2. Съёмка очистных выработок

Съемку очистных выработок производят для определения размеров, формы и положения выработанного пространства относительно других горных выработок, получения сведений о структуре и свойствах залежи в пределах очистной выработки, определения объема вынутого полезного ископаемого за отчетный период времени, учета подготовленных и гото­вых к выемке запасов, а также определения величины потерь при разра­ботке залежи. В зависимости от системы разработки, особенности очист­ных выработок съемку производят инструментальным способом или руле­точным замером. Погрешность основных замеров выработанного про­странства при этом не должна превышать 1:100.

На пластах пологого или наклонного падения и в зависимости от вы­нимаемой мощности прокладывают вдоль забоев теодолитные или угло­мерные ходы, опираясь на твердые маркшейдерские точки (В, Д.), распо­ложенные на откаточном и вентиляционном штреках, как это показано на рисунке 10.14. От вершин этого хода или его сторон рулеткой определяют по­ложение забоя, размеры оставленных целиков, участков, заложенных по­родой, бутовые полосы. Измеряют мощность залежи, угол ее падения, делают зарисовки забоя.

При отработке крутого пласта с выемкой полезного ископаемого по простиранию потолкоуступной системой съемку забоя производят руле­точным замером от точек съемочных ходов, расположенные на откаточ­ном и вентиляционном штреках (рисунок 10.15)

Рисунок 10.14 – Угломерный ход Рисунок 10.15 – Рулеточный замер

В неблагоприятных горно-геологических условиях, когда обычный ру­леточный замер не удовлетворяет требованиям точности, а точная инстру­ментальная съемка невозможна, применяют упрощенные съемки лав.

Съемка путем измерения стрелы прогиба лавы. Для съемки необхо­димы: тесмянная рулетка или шнур, две распорные штанги с выдвигаю­щимися рейками, складной метр.

Сущность метода состоит в следующем. У груди забоя устанавливают распорную стойку (рисунок 10.16).

Легкую деревянную рейку 2 (рисунок 10.16,а) выдвигают до упора в грудь забоя. На расстоянии S в точке К прикрепляют к рейке рулетку или шнур.

Второй комплект распорной телескопической штанги имеет такие же параметры выдвижной рейки. К ней прицеплен второй конец рулетки или шнура. Работу по съемке забоя ведут в следующей последовательности. От начала

Рисунок 10.16 Измерение стрелы прогиба лавы

а - распорная штанга в забое; б - схема съемки забоя лавы

съемки устанавливают по лаве распорные штанги в точках А и В на всю длину рулетки L = 10 - 20 м. На весь период съемки-величины L и S - const (рисунок 10.16,6). В середине рулетки (шнура) на расстоянии AB/2=L/2 измеряют складным метром расстояние от нее до груди забоя . Разность S - дает стрелу прогиба D, в точке 1. Далее заднюю рас­порную штангу переносят в точку t, передняя штанга переместится на это же расстояние и будет находиться в положении 3.

Измеряя в середине расстояние от рулетки (шнура до забоя, получаем и стрела прогиба лавы в этом месте равна Р₂ =S- ₂. Делая простей­шие замеры по всей длине лавы, производят ее съемку.

Знак (+) стрелы прогиба Р, указывает на выпуклость забоя, а (- ) - на вогнутость.

Очистную линию забоя наносят на план горных работ крупного мас­штаба графически. Построение ведут в той последовательности, как ве­лась съемка, и с учетом угла наклона пласта.

Съемку указанным методом можно производить при любых углах на­клона пласта; относительная погрешность съемки - 1:300.

Способ створных линий. Этот способ базируется на прокладке вдоль забоя лавы створных линий, которые в натуре обозначаются шнурами и отвесами. От этих линий ординатно-линейным способом ведут съемку груди забоя. Для приведения наклонных линий к плоскости проекции из­меряют углы наклона

В створе теодолитных точек 10-11 (верхний горизонт) и 19-20 (нижний горизонт) выставляют в лаве точки А и F (рисунок 10.17). При этих точках от­кладывают прямые углы и стороны их закрепляют отвесами. Разбивку прямых углов обычно делают линейным способом (рулеткой), используя для этого известные соотношения катетов и гипотенузы в теореме Пифа­гора. По направлению полученных створов выставляют в лаве отвесы В и К. Линии АВ и ВК обознача­ют шнурами. От них спосо­бом перпендикуляров ведут съемку забоя лавы. Если лава длинная, то выставляют еще одну - две створных линий, параллельно выставленным.

Забой лавы на план гор­ных работ наносят графиче­ски по известным линейным замерам и составленному эскизу.

Рисунок 10.17 - Съемка лавы методом створных линий

Дальномерно-ординатный способ съемки лав. Способ базируется на дальномерном определении при помощи угломерных инструментов рас­стояний - длин по створу зрительной трубы L_i и перпендикуляров до груди забоя лавы S_i (рисунок 10.18).

