Маркшейдерские работы при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом

Министерство  образования  и науки РФ

Федеральное агентство  по образованию ГОУ ВПО 

Уральский Государственный  Горный  Университет

 

 

 

 

 

Кафедра Маркшейдерское дело

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

Тема:

Маркшейдерские  работы при разработке месторождений

полезных ископаемых открытым способом

 

 

 

Преподаватель:    Голубко   Б.П. 

Выполнил:       Демидов И.А.  

Группа:        МД – 1 У

 Вариант 2      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург  2006

 

 

 

 

Оглавление

Введение	4
1. Создание опорных и съемочных  сетей на карьерах	5
1.1 Опорные сети на карьерах	5
1.2 Маркшейдерские съемочные сети  на карьерах	10
1.3Определение плановых координат  съемочного обоснования на карьерах  методом теодолитных ходов.	11
2.Геодезические засечки.	14
2.1 Прямая геодезическая засечка  по формуле котангенсов измеренных углов.	14
2.2 Прямая засечка по формулам  тангенсов дирекционных углов.	19
2.3 Азимутальная засечка	22
2.4.Обратная геодезическая засечка.	24
2.5.Линейная геодезическая засечка.	29
2.6  Полярная  засечка.	31
2.7 Аналитическая фототгриангуляция.	32
2.8 Определение высот пунктов  съемочного обоснования.	33
3 Маркшейдерские работы при  проходке траншей.	36
3.1Проект трассы выездной траншеи.	39
4 Маркшейдерские работы при  проведении буровзрывных работ.	42
Список используемой литературы	47

 

 

Введение

Одним из наиболее эффективных методов  разработки месторождений полезных ископаемых является открытый способ.

Маркшейдерские работы при открытом способе разработки месторождений  включают:

• развитие опорной и съемочной сети карьера как основы маркшейдерской съемки;
• съемку и документацию горных, буровзрывных, дренажных, отвальных и путевых работ;
• составление и систематическое пополнение маркшейдерских пленов и профилей;
• планирование горных работ;
• контроль за правильным и безопасным ведением горных работ;
• контроль за полнотой выемки полезных ископаемых (охрана недр), учет добычи, вскрыши, потерь и разубоживания;
• изучение процесса сдвижения горных пород и разработка мер охраны бортов и уступов карьеров. а так же сооружений;
• геометритизация форм и свойств месторождения.

 

 

1. Создание опорных и съемочных  сетей на карьерах

Маркшейдерское обоснование на карьерах включает маркшейдерские и  съемочные сети как геометрическую основу для обеспечения всех видов  съемки, проводимых на территории карьерного поля. По мере строительства и эксплуатации карьера пункты маркшейдерского обоснования утрачиваются из-за нарушения видимости между смежными знаками или уничтожения их горными выработками. Работы по созданию, реконструкции и пополнению утраченных пунктов сетей проводятся по техническому проекту, в котором определяется их количество, схема расположения, методика измерений и вычислений в соответствии с требованиями «Инструкции по производству маркшейдерских работ». Данный вид работ требует тщательного анализа фактического состояния маркшейдерских сетей, знания существующих способов их создания применительно к условиям карьера, соответствующего технического и финансового обеспечения. Работы выполняются маркшейдерами предприятия или по их заданию привлекаются специализированные предприятия.

 

1.1 Опорные сети на  карьерах

Геометрической основой для  производства всех видов съемки (маркшейдерской, геологической, геодезической и топографической) на земной поверхности и в карьере служат: государственные геодезические сети (триангуляция, полигонометрия, трилатерация l-го, 2-го, З-го и 4-го классов); сети сгущения (триангуляция, полигонометрия l-го и 2-го разрядов).

Государственная геодезическая сеть обеспечивает распределение координат на территории государства и является исходной для построения других сетей.

Работы по созданию маркшейдерских опорных геодезических сетей на карьере выполняются по согласованию и разрешению Госгеонадзора. В качестве исходных пунктов для построения опорных сетей служат пункты государственной геодезической сети и сети сгущения.

Координаты и высоты всех видов опорных сетей вычисляются в принятых в стране системах координат в проекции Гауссаи в Балтийской системе высот.

Наибольшее распространение на территории производственно-хозяйственной деятельности горного предприятия в качестве опорных сетей находят сети 4-го класса, сети сгущения l-го и 2-го разрядов и нивелирование III и IV классов, создаваемые на основе пунктов государственной геодезической сети путем перехода от общего к частному (от высшего разряда к низшему).

 В таблице1 приведены характеристики  опорных сетей сгущения 1-го и  2-го разрядов.

Характеристики опорных сетей 4-го класса, 1-го и 2-го разрядов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

табл.1

Элементы характеристики		4-й класс		1–й разряд		2-й разряд
1		2		3		4
Триангуляция
Длина стороны треугольника, км, не более	5		5		3
Минимально допустимая величина угла, град:
- в сплошной сети	20		20		20
- связующего в цепочке  треугольников	-		30		30
- во вставке	-		30		20
Число треугольников  между исходными сторонами или  исходным пунктом  и исходной стороной, не более			10		10
Минимальная    длина    исходной стороны, км	-		1		1
Средняя квадратическая погрешность измерения углов, вычисленная по невязкам треугольников, с Предельная невязка  в треугольнике, с	2                 8		5                20		1 40
Относительная   погрешность   исходной (базисной) стороны, не более	1:200000		1:50000		1:20000
Относительная средняя  квадратическая  погрешность определения  длины стороны в наиболее слабом месте, не более			1:20000		1:10000
Полигонометрия Предельная длина хода, км:
относительного	10		5		3
между исходной и узловой  точками	7		3		2
между узловыми точками	5		2		1,5
Предельный периметр хода, км	30		15		9
Длина сторон хода, км
- наибольшая	2		0,8		0,35
- наименьшая	0,25		0,12		0,08
- средняя расчетная	0,50		0,30		0,20
Число сторон в ходе, не более	15		15		15
Предельная относительная  невязка хода	1:25000		1:10000		1:5000
Средняя квадратическая погрешность измерения угла (по невязкам в ходах  и полигонах), с,	2		5		10
где п — число углов  в ходе или полигоне	5		10		20

