Способы производства маркшейдерских съемочных работ

Маркшейдерская съемка: виды и методы подземной и наземной

Определение — маркшейдерская съемка: это комплекс линейных и угловых измерений, реализуемых на земле и под землей с целью нахождения местоположения и высот точек с последующим переносом полученных данных на планы и карты рудников, карьеров, расположения и свойств залежей ископаемых, имеющих промышленное значение. Более коротко можно сказать что это – измерение горных объектов для определения их положения относительно земной поверхности. Данные, полученные в процессе маркшейдерской съемки также используются для решения разнообразных инженерных задач в процессе строительства и эксплуатации предприятий горнодобывающего комплекса. Все маркшейдерские съемки производятся в строгом соответствии с ратифицированным проектом при строгом соблюдении требований инструкции по обеспечению маркшейдерских работ и Основных положений по топографо-геодезическому обеспечению маркшейдерских работ.

Виды маркшейдерских съемок

Все маркшейдерские съемки делятся на подземные и поверхностные. Работы при строительстве подземных сооружений и добыче полезных ископаемых закрытым способом (подземные маркшейдерские съемки) по своему назначению и технологиям производства подразделяются на:

1. Ориентирно-соединительные съемки являются промежуточным этапом между маркшейдерскими съемками, произведенными ранее на поверхности Земли, и подземными съемками. В их процессе передаются дирекционные углы и координаты опорных точек с земной поверхности в подземные горные выработки с целью объединения всего горнодобывающего комплекса в единой системе координат. Для создания сети опорных точек в горных выработках, и для дальнейшего развития на их основе дополнительных съемочных сетей используются горизонтальные съемки.
2. Если ставится задача нивелирования высот пунктов опорных сетей для нахождения их высот относительно земной поверхности, а также при проектировании транспортных путей в горных выработках, применяются вертикальные съемки.

При работе на земной поверхности, например при маркшейдерской съемке карьера применяются:

1. Тахеометрическая съемка — метод комбинированной съемки, результатом которой является одновременное определение плановое и высотное положения точек земной поверхности, что позволяет сразу получать топографический план местности (в переводе с греческого тахеометрия – быстрое измерение). При этом технология тахеометрической съемки в маркшейдерии такая же, как и при аналогичной съемке для топографии.
2. Ординатный способ (способ перпендикуляров) сейчас практически не применяется из-за своей низкой эффективности и точности. Но при съемке контуров, обладающих несложной конфигурацией, или для определения положения отдельно расположенных точек изредка можно использовать. Местоположение снимаемой точки находятся по величине ординаты, опущенной из данной точки на стороны тахеометрического хода и по расстоянию от начала этого перпендикуляра до ближайшей точки с известными координатами.
3. Лазерная съемка местности сейчас завоевывает все большую и большую популярность за счет высокой продуктивности работы и простоты выполнения. Это является одним из видов активной съемки. Для определения абсолютных координат каждой точки используется лидар, установленной на опорной точке. Высокочастотный лазер проводит дискретное сканирование, фиксируя направление и отражение лазерного луча вместе с углами разворота и относительными смещениями между компонентами заданной для съемки местности. Для более точного определения координат каждой из точек съемки (а их бывает более нескольких миллионов) местоположение лазерного сканера определяется с помощью GPS-системы.

Краткая информация по анализу точности произведенных маркшейдерских съёмок

Абсолютно любое измерение нельзя выполнить идеально правильно, в любом случае будет допущена какая-то ошибка — визирования, за рефракцию, техническая неисправность прибора. Именно поэтому все работы по маркшейдерской съемке обязательно производятся под строгим контролем и соблюдая все предписания по методам маркшейдерской съемки. Технику, используемую при выполнении съемок, также исследуют и проверяют для установки ее профпригодности для выполнения работ, в соответствии с требованиями инструкций по эксплуатированию приборов.

В технологии маркшейдерской съемки также, как и в геодезии есть два общих требования: съемка по принципе от общего к частному для уменьшения возможности накопления ошибок измерения и повышения качества съемки. И точность съемки, которая определяется погрешностями измерений для необходимой надежности геометрической основы маркшейдерского обеспечения горных работ и их безопасности.