Рисунок 10.18 - Съемка лавы дальномерно-ординатным способом

а - общая схема; б - сетка нитей;

в - схема к дальномерному определению L_i S_i

Для работы необходимо изготовить легкую рейку с сантиметровыми делениями наподобие нивелирной.

Диафрагму сетки нитей зрительной трубы инструмента следует повер­нуть на 90°, чтобы дальномерные нити располагались вертикально (рисунок 10.18,6).

Съемку ведут в следующем порядке. Угломерный инстру­мент устанавливают на точке 11. Совмещают нуль лимба с нулем алида­ды, зрительную трубу теодолита (угломера) наводят на соседнюю точку 10. Затем зрительной трубой делают визирование вдоль забоя лавы и бе­рут отсчет по лимбу, равный горизонтальному углу . Съемщик по этому направлению выставляет в характерных местах лавы при помощи рейки перпендикуляры (ординаты) S_i, делая подсветку рейки в районе визирно­го луча инструмента. Наблюдатель одновременно с этим определяет две величины: L_i и S_i (рисунок 53,в). Угол наклона _Н визирного луча опре­деляется один-два раза на станции.

При длинных лавах в средней их части выставляют дополнительные съемочные точки. В этом случае по лаве прокладывают угломерный ход, но съемку лавы ведут по указанной выше методике.

Забой лавы на план горных работ наносится графически по углам и длинам L_i, S_i с учетом угла наклона пласта.

Этот способ съемки лав был предложен маркшейдерами Карагандин­ского угольного бассейна.

Этот способ съемки лав был предложен маркшейдерами Карагандин­ского угольного бассейна.

При камерной системе разработки рудных крутопадающих залежей снизу вверх с магазинированием отбитой руды съемку очистного забоя производят путем прокладки буссольного хода между отвесами А и В, опущенными с вентиляционного штрека в восстающие, или же с помощью «жезла». Схемы разработки залежи и съемки потолкоуступного забоя по­казаны на вертикальных разрезах по простиранию и вкрест простирания (рисунок 10.19).

«Жезл» представляет собой деревянный брус длиной 2 метра с деци­метровыми делениями, снабженный в середине полукругом и отвесом для установки его в горизонтальное положение. Съемку ведут по боковой по­верхности залежи путем прокладывания двуметровых горизонтальных линий от одного восстающего к другому (от отвеса А до отвеса В (рисунок 10.19,а)). От «жезла» измеряют расстояния до забоя.

Рисунок 10.19 - Съемка очистного забоя при разработке

крутопадающей рудной залежи

а - «жезлом», б - способом перпендикуляров от горизонтальных шнуров

На рисунке 10.19,6 - А, В, С - отвесы, опущенные в восстающие, a O₁ и 0₂ -вспомогательные отвесы, опущенные из груди потолкоуступного забоя в ее характерных местах. 1-2, 3-4, 5-6 - горизонтальные шнуры, касающие­ся отвесов. Съемка забоя ведется способом перпендикуляров от этих шну­ров

11 Съемочные работы (продолжение)

План:

5 Маркшейдерская съемка подземных камер и пустот

6 Съёмка горных выработок

0. 11.1 Маркшейдерская съемка подземных камер и пустот

Классификация подземных пустот. В результате разработки месторождений или под воздействием различных природных фак­торов в массиве горных пород образуются полости (камеры, пустоты), заполненные воздухом, газом, водой, рассолом, глини­стым раствором и т. д. С точки зрения маркшейдерской съемки образовавшиеся пустоты условно разделяются. на доступные и недоступные. К недоступным относятся такие пустоты, к стенкам которых невозможен, непосредственный доступ наблюдателя или этот доступ сопряжен с большой опасностью, хотя в отдельных случаях при этом возможно нахождение исполнителя в камере. Все остальные пустоты относятся к категории доступных. Марк­шейдерская съемка очистных забоев, представляющих собой до­ступные пустоты, рассмотрена ранее. Здесь остановимся на во­просах, связанных со съемками недоступных пустот.

В соответствии с характером съемочных работ недоступные пустоты можно разделить на три группы.

В пределах пустот первой группы возможно и до­пустимо нахождение маркшейдера с инструментом. К точности съемок предъявляются обычно более высокие требования, которые могут быть выполнены благодаря возможности надежного кон­троля методов съемки.

В пределы пустот второй группы маркшейдер попасть не может или его пребывание там запрещено существующими пра­вилами безопасности. Съемка может быть выполнена измеритель­ными устройствами, доставленными в пределы пустот через какие- либо каналы.

При разработке рудных месторождений наиболее часто встречаются пустоты третьей группы, в которые невозможен доступ ни маркшейдера, ни инструмента. В этих слу­чаях при съемке точку установки инструмента выбирают в подходных выработках (чтобы была видна часть пустоты) или в окраин­ной части пустоты на специальных выносных конструкциях.

