3.1 Общие сведения, цель и задачи ориентирно-соединительных съемок

Под ориентирно-соединительными съемками понимают осущес­твление геометрической связи подземных съемок со съемками на поверх­ности Земли. Эти работы относятся к капитальным маркшейдерским рабо­там; они выполняются с высокой точностью и служат базой для создания плановой опорной сети в горных выработках.

Целью ориентирно-соединительных съемок (ориентировок) является:

- создание на каждом горизонте шахты плановой опорной сети для полигонно-теодолитной съемки;

- составление планов горных работ в единой системе координат с пла­нами поверхности.

Ориентировки также необходимы для задания направления проходки горных выработок, проведения их встречными забоями, обеспечения вза­имного расположения выработок и сооружений на поверхности, установ­ления границ безопасного ведения горных работ, охраны зданий, соору­жений и природных объектов на земной поверхности при их подработке горными работами и решения других ответственных горно-геометрических задач.

В результате ориентировок получают две величины:

- дирекционный угол первой стороны подземной съемки,

- координаты X, Y первой точки подземной съемки.

Это служит базой для привязки съемок в шахте. Третья координата Z передается с поверхности в шахту особым способом и с ориентирно-соединительными съемками не связана.

Из двух передаваемых с поверхности в шахту величин определяющей является точность передачи дирекционного угла .

Допустим, при проектировании отвесом точки А с поверхности в шах­ту допущена линейная ошибка на величину . В результате этой ошибки вместо безошибочного теодолитного хода по горным выработкам А-1-2-3-....-К будет пройден ход А-1’-2'-3'-...-К' (рисунок 3.1 а). Последняя точка хода К сместится за счет сделанной ошибки также на величину , как и все другие вершины хода.

Поскольку при проектировании точки эта погрешность мала (5-7 мм), то она не окажет влияния на точность решаемых горно-геологических задач.

Рисунок 3.1 - Погрешность последней точки К

подземного полигона от погрешностей передачи

а - координат х,у; б - дирекционного угла

Допустим, что погреш­ность сделана в передаче дирекционного угла на величину , а координаты X, Y переданы безошибочно (рисунок 3.1, 6). В этом случае будет повернут весь полигон и точки теодолитного хода от ствола шахты к ее крыль­ям будут все более отходить от истинного (безошибочно­го) положения пропорцио­нально расстоянию R.

На крыле шахты линейная погрешность составит величину

Пример. Первая сторона подземной съемки ориентирована с погреш­ностью = 10'; длина подземного теодолитного хода, опирающегося на эту сторону, равна R=5000 м. При этих значениях смещение последней точки К' против безошибочного ее положения К произойдет на величину

м

Если принять ширину основных откаточных выработок 3-4 м, то оче­видно, что при такой погрешности в положении точки К всякие сбойки этого забоя с выработками, например соседней шахты, исключаются.

Вышесказанное служит обоснованием тому, что за меру точности ориентирно-соединительных съемок следует принять точность передачи ди­рекционного угла , а не координат X, Y.

Ориентирно-соединительные съемки (ориентировки) относятся к капи­тальным маркшейдерским работам. Они выполняются эпизодически, тре­буют высокой точности работ и соответствующей их организации. В ряде случаев при ориентировании требуется останавливать производственный процесс, поскольку на период производства работ будут заняты ствол или несколько стволов шахты.

Ориентировки на горных предприятиях осуществляются двумя прин­ципиально отличными методами: геометрическим и физико-механическим. В первом применяют положения геометрии, а во втором пользуются свой­ствами магнитного поля Земли или гироскопа.

В зависимости от того, как соединены горные выработки с земной по­верхностью, геометрические ориентирно-соединительные съемки могут быть сделаны через штольню или наклонный ствол, через один верти­кальный ствол, через два и несколько стволов. Физико-механические методы ориентирования не требуют остановки стволов шахт, а следовательно, и технологического процесса.

Согласно инструкции по производству маркшейдерских работ ориен­тирование подземной маркшейдерской опорной сети должно проводиться независимо дважды. Расхождение в результатах ориентирования одной и той же стороны не должно превышать 3'.

За окончательный результат принимают среднее значение.

Геометрическое ориентирование через один вертикальный шахтный ствол применяют при глубине шахтного ствола не более 500 м.

Центрирование сети осуществляют примыканием к отвесам, опущен­ным в вертикальные горные выработки. Расхождение в положении под­земного пункта, определенного по двум независимым проектированиям, не должно превышать 5 см при Н<500 м и величины 0,01Н (см) при Н>500 м, где Н - глубина ствола, м.

При ориентировании сети через два и более вертикальных ствола сред­няя квадратическая погрешность определения дирекционного угла ориен­тируемой стороны подземной съемки не должна превышать .

При гироскопическом ориентировании для определения дирекционных углов сторон подземной опорной сети применяют маркшейдерские гиро­компасы, позволяющие выполнять ориентирование со средней квадратической погрешностью не более . Длина ориентируемой стороны подзем­ной маркшейдерской сети должна быть не менее 40-50 м. Гироскопиче­ский азимут ее определяется дважды.