Методические указания и контрольная работа

Геодезия и маркшейдерское

Дело

Методические указания и контрольная работа

для студентов специальности 130403 (130403у)

«Открытые горные работы» заочной формы обучения

Красноярск 2007

УДК 528:622,1

Печатается по решению Редакционно-издательского совета

Геодезия и маркшейдерское дело: метод, указания и контрольная работа для студентов специальности 130403 (130403у) «Открытые горные работы» заоч­ной формы обучения / сост. Ю. Л. Юнаков, О. И. Лягина, О. Ю. Звирбуль. - Крас­ноярск: Сибирский федеральный ун-т; Ин-т цв. металлов и золота, 2007. - 60 с.

Изложены основные требования к содержанию и оформлению контроль­ных заданий. Приведен порядок выполнения работ в соответствии с методами, изучаемыми в теоретической части курса «Геодезия и маркшейдерское дело».

Учебно-методическое издание

Геодезия

И маркшейдерское

Дело

Методические указания и контрольная работа

для студентов специальности 130403 (130403у)

«Открытые горные работы» заочной формы обучения

Составители: Юнаков Юрий Леонидович, Лягина Ольга Ивановна Звирбуль Ольга Юрьевна

Редактор И.И. Байкина

Компьютерная верстка Я. Л. Манченкова

Подписано в печать 17.10.07. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать ризографическая. Усл. печ. л. 3,49. Уч.-изд. л. 4,0. Тираж 100 экз.

Сибирский федеральный ун-т;

Институт цветных металлов и золота

660025, г. Красноярск, ул. Вавилова, 66а

Отпечатано на участке множительной техники

Института цветных металлов и золота СФУ

660025, г. Красноярск, ул. Вавилова, 66а

© Институт цветных металлов и золота СФУ, 2007

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Геодезия и маркшейдерское дело» является важным элементом подготовки горных инженеров.

В процессе изучения дисциплины студенты должны овладеть приемами работы с теодолитом, нивелиром и другими приборами, полу­чить навыки по самостоятельному ведению основных видов съемок на земной поверхности и в горных выработках, научиться читать графиче­ские материалы - топографические планы и планы горных работ, про­фили и разрезы, уметь получить при их помощи необходимые данные для вынесения проекта в натуру, а также наносить результаты съемок на планы, профили и разрезы.

Изучение студентами дисциплины «Геодезия и маркшейдерское дело» включает:

- самостоятельную проработку материала;

- выполнение контрольной работы;

- очные и заочные консультации;

- обзорные лекции и лабораторные занятия в период лабораторно-экзаменационной сессии.

Студент-заочник специальности 130403 (130403у) «Открытые гор­ные работы» по курсу «Геодезия и маркшейдерское дело» выполняет одну контрольную работу, которая содержит 5 заданий.

Контрольная работа вместе с пояснительной запиской представ­ляется в отдельной папке в деканат заочного факультета в сроки, уста­новленные графиком учебного процесса. Работу проверяет и оценивает преподаватель кафедры маркшейдерского дела, выделенный для работы со студентами-заочниками, и дает на нее письменную рецензию. При на­личии в работе ошибок или недоработок преподаватель рекомендует сту­денту внести соответствующие исправления либо выполнить работу заново.

Студент обязан выполнить контрольную работу и получить на нее положительную рецензию до начала лабораторно-экзаменационной сессии. На зачете (экзамене) студент предъявляет преподавателю за­чтенные контрольные работы с рецензиями и тетради с результатами выполнения лабораторных работ.

Для изучения указанной дисциплины рекомендуется следующая учебная литература:

1. Поклад, Г. Г. Геодезия [Текст]: учеб. для вузов / Г. Г. Поклад. -М.: Недра, 1988.-304 с.

2. Букринский, В. А. Основы геодезии и маркшейдерского дела [Текст]: учеб. для иностр. студентов / В. А. Букринский, Г. В. Орлов, Е. М. Самошкин; под ред. В. А. Букринского. - М.: Недра, 1989. - 382 с.

3. Борщ-Компониец, В. И. Основы геодезии и маркшейдерского дела [Текст]: учеб. для техникумов / В. И. Борщ-Компониец, В. Д. Федо­ров, М. В. Колесников. - М.: Недра,1981. - 304 с.