Классификация методов съемки подземных пустот. Выбор ме­тода съемки недоступных пустот осуществляют, исходя из на­личия доступа к снимаемой пустоте, его характеристики, а также цели и назначения съемки. Выбор инструмента для съемки обус­ловлен особенностями снимаемой пустоты, а именно: числом и расположением подходных выработок к очистному пространству, соотношением линейных размеров камеры, углами наклона сте­нок камеры, прилегающих к точке стояния инструмента. В прак­тике разработки рудных месторождений применяются различные принципы и методы съемки очистного пространства.

Классификация методов съемки может быть проведена на основе физико-геометрических принципов и горнотехнических условий применения приборов.

Тахеометрический метод основан на приме­нении инструментов и способов съемки (в комплексе, с осветите­лями и проекторами светового излучения), дающих возможность определить полярные координаты съемочных точек недоступных пустот. Метод используется для съемок пустот первой и третьей групп.

Фотограмметрический метод основан на при­менении инструментов и способов съемки, использующих принцип фотографирования недоступных пространств, освещаемых спе­циальными осветителями, светового пятна, движущегося по стенкам очистного пространства или следов лазерного излучения. Этим методом можно выполнять съемку пустот всех трех групп.

Локационный метод основан на применении аппа­ратуры, позволяющей определять координаты путем измерения и преобразования физических величин в величины, характери­зующие параметры недоступного пространства. Приборы этого метода основаны на принципах звуколокации, радиолокации, фотограмметрии и телеметрии. Метод используется для съемки пустот второй и частично третьей групп. При съемке пустот вто­рой группы прибор должен иметь дистанционное управление и автоматическую запись показаний.

Съемка очистного пространства должна быть обязательно ориентирована относительно пунктов опорной или съемочной сети. Ориентирование осуществляется обычной маркшейдерской привязкой съемки или применением специальных устройств в ин­струментах (буссолей, гироскопических приборов), позволяющих производить ориентирование.

Съемка подземных камер и пустот производится так же, как и обычная тахеометрическая съемка. В подходных выработках подэтажей намечают и закрепляют маркшейдерскими знаками точки установки инструмента таким образом, чтобы с них была видна возможно большая часть сни­маемой камеры. Для ориентирования съемки осуществляют при­вязку этих точек относительно сторон и пунктов съемочных сетей на подэтажах. При этом выполняют все угловые и линейные из­мерения, необходимые для вычисления координат X, Y, Z точек стояния инструмента.

При съемке инструмент устанавливают на точку в подходной выработке, наводят трубу угломера на задний пункт (пункт съемочной сети данного подэтажа) и берут отсчет по горизон­тальному кругу. Затем последовательно наводят трубу на характерные точки камеры (пикетные или съемочные точки) и, при каждом наведении берут отсчеты по горизонтальному и верти­кальному кругам, а также по шкале дальномера. Перед наведе­нием трубы угломера на съемочные точки на них наводят световую марку или освещают снимаемый участок камеры (при отсутствии проекционного устройства). Объектами съемки в камерах являются выступы, впадины, контакты пород, геологические нарушения, выходы скважин в камеру и т. д.

Подобным образом съемку производят на каждой намеченной подходной выработке пока не будет снята вся камера. При этом предусматривают некоторое перекрытие съемок, выполненных с разных установок инструмента. Чаще всего при съемочных ра­ботах снимаемые точки набирают по вертикальным сечениям через определенный интервал. Величина интервалов между сечениями и между снимаемыми точками в сечении зависит от многих фактов ров. Специальные расчеты и данные съемок на различных место­рождениях показывают, что для съемок масштабов 1 : 500, 1 : 200 и 1 : 100 целесообразно соблюдать соответственно интервалы 5—6 м, 2—3 м и около 1 м. В процессе съемки ведут абрис.

При камеральной обработке съемки вычисляют горизонталь­ные расстояния (если они не получены при измерении) от под­ходных до съемочных точек и отметки последних. По этим данным составляют план подземной камеры и вертикальные разрезы.

Фотограмметрические методы съемки подземных камер и пустот. Фотограмметрический метод съемки в подземных условиях основан на оп­ределении координат точек очистной камеры посредством преобразования фотографических координат в истин­ные, что осуществляется обработкой фотографических снимков на специ­альных приборах. Для съемки под­земных камер и пустот при разра­ботке рудных месторождений приме­няются следующие фотограмметриче­ские методы: короткобазисная, стереофотосъемка, съемка подготовь короткобазисной стереосъемки тельных и очистных выработок боль­шой площади сечения с помощью светопрофиля, дистанционная фотостереосъемка горизонтальных сечений недоступных горных пустот.