Зміст і завдання маркшейдерської справи

Методичний посібник

Для студентів спеціальностей

«Відкрита розробка корисних копалин» та

«Прикладна екологія»

Курс лекцій

Частина 2

«МАРКШЕЙДЕРСЬКА СПРАВА»

Розробив викладач Т.В. Вишемирська

Кривий Ріг 2011р.

 

Міністерство освіти і науки України

Інгулецький технікум Криворізького технічного університету

 

 

Методична розробка

з предмету Геодезія і маркшейдерська справа

для самостійної роботи студентів

спеціальності: 5.05030101 «Відкрита розробка корисних копалин»

5.04010602 «Прикладна екологія»

денного та заочного відділень

 

 

Курс лекцій

Частина І

 

 

Розробив викладач

Вишемирська Т.В.

 

 

Кривий Ріг 2011р.

 

Геодезія і маркшейдерська справа

 

навчальний посібник для студентів гірничих

спеціальностей денної та заочної форми навчання

 

 

Розробив викладач Вишемирська Т.В.

 

 

Рецензент Шолох М.В. к.т.н

доцент кафедри геодезії і

маркшейдерської справи КТУ

 

Зміст

 

Передмова 3

Розділ 1. Загальні відомості. 4

1.1. Предмет геодезії. 4

1.2. Деякі відомості з історії розвитку геодезії та

маркшейдерської справи. 5

Розділ 2. Визначення положення точок земної поверхні. 6

2.1. Відомості про фігуру Землі та системи координат 6

2.2. Визначення положення точок земної поверхні. 8

2.3. Орієнтування ліній. 13

2.4. Зв'язок між справжнім орієнтованими кутами. 16

Розділ 3. топографічні плани та карти. 20

3.1. Поняття про плани та карту. 20

3.2. масштаби (мірила) 21

3.3. номенклатура топографічних карт. 23

3.4. Умовні показники. 25

3.5. Зображення рельєфу місцевості на планах та картах. 25

3.6. Розв’язання задач на топографічних планах та картах. 27

Розділ 4. 29

4.1. Теодолітна зйомка. 29

4.2. Будова та устаткування теодолітів. 29

4.3. Огляд теодоліту і приведення його в робоче положення. 32

4.4. кутові вимірювання. 33

4.5. Лінійні вимірювання. 38

4.6. Теодолітні ходи. 45

4.7. польові та камеральні роботи. 47

Розділ 5. Геодезичні сітки. 55

5.1. Загальні відомості про геодезичні сітки. 55

5.2. Державні геодезичні сітки. 58

5.3. Геодезичні сітки згущення. 62

5.4. Геодезичні зйомочні сітки. 64

Розділ 6. Нівелювання. 65

6.1. Зміст геометричного нівелювання. 65

6.2. Прилади та обладнання геометричного нівелювання. 69

6.3. Технічне нівелювання. 73

6.4. Побудова профілю траси.

6.5. Висотна зйомка поверхні. 76

Розділ 7. Топографічні зйомки. 78

7.1. Загальні відомості. 78

7.2. Аерофототопографічна зйомка 84

 

Розділ 1

 

ЗМІСТ І ЗАВДАННЯ МАРКШЕЙДЕРСЬКОЇ СПРАВИ

 

Сучасна маркшейдерська справа – це галузь науки i техніки, яка займається зйомками на поверхні Землі та в її надрах з метою зображення на кресленнях поверхневих об’єктів, гірничих виробок та умов залягання корисних копалин, a також для вирішення різноманітних гірничогеометричних завдань, що виникають на різних eтaпax розробки родовищ.

Термін "маркшейдерська справа" походить від німецького слова Мarkscheidenkunst (die Marke – межа, кордон; scheiden – розрізняти, встановлювати, позначати i die Kunst – мистецтво), яке українською мовою дослівно перекладається як мистецтво межування.

Маркшейдерські роботи виконуються на всіх етапах освоєння родовищ корисних копалин - при розвідці, проектуванні i будівництві гірничого підприємства, розробці родовищ i консервації підприємства. При цьому кожний етап потребує виконання специфічних маркшейдерських робіт.

При розвідці родовищ корисних копалин маркшейдерська служба вирішує такі основні завдання: створює опорну i знімальну мережу в районі проведення розвідки; виконує зйомку Земної поверхні та об’єктів геологічних спостережень; складає плани, які е геометричною основою при побудові геологічних карт i проектуванні геологорозвідувальних робіт; виносить y натуру устя розвідувальних виро6ок (свердловин, шурфів, штолень i т.п.) та їх напрямок; виконує зйомку i складає разом з геологічною службою графічний матеріал, який характеризує умови залягання родовищ просторове розміщення показників корисних копалин, підраховує їх запаси.