4. Федоров, В. Д. Основы геодезии и маркшейдерского дела [Текст]: учеб. для техникумов / В. Д. Федоров, Ю. В. Коробченко. - М.: Недра, 1985.-255 с.

5. Синанян, Р. Р. Маркшейдерское дело [Текст]: учеб. для вузов / Р. Р. Синанян. - М.: Недра, 1988. - 312 с.

6. Борщ-Компаниец, Б. И. Маркшейдерское дело [Текст]: учеб. для техникумов / Б. И. Борщ-Компаниец, А. М. Навитный, Г. М. Кныш. -М.: Недра, 1992.-447 с.

7. Маркшейдерские работы на карьерах и приисках [Текст]: справ. / В. Н. Попов, К. С Варковастов, В. Г. Столчнев [и др.]. - М.: Недра, 1989.-424 с.

 

8. Маркшейдерские работы на карьерах и приисках [Текст] / М. А. Перегудов, И. И. Пацаев, В. И. Борщ-Компаниец [и др.]. - М.: Не­дра, 1980.-366 с.

9. Маркшейдерское дело [Текст]: в 2 ч. / И. Н. Ушаков, Д. А. Каза-ковский, Г. А. Кротов [и др.]. - М.: Недра, 1989. - 311 с.

ПРОГРАММА

Раздел 1 Геодезия

1. Общие сведения по геодезии

Предмет и задачи геодезии. Роль геодезии в развитии народного хозяйства. Краткие сведения из истории развития.

2. Определение положения точек на земной поверхности
Понятия о форме и размерах Земли. Метод проекций в геодезии.

Влияние кривизны Земли на горизонтальные расстояния и высоты точек. Системы координат, применяемые в геодезии.

3. Ориентирование линий

Ориентирование линий по истинному и магнитному меридиану. Ориентирование линий относительно осевого меридиана. Румбы и таб­личные углы. Прямая и обратная геодезические задачи.

4. Масштабы. План и карта

Масштабы и их точность. Понятия о плане, карте, профиле. Но­менклатура карт и планов. Условные знаки карт и планов.

5. Рельеф местности и его изображение на топографических кар-­
тах и планах

Сущность изображения рельефа земной поверхности горизонта­лями. Основные формы рельефа. Свойства горизонталей. Проведение горизонталей по отметкам точек.

6. Элементы теории погрешностей измерений
Классификация погрешностей измерений. Свойства случайных

погрешностей. Среднее арифметические из результатов измерений. Сред­няя квадратическая, предельная и относительная погрешности. Средняя квадратическая погрешность функции измеренных величин.

7. Понятие об опорных сетях

Классификация геодезических опорных сетей. Методы построе­ния государственных геодезических сетей. Геодезические сети сгущения и съемочные сети.

8. Угловые измерения

Принцип измерения горизонтальных и вертикальных углов. Клас­сификация теодолитов. Устройство и поверки теодолита. Измерение го­ризонтальных и вертикальных углов.

9. Линейные измерения

Способы измерения длин линий. Механические мерные приборы. Компарирование мерных приборов. Свето- и радиодальномеры. Оптиче­ские дальномеры. Нитяной дальномер. Определение горизонтальных проекций наклонных расстояний при измерении длин дальномером.

10. Теодолитная съемка

Сущность теодолитной съемки, состав и порядок работ. Полевые работы: рекогносцировка и закрепление точек теодолитного хода, про­кладка теодолитных ходов на местности, привязка теодолитных ходов к пунктам геодезической опорной сети, съемка ситуации. Камеральные работы: обработка результатов измерений и построение плана теодолит­ной съемки.

11. Топографические съемки

Тахеометрическая съемка. Приборы, применяемые при тахеомет­рической съемке. Тригонометрическое нивелирование. Производство та­хеометрической съемки. Камеральные работы при тахеометрической съемке.

Понятие о мензульной съемке, наземной и аэрофотосъемке.

 

12. Геометрическое нивелирование

Сущность и способы геометрического нивелирования. Нивелиры и их классификация, нивелирные рейки. Устройство и поверки нивелира. Продольное инженерно-техническое нивелирование. Полевые работы. Камеральная обработка результатов продольного инженерно-техниче­ского нивелирования. Нивелирование поверхности.

