный, а под ним - вертикальный, например:
1:5000
1:500.
Масштаб изображения на чертеже, отличающийся от указанного в
основной или титульной (для маркшейдерско-геологических чертежей)
надписи, следует указывать непосредственно под надписью, относящейся к
изображению, например:
Вид А
----------;
1:50
I
--------;
1:100
Профиль пути откаточного штрека
----------------------------------------------- .
1:2000
1:200
На маркшейдерско-геологических чертежах масштаб следует указывать
под титульной надписью.
Содержание отчета.
Контрольные вопросы.
1. Как часто пополняются чертежи подземных горных выработок?
2. Чем закрепляются опасные зоны тушью или карандашом?
3. На какой бумаге выполняются исходные и производные чертежи?
4. Какой цвет имеют горизонтали: поверхностные и подземные?
Список литературы.
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная книга»,
2007.
2.Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях. –
М.: Недра, 1989.
3.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
4.Борщ-Компониец В И . Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал книг
по горному образованию.
Практическая работа №11
Задание. Решение задач с помощью горно-графической документации
Цель работы – Приобрести навыки в решении горно-геометрических
задач по планам и геологическим разрезам.
Пояснение к работе.
В ходе выполнения практической работы студенты должны научиться
строить и использовать в практической деятельности горно-геометрические
графики.
Оснащение занятия- горно-графическая документация, графические
планы, проекции и разрезы горных выработок.
Задание.
Изучить условные обозначения для горно-графической документации.
Составить план расположения разведочных скважин в масштабе 1:2000
Предварительная подготовка
План-изображение объектов маркшейдерской съёмке составленной в
ортогональной проекции на горизонтальную плоскость с указанием на них
координат Z или изогипс изображаемой поверхности.
Разрезы вертикальные и горизонтальные – чертежи на которых
изображают геологическое строение толщи горных работ и горной
выработки, а также вертикальные разрезы открытых горных работ.
Метод геологических разрезов позволяет отображать форму полезного
ископаемого и представлять его положение среди вмещающих пород в
данном сечение- вертикальном, горизонтальном или наклонном.
Разведка участка пласта Р2 произведена тремя разведочным линиям,
расстояние между линиями – 200 м, между скважинами в линии – 100 м.
I р.л.
4
3
2
1
II р.л.
8
7
6
5
Рис. 1. Схема разведочной сети
III р.л.
12
11
10
9
Значения высотных отметок пластоподсечений почвы
пласта Р2(Zi) для каждой скважины, отметка рельефа местности
(Zр), а также средние значения нормальной мощности (m2) и зольности(Аd) пласта приведены в табл. 1.
Составить план расположения разведочных скважин в масштабе 1:2000
По отметкам подсечения почвы пласта скважинами построить изогипсы
почвы пласта методом ступенчатых отметок.
Содержание отчёта
Отчёт должен содержать описание порядка
выполнения работы с результатами определения параметров по
формулам и по построенным графикам. В комплекте графической
документации необходимо представить:
план с проектируемыми выработками;
вертикальные разрезы по разведочным линиям (для определения угла падения пласта и построения изогипс почвы пласта);
Контрольные вопросы.
1. Дать определение плану.
2. Что такое разведочная линия?
3. Виды геологических разрезов.
Список литературы.
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная
книга», 2007.
2.Орлов Г.В. Сдвижение горных пород и земной поверхности под
влиянием подземной разработки. – М.: Горное образование, 2010.
3.Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях. –
М.: Недра, 1989.
4.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
5.Борщ-Компониец В .И. Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал книг
по горному образованию.
Практическая работа №12
Построение предохранительных целиков под охранные здания
и сооружения.
Цель работы- научиться производить расчет и на основе его
построить предохранительный целик.
Пояснение к работе.
В ходе выполнения практической работы студенты должны научиться
устанавливать границы предохранительных целиков на вертикальных
разрезах.
Оснащение занятия - совмещённый план здания на поверхности и
подземных горных работ.
Задание
Отработке под зданием подлежат два пласта – «Полысаевский I»
мощностью 2,0 м и «Полысаевский II» мощностью 2,25 м. Угол падения
пластов 9°, мощность наносов 7м. Износ здания составляет 10%.
Допустимый для здания показатель суммарных деформаций [Δ𝒍д] от
верхнего пласта «Полысаевский I»:
[Δ𝒍д] = [Δ𝒍д]нn1n2n3n4n5
Нормативный показатель суммарных деформаций [Δ𝒍д]н принимается
равным 140мм. Значение коэффициентов n согласно приведённым таблицам
и материалам примем : n1 = 1,0; n2 = 1,2; n3 = 1,0; n4 = 1,2; n5 = 0,8,
откуда допустимый показатель суммарных деформаций равен
[Δ𝒍д] = 140*1,0*1,2*1,0*1,2*0,8 = 161мм.
