Маркшейдерская съемка подземных камер и пустот

Классификация подземных пустот. В результате разработки месторождений или под воздействием различных природных фак­торов в массиве горных пород образуются полости (камеры, пустоты), заполненные воздухом, газом, водой, рассолом, глини­стым раствором и т. д. С точки зрения маркшейдерской съемки образовавшиеся пустоты условно разделяются. на доступные и недоступные. К недоступным относятся такие пустоты, к стенкам которых невозможен, непосредственный доступ наблюдателя или этот доступ сопряжен с большой опасностью, хотя в отдельных случаях при этом возможно нахождение исполнителя в камере. Все остальные пустоты относятся к категории доступных. Марк­шейдерская съемка очистных забоев, представляющих собой до­ступные пустоты, рассмотрена ранее. Здесь остановимся на во­просах, связанных со съемками недоступных пустот.

В соответствии с характером съемочных работ недоступные пустоты можно разделить на три группы.

В пределах пустот первой группы возможно и до­пустимо нахождение маркшейдера с инструментом. К точности съемок предъявляются обычно более высокие требования, которые могут быть выполнены благодаря возможности надежного кон­троля методов съемки.

В пределы пустот второй группы маркшейдер попасть не может или его пребывание там запрещено существующими пра­вилами безопасности. Съемка может быть выполнена измеритель­ными устройствами, доставленными в пределы пустот через какие- либо каналы.

При разработке рудных месторождений наиболее часто встречаются пустоты третьей группы, в которые невозможен доступ ни маркшейдера, ни инструмента. В этих слу­чаях при съемке точку установки инструмента выбирают в подходных выработках (чтобы была видна часть пустоты) или в окраин­ной части пустоты на специальных выносных конструкциях.

Классификация методов съемки подземных пустот. Выбор ме­тода съемки недоступных пустот осуществляют, исходя из на­личия доступа к снимаемой пустоте, его характеристики, а также цели и назначения съемки. Выбор инструмента для съемки обус­ловлен особенностями снимаемой пустоты, а именно: числом и расположением подходных выработок к очистному пространству, соотношением линейных размеров камеры, углами наклона сте­нок камеры, прилегающих к точке стояния инструмента. В прак­тике разработки рудных месторождений применяются различные принципы и методы съемки очистного пространства.

Классификация методов съемки может быть проведена на основе физико-геометрических принципов и горнотехнических условий применения приборов.

Тахеометрический метод основан на приме­нении инструментов и способов съемки (в комплексе, с осветите­лями и проекторами светового излучения), дающих возможность определить полярные координаты съемочных точек недоступных пустот. Метод используется для съемок пустот первой и третьей групп.

Фотограмметрический метод основан на при­менении инструментов и способов съемки, использующих принцип фотографирования недоступных пространств, освещаемых спе­циальными осветителями, светового пятна, движущегося по стенкам очистного пространства или следов лазерного излучения. Этим методом можно выполнять съемку пустот всех трех групп.

Локационный метод основан на применении аппа­ратуры, позволяющей определять координаты путем измерения и преобразования физических величин в величины, характери­зующие параметры недоступного пространства. Приборы этого метода основаны на принципах звуколокации, радиолокации, фотограмметрии и телеметрии. Метод используется для съемки пустот второй и частично третьей групп. При съемке пустот вто­рой группы прибор должен иметь дистанционное управление и автоматическую запись показаний.

Съемка очистного пространства должна быть обязательно ориентирована относительно пунктов опорной или съемочной сети. Ориентирование осуществляется обычной маркшейдерской привязкой съемки или применением специальных устройств в ин­струментах (буссолей, гироскопических приборов), позволяющих производить ориентирование.

Съемка подземных камер и пустот производится так же, как и обычная тахеометрическая съемка. В подходных выработках подэтажей намечают и закрепляют маркшейдерскими знаками точки установки инструмента таким образом, чтобы с них была видна возможно большая часть сни­маемой камеры. Для ориентирования съемки осуществляют при­вязку этих точек относительно сторон и пунктов съемочных сетей на подэтажах. При этом выполняют все угловые и линейные из­мерения, необходимые для вычисления координат X, Y, Z точек стояния инструмента.

При съемке инструмент устанавливают на точку в подходной выработке, наводят трубу угломера на задний пункт (пункт съемочной сети данного подэтажа) и берут отсчет по горизон­тальному кругу. Затем последовательно наводят трубу на характерные точки камеры (пикетные или съемочные точки) и, при каждом наведении берут отсчеты по горизонтальному и верти­кальному кругам, а также по шкале дальномера. Перед наведе­нием трубы угломера на съемочные точки на них наводят световую марку или освещают снимаемый участок камеры (при отсутствии проекционного устройства). Объектами съемки в камерах являются выступы, впадины, контакты пород, геологические нарушения, выходы скважин в камеру и т. д.

Подобным образом съемку производят на каждой намеченной подходной выработке пока не будет снята вся камера. При этом предусматривают некоторое перекрытие съемок, выполненных с разных установок инструмента. Чаще всего при съемочных ра­ботах снимаемые точки набирают по вертикальным сечениям через определенный интервал. Величина интервалов между сечениями и между снимаемыми точками в сечении зависит от многих фактов ров. Специальные расчеты и данные съемок на различных место­рождениях показывают, что для съемок масштабов 1: 500, 1: 200 и 1: 100 целесообразно соблюдать соответственно интервалы 5—6 м, 2—3 м и около 1 м. В процессе съемки ведут абрис.

