Особенности маркшейдерских работ при разработке рудных и россыпных месторождений открытым способом

Маркшейдерское обеспечение геологоразведочных и изыскательных работ

а) Основная задача – обеспечение геодезической и топографической основой. В период детальной разведки месторождения создают опорные сети с целью обоснования съемок и создают сети рабочего (съемочного) обоснования.

Съемочные сети строят в соответствии с требованиями, предъявляемыми к съемочным сетям на карьерах.

Пункты съемочной сети, как правило, размещают равномерно вдоль месторождения, за его границей. Не менее 1/3 пунктов закрепляют долговременными центрами. На каждом километре вдоль месторождения должно быть не менее 3-4 пунктов. Их располагают таким образом, чтобы расстояние от них наиболее удаленных точек при тахеометрической съемке горных выработок не превышало 200м.

В зависимости от характера местности съемочные сети создают в виде цепочек треугольников, геодезических засечек и теодолитных ходов. Длина теодолитных ходов не должна превышать 2км, а удаленность узловых точек от исходных пунктов – 1,5км.

Высоты пунктов съемочной сети определяют из ходов технического и тригонометрического нивелирования.

б) перенесение проекта разведочных работ в натуру (скважин, турфов, канав и т.д.)

вся получаемая геологическая документация должна позволять:

1. Выявить запасы дражного полигона.

2. Произвести оконтуривание промышленных полигонов.

3. Изучить условия залегания залежи (элементы залегания россыпи и плотика, горизонт стояния подземных вод в разное время года, мерзлотность, гранулометрический состав и т.д.)

4. Определить источники водоснабжения.

5. Составить комплект маркшейдерской документации (топографические планы, горно-геометрические графики: планы горных работ, разрезы, план изомощностей, изогипс плотика).

Перед оконтуриванием полигона на план наносят все разведочные данные и контуры запасов по категориям А, В, С. В этих контурах выделяют границы балансовых запасов с разбивкой по способу добычи. Поскольку разбивка ведется по разведочным линиям, основной способ подсчета – способ разрезов.

Соответственно этому маркшейдер выполняет:

а) развитие опорной сети и съемки в масштабах 1:1000-1:2000;

б) определение места расположения плотин, величину подтока;

в) проектирование, трассирование, вынос в натуру линейных сооружений;

г) составление эксплуатационного плана;

д) предохранение россыпи от глубокого сезонного промерзания.

Для составления проекта плотины необходимо: топографический план участка (1:2000), где нанесены все геологоразведочные данные и границы дражного полигона; профили по разведочным линиям с указанием глубины залежи и процентного содержания полезного компонента в россыпи.

Эксплуатационный план драги содержит: рельеф местности (h=0,5м); опорные пункты, разведочные выработки, места опробования; границы эксплуатационных участков; высотные отметки выработок и поверхности; ситуация.

Специфичность плана зависит от системы разработки, так как принятая система разработки определяют порядок введения очистного забоя. Системы классифицируются по направлению движения забоев относительно по залеганию залежи и по методам дражных работ:

а) системы с узким разрезом; б) системы с широким забоем;

в) системы разработки с поперечными ходами

Основными факторами, влияющими на выбор системы являются:

а) соответствие драги размерам и характеру месторождения;

б) ширина забоя драги;

в) механический состав пород;

г) конструкция драги;

д) система водоснабжения дражного разреза;

е) климатические условия.

Маркшейдерский учет работы драги состоит в определении: границ отработанной площади, глубины черпания, величины задирки плотика, мощности забоя, добытой и промытой горной массы за отчетный период (декаду, месяц, квартал).

Одновременно с этим определяют: отметку плотика россыпи, горизонта подтопа, полноту отработки промышленного полигона, а также полноту отработки вне контурных, но промышленных частей россыпи.