Современные тахеометры имеют специальное ПО, нивелирующее большинство ошибок, непосредственно в процессе съемки – коллимационные ошибки, ошибка эксцентриситета и прочие системные ошибки. Но такие ошибки, как ошибка ориентирования через один вертикальный шахтный ствол или анализ предварительной оценки точности смыкания встречных забоев, проводимых в пределах одной шахты (лишь несколько примеров, проверок намного больше) рассчитываются уже после самого процесса съемки вручную или в специальном ПО (например — CREDO DAT). Также необходимо всегда проверять допуски и среднеквадратические ошибки при измерении длин, углов и превышений. Все формулы и допустимые величины можно найти в Инструкции по обеспечению маркшейдерских работ или в статье на нашем сайте.

Источник

Способы производства маркшейдерских съемочных работ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА (ВНИМИ)

ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОИЗВОДСТВУ МАРКШЕЙДЕРСКИХ РАБОТ

УТВЕРЖДЕНА Госгортехнадзором СССР 20 февраля 1985 г.

Изложены технические требования и указания по построению маркшейдерских опорных и съемочных сетей; съемке горных выработок при открытом и подземном способах разработки; маркшейдерским работам при строительстве (реконструкции) предприятий по добыче полезных ископаемых, монтаже и эксплуатации подъемно-транспортного оборудования; составлению и ведению маркшейдерской документации.

С выходом в свет настоящей Инструкции действие Технической инструкции по производству маркшейдерских работ, утвержденной Госгортехнадзором СССР 10 марта 1970 г., прекращается.

Инструкция обязательна для всех министерств, ведомств, предприятий, организаций и учреждений, осуществляющих проектирование и строительство предприятий по добыче твердых полезных ископаемых и нефти шахтным способом, разработку и доразведку месторождений указанных полезных ископаемых, а также проектирование, строительство и эксплуатацию подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых, или пользующихся недрами в иных целях.

Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года предусматривается дальнейшее развитие отраслей топливно-энергетического комплекса, расширение рудной и минерально-сырьевой базы страны. Промышленное освоение месторождений во все более сложных горно-геологических условиях повышает ответственность маркшейдерской службы за безопасность ведения горных работ, рациональную разработку месторождений, эффективность эксплуатации высокопроизводительных горных машин и механизированных комплексов. В связи с этим возникла необходимость внедрения современных технологий маркшейдерских работ на основе использования высокопроизводительной измерительной и вычислительной техники.

В настоящую Инструкцию включены новые, переработанные и дополненные положения по маркшейдерскому обеспечению открытых и подземных разработок, строительства и реконструкции горных предприятий. Впервые изложены требования к выполнению аэрофотограмметрических методов съемки открытых разработок, к развитию и реконструкции подземных маркшейдерских опорных сетей, к технологии их автоматизированной математической обработки на ЭВМ, к маркшейдерским работам при строительстве и эксплуатации шахтных стволов, оснащенных гибкой армировкой; изложены требования к вычислительной и графической маркшейдерской документации с учетом использования ЭВМ и новых картографических материалов. Нормы точности на производство маркшейдерских работ установлены с учетом широкого применения гироскопических, лазерных и электронно-оптических приборов.

Положения Инструкции приведены в соответствие с нормативно-техническими документами Главного Управления геодезии и картографии при Совете Министров СССР.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Инструкция разработана с учетом Основ законодательства Союза ССР и союзных республик о недрах, Типового положения о ведомственной маркшейдерской службе, утвержденного Советом Министров СССР постановлением N 1040 от 27.10.81 г., действующих правил безопасности и правил технической эксплуатации при разработке месторождений полезных ископаемых, действующих ГОСТов и СНиПов.

1.2. Инструкция устанавливает технические требования на следующие виды маркшейдерских работ: построение маркшейдерских опорных и съемочных сетей на земной поверхности; съемку открытых горных разработок аэрофотограмметрическим и наземными способами; ориентирование, центрирование и построение подземных маркшейдерских опорных и съемочных сетей; съемку подземных горных выработок; маркшейдерское обеспечение строительства технологических комплексов на шахтной поверхности, сооружения шахтных стволов и монтажа подъемных установок (одноканатных, многоканатных, с жесткой и гибкой армировкой); обеспечение проходки горных выработок по заданному направлению и встречными забоями; обработку на ЭВМ маркшейдерских измерений. Инструкция устанавливает состав, содержание и масштабы чертежей горной графической маркшейдерской документации.