Раздел 2 Маркшейдерское дело

1. Содержание, задачи и значение маркшейдерского дела
Краткие сведения из истории развития. Основные задачи марк­-
шейдерской службы на карьерах и приисках. Объекты съемок на откры-­
тых разработках.

2. Опорные и съемочные сети на карьерах

Маркшейдерские опорные сети. Способы создания плановых съе­мочных сетей. Определение высотных отметок пунктов съемочной сети.

3. Съемка подробностей на карьерах

Способы съемок: ординат (или перпендикуляров), тахеометриче­ская съемка, мензульная и стереофотограмметрическая съемки.

4. Маркшейдерское обеспечение процессов горных работ
Маркшейдерские работы при экскавации горных пород.

Марк­шейдерское обеспечение буровзрывных работ. Маркшейдерское обеспе­чение формирования породных отвалов. Маркшейдерские работы при рекультивации земель, нарушенных горными работами.

5. Маркшейдерский учет объемов вскрыши и добычи, состояния и
движения запасов, потерь и разубоживания

Способы подсчета объемов на карьерах: среднего арифметиче­ского, горизонтальных и вертикальных сечений, способ П.К. Соболев­ского. Учет добычных и вскрышных работ. Учет состояния и движения запасов. Классификация запасов по степени разведанности и изученно­сти и подготовленности к добыче. Норматив переходящих запасов. Учет количественных и качественных потерь. Классификация потерь.

6. Маркшейдерско-геодезические работы при строительстве и ре­
конструкции карьеров

Подготовительные работы и способы перенесения проектных данных в натуру: вынос горизонтального угла, проектной длины, точки с заданной отметкой, линии с заданным уклоном на местность. Верти­кальная планировка промышленной площадки. Перенесение в натуру ос­нований зданий и сооружений. Маркшейдерское обеспечение при строи-

тельстве транспортных коммуникаций, выездных и разрезных траншей и съездов, дренажных и водоотливных выработок.

7. Маркшейдерская документация

Первичная, вычислительная и графическая документация. Виды горных чертежей. Обязательная горная графическая документация.

8. Геометризация месторождений полезных ископаемых
Геометрия недр и геометризация месторождений. Виды и методы

геометризации недр. Проекции с числовыми отметками. Математиче­ские действия с поверхностями топографического порядка. Геометриза­ция формы, условий залегания и положения залежи в недрах. Геометри­зация качественных свойств полезного ископаемого. Значение геометри­зации недр для рациональной и безопасной разработки месторождений.

9. Подсчет запасов полезного ископаемого

Параметры подсчета запасов и их определение. Способы подсчета запасов.

10. Сдвижение горных пород

Основные причины и виды деформаций горных пород. Факторы, влияющие на устойчивость уступов, бортов карьеров и отвалов. Марк­шейдерские наблюдения за деформациями горных пород при открытых разработках. Устойчивость карьерных откосов, противооползневые ме­роприятия, искусственное укрепление массива горных пород.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Задание 1

Теодолитной съемки

Исходные данные

Для работы студенту выдается совмещенный топографический план земной поверхности и выхода пласта под наносы с гипсометрией пласта, на котором предлагается запроектировать траншею. Исходные данные по вариантам приведены в табл. 9. К ним относятся координаты х и у точки примыкания траншеи в карьере, дирекционный угол оси тран­шеи а, проектный уклон /, ширина траншеи по низу а и утлы ее откосов р.

Таблица 9

Для вариантов с 11 по 20 следует изменить значение дирекцион-ного угла оси траншеи на +5°, а для вариантов с 21 по 25 - изменить ши­рину дна траншеи на +1 м, а углы откоса траншеи на +2°.

2. Порядок выполнения

Сначала на листе чертежной бумаги строят координатную сетку со сторонами квадратов 10x10 см, используя выданный преподавателем план, переносят на чертеж горизонтали земной поверхности и изогипсы кровли пласта (рис. 18).