Учет работы драги требует проведения следующих операций:

1. прокладка рабочего обоснования;

2. съемка дражного забоя и измерение глубины черпания;

3. вынос в натуру контура драги и промышленного контура полигона;

4. подсчет объемов выработанной горной массы;

5. сравнение данных эксплуатация с данными разведки;

6. документация и учет, контроль за ведением горных работ.

Развитие рабочего обоснования проводится обычно летом из расчета на зиму; это в большинстве случаев теодолитные ходы.

Съемку разрабатываемой части полигона производят ежемесячно с целью определения объема горной массы, извлеченной за отчетный месяц, а также с целью контроля за полнотой извлечения полезного ископаемого и исполнением проекта. Ошибка определения объема вынутых на полигоне за месяц песков не должна превышать ±6%. Кроме пополнительной съемки горных выработок в конце промывочного сезона по мере необходимости производят съемку отвалов. Съемку горных выработок производят в масштабе 1:2000 или 1:1000.

Теодолитные ходы прокладывают с таким расчетом, чтобы при съемки дражного забоя не пользоваться висячими точками и брать пикетные точки на расстоянии более 100м.

Зная отметку уровня воды и глубину черпания, можно определить ряд отметок для плотика

Н₁=Н₀-h₁; Н₂=Н₀-h₂; Н_n=Н₀-h_n;

Эти отметки выносят на план и по ним проводят изогипсы плотика с сечением через 0,25-0,5м.

Средняя глубина драгирования (черпания) определяется как среднеарифметическая из всех замеров глубины, принятые в подсчет.

Для правильного ведения ходов драги выносят в натуру границы ходов драги. Кроме того, выносят в натуру и закрепляют столбами границы промышленного контура дражного полигона для того, чтобы драга не зашла в породы или, наоборот, не оставила в борту промышленные запасы.

Результаты маркшейдерской съемки наносят на план масштаба 1:1000, на котором измеряют планиметром отработанную площадь, считая, что в бортах и по забою отработка идет по вертикали.

Объем промытой горной массы может быть определен следующими способами:

а) вертикальных параллельных разрезов;

б) объемной палетки;

в) методом горизонтальных параллельных сечений.

Съемку дражных полигонов выполняют тахеометрическим способом, способом засечек, ординат. При тахеометрической съемке требования инструкции аналогичны требованиям инструкции к тахеометрической съемке на карьерах. При съемке бровок расстояния между пикетами не должно превышать 20м.

Границы забоев и бортов дражного полигона нащупываются при помощи реек с лодки или трапа драги. Замер глубины может быть произведен непосредственным способом или физическими методами. Непосредственный способ основан на измерении с носовой части подтопа нивелирной рейкой, проградуированным шестом, трубой, а при больших глубинах – рулеткой с грузом глубин относительно уровня воды. Отчеты округляют до дециметров.

Абсолютные отметки уровня подтопа колеблются, поэтому маркшейдер определяет их ежедневно с помощью водомерных реек, которые привязаны к высотной опорной сети. Физические способы измерений базируются на использовании ультразвуковых эхолотов.

Основные принципы звуколокации – определение времени Т прохождения звука в прямом и обратном направлениях при известной скорости его распространения. При помощи звуколокации устанавливают глубину черпания, конфигурацию работ драги, полноту отработки россыпи, структуру данных отложений. Звуколокационная съемка может вестись как с лодки по профильным линиям, так и с понтона драги. Промежуточные точки по створным линиям, положение которых закреплено кольями на бортах разреза, обозначаются поплавками.

Съемочные сети строят в соответствии с требованиями, предъявляемыми к обоснованию съемки карьеров в масштабе 1:2000.

Пункты съемочной сети размещают равномерно вдоль месторождения за его границей. Не менее одной трети пунктов закрепляют долговременными центрами. На каждом километре вдоль месторождения размещают не менее 3-4 пунктов. При дражном способе разработки с затоплением полигона пункты размещают с расчетом выполнения требований к тахеометрической съемке.

В зависимости от характера местности съемочные сети создают в виде цепочек треугольников, геодезических засечек и теодолитных ходов. Длину теодолитных ходов принимают не более 2 км, а удаленность узловых точек от исходных пунктов - 1,5 км.