1.3. Маркшейдерские работы при подсчете запасов, учете потерь и разубоживания полезных ископаемых, наблюдениях за деформациями земной поверхности, зданий и сооружений на подрабатываемых территориях, при наблюдениях за устойчивостью бортов карьеров, отвалов, гидроотвалов, шламо- и хвостохранилищ, при охране земной поверхности, зданий, сооружений, природных и других объектов от вредного влияния горных работ, а также маркшейдерские работы на рудниках с геотехнологическими способами добычи регламентируются специальными межотраслевыми и отраслевыми нормативными документами, утвержденными или согласованными с Госгортехнадзором СССР.

1.4. Для выполнения маркшейдерских работ предприятие по добыче полезных ископаемых* обязано иметь в своем составе маркшейдерскую службу. На руководителя предприятия возлагается ответственность за укомплектование маркшейдерской службы необходимым штатом инженерно-технических работников и рабочих, обеспечение ее специально оборудованными помещениями, автотранспортом, инструментами, приборами и материалами.

* В дальнейшем в настоящей инструкции употребляется термин «горное предприятие», под которым понимается действующая или строящаяся шахта, рудник, карьер, разрез, прииск и другие производственные единицы производственного объединения, комбината, треста, завода и других звеньев промышленности.

Штат маркшейдерской службы устанавливают исходя из необходимости своевременного выполнения всего комплекса маркшейдерских работ, предусмотренных типовым (отраслевым) положением о маркшейдерской службе, настоящей инструкцией и другими нормативными документами, относящимися к маркшейдерской службе; учитывают вид полезного ископаемого, геологическое строение месторождения, горнотехнические факторы, объемы и технологию ведения горных, горнопроходческих, строительно-монтажных и строительных работ, а при открытых способах разработки — климатические условия региона.

Требования к помещениям маркшейдерской службы приведены в приложении 1, примерный перечень необходимых инструментов и приборов — в приложении 2, методика определения числа работников маркшейдерской службы — в приложении 3.

1.5. Отдельные виды маркшейдерских работ могут выполняться сторонними специализированными организациями. Проект на эти работы согласовывается с главным маркшейдером предприятия-заказчика, который осуществляет приемку работ. Заказчику передается технический отчет о выполненных работах и материалы:

при построении маркшейдерских опорных геодезических ceтeй на земной пoвepxнocти — каталоги координат и высот пунктов;

при построении подземных маркшейдерских опорных сетей — журналы измерений, ведомости вычислений (первая рука), каталоги координат и высот пунктов;

при съемке земной поверхности — дубликаты планов поверхности, каталоги координат и высот пунктов;

при съемке промышленной площадки и горных выработок — журналы измерений, ведомости вычислений (первая рука) и оригиналы планов.

При выполнении других видов маркшейдерских работ перечень передаваемых заказчику материалов устанавливается по согласованию.

1.6. Работы по построению маркшейдерских опорных геодезических сетей и топографической съемке земной поверхности выполняют в порядке, установленном Главным управлением геодезии и картографии при Совете Министров CCCP (ГУГК).

Разрешение Госгеонадзора ГУГК не требуется на производство следующих топографо-геодезических работ, выполняемых на строительных площадках и территории действующих предприятий:

различного рода разбивки, периодические съемки и другие виды геодезическо-маркшейдерских измерений с целью контроля за правильностью производства строительно-монтажных и горных работ в соответствии с проектами;

съемки для отражения на планах текущих изменений, для определения объемов земляных работ, для реконструкции железнодорожных путей и автомобильных дорог и обеспечения других текущих работ;

наблюдения за деформацией земной поверхности в районах горных разработок, наблюдения за осадкой зданий и сооружений в процессе их строительства и эксплуатации.

1.7. Топографо-геодезические работы при инженерных изысканиях для проектирования и строительства горных предприятий, а также при производстве строительно-монтажных работ выполняют, соблюдая требования общеобязательных нормативных актов ГУГК и Госстроя СССР.

1.8. Топографическую съемку земной поверхности и съемку горных выработок в пределах бассейна, горнопромышленного района или отдельного месторождения выполняют в одной и той же системе координат и высот. Систему координат и высот устанавливает территориальная инспекция Госгеонадзора ГУГК.

1.9. В проектах на все виды строительства на территории производственно-хозяйственной деятельности горного предприятия должны предусматриваться топографо-геодезические и маркшейдерские работы, необходимые для обеспечения строительства, реконструкции маркшейдерской опорной геодезической сети или восстановления утраченных пунктов опорной и разбивочной сетей, обновления планов земной поверхности в процессе строительства или после его завершения, съемки горных выработок и составления горной графической документации перед сдачей шахты (горизонта) в эксплуатацию.