При камеральной обработке съемки вычисляют горизонталь­ные расстояния (если они не получены при измерении) от под­ходных до съемочных точек и отметки последних. По этим данным составляют план подземной камеры и вертикальные разрезы.

Фотограмметрические методы съемки подземных камер и пустот. Фотограмметрический метод съемки в подземных условиях основан на оп­ределении координат точек очистной камеры посредством преобразования фотографических координат в истин­ные, что осуществляется обработкой фотографических снимков на специ­альных приборах. Для съемки под­земных камер и пустот при разра­ботке рудных месторождений приме­няются следующие фотограмметриче­ские методы: короткобазисная, стереофотосъемка, съемка подготовь короткобазисной стереосъемки тельных и очистных выработок боль­шой площади сечения с помощью светопрофиля, дистанционная фотостереосъемка горизонтальных сечений недоступных горных пустот.

Съёмка горных выработок

Съёмка горных выработок возможна способом перпендикуляров, когда в створе выставляются точки и измеряются расстояния между точками в створе, а также расстояния до контуров выработки перпендикулярно створу (лево, право) и полярным способом с установкой теодолита на маркшейдерской точке и измерением горизонтального угла и расстояния до контуров в характерных точках выработки (рисунок 11.2 и 11.3 соответственно).

Сущность способа перпендикуляров заключается в следующем.

1) если имеются маркшейдерские точки выставленные в створе направления выработки (направленческие точки, как правило заложенные в кровле выработки), то без использования теодолита выставляются точки, примерно на расстоянии от 7 до 10 м от которых под прямым углом к створу направления измеряются расстояния до боков выработки.

Один человек становится за отвесы, опущенные с точек и выставляет другого, причем в шахтных условиях пользуются фонариками. Первый светит в сторону отвесов, последний относительно створа отвесов выставляет его, используя условные знаки поступательные движения влево, вправо и круговые движения фонарём, означающие соответственно влево, вправо и установку точки. Точки устанавливают временные: либо, отмечая мелом, либо укладывают камни, либо другим способом, позволяющим вести дальнейшие измерения. На Артемьевском руднике, расстояния измеряют "лазерной рулеткой" производства фирмы "Leica", позволяющей измерять расстояния до 80 м, что с запасом обеспечивает возможности и точность для данного вида съёмки.

 

 

 

Рисунок 11.1 – Лазерная рулетка Disto Plus

Рисунок 11.2 - Схема съёмки горной выработки способом

Перпендикуляров

 

На рисунке 11.1 изображена лазерная рулетка "Leica". Своими качествами, мобильностью и рядом функций прибор практически вытеснил металлические и тесмянные мерные ленты.

В процессе съёмки составляется подробный эскиз, на котором отображается ситуация и записываются все данные съёмки. Все зарисовки и цифровые пометки должны быть выполнены аккуратно.

2) в тех случаях когда направленческая точка утрачена и имеется подходная точка проведение съёмки выполняют с использованием теодолита для выставления створа (если же нет и подходной точки, то прокладывается теодолитный ход с временно закрепляемыми точками в почве).

На подходной точке устанавливается теодолит, приводится в рабочее положение. Отсчёт по горизонтальному кругу обнуляется, алидаду горизонтального круга закрепляют, наводят на отвес опущенный с маркшейдерской точки теодолитного хода, лимб закрепляют и открепив алидаду выставляют зрительную трубу в створе снимаемой выработки. После этого лимб закрепляют зажимным винтом, снимают отсчёт по горизонтальному кругу и записывают в полевой журнал. По данному

направлению в створе выставляются точки через от 7 до 10 м и производятся измерения длин вышеописанным способом, с занесением данных съёмки и зарисовкой эскиза в тот же полевой журнал.

 

Сущность полярного способа в следующем: на подходной, направленческой или любой другой маркшейдерской точке имеющей известные координаты подвешивается отвес, устанавливается теодолит и приводится в рабочее положение.

 

Зрительную трубу визируют на заднюю точку теодолитного хода, обнуляют отсчёт по горизонтальному кругу, закрепляют лимб и вращением алидады наводятся на характерные места горной выработки, снимая отсчёты и записывая их в журнал теодолитных съёмок (в столбце примечания рисуется подробный эскиз и делаются необходимые пометки). Вместе с измерением углов измеряются расстояния до контуров выработки, с округлением значений до дециметров.

Рисунок 11.3 - Схема съёмки горной выработки полярным способом

 

На руднике для проведения съёмки данным способом используются маркшейдерские теодолиты 2Т30М, 2Т30П, "лазерная рулетка", в тех случаях когда выносится подходная точка расстояния измеряют стальной мерной лентой со взятием отсчётов до миллиметров.

 

12 Съемочные работы (продолжение)

План:

7 Подземные вертикальные съемки

8 Передача координаты z на подэтажные выработки

9 Тригонометрическое нивелирование

10 Передача высотной отметки дальномером ДА-2