Высоты пунктов съемочной сети определяют техническим или тригонометрическим нивелированием.

Топографическую съемку земной поверхности выполняют к моменту завершения детальной разведки россыпей в масштабе 1:2000 с сечением рельефа через 1 или 2 м. На месторождениях с плавными формами рельефа земной поверхности, простым геологическим строением россыпи и выдержанным содержанием полезного ископаемого допускается выполнять съемку в масштабе 1:5000 с сечением рельефа через 1 или 2 м с последующим увеличением планов до масштаба 1:2000.

Съемку горных выработок производят в масштабе 1:2000.

Если площадь разрабатываемой за месяц части россыпи не превышает 3000 м, съемку выполняют в масштабе 1:1000 на основе пунктов съемочной сети, отвечающей требованиям съемки в масштабе 1:2000.

В зависимости от способа разработки, размеров и формы выработанного пространства для съемки горных выработок применяют следующие способы: нивелирования площади, тахеометрический, наземный стереофотограмметрический, профильных линий и ультразвуковой локации (подводной части горных выработок).

Объектами съемки при открытой разработке россыпей являются:

рельеф и ситуация земной поверхности в пределах территории производственно-хозяйственной деятельности прииска;

отвалы торфов, галей и эфелей;

контуры бьефа, рельеф берегов и дна; водотоки (для дражных разработок);

разведочные выработки (шурфы, скважины и т.п.);

траншеи, канавы, котлованы, дамбы, плотины, перемычки, дренажные выработки и сооружения;

бровки уступов и траншей;

поверхности плотика и кровля вынимаемых песков;

геологическая и гидрогеологическая ситуация;

осыпи, обрушения, оплывины и оползни.

В процессе разработки россыпи ежемесячно производят съемку разрабатываемой части в целях определения объема горной массы, извлеченной за отчетный месяц. Допустимая погрешность определения объема вынутых на полигоне за месяц пород не превышает 6 %.

Отвалы снимают ежегодно к началу подсчета запасов и ежегодного составления планов развития горных работ, а также после отработки месторождения.

Съемку нивелированием площади применяют при бульдозерно-скреперном и экскаваторном способах разработки, при предварительном вскрытии торфов на россыпях, разрабатываемых дражным способом, когда выемку торфов или песков производят слоями, среднемесячная вынимаемая мощность которых не превышает 1,5 м.

До вскрытия торфов для каждого полигона составляют проект съемки (проект производства маркшейдерских работ), в соответствии с которым определяют координаты и высоты основных пунктов прямоугольной сетки.

Прямоугольную сетку ориентируют вдоль россыпи, а при невыдержанном направлении - по осям координат.

При разбивке прямоугольной сетки вершины основных прямоугольников закрепляют так, чтобы обеспечивать их сохранность до конца разработки полигонов. Длину сторон основных прямоугольников сетки принимают кратной длине наименьшей стороны. Вершины основных прямоугольников определяют как пункты съемочной сети.

Исходные реперы для нивелирования площади распологают вдоль разрабатываемой части россыпи не реже чем через 0,5 км.

В начале каждого промывочного сезона нивелированием IV класса определяют или проверяют высоты всех исходных реперов, предназначенных для нивелирования площади.

Для нивелирования площади определяют оптимальный размер наименьших сторон прямоугольной сетки. До принятых размеров сторон сетка сгущается при каждом нивелировании площади.

Высоты переходных точек определяют из нивелирования IV класса, а при мощности слоя более 1,5 м - из технического нивелирования. Невязка хода в последнем случае допускается не более 3 см.

Нивелирование площади производят с соблюдением следующих требований:

отсчеты по рейке, установленной на исходном репере или переходной точке, берут дважды - в начале и в конце работы на станции; разность двух отсчетов допускается не более 8 мм;

расстояния от нивелира до рейки допускаются не более 250 м;

высота горизонта инструмента, отсчеты по рейкам округляют до сантиметров, высоты пикетов - до дециметров.