Наносят по координатам х, у точки примыкания траншеи в карье­ре, обозначив ее ПКО. Точка примыкания траншеи (ПКО) должна нахо­диться на изогипсе +270 м (рис. 18). В зависимости от варианта положе­ние этой точки на изогипсе будет изменяться.

По дирекционному углу а, отложенному в точке ПКО, наносят ось траншеи.

Затем на листе миллиметровой бумаги строят продольный про­филь по оси траншеи в масштабах: горизонтальном - 1:2000, вертикаль­ном - 1:200 (рис. 19), на профиле нужно изобразить сетку высот с интер­валом 2 м, профиль земной поверхности, точку примыкания траншеи ПК0 и профиль выездной траншеи с учетом рекомендуемого уклона i. Сетку высот выполняют синей тушью, проектный профиль выездной траншеи - красной.

В нижней части чертежа вычерчивают сетку профиля, где указы­ваются пикеты, фактические (черные) отметки земной поверхности, про­ектный уклон и проектные (красные) отметки. Графы - проектный уклон и проектные отметки - выполняют красным цветом.

Площади сечений измеряют планиметром, по формулам геомет­рии или палетками.

Результаты расчета сводятся в табл. 10.

Задание 5

Геодезия и маркшейдерское

Дело

Методические указания и контрольная работа

для студентов специальности 130403 (130403у)

«Открытые горные работы» заочной формы обучения

Красноярск 2007

УДК 528:622,1

Печатается по решению Редакционно-издательского совета

Геодезия и маркшейдерское дело: метод, указания и контрольная работа для студентов специальности 130403 (130403у) «Открытые горные работы» заоч­ной формы обучения / сост. Ю. Л. Юнаков, О. И. Лягина, О. Ю. Звирбуль. - Крас­ноярск: Сибирский федеральный ун-т; Ин-т цв. металлов и золота, 2007. - 60 с.

Изложены основные требования к содержанию и оформлению контроль­ных заданий. Приведен порядок выполнения работ в соответствии с методами, изучаемыми в теоретической части курса «Геодезия и маркшейдерское дело».

Учебно-методическое издание

Геодезия

И маркшейдерское

Дело

Методические указания и контрольная работа

для студентов специальности 130403 (130403у)

«Открытые горные работы» заочной формы обучения

Составители: Юнаков Юрий Леонидович, Лягина Ольга Ивановна Звирбуль Ольга Юрьевна

Редактор И.И. Байкина

Компьютерная верстка Я. Л. Манченкова

Подписано в печать 17.10.07. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать ризографическая. Усл. печ. л. 3,49. Уч.-изд. л. 4,0. Тираж 100 экз.

Сибирский федеральный ун-т;

Институт цветных металлов и золота

660025, г. Красноярск, ул. Вавилова, 66а

Отпечатано на участке множительной техники

Института цветных металлов и золота СФУ

660025, г. Красноярск, ул. Вавилова, 66а

© Институт цветных металлов и золота СФУ, 2007

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Геодезия и маркшейдерское дело» является важным элементом подготовки горных инженеров.

В процессе изучения дисциплины студенты должны овладеть приемами работы с теодолитом, нивелиром и другими приборами, полу­чить навыки по самостоятельному ведению основных видов съемок на земной поверхности и в горных выработках, научиться читать графиче­ские материалы - топографические планы и планы горных работ, про­фили и разрезы, уметь получить при их помощи необходимые данные для вынесения проекта в натуру, а также наносить результаты съемок на планы, профили и разрезы.

Изучение студентами дисциплины «Геодезия и маркшейдерское дело» включает:

- самостоятельную проработку материала;

- выполнение контрольной работы;

- очные и заочные консультации;

- обзорные лекции и лабораторные занятия в период лабораторно-экзаменационной сессии.

Студент-заочник специальности 130403 (130403у) «Открытые гор­ные работы» по курсу «Геодезия и маркшейдерское дело» выполняет одну контрольную работу, которая содержит 5 заданий.

Контрольная работа вместе с пояснительной запиской представ­ляется в отдельной папке в деканат заочного факультета в сроки, уста­новленные графиком учебного процесса. Работу проверяет и оценивает преподаватель кафедры маркшейдерского дела, выделенный для работы со студентами-заочниками, и дает на нее письменную рецензию. При на­личии в работе ошибок или недоработок преподаватель рекомендует сту­денту внести соответствующие исправления либо выполнить работу заново.