Допустимые горизонтальные деформации определяют по формуле:
[𝛆д] =
[𝚫𝒍д]
𝟏,𝟐𝓶𝛆 𝒍
где,
длина здания 𝒍 = 35 000мм;
коэффициент, учитывающий условия работы n𝛆 = 0,7;
таким образом [𝛆д] = 5,4*𝟏𝟎−𝟑
Безопасная глубина разработки:
Нб = 𝓡 𝛆
𝐦
[𝛆д]
=
𝟏,𝟏𝟕∗𝟐,𝟎
𝟓,𝟒∗𝟏𝟎−𝟑
= 433м.
Для построения границы предохранительного целика по пласту
«Полысаевский I» на плане (рис.1) через углы здания проводим линии,
параллельные простиранию и падению пласта. Параллельно полученным
сторонам проводят линии на расстоянии, равном ширине предохранительной
бермы, которая при принимается равной 10м. Таким образом, получаем
прямоугольную фигуру АБВГ, подлежащую охране.
На вертикальные разрезы по простиранию и вкрест простирания
пласта проектируют контуры охраняемой площади и от них в наносах под
углом сдвижения φ проводят линии до пересечения с контактом между
осадочными и коренными породами. Получаем точки А1Б1В1Г1. Для условий
Кузнецкого бассейна угол сдвижения φ = 55° а углы сдвижения в коренных
породах , подверженных подработке, должны быть уменьшены на 5° по
сравнению с углами сдвижения неподработанной толщи. т.е.
β = 73°- 5° = 68° , γ = 80° - 5°= 75°, δ = 80°- 5°= 75°. На разрезе вкрест
простирания (см.рис 1) от точки А1 проводим под углом сдвижения β = 68°
линию до её пересечения с пластом «Полысаевский I» и получаем точку а ,
являющуюся верхней границей целика. От точки Г1 под углом γ = 75°
проводят прямую до пересечения с пластом «Полысаевский I» и получают
точку г, являющуюся нижней границей целика. Измерения на построенном
разрезе показывают , что целик по пласту «Полысаевский I» расположен
намного выше вычисленной глубины безопасных работ Нб=433м.
Действительно. верхняя граница целика (точка а) расположена на глубине
150 м, а нижняя на глубине 177 м. Следовательно. Выемка запасов угля по
пласту «Полысаевский I» под зданием возможна только с применением
горных и конструктивных мероприятий по защите зданий. Однако это ведёт
к прекращению эксплуатации здания, что в рассматриваемом случае не
целесообразно, горные мероприятия для одиночного здания также не
целесообразны. Таким образом для охраны здания по пласту «Полысаевский
I» необходимо оставить предохранительный целик.
Предварительная подготовка
Наиболее надежной мерой защиты и охраны объектов и сооружений от
вредного влияния подземных горных разработок (но подчас наименее
экономичной) является оставление предохранительных целиков.
Под построением целиков следует понимать определение границ, до
которых можно вести горные работы, не вызывая недопустимых
повреждений в охраняемых объектах или прорыва воды в горные выработки.
Построение предохранительных целиков производят графически или
графо-аналитически на планах, разрезах и проекциях на вертикальную
плоскость в масштабах 1:2000 и крупнее. При этом применяют в основном
следующие способы:
вертикальных разрезов (сечения),
перпендикуляров,
проекций с числовыми отметками (изолиний).
Установление оптимальных размеров предохранительного целика
представляет собой сложную и ответственную инженерную задачу. Известны
случаи, когда целики недостаточных размеров вызывали большие
повреждения сооружений, чем отработка запасов без оставления целиков.
Вместе с тем оставление излишних запасов в целиках ведет к неоправданным
потерям полезного ископаемого и наносит значительный ущерб народному
хозяйству.
Оставление целиков существенно нарушает технологию добычи
полезного ископаемого и ритм работы горного предприятия. Особенно это
ощутимо при высокой степени механизации добычных процессов, так как
переход горных работ через оставляемый целик связан с увеличением
непроизводительных монтажных работ.
Вообще предохранительные целики оставляют под сооружениями
только в тех случаях, когда другие меры охраны технически невыполнимы
или нецелесообразны по технико-экономическим соображениям.
В соответствии с «Правилами охраны сооружений и природных объектов от
вредного влияния подземных горных разработок на угольных
месторождениях. М, Недра, 1981, 288 с.» целики оставляют при ведении
горных работ выше горизонта уже упоминавшейся “безопасной” глубины,
определенной на основе опыта или расчета для различных видов сооружений
в зависимости от их назначения, конструктивных особенностей, размеров,
технического состояния, установленного оборудования и т. д.
При оставлении предохранительных целиков предусматривают, как
правило, не полную защиту сооружений, а только защиту их от
разрушительных деформаций, т. е. при этом сооружения должны попадать за
пределы опасной зоны мульды сдвижения , определяемой углами сдвижения.
Для особо ответственных сооружений, в том числе для глубоких (свыше 600
м) вертикальных стволов шахт, целики строят по граничным углам.
Содержание отчёта
Контрольные вопросы
1. Каким способом выполняют построение предохранительных целиков
зданий и сооружений?
2. Что следует понимать под построением предохранительных целиков?
3. В каких случаях предохранительный целик оставляют под зданием?
Список литературы
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная книга»,
2007.
2.Орлов Г.В. Сдвижение горных пород и земной поверхности под
влиянием подземной разработки. – М.: Горное образование, 2010.
3.Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях. –
М.: Недра, 1989.
4.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
5.Борщ-Компониец В .И. Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал книг
по горному образованию.
Практическая работа №13
Построение барьерных целиков
Цель работы - научиться строить барьерные и предохранительные
целики(опасные зоны) под затопленными горными выработками.
Пояснение к работе
В ходе выполнения практической работы студенты должны научиться
На основании исходных данных составлять план и вертикальный разрез в
крест простирания свиты пластов и рассчитать ширину барьерного целика.
Оснащение занятия - основные исходные данные, характеризующие
пласты
свиты и междупластья, приведены в табл. 1 (см. практическая работа №11),
план горных выработок характеризующий пласты свиты и междупластья.
Задания
Исходные данные
Мощности пластов и междупластья указаны в табл. 1.
Размеры затопленной выработки по простиранию призатопления соответственно 200–250 м и 160–200 м.
Контуры затопленных выработок считать достоверными.
На основании исходных данных составить план и вертикальный разрез
вкрест простирания свиты пластов и затопленной выработки в масштабе
1:2000.
Рассчитать ширину барьерного целика у затопленной
выработки по формуле .
Построить границы опасной зоны (барьерного целика)
в пласте с затопленной выработкой на вертикальном разрезе и плане.
Для пласта, залегающего под затопленными выработками, выявить
необходимость установления на нем опасных зон.
Опасную зону устанавливают, если расстояние по нормали от кровли
разрабатываемого пласта до затопленной выработки
менее Nб:
Nб= 40 m при m 2 м,
где m - вынимаемая мощность разрабатываемого пласта.
При необходимости установления опасной зоны на пласте под
затопленными выработками построить способом вертикальных разрезов
границы опасной зоны (предохранительного целика) по пласту, залегающему
под затопленной выработкой
Рис. 1 Построение границ опасной зоны на пласте с затопленными
выработками и в нижележащем пласте:
аб-разрез по простиранию пластов;
вПредварительная подготовка
Границу опасной зоны в пласте под затопленными выработками строят по
углам разрывов ", ", " от границ охраняемой
площади, в которую включаются затопленные выработки и опасные зоны
(барьерные целики) вокруг них.
Углы разрывов , , для условий Кузнецкого бассейна
определяют по углам сдвижения, увеличивая их на 10(табл. 1).
Таблица 1
Углы сдвижения, (в )
Подсчитать запасы в целике по формуле
𝑸=
𝑺𝒎𝜸
𝒄𝒐𝒔𝜹
где,
S – площадь целика на плане, м2;
m – нормальная мощность пласта, м; 
𝜹– угол падения пласта, град;
– плотность угля, равная1,3 т/м3.
Содержание отчёта
В отчёте привести порядок выполнения работы со значениями принимаемых
параметров и результатами расчетов.
В состав комплекта графической документации включить
вертикальные разрезы по падению и простиранию свиты пластов;
совмещенный план изогипс почвы свиты пластов с границами барьерного
целика и опасной зоны разрабатываемого пласта.
Контрольные вопросы.
1. Как определить опасную зону затопления?
2. Каким способ строим предохранительные целику по пласту,
залегающему под затопленной выработкой?
3. Какое должно быть расстояние по нормали от кровли пласта до
затопленной выработки?
Список литературы.
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная книга»,
2007.
2.Орлов Г.В. Сдвижение горных пород и земной поверхности под
влиянием подземной разработки. – М.: Горное образование, 2010.
3.Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях. –
М.: Недра, 1989.
4.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
5.Борщ-Компонеец В.И. Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал книг
по горному образованию.
Практическая работа №14
Построение границ зон повышенного горного давления (ПГД)
Цель работы- научиться строить границы опасных зон (зон ПГД) от
целиков и краевых частей на пластах, склонных к горным ударам.
Пояснение к работе.
В ходе выполнения практической работы студенты должны научиться
строить и использовать в практической деятельности горно-геометрические
графики.
Оснащение занятия - основные исходные данные, характеризующие
пласты
свиты и междупластья, приведены в табл. 1 (см. практическая работа №11),
план горных выработок характеризующий пласты свиты и междупластья.
Задания
Все пласты свиты относятся к удароопасным. На основании исходных
данных и плана горных выработок по влияющему пласту построить
вертикальные разрезы свиты пластов по линиям, перпендикулярным к
границам целиков (краевых частей), и обозначить на них положение целиков
(краевых частей). По номограмме рис.1 определить ширину зоны опорного
давления l по влияющему пласту в зависимости от глубины залегания целика
(краевой части) Н и вынимаемой мощности m влияющего пласта.
Вычислить величину l' = lk,
где k – коэффициент, определяемый по табл. 1 в зависимости от
размера выработанного пространства а.
таблица 1
Установить размеры зоны ПГД в кровлю d1 и в почву d2 от краевых частей и
d'1 и в почву d'2 от целика. Размеры зон ПГД в кровлю d1 и почву d2 от
краевой части определяют в зависимости от размеров выработанного
пространства а и глубины разработки Н по табл. 2.
Таблица 2
Рис. 1 Номограмма для определения ширины зоны опорного давления
на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа
Предварительная подготовка
При расчёте предохранительных целиков руководствуются
установленными для данного месторождения или бассейна значениями углов
сдвижения в коренных породах и наносах.
Воздействие на горную выработку или подземную конструкцию
деформирующейся породы. Горное давление возникает при проведении
подземных выработок. В нетронутом массиве до проходки подземной
выработки и возведения несущей конструкции (обделки, крепи) существует
напряженное состояние, созданное весом вышележащих слоев породы. При
проведении подземной выработки напряженное состояние породы
изменяется, появляются новые напряжения и связанные с ними деформации,
которые могут достигать таких размеров, при которых породы начинают
разрушаться. Для предохранения подземных выработок от обвалов
устанавливают подземную несущую конструкцию (обделку, крепь), а на
время производства работ, в случае необходимости, устраивают временное
крепление.
В комплекс вопросов, связанных с горным давлением, входят:
1) определение структуры и физико-механических. свойств различных
горных пород;
2) теоретические исследования величины и направления горного давления.;
3) экспериментальные исследования горного давления в лабораторных
условиях и на вновь строящихся подземных сооружениях;
4) наблюдение за поведением горного массива и несущих конструкций в
строящихся и существующих подземных выработках.
Содержание отчёта
В отчёте должен быть приведен порядок выполнения работы с
промежуточными и окончательными результатами расчетов.
В комплект графической документации включить:
вертикальные разрезы свиты пластов с отражением на них положения
целиков и краевых частей, границ опасных зон;
гипсометрический план почвы одного из разрабатываемых пластов с
указанием на нем границ опасных зон.
Контрольные вопросы.
1. Определение вертикального разреза.
2. Причины возникновения горного давления.
3. Меры по охране горных выработок от ПГД.
Список литературы.
1.Пучков Л.А. Гитис Л.Х. Геодезия и маркшейдерия. – М.: «Горная
книга», 2007.
2.Орлов Г.В. Сдвижение горных пород и земной поверхности под
влиянием подземной разработки. – М.: Горное образование, 2010.
3.Ушаков И.Н., Казаковский Д.А. Маркшейдерское дело: в двух частях. –
М.: Недра, 1989.
4.Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. – М.: Недра, 1972.
5.Борщ-Компонеец В И. Основы геодезии и маркшейдерского дела.- М.:
Недра, 1982.
http://www.gornaya-kniga.ru/catalog/rubric/15 - информационный портал книг
по горному образованию.
Заключение
Выполнение практических работ по дисциплине «Основы
маркшейдерского дела» подготовит студентов к профессиональному
использованию полученных знаний в своей будущей специальности.
Студенты в процессе выполнения практических работ научатся читать горнографическую маркшейдерскую документацию; использовать полученные
знания в своей профессиональной деятельности.