Способы съемки горных работ

Гранит и камень

Съемка подробностей на открытых разработках

Съемка подробностей

К подробностям открытых разработок, подлежащих съемке, относят:

• рельеф и ситуация земной поверхности;
• верхние и нижние бровки и вскрышных и добычных уступов и неровности на бермах и откосах уступов;
• постоянные и временные отвалы пород и склады полезного ископаемого;
• устья горных и разведочных выработок;
• естественные обнажения и контакты горных пород и полезного ископаемого;
• тектонические нарушения и т. д.

Съемку подробностей открытых разработок в основном производят теми же способами, которые применяют при топографических съемках.

Способ перпендикуляров (ординат)

Сущность этого способа заключается в том, что из отдельных характерных точек снимаемого объекта на стороны съемочного обоснования опускаются перпендикуляры. Измеряются расстояния от опорных пунктов до основания перпендикуляров и длина перпендикуляров.
Измеренных данных достаточно для нанесения на план снимаемого объекта.

При съемке верхней и нижней бровок уступа карьера (рис. 10) используют пункты опорной сети на уступах — вершины теодолитного хода или пункты, определенные засечками. Для того, чтобы заснять положение верхней бровки уступа, выбирают наиболее характерные точки 1, 2, 3 и т. д. контура бровки уступа, из этих точек при помощи эккера (прибор, употребляемый топографами для того, чтобы разбивать на земле прямые, пересекающиеся между собой под углами в 90° или 45°) опускают перпендикуляры на прямую АБ. Расстояние l_i от опорного пункта А (или Б) до основания перпендикуляров и длины d_i измеряются рулеткой, значения их записываются в полевом журнале и абрисе съемки. Нижняя кромка уступа снимается аналогично, но с использованием опорных пунктов, расположенных на нижнем уступе.

Если снимаемые объекты значительно удалены от линии АБ опорной сети, то для съемки их способом ординат вблизи этих объектов на местности намечают дополнительную линию, положение которой определяется относительно основной линии АБ.

При создании заполняющей опорной сети в виде эксплуатационной сетки, съемка подробностей в каждом квадрате производится способом перпендикуляров, как это показано на рис. 11. В этом случае положение верхней бровки уступа, определяемого точками 1, 2, 3, 4, 5, получится промером расстояний А-1 и Б-5 на сторонах квадрата и перпендикуляров d_i от стороны АБ квадрата до точек 2, 3, 4.

Аналогичным образом на нижнем уступе, где восстановлено положение пунктов В и Г квадрата, определяется положение нижней бровки уступа и других подробностей.

Полярный способ

Этот способ широко применяется при тахеометрической мензуальной съемках местности. Положение, например, точки 1 снимаемого контура (рис. 12) определяется относительно опорного пункта и исходной стороны полярными координатами: углом b и расстоянием А — 1 = l.
Опорными пунктами могут быть пункты аналитической сети, полигонных ходов, эксплуатационной сетки и т. д.

На рис.12 приведена схема съемки подробностей двух уступов карьера. На верхнем уступе с пунктов А и Б теодолитного хода производится съемка бровок верхнего уступа. Положение точек 1, 2, 3, . 10, фиксирующих контуры бровок уступа, определяется измерением в пунктах А и В углов теодолитом и расстояний до точек контура дальномером.

Аналогично на нижележащем уступе с пунктов С и К производится определение положения точек 1, 2, 3. 7, обозначающих бровки второго уступа.
При съемке подробностей полярным способом ведется полевой журнал тахеометрической съемки и составляется подробный абрис съемки подробностей.
Камеральная обработка результатов съемки подробностей полярным способом производится так же, как и при тахеометрической съемке.

Профильный способ съемки.

Съемка подробностей на основе предварительно разбитых и закрепленных на местности профильных линий является специальным видом съемки, применяемым в тех случаях, когда нельзя использовать другие способы съемок открытых разработок, например при высоких крутых бортах и отсутствии уступов карьера.

Сущность способа состоит в том, что в створах профильных линий определяют положение и отметки точек поверхности бортов и подошвы карьера. Затем эти точки наносят на план; горизонтали поверхности карьера и разрезы по профильным линиям представляют графическую документацию, позволяющую определить форму и объем карьера на момент съемки.
Если карьер неглубокий, то в створе каждой профильной линии в характерных точках а, б, в, и т. д. последовательно ставится веха (рис. 8). Теодолитом, установленным в вершине полигона или в какой-либо точке М, расположенной на профильной линии, измеряют горизонтальные углы b между постоянным на станции направлением, например М-3, и лучом визирования на веху. Измеряют также углы наклона.

Затем определяют на плане положение пикетных точек в створе линии и вычисляют отметки этих точек.

Поскольку известны координаты точек М и 3 (рис. 8), то для определения положения точек а, б, в, и т. д. достаточно построить на плане в точке М измеренные значения горизонтальных углов b_i. Пересечение сторон этих углов с профильной линией 3-3 определит положение искомых точек а, б, в на плане. По известной отметке точки М, измеренным углам наклона и полученным на плане горизонтальным проложениям линий М-а, М-б и т. д. определяют отметки пикетных точек, как это делается при мензуальной съемке.
Положение пикетных точек а, б, в . в створе линии 3-3 может быть получено путем вычисления сторон М-а, М-б и т. д. или координат точек а, б, в . например, решением прямых засечек, базисом которых для створа 3-3 будет являться сторона М-3, а углами — измеренные углы b_i и угол y, получаемый, как разность дирекционных углов базиса 3-М и профильной линии 3-3.

Получив таким образом положение пикетных точек на каждой профильной линии, строят изолинии поверхности карьера, а также вертикальные разрезы по каждому профилю. При глубоких карьерах, когда установка вех затруднительна, для определения положения пикетных точек применяют тонкий стальной трос с укрепленным на нем металлическим шаром.

Техника съемки при этом способе заключается в следующем.
На двух противоположных бровках карьера, например в пунктах А и Б (рис.9), соответствующих профильной линии 7-7, становятся два рабочих с ручными лебедками, на которые намотаны концы стального троса, перекинутого поперек карьера. Тонкий трос, с прикрепленным к нему шаром (диаметром 10 см) будет располагаться в створе линии 7-7′. По сигналу маркшейдера трос при помощи лебедки вместе с шаром, окрашенным в яркий (красный) цвет, медленно опускается по борту карьера;
в необходимых для наблюдений местах, например в точках а, б, в и т. д., шар останавливается и служит в качестве сигнала при визировании на него теодолитом из пункта Г.
При визировании инструментом из точки Г на шар от начального направления 4-Г измеряют горизонтальные углы b_i. Одновременно с этим измеряют вертикальные углы.

По измеренным величинам определяют положения пикетных точек на плане и вычисляют их отметки.
При съемках профильным способам нужно следить за тем, чтобы углы между профильными линиями и лучами визирования на пикетные точки не были меньше 25 o -30 o .

При построении профилей (вертикальных разрезов) на них должны быть показаны:

• земная поверхность;
• сетка высот и ординат;
• выработанные участки породы и полезного ископаемого за месяц (квартал, год);
• геологическое строение полезного ископаемого и вмещающих пород;
• разведочные и дренажные выработки и другие необходимые подробности.

Фотограмметрическая съемка

В некоторых случаях при производстве съемке подробностей и пополнительной съемки карьеров удобнее всего использовать наземную фотограмметрическую съемку.
Применение фототеодолитов удобно, когда приходится пополнять планы эпизодически и в короткий промежуток времени, при съемке сложных в топографическом плане участков, требующих значительного объема полевых работ, а также при небезопасных для маркшейдера работах.
Фотограмметрическая съемка выполняется фототеодолитами или фотограммерами с привязкой получаемых фотоснимков к опорным точкам на существующих планах.

Источник

Способы съемки горных работ

3.4. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ И ПРИНЦИПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ МАРКШЕЙДЕРСКИХ СЪЕМОК

Маркшейдерскими съемками принято считать совокупность измерений и вычислений, необходимых для составления планов горно-разведочных и горных работ. На практике различают пять основных видов маркшейдерских съемок:
Горшонтальные соединительные съемки. Они предназначены для передачи ориентирного направления (дирекционного угла) и координат X, Y с земной поверхности в горные выработки, что позволяет установить геометрическую связь сооружений поверхностного комплекса с подземными выработками.
Вертикальные соединительные съемки. Они предназначены для передачи с земной поверхности в горные выработки высотной отметки (координаты) Z, чем устанавливается геометрическая взаимосвязь высотных маркшейдерских съемок, выполненных на земной поверхности и в руднике.
Горизонтальные съемки. По результатам этих съемок строят маркшейдерские планы горных выработок. Выполняются они, как правило, методом теодолитной съемки.
Вертикальные съемки. Производятся для построения профилей горных выработок и горно-геологических разрезов (геометрическое и тригонометрическое нивелирование).

Горизонтально-вертикальные съемки. Они сочетают в себе горизонтальную и вертикальную съемки, применяются во второстепенных выработках, очистных забоях и т. п.
Комплекс работ, составляющих ту или иную маркшейдерскую съемку, обычно включает в себя полевые и камеральные работы.
При производстве полевых работ, объектами которых являются углы и расстояния, выполняют угловые и линейные измерения с помощью геодезических и маркшейдерских приборов. Результаты измерений заносят в полевые журналы и схематические чертежи, называемые абрисами.
При выполнении камеральных работ производят математическую обработку результатов измерений (определяют наиболее вероятные значения измеренных величин, оценивают их точность и др.) и составляют маркшейдерские чертежи (планы, разрезы и т. п.) с указанием на них условными знаками объектов разведки и разработки месторождений полезных ископаемых.
Для всех видов маркшейдерских съемок обязательно соблюдение следующих трех главных принципов их выполнения:
1- й принцип — «от общего к частному». Развитие маркшейдерских работ должно вестись от сетей высшего порядка к сетям низших порядков, что уменьшает объем накопления неизбежных погрешностей измерений и, следовательно, повышает точность маркшейдерских съемок.
2- й принцип — «обязательность контроля». Маркшейдерские съемки должны производиться с контролем правильности их выполнения (контроль измерений — повторные измерения, контроль вычислений — вычисления «в две руки» и др.; контроль построений — проверка по планам и разрезам по вычисленным значениям горизонтальных проложений и превышений и т. п.).
3- й принцип — «соответствие необходимой точности». Все измерения, вычисления и графические построения должны соответствовать необходимой точности работ. При недостаточной точности возникают значительные погрешности, а избыточная точность приводит к излишним затратам труда и, как следствие, к удорожанию работ.
Основным руководством при выполнении маркшейдерских работ служит утвержденная Госгортехнадзором «Инструкция по производству маркшейдерских работ», строгое соблюдение которой является законом для инженерно-технического персонала и работников маркшейдерской службы горных предприятий.

Источник

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