При проектуванні гірничих підприємств завдання маркшейдерської служби полягає y виконанні проектно-пошyкових робіт y районі шахтного (кар’єрного) поля та оформленні гірничого та земельного відводу, в участі при проектуванні системи розробки i споруд на поверхні, в розробці заходів щодо охорони споруд від шкі

 

дливого впливу гірничих розро6ок, y підрахунку зaпaciв корисних копалин y межах шахтного (кар’єрного) поля, y визначенні проектних втрат та засмічення корисних копалин.

При 6удівництві гірничих підприємств маркшейдерська служба за6езпечуе геометричною основою район промислового майданчика, переносить геометричні елементи споруд i гірничих виробок y натуру, здійснює контроль за дотриманням проектних рішень, виконує зйомку зведених споруд i пройдених гірничих виробок з метою складання виконавчих креслень та визначає об’єми виконаних робіт.

Найбільш об’ємним за змістом е маркшейдерське забезпечення розробки родовищ корисних копалин. Воно передбачає: створення в районі гірничого відводу опорної i знімальної мережі для обґрунтування зйомок; передачу координат Х, У, Z з поверхні в шахту для виконання всіх маркшейдерських зйомок в єдиній системі координат; перенесення у натуру гірничих виробок i контроль за їх проведенням; своєчасну i повну зйомку всіх пройдених гірничих виробок i нанесення їх на маркшейдерську графічну документацію; вивчення геометричних форм корисних копалин i розподіл у них корисного компонента; облік i аналіз pyxv запасів та визначення за6езпеченості ними гірничого підприємства; систематичний контроль за найбільш повним i раціональним використанням родовищ; облік втрат i засмічення корисних копалин при видобутку; періодичний контроль оперативного обліку об’ємів гірничих робіт; участь у поточному та перспективному плануванні гірничих робіт; виявлення i документацію небезпечних зон; визначення меж 6езпечного проведення гірничих робіт i охоронних ціликів, винесення їх в натуру та контроль за дотриманням; проведення спостережень за зсувом земної поверхні, гірського масиву, деформаціями споруд і гірничих виробок під впливом підземної розробки, а також за стійкістю уступів, бортів i відвалів на кар'єрах; розробку заходів щодо охорони споруд i виробок від шкідливого впливу гірничих робіт та контроль за їх дотриманням; дослідження гірського тиску i його динамічних проявів.

При ліквідації (консервації) гірничого підприємства маркшейдерська служба виконує такі роботи: контролює повноту вилучення корисних копалин із надр; завершує зйомки всіх гірничих виробок i наносить їх на маркшейдерську графічну документацію: завершує виконання маркшейдерських робіт, пов'язаних з рекультивацією порушених земель; проводить підготовку i передає на зберігання в архів маркшейдерські графічні матеріали, журнали обчислення координат пунктів планово-висотних зйомок гірничих виробок, результати орієнтирно-з’єднувальних зйомок та каталоги координат.

1.2. Взаємозв’язок курсу з іншими
дисциплінами

"Маркшейдерська справа" тісно пов'язана з цілим рядом фундаментальних та спеціальних дисциплін, перш за все, з геодезією, яка є 6азовою для більшості польових i камеральних маркшейдерських робіт. Це обумовлюється тим, що при маркшейдерських зйомках широко використовуються геодезичні методи і методики виконання вимірів та о6числень. Крім цього, всі маркшейдерські зйомки гірничих виро6ок (як під землею, так i кар’єрах) будуються на загальнодержавних геодезичних пунктах плано-висотної мережі, що дозволяє складати плани гірничих робіт у системі координат, прийнятій на поверхні пов'язуючи їх з топографічними планами земної поверхні, i вирішувати різноманітні завдання гірничої справи

Не менше значення для маркшейдерської справи має i математика. Без знань з аналітичної і диференціальної геометрії, теорії ймовірностей, математичної статистики та ряду інших розділів математики неможливе розуміння цього курсу. При виконанні маркшейдерських вимірів широко використовуються сучасні прилади, будова, перевірка та порядок роботи з якими неможливі без дисципліни «Маркшейдерсько-геодезичні прилади та інструменти».

Для правильного вибору приладів і методики вимірів, а також оцінки точності їх виконання, в маркшейдерській практиці широко використовуються положення теорії математичної обробки результатів вимірів.

Вивчення геометричних форм і властивостей родовищ, а також процесів, які відбувалися або відбуваються в надрах неможливе без виконання зйомок і складання графічної документації. Тому маркшейдерська справа пов'язана з нарисною геометрією, маркшейдерським та топографічним кресленням, геометрією надр та геологічