Маркшейдерские работы при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом

где κ= - поправка за кривизну Земли; r = -κ - поправка за рефракцию;

 R - 6370 км - средний радиус Земли; r -коэффициент вертикальной рефракции.

 

 

 

 

 

рис.6

 

 

 

Тригонометрическое нивелирование в карьере.

По результатам исследований известно, что в течение дня коэффициент  рефракции изменяется от -0,22 перед  восходом и до -0.10 перед заходом  Солнца. Для сравнительно коротких расстояний (до 3 км) среднее значение κ_ср - -0,16. Тогда суммарная поправка за кривизну Земли и рефракцию:ƒ= κ+r = . В таблице 8 приведены суммарные поправки f для различных расстояний.

табл.8

d, м	f. м	d, м	f. м	d, м	f, м
100	0,001	1100	0,080	2100	0,291
200	0,003	1200	0,095	2200	0,319
300	0,006	1300	0,111	2300	0,349
400	0,010	1400	0,129	2400	0,380
500	0,016	1500	0,148	2500	0,412
600	0,024	1600	0,169	2600	0,446
700	0,039	1700	0,191	2700	0,480
800	0,042	1800	0,214	2800	0,517
900	0,053	1900	0,238	2900	0,554
1000	0,066	2000	0,264	3000	0,594

 

 

 

 

Рабочая формула для вычисления превышения с учетом

Поправки f примет вид:  ∆Z=dtgδ+0.42 +i-v=ℓsinδ+0.42 +i-v.

Вертикальные углы измеряются теодолитом класса точности Т30 двумя приемами, Т15 и выше - одним приемом. Высота инструмента и сигнала определяется рулеткой с округлением до миллиметров, длины - светодальномером. Ходы тригонометрического нивелирования опираются на пункты опорных сетей не ниже IV класса общей протяженностью не более 2,5 км.

Превышение для каждой стороны  определяется дважды в прямом и обратном направлениях. Допустимое расхождение  в превышениях 0,04ℓ, см, всего хода - 0,004 L/ , где ℓ - наклонная длина стороны, м; L - длина хода, м; n - число сторон.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Маркшейдерские работы при проходке траншей.

Проходка траншей в карьерах связана с вскрытием карьерных  полей для обеспечения доступа от поверхности земли (капитальные траншеи) или от какой-либо разрабатываемой части карьера к вновь создаваемым рабочим горизонтам (разрезные траншеи). Непосредственной целью при проходке траншей является установление грузотранспортной связи между горизонтами разработки (добычи) и пунктами приема горной массы  (отвалы, склады) на поверхности или в карьере.

Ширина дна и величина наклона продольного профиля траншей зависит от вида карьерного транспорта.

При проходке траншей маркшейдер решает следующие задачи:

• разработка проекта трассы траншеи;
• расчет разбивочных элементов для выноса в натуру параметров траншеи;
• вынос в натуру параметров траншеи;
• съемка фактических параметров проходки траншеи.

 

 

 

 

3.1Проект трассы выездной траншеи.

 

Проект трассы выездной траншеи  производится на основе следующих материалов:

1. План поверхности в масштабе  плана горных работ 1:1000, 1:2000, 1:5000, с указанием рельефа местности.

2. Параметры траншеи – протяженность  в целом и отдельных участков, угол откоса бортов, ширина дна,  проектный уклон, углы поворота, радиусы закруглений.

3. координаты пунктов опорного  или съемочного обоснования, дирекционный угол исходного (примычного0 направления.

В проекте трассы выездной траншеи  указываются:

1. Ось и границы траншеи (бортов  на поверхности и дна).

2. Продольный разрез по оси  траншеи с профилем поверхности  и дна с указанием проектного уклона и проектных отметок.

3. Поперечные разрезы с профилем  поверхности, линиями откосов  и бортов и положением дна  с указанием отметок поверхности,  дна и углов откосов.

4. месторасположение и размеры  отвала для складирования горной  массы, трассы автомобильной дороги  от устья траншеи до центра отвала.

На плане масштаба 1:1000 строится рельеф поверхности и по известным  координатам наносится пункт опорной сети

Определяется место заложения  трассы траншеи (точка А) и ее направление  до угла поворота (точка В) и далее.

Определяется центр (точка D) и форма отвала.

 

Исходные данные:

 

1. План масштаба местности 1:1000

2. Координаты пункта  опорной геодезической сети, км:

 

;            ;

3. 58  28  39;

4. Устье траншеи - точка А,  Z_А=284,7 м берется с плана;

5. Угол поворота оси траншеи  – точка В,  радиус закругления r=25м;

6.Длина траншеи от точки А  до точки В – 40м, от точки  В – 130м;

7. Ширина дна траншеи 8м;

8. Проектный уклон дна траншеи  i=0,040;

9. Угол откоса борта траншеи,  ;

10. Форма почвенного отвала в  виде усеченного конуса с площадью  нижнего основания в 2 раза  больше верхнего. Высота (Н) равна  2-2,5м.

Нанесение на план оси траншеи начинается с точки А с указанием направления до угла поворота (точка В) и далее под углом поворота на проектную длину. В данной работе принимаем первое расстояние от точки А до точки В - 40м и далее от точки В – 130м. Для построения закругления оси траншеи определяют точки касания кривой (НК и КК) по формуле

 

  ,

 

 где Т – тангенс кривой (расстояние от точки поворота  до НК и КК),

 r – радиус закругления.