Съемку границ выработанного за месяц участка полигона выполняют методом тахеометрической или ординатной съемки от вершин прямоугольной сетки. Для определения средних расстояний транспортирования торфов, перемещаемых во внешний отвал, одновременно с нивелированием площади выполняют съемку характерных сечений отвала.

Тахеометрическую съемку применяют при экскаваторном, гидравлическом, дражном, а также при бульдозерно-скреперном способах разработки, когда среднее значение мощности вынимаемого за месяц слоя превышает 1,5 м. Съемку выполняют с пунктов опорной и съемочной сетей.

Допускается сгущение съемочной сети проложением теодолитных ходов с числом сторон не более трех. Общая длина хода допускается не более 0,5 км.

При углах наклона линий хода до 2° длины сторон измеряют по нитяному даль номеру. Длина такого хода не должна превышать 0,3 км. Высоты пунктов хода определяют тригонометрическим нивелированием в прямом и обратном направлениях.

При тахеометрической съемке пикеты выбирают в характерных местах поверхности слоя, но не реже чем через 40 м. При съемке бровок и откосов пикеты определяют вдоль верхней и нижней бровок не реже чем через 20 м. При сложной и невыдержанной форме откоса снимают характерные точки на откосе. Вычисленные высоты пикетов округляют до дециметров.

Если для съемки россыпи используют электронный тахеометр, ограничения на мощность вынимаемого слоя и длины хода не применяют

При съемке дражного разреза за нижнюю бровку откоса принимают проекцию на горизонтальную плоскость следа движения центра нижнего черпачного барабана при доработке забоя.

Положение нижнего черпачного барабана определяют тахеометром с помощью проектирующей дальномерной рейки или дражной палетки. Расстояние между пикетами по контуру дна разреза не должно превышать 10 м.

Если надводный борт дражного разреза длительное время сохраняет свою форму, допускается съемка откосов только по их верхней бровке.

При дражном способе разработки для определения мощности вынутого слоя измеряют глубину черпания. Измерения ведут от уровня воды с помощью наметки или лота, а также с помощью звуколокатора или автоматических глубиномеров; отсчеты округляют до дециметров. Для вычисления высот характерных точек дна дражного разреза и составления профилей определяют высоты уровня воды с помощью водомерной рейки или нивелированием. Высоту уровня воды определяют в начале и в конце промера глубин.

Способ профильных линий применяют на россыпях при большой мощности вынимаемого слоя, если откосы и подошва имеют сложные поверхности, а также при разработке россыпи уступами.

До начала разработки по ширине полигона разбивают профильные линии, концы которых закрепляют за границами разработки и обозначают сторожками или вехами. Расстояния между профильными линиями устанавливают в зависимости от сложности подлежащего съемке объекта, но не более 25 м. Координаты закрепленных точек профильных линий определяют полярным способом с пунктов съемочной сети. Положение характерных точек вдоль профильных линий определяют методами тахеометрической съемки, при этом рейку в створе устанавливают визуально. Расстояние между пикетами вдоль профильной линии допускается не более 25 м.

Маркшейдерское обслуживание буровых работ включает:

перенесение в натуру проектного положения контрольных скважин и шурфов, предназначенных для уточнения мощности мерзлых торфов, подлежащих рыхлению взрывом, а также разбивку в натуре взрывных скважин;

перенесение в натуру проектного положения скважин, предназначенных для гидроиглового оттаивания мерзлых пород, а также разбивку трасс канав при дренажно-фильтрационном способе оттаивания;

выборочную проверку расстояний между рядами скважин и скважинами в ряду, глубины скважин на различных участках полигона.

Перенесение в натуру проектного положения скважин осуществляют на основе проектных чертежей от пунктов съемочной сети, а также от четких контурных точек. В натуру переносят только те скважины, которые ограничивают участок, подлежащий рыхлению или оттаиванию.

 

Билет № 18