1.10. Все маркшейдерские работы должны производиться с контролем. Инструменты и приборы, используемые при производстве измерений, исследуют и проверяют с целью установления их пригодности для выполнения работ, соблюдая требования инструкций по эксплуатации приборов, инструкций ГУГК и настоящей Инструкции.

При выполнении вычислений на ЭВМ используют программы, принятые в фонды алгоритмов и программ или рекомендованные для использования в порядке, установленном министерством или ведомством.

1.11. При совместной разработке месторождения открытым и подземным способами маркшейдерские работы в зоне опасного влияния горных разработок должны выполняться по проекту, утвержденному вышестоящей (вышестоящими) организацией и согласованному с органами Госгортехнадзора СССР. В проекте предусматривают порядок маркшейдерского контроля за безопасным ведением горных работ, устанавливают единые сроки пополнения планов открытых и подземных горных выработок и единый масштаб съемки земной поверхности и горных выработок.

1.12. Горное предприятие должно иметь «Книгу маркшейдерских указаний», в которую главный (старший)* и участковые маркшейдеры записывают выявленные отклонения от проекта ведения горных работ и необходимые предупреждения по вопросам, входящим в компетенцию маркшейдерской службы. Форму Книги и порядок ее ведения устанавливает отраслевое министерство (ведомство).

* Далее везде «главный».

1.13. Маркшейдерская служба горного предприятия обязана вести журнал учета состояния маркшейдерской опорной геодезической сети и картограммы соответствия топографических планов современному состоянию местности.

1.14. Контроль за своевременным выполнением и качеством маркшейдерских работ возлагается на маркшейдерскую службу вышестоящей организации.

1.15. Государственный надзор и контроль за соблюдением правил выполнения маркшейдерских работ при разработке месторождений полезных ископаемых и при использовании отработанных горных выработок и естественных подземных полостей в народном хозяйстве осуществляют органы Госгортехнадзора СССР. Государственный контроль за выполнением топографо-геодезических работ осуществляют территориальные инспекции Госгеонадзора ГУГК.

1.16. Маркшейдерские работы должны выполняться с соблюдением правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых.

РАБОТЫ НА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

2. МАРКШЕЙДЕРСКИЕ ОПОРНЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ

2.1. В качестве исходных пунктов для построения маркшейдерской опорной геодезической сети служат пункты государственной геодезической сети и сетей сгущения. Классификация государственной геодезической сети, геодезических сетей сгущения и основные технические требования к их построению приведены в приложении 4.

2.2. Маркшейдерскую опорную геодезическую сеть на территории производственно-хозяйственной деятельности горного предприятия создают методами триангуляции 1 и 2 разрядов, нивелированием III и IV классов в соответствии с требованиями действующих инструкций ГУГК: «Инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500», «Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов».

2.3. Для съемки городских (поселковых) территорий и территорий производственно-хозяйственной деятельности горных предприятий, в том числе промышленных площадок, плотность плановой опорной сети всех классов и разрядов должна быть в застроенной части не менее четырех пунктов на 1 км , в незастроенной части — не менее одного пункта на 1 км .

Плотность высотной опорной сети должна быть: при съемке в масштабе 1:5000 — не менее одного репера на 10-15 км , при съемке в масштабе 1:2000 незастроенных территорий — не менее одного репера на 5-7 км , застроенных и подлежащих застройке территорий — не менее одного репера на 5 км .

2.4. Для съемки горных выработок карьеров пункты маркшейдерской опорной геодезической сети располагают, как правило, на бортах карьера или в непосредственной близости от них. Необходимое количество пунктов определяют с учетом перспективы развития горных работ, размеров и глубины карьера, возможности использования их в качестве исходных для определения пунктов съемочной сети карьера.

2.5. Для обеспечения съемки открытых разработок россыпных месторождений маркшейдерские опорные геодезические сети создают, как правило, в период детальной разведки, исходя из требований, предъявляемых к съемке земной поверхности в масштабе 1:2000. При длине россыпи не более 7 км опорную сеть создают в виде полигонометрии 4 класса или триангуляции 1 и 2 разрядов. При большей протяженности россыпи создают сети триангуляции не ниже 4 класса. Длины сторон треугольников и полигонометрических ходов, расположенных вдоль россыпи, следует принимать равными 1,5-2,0 км. Высоты пунктов маркшейдерской опорной геодезической сети, расположенных в непосредственной близости от месторождения, определяют, как правило, нивелированием с точностью не ниже IV класса.