Студент обязан выполнить контрольную работу и получить на нее положительную рецензию до начала лабораторно-экзаменационной сессии. На зачете (экзамене) студент предъявляет преподавателю за­чтенные контрольные работы с рецензиями и тетради с результатами выполнения лабораторных работ.

Для изучения указанной дисциплины рекомендуется следующая учебная литература:

1. Поклад, Г. Г. Геодезия [Текст]: учеб. для вузов / Г. Г. Поклад. -М.: Недра, 1988.-304 с.

2. Букринский, В. А. Основы геодезии и маркшейдерского дела [Текст]: учеб. для иностр. студентов / В. А. Букринский, Г. В. Орлов, Е. М. Самошкин; под ред. В. А. Букринского. - М.: Недра, 1989. - 382 с.

3. Борщ-Компониец, В. И. Основы геодезии и маркшейдерского дела [Текст]: учеб. для техникумов / В. И. Борщ-Компониец, В. Д. Федо­ров, М. В. Колесников. - М.: Недра,1981. - 304 с.

4. Федоров, В. Д. Основы геодезии и маркшейдерского дела [Текст]: учеб. для техникумов / В. Д. Федоров, Ю. В. Коробченко. - М.: Недра, 1985.-255 с.

5. Синанян, Р. Р. Маркшейдерское дело [Текст]: учеб. для вузов / Р. Р. Синанян. - М.: Недра, 1988. - 312 с.

6. Борщ-Компаниец, Б. И. Маркшейдерское дело [Текст]: учеб. для техникумов / Б. И. Борщ-Компаниец, А. М. Навитный, Г. М. Кныш. -М.: Недра, 1992.-447 с.

7. Маркшейдерские работы на карьерах и приисках [Текст]: справ. / В. Н. Попов, К. С Варковастов, В. Г. Столчнев [и др.]. - М.: Недра, 1989.-424 с.

 

8. Маркшейдерские работы на карьерах и приисках [Текст] / М. А. Перегудов, И. И. Пацаев, В. И. Борщ-Компаниец [и др.]. - М.: Не­дра, 1980.-366 с.

9. Маркшейдерское дело [Текст]: в 2 ч. / И. Н. Ушаков, Д. А. Каза-ковский, Г. А. Кротов [и др.]. - М.: Недра, 1989. - 311 с.

ПРОГРАММА

Раздел 1 Геодезия

1. Общие сведения по геодезии

Предмет и задачи геодезии. Роль геодезии в развитии народного хозяйства. Краткие сведения из истории развития.

2. Определение положения точек на земной поверхности
Понятия о форме и размерах Земли. Метод проекций в геодезии.

Влияние кривизны Земли на горизонтальные расстояния и высоты точек. Системы координат, применяемые в геодезии.

3. Ориентирование линий

Ориентирование линий по истинному и магнитному меридиану. Ориентирование линий относительно осевого меридиана. Румбы и таб­личные углы. Прямая и обратная геодезические задачи.

4. Масштабы. План и карта

Масштабы и их точность. Понятия о плане, карте, профиле. Но­менклатура карт и планов. Условные знаки карт и планов.

5. Рельеф местности и его изображение на топографических кар-­
тах и планах

Сущность изображения рельефа земной поверхности горизонта­лями. Основные формы рельефа. Свойства горизонталей. Проведение горизонталей по отметкам точек.

6. Элементы теории погрешностей измерений
Классификация погрешностей измерений. Свойства случайных

погрешностей. Среднее арифметические из результатов измерений. Сред­няя квадратическая, предельная и относительная погрешности. Средняя квадратическая погрешность функции измеренных величин.

7. Понятие об опорных сетях

Классификация геодезических опорных сетей. Методы построе­ния государственных геодезических сетей. Геодезические сети сгущения и съемочные сети.

8. Угловые измерения

Принцип измерения горизонтальных и вертикальных углов. Клас­сификация теодолитов. Устройство и поверки теодолита. Измерение го­ризонтальных и вертикальных углов.

9. Линейные измерения

Способы измерения длин линий. Механические мерные приборы. Компарирование мерных приборов. Свето- и радиодальномеры. Оптиче­ские дальномеры. Нитяной дальномер. Определение горизонтальных проекций наклонных расстояний при измерении длин дальномером.

10. Теодолитная съемка

Сущность теодолитной съемки, состав и порядок работ. Полевые работы: рекогносцировка и закрепление точек теодолитного хода, про­кладка теодолитных ходов на местности, привязка теодолитных ходов к пунктам геодезической опорной сети, съемка ситуации. Камеральные работы: обработка результатов измерений и построение плана теодолит­ной съемки.

11. Топографические съемки

Тахеометрическая съемка. Приборы, применяемые при тахеомет­рической съемке. Тригонометрическое нивелирование. Производство та­хеометрической съемки. Камеральные работы при тахеометрической съемке.

Понятие о мензульной съемке, наземной и аэрофотосъемке.

 

12. Геометрическое нивелирование

Сущность и способы геометрического нивелирования. Нивелиры и их классификация, нивелирные рейки. Устройство и поверки нивелира. Продольное инженерно-техническое нивелирование. Полевые работы. Камеральная обработка результатов продольного инженерно-техниче­ского нивелирования. Нивелирование поверхности.

Раздел 2 Маркшейдерское дело

1. Содержание, задачи и значение маркшейдерского дела
Краткие сведения из истории развития. Основные задачи марк­-
шейдерской службы на карьерах и приисках. Объекты съемок на откры-­
тых разработках.

2. Опорные и съемочные сети на карьерах

Маркшейдерские опорные сети. Способы создания плановых съе­мочных сетей. Определение высотных отметок пунктов съемочной сети.

3. Съемка подробностей на карьерах

Способы съемок: ординат (или перпендикуляров), тахеометриче­ская съемка, мензульная и стереофотограмметрическая съемки.

4. Маркшейдерское обеспечение процессов горных работ
Маркшейдерские работы при экскавации горных пород.

Марк­шейдерское обеспечение буровзрывных работ. Маркшейдерское обеспе­чение формирования породных отвалов. Маркшейдерские работы при рекультивации земель, нарушенных горными работами.

5. Маркшейдерский учет объемов вскрыши и добычи, состояния и
движения запасов, потерь и разубоживания

Способы подсчета объемов на карьерах: среднего арифметиче­ского, горизонтальных и вертикальных сечений, способ П.К. Соболев­ского. Учет добычных и вскрышных работ. Учет состояния и движения запасов. Классификация запасов по степени разведанности и изученно­сти и подготовленности к добыче. Норматив переходящих запасов. Учет количественных и качественных потерь. Классификация потерь.

6. Маркшейдерско-геодезические работы при строительстве и ре­
конструкции карьеров

Подготовительные работы и способы перенесения проектных данных в натуру: вынос горизонтального угла, проектной длины, точки с заданной отметкой, линии с заданным уклоном на местность. Верти­кальная планировка промышленной площадки. Перенесение в натуру ос­нований зданий и сооружений. Маркшейдерское обеспечение при строи-

тельстве транспортных коммуникаций, выездных и разрезных траншей и съездов, дренажных и водоотливных выработок.

7. Маркшейдерская документация

Первичная, вычислительная и графическая документация. Виды горных чертежей. Обязательная горная графическая документация.

8. Геометризация месторождений полезных ископаемых
Геометрия недр и геометризация месторождений. Виды и методы

геометризации недр. Проекции с числовыми отметками. Математиче­ские действия с поверхностями топографического порядка. Геометриза­ция формы, условий залегания и положения залежи в недрах. Геометри­зация качественных свойств полезного ископаемого. Значение геометри­зации недр для рациональной и безопасной разработки месторождений.

9. Подсчет запасов полезного ископаемого

Параметры подсчета запасов и их определение. Способы подсчета запасов.

10. Сдвижение горных пород

Основные причины и виды деформаций горных пород. Факторы, влияющие на устойчивость уступов, бортов карьеров и отвалов. Марк­шейдерские наблюдения за деформациями горных пород при открытых разработках. Устойчивость карьерных откосов, противооползневые ме­роприятия, искусственное укрепление массива горных пород.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Задание 1