МАРКШЕЙДЕРСКАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

МАРКШЕЙДЕРСКАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯМаркшейдерское обеспечение горных предприятий сопровождается составлением разнообразной маркшейдерской документации, являющейся результатом выполненных измерений (съемок), их обработки и интерпретации. Маркшейдерская документация по своему назначению и содержанию делится на три группы: первичную (полевюе журналы измерений), вычислительную (ведомости, журналы вычислений, каталоги координат и высот пунктов) и графическую (маркшейдерские чертежи).

Наиболее широко используемой маркшейдерской документацией на всех стадиях освоения МПИ является графическая.

Маркшейдерские чертежи – это важнейшие технические и юридические документы, на которых графически отображаются состояние горных работ и все объекты геологических наблюдений.

Маркшейдерская графическая документация является основой решения технологических задач, принятия управленческих решений и оценки изменений окружающей среды. Она состоит из различных видов чертежей и подразделяется на исходную. рабочую и обменную. Маркшейдерские чертежи составляются на чертежной бумаге или синтетических пленках, а также в цифровом виде на электронных носителях.

Исходную графическую документацию составляют по результатам съемок и их математической обработки. Для исключения деформации исходных чертежей они выполняются на высококачественной чертежной бумаге, наклеенной на жесткую основу (алюминиевые или фанерные листы). Основные виды исходных чертежей следующие:

1) чертежи, отражающие рельеф и ситуацию земной поверхности;

2) планы горных выработок;

3) проекции горных выработок на вертикальную плоскость при углах падения пласта более 70°;

4) журналы проходки вертикальных стволов.

Рабочую документацию составляют по результатам съемок и замеров горных выработок, геометрических построений и расчетов, а также в результате копирования исходных чертежей с последующим нанесением дополнительной информации, содержание которой зависит от назначения чертежа. Рабочие чертежи используются для решения текущих задач горного предприятия и включают:

1) планы выемочных участков;

2) профили рельсовых путей и проводников жесткой армировки вертикальных стволов;

3) чертежи по построению предохранительных целиков;

4) разрезы по горным выработкам и др.

Обменную графическую документацию составляют на базе исходной и рабочей документации. Она предназначается для планирования горных работ, обзорного отображения положения горных выработок и условий месторождения, решения различных производственно-технических вопросов.

К маркшейдерским графическим материалам предъявляются следующие требования.

Наглядность – требование, обеспечивающее понятное, убедительное, конкретное и однозначное представление об изображаемых объектах, их взаимном расположении. Наглядность чертежей достигается в основном за счет применения условных обозначений [5].

Полнота – требование, обеспечивающее достаточную детализацию изображаемого объекта на чертеже.

Точность – требование, определяющее соответствие действительного объекта и его изображения на чертеже.

Удобоизмеримость – требование, обеспечивающее возможность необходимых измерений на чертеже для получения истинных линейных и угловых величин, не прибегая при этом к громоздким вычислениям или построениям.

Хронологичность (динамичность) – требование, обеспечивающее на чертеже отражение во времени развития горных работ, вновь выявленных геологоразведочных данных, изменений рельефа и ситуации дневной поверхности. Это требование специфично для маркшейдерских чертежей.

На исходные планы горных выработок угольной шахты наносятся:

— технические границы шахты;

— действующие и погашенные горные выработки с датами их остановки;

— углы наклона по подготовительным и очистным выработкам;

— высотные отметки в горных выработках;

— данные, характеризующие условия залегания полезного ископаемого (угол падения, мощность, кливаж);

— границы целиков и опасных зон;

— места различных динамических явлений;

— горные выработки смежных шахт;

— геологические нарушения с их характеристикой;

— разведочные, технические скважины;

— пункты и реперы маркшейдерских опорных сетей.

Порядок составления планов: по координатам, вычисленным в результате обработки маркшейдерской съемки, на план наносятся точки; относительно них по абрису наносится ситуация (контуры горных выработок). Последними наносят цифровые данные: высотные отметки, углы падения, значения мощности и др. Пополняются исходные чертежи не реже одного раза в месяц.

На вертикальных разрезах (геологических) изображаются:

1) профиль поверхности и контуры капитальных сооружений;

2) выходы полезного ископаемого под наносы или на поверхность;

3) все горные выработки, попадающие в плоскость сечения;

4) висячий и лежачий бока залежи;

5) тектонические нарушения;

6) границы провалов и трещин на поверхности земли;

8) разведочные и технические скважины.

Решение задач по маркшейдерскому плану .

1) Определение длины горной выработки d – на плане.

2) Определение i иδ. горизонтальное расстояниемежду точками.

3) Определение глубины залегания залежи Н = ZПОВ – ZПЛ .

4) Определение добычи и потерь угля. т.

5) Определение исходных данных для задания места рассечки и направления горным выработкам.

Учет маркшейдерской документации производится путем нумерации и записи в инвентарные книги.

Маркшейдерская документация должна храниться в маркшейдерском отделе в специально оборудованном помещении. Сроки хранения различных видов графической документации регламентируются инструкцией по производству маркшейдерских работ.

Система координат маркшейдерских планов

Физическая поверхность земного шара является весьма сложной и не описывается математическими методами. В связи с этим для удобства обработки измерений, связанных с изучением поверхности Земли, используется математическая поверхность под названием «земной эллипсоид Крассовского».

Эллипсоид Крассовского.

При топографических съемках, инженерно-геодезических и маркшейдерских работах целесообразно применять системы плоских прямоугольных координат, основное преимущество которых заключается в возможности использования при обработке измерений формул плоской геометрии и тригонометрии, что значительно упрощает вычисления. Кроме того, более удобны планы, составленные по результатам съемки, если на них нанесена сетка прямоугольных координат.

В нашей стране при выполнении геодезических и маркшейдерских работ пользуются системой плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера, которая введена в 1942 г.

Систему плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера получают при делении поверхности эллипсоида с запада на восток, начиная с Гринвичского меридиана, на зоны по 6°, симметричные относительно осевого меридиана . Им соответствуют трехградусные зоны.

– Координатные зоны земного эллипсоида.

– Зональная система прямоугольных координат.

Поверхность каждой шестиградусной зоны изображается (развертывается) в проекции Гаусса на плоскости. При этом осевой меридиан и экватор зоны изображаются на плоскости взаимно перпендикулярными прямыми , принимаемыми соответственно за оси X, Y плоской прямоугольной системы координат зоны. Началом координатной системы является точка О пересечения осевого меридиана зоны с экватором. Для исключения отрицательных значений ординат точек ось Х условно переносится на 500 км влево (на запад).

Таким образом плановое положение пункта подземной теодолитной съемки в системе координат 1942 г. определяется тремя величинами: 1) долготой осевого меридиана 3 х — градусной зоны, в которой находится точка; 2) абсциссой (расстояние от точки до экватора); 3) ординатой, т. е. расстоянием от точки до осевого меридиана.

Для окончательного определения точек в пространстве используется Балтийская система высот. Отметкой (высотой) точки считается расстояние по отвесной линии от данной точки до уровня Балтийского моря (нуля Кронштадтского футштока).

ГЕОМЕТРИЗАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Общие сведения

Под геометризацией понимают изучение и изображение на чертежах формы залежи полезного ископаемого, а также геометрии распределения его свойств. Это необходимо для правильного проектирования дальнейшей разведки и разработки полезного ископаемого.

Горногеометрические графики делятся на структурные и качественные.

Графики. дающие наглядное пространственное представление о форме, элементах и условиях залегания, нарушениях и других геометрических особенностях залежи, называются структурными. а процесс их составления называют геометризацией формы месторождения.

В комплект структурных графиков входят: 1) карта выходов пласта и тектонических нарушений на поверхность (или под наносы);

2) геологические разрезы; 3) планы изогипс поверхностей пластов;

4) планы изолиний мощности полезных ископаемых; 5) планы изоглубин залегания полезных ископаемых.

Графики. на которых в наглядной форме изображают распределение свойств полезного ископаемого, называют качественными. а процесс их составления —геометризацией свойств. При этом исследуемые свойства ПИ должны быть представлены в численном виде.

Структурные и качественные графики, построенные в проекции на горизонтальную плоскость, называются планами. графикимогут быть в проекции на вертикальную или наклонную плоскости (в зависимости от угла падения залежи). Они составляются по разведочным данным с использованием всей имеющейся информации о месторождении. Полнота и достоверность информации, отраженной на графиках, характеризуют уровень знаний о месторождении (степень разведанности).

Геометрическая форма поверхностей, ограничивающих тела полезных ископаемых, может быть:

1) простой (близкой к плоскости);

2) сложн ой – неправильные поверхности топографического порядка, пересеченныетектоническими нарушениями.

При изображении таких поверхностей используется метод изолиний (графическое моделирование), в основе которого лежат проекции с числовыми отметками.

Сущность проекций с числовыми отметками

Пространственные точки изображаются проекциями на горизонтальную плоскость, а их удаление от плоскости проекций (по оси Z ) характеризуется числовыми отметками, которые подписываются возле проекций.

Изображение пространственных точек в изометрической проекции (а ) и в проекции с числовыми отметками (б ).

Положение прямой в пространстве определяется двумя точками, принадлежащими ей, или одной точкой и двумя углами: 1)дирекционным углом α ( угол между положительным направлением оси Х и проекцией прямой); 2) уклоном линии i или ее углом наклона δ, причем i = tg δ=

где h – превышение между точками; — длина проекции отрезка прямой (горизонтальное проложение).

X a d

O Y O Y

Часто на проекции прямой необходимо находить точки, числовые отметки которых кратны некоторой заданной величине (1, 2, 5, 10). Такой процесс называется интерполированием (градуированием). Существуют различные методы интерполирования: аналитический, графический, с помощью палетки.

Положение плоскости в маркшейдерском деле определяется следующими величинами: 1) координатами точки, принадлежащей данной плоскости; 2) дирекционным углом линии простирания(или линии падения); 3) углом падения плоскости.

Линия простирания – горизонтальная линия, лежащая в этой плоскости. За положительное направление простирания принимается такое направление, относительно которого падение находится справа.

Линия падения – линия наибольшего ската в этой плоскости.

На чертежах плоскость изображается с помощью изогипс, которые являются проекциями линий пересечения данной плоскости с равноотстоящими друг от друга горизонтальными плоскостями . Возле изогипс подписываются числовые отметки, которые характеризуют их удаление от плоскости проекций.

Кратчейшее расстояние между соседними изогипсами называется заложением. По величине заложения можно судить о наклоне изображаемой плоскости по отношению к плоскости проекций. Чем меньше заложение, тем больше угол падения плоскости.

Разница между отметками соседних изогипс соответствует высоте сечения. которое равно расстоянию по вертикали между секущими плоскостями соседних изогипс.

Топографические поверхности в проекции с числовыми отметками изображаются посредством кривых, которые являются проекциями линий пересечения данной поверхности с равноудаленными друг от друга параллельными плоскостями. Для топографических поверхностей линия падения в данной точке совпадает с кратчайшим расстоянием между соседними изогипсами. Линия простирания в данной точке всегда перпендикулярна линии падения, проведенной через эту точку. Положительное направление простирания определяется как и для плоскости.

маркшейдерские измерения

маркшейдерской документации

маркшейдерский прибор