2.6. Для ориентирования и центрирования подземных маркшейдерских опорных сетей в качестве подходных пунктов используют пункты триангуляции (полигонометрии) 1 разряда или опорных сетей более высокого класса точности. Подходные пункты располагают не далее 300 м от устьев шахтных стволов. Подходной пункт и не менее двух смежных с ним пунктов опорной сети закрепляют постоянными центрами.

На промышленной площадке шахты должно быть не менее трех реперов; кроме того, в надшахтном здании, в непосредственной близости от устья ствола, должно быть два стенных репера. Высоты реперов определяют нивелированием с точностью не ниже IV класса.

2.7. Пункты маркшейдерской опорной геодезической сети, используемые в качестве исходных для определения опорных реперов профильных линий наблюдательных станций при наблюдениях за деформацией земной поверхности, за устойчивостью бортов карьеров, отвалов вскрышных пород, дамб обвалования и других сооружений гидроотвалов, шламо- и хвостохранилищ, должны располагаться в местах, обеспечивающих их устойчивость на период проведения наблюдений.

2.8. Пункты маркшейдерской опорной геодезической сети закрепляют центрами, рекомендованными для местных условий инструкциями ГУГК, а также ведомственными инструктивными и методическими указаниями.

На пунктах триангуляции 1 разряда должны быть установлены наружные геодезические знаки (как правило, простые пирамиды и сигналы). На пунктах триангуляции 2 разряда допускается устанавливать вехи.

2.9. При выполнении работ по созданию (реконструкции) маркшейдерской опорной геодезической сети сторонними организациями места закладки центров и реперов согласовывают с главным маркшейдером горного предприятия. Пункты маркшейдерской опорной геодезической сети, расположенные на территории производственно-хозяйственной деятельности горного предприятия, сдают для наблюдения за сохранностью горному предприятию в порядке, предусмотренном «Инструкцией об охране геодезических пунктов» ГУГК.

Акты о приемке геодезических пунктов подписывает руководитель маркшейдерской службы горного предприятия.

3. СЪЕМОЧНЫЕ РАБОТЫ

3.1. Общие требования к топографической съемке земной поверхности

3.1.1. При топографической съемке земной поверхности территории производственно-хозяйственной деятельности горного предприятия соблюдают требования «Инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500» ГУГК и настоящей Инструкции.

3.1.2. Для проектирования горных предприятий устанавливаются следующие масштабы съемки земной поверхности:

1:5000 с сечением рельефа через 1,0 или 2,0 м для составления проектов горных предприятий и обогатительных фабрик;

1:2000 с сечением рельефа через 0,5 или 1,0 м (при горном и предгорном рельефе — через 2,0 м) для составления проектов детальной планировки и застройки территорий производственно-хозяйственной деятельности горных предприятий; для составления проектов линейных сооружений;

1:1000 с сечением рельефа через 0,5 или 1,0 м для составления рабочих чертежей объектов строительства и вертикальной планировки территории горных предприятий и обогатительных фабрик.

3.1.3. Исполнительные съемки по окончании строительства (реконструкции) горных предприятий и съемки для обеспечения разработки месторождений полезных ископаемых выполняют в масштабах:

1:5000 с сечением рельефа через 1,0 или 2,0 м для горных предприятий, имеющих шахтное (карьерное) поле размером по простиранию более 2 км и расположенных на незастроенных территориях с равнинным или всхолмленным рельефом местности, бедной контурами, при отсутствии объектов, подлежащих охране от вредного влияния горных разработок;

1:2000 с сечением рельефа через 0,5 или 1,0 м (при горном и предгорном рельефе — через 2,0 м) для горных предприятий с размером шахтного (карьерного) поля по простиранию до 2 км; для застроенной части территории производственно-хозяйственной деятельности или незастроенной территории, насыщенной контурами; при наличии объектов, подлежащих охране от вредного влияния горных разработок;

1:1000 с сечением рельефа через 0,5 м (при горном и предгорном рельефе через 1,0 м) для горных предприятий, разрабатывающих месторождения сложного геологического строения, с невыдержанными элементами залегания и неравномерным распределением содержания полезных ископаемых; для промышленных площадок и железнодорожных станций горных предприятий.

Источник