 

 

1	2	3	4
Полигонометрия  с использованием электронных тахеометров  и  светодалъномеров
Предельная длина отдельных  полигонометрических ходов  в зависимости от числа сторон (n) в ходе, км	8 при n=30 10 при n=20 12 при n=15 15 при n=10 20 при n= 6	10 при n=50 12 при n=40 15 при n=25 20 при n=15 25 при n= 10	6 при n=30 8при п=20 10при n=10 12 при n=8 14 при n=6
Наименьшая длина сторон хода, км	0,25	0,12	0,08
Средняя  квадратическая погрешность измерения длины стороны	До 500 м-2 см от 500 до 1000 1 -3 см   свыше 1000 м   1:40000	До 1000- Зсм свыше 1000м 1:3000	До  1000м-5см

 

 

В случаях, когда привязка ходов полигонометрии к пунктам государственной геодезической сети выполняется с использованием светодальномеров, длины примычных сторон хода могут быть увеличены на 30 %.

Число угловых и линейных невязок, близких к предельным во всех видах  сетей, не должно превышать 10 %.

 Допускается увеличение длин  ходов полигонометрии 1-го и 2-го разрядов на 30 % при условии определения дирекционных углов сторон хода с точностью 5 - 7" не реже чем через 15 сторон и не реже чем через 3 км.

Расстояние между пунктами параллельных полигонометрических ходов 1-го разряда, по длине близких к предельным, не должно быть менее 1,5 км. При меньших расстояниях ближайшие пункты связываются ходом того же разряда.

Предельная длина хода для всех сетей, прокладываемых с использованием электронных тахеометров и светодальномеров, должна быть равна:

для ходов между исходным и узловым пунктами 2/3 отдельного хода, определенного от числа сторон (n);

для ходов между узловыми пунктами 1/2 отдельного хода;

при  уменьшении числа сторон (n) отдельного хода соответственно 2/3 и 1/2 .

Предельная длина сторон при измерении электронными тахеометрами и светодальномерами не устанавливается, но необходимо избегать перехода от наименьших сторон к максимальным.

Опорные сети обеспечивают распространение геометрической основы на территории карьерного поля и являются исходными для построения съемочных сетей и маркшейдерской съемки всех видов работ на земной поверхности и в карьере.

Плотность опорных сетей определяется количеством пунктов на 1 км2 и должна быть доведена сетями сгущения не менее чем до 4-х пунктов на застроенных территориях, а на незастроенных - до 1 пункта. Исходными пунктами для сетей сгущения 1-го разряда служат пункты государственной геодезической сети 1-4-го классов, а для сетей 2-го разряда - пункты 1-4-го классов и сети сгущения 1-го разряда (рис.1).

 

 

 

 

                   

рис.1

 

Схема опорных сетей на карьере;

∆ - пункты государственной геодезической  сети  1-4-го классов,

О - пункты опорных сетей 1-го разряда,

• - пункты опорных сетей 2-го разряда

Порядок и производство работ сетей 4-го класса изложены в инструкции по их производству. Измерение углов в триангуляции 1-го и 2-го разрядов производится круговыми приемами теодолитами класса Т2, Т5 с соблюдением допусков, приведенных табл.2.

табл.2

Показатели	Теодолит Т2		Теодолит  Т5
	1-й разряд	2-й разряд	1-й разряд	2-й разряд
Число приемов	3	2	4	3
Предельная невязка при замыкании горизонта, с	8	8	12	12
Предельная невязка в направлениях из разных приемов, с	8	8	12	12

Опорные сети, создаваемые методом  полигонометрии, строятся в виде замкнутых, разомкнутых и висячих, а по форме вытянутых и ломаных ходов, опирающихся на исходные пункты (пункты с известными координатами). Группа ходов одного разряда точности, пересекающихся в узловых точках и уравниваемых совместно, называется системой. Система замкнутых ходов называется системой полигонов: свободной при наличии одного исходного пункта и одной исходной стороны и несвободной при наличии нескольких исходных пунктов и сторон. Система незамкнутых ходов называется системой с узловыми точками (пунктами) с одной, двумя и большим числом узловых точек.

Полигонометрия 4-го класса определяется относительно пунктов сетей высших классов в виде одиночных ходов или систем с узловыми точками.

 Сети 4-го класса как самостоятельные  строятся для обоснования на застроенных территориях площадью 5-50 км². Сети 1-го и 2-го разрядов строятся в виде сетей сгущения относительно пунктов 1-4-го классов (отдельные ходы и системы с узловыми точками) и самостоятельно на застроенных территориях площадью 2,5-5 км².

Пункты опорных сетей 4-го класса, 1-го и 2-го разрядов закрепляются долговременными и частично временными знаками. Долговременные знаки закрепляются на отдельных участках группами не менее трех подряд и в местах узловых точек. Временные пункты в виде железных труб и стержней длиной 0,5-1,0 м забиваются в твердый грунт и окапываются канавкой. На пунктах 4-го класса и 1-го разряда устанавливаются наружные геодезические знаки в виде простых пирамид и сигналов.