Отложив на прямых участках оси от точки В значение Т, проводят дугу  

    r= 25м и определяют ее длину по формуле

 

 

 

Ось траншеи на план наносится штрихпунктирной  линией красного цвета.

Параллельно оси траншеи сплошными  линиями красного цвета наносятся  границы дна траншеи. От точки А (пикет 0) через 30м и в точке В (пикет 1+10) отмечают пикеты и подписывают их номера (1,2,3,…n), высотную отметку дна траншеи Z_дна, вычисляя ее по формуле

Z_дна = Z_А+d·i,         Z_дна=409,0+170∙(-0,040)=402,2

 где Z_А- высотная отметка устья траншеи в точке А, м; d- расстояние от устья траншеи до пикета, i- проектный уклон траншеи (-0,040).

Для каждого пикета определяют глубину  заложения дна траншеи (h) по формуле    h= Z_А - Z_дна             h=409,0-402,2=6,8

На плане в пикетных точках перпендикулярно оси траншеи проводят линии поперечных разрезов для построения вертикальных сечений. Вертикальные сечения строятся в масштабе 1:500 за условный горизонт которых принимается высотная отметка дна траншеи данного пикета.

 По линии условного горизонта  от пикетной точки отмечают ширину дна траншеи и от его границ под углом откоса борта траншеи (40˚) проводят линии откоса до пересечения с линией горизонта земной поверхности. Точки выхода откосов борта траншеи на поверхность переносятся по линиям разрезов на план и соединяются плавной, сплошной линией красного цвета, т.е. строят верхние границы бортов траншеи.

По оси траншеи, принимая за условный горизонт высотную отметку устья  траншеи (точка А), строят продольный разрез траншеи. Горизонтальный масштаб продольного разреза 1:1000, вертикальный 1:500. На продольном разрезе указывается проектный горизонт дна поверхности прямой линией и по величине глубины заложения h горизонт поверхности – плавной линией.

 

Общий объем горной массы при  проходке траншеи определяют по формуле

,

 

где , если и отличаются друг от друга не более чем на

 

40%, и  , если и отличаются друг от друга более чем на 40%; и - площади смежных вертикальных сечений траншеи;

 

 L-расстояние между смежными сечениями.

 Объем почвенного слоя определяется  по вертикальным разрезам с  учетом его мощности (в нашем  случае 0,8м) от земной поверхности.

 

 

 

Объем слоя по каждому  интервалу V1-2= V2-3= V3-4= V4-5= V5-6= V6-7= V7-8= V8-9= V9-10= Vг.м.=52432,84

Почвенный слой V1-2= V2-3= V3-4= V4-5= V5-6= V6-7= V7-8= V8-9= V9-10= Vп.сл..=6084,07

 

V_n=V_сл·К=6084,07 ∙1,3=9213,191

где V_сл - объем слоя по каждому интервалу l_i без учета коэффициента разрыхления; К- коэффициент разрыхления (К=1,3).

Площадь основания отвала почвенного слоя определяется по формуле

 

где Н - высота отвала, м. по величине S_осн, с учетом принятых в задании условий, определяют его границы и наносят на план в районе точки D.

Для прокладки трассы автомобильной дороги от устья траншеи (точка А) до отвала (точка D) определяют заложение d_авт. по формуле

d_{авт.= =}  

где h – сечение рельефа, м; i_тр – уклон автомобильной дороги.

Полученное значение d_авт раствором циркуля откладывают на плане, выбирая по горизонталям рельефа наиболее короткий и удобный путь. Трассу автомобильной дороги обозначают на плане условным знаком, принятым для грунтовых дорог.

 

 

 

 

 

 

4 Маркшейдерские работы при проведении

буровзрывных работ.

При разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом отделение  от массива и дробление скальных и полускальных пород, рудных тел  осуществляют массовыми взрывами с  помещением зарядов взрывчатых веществ  в предварительно пробуренные скважины. Скважины располагаются сериями на верхней площадке уступа в 1-2 и более рядов.

Буровзрывные работы должны обеспечить:

• заданную (расчетную)  степень дробления горных пород для последующей погрузки ее в транспортные средства и транспортировку;
• требуемые качество и сортность взорванного рудного тела, достижение в необходимых случаях избирательного дробления пород различной крепости;
• проектный контур и угол откоса уступа, безопасность бурения и заряжания скважин;
• заданные размеры и форму развала взорванных пород, удобные для их экскавации;
• минимальные (допустимые) отклонения от проектных высотных отметок площадок уступов, их размеров и формы поверхности;
• минимальное сейсмическое воздействие взрыва на породный массив вблизи конечных (граничных) контуров карьера и окружающих инженерных сооружений;
• высокие показатели экономичности, производительности и безопасности горных работ.

Проведение буровзрывных работ практически невозможно без участия маркшейдера, поскольку до и после взрыва необходимо:

      - составление крупномасштабного  плана участка взрыва, который  составляется по результатам  детальной маркшейдерско-геологической  съемки;

      - составление проекта буровзрывных работ с указанием расположения взрывных скважин, их глубин, перебура и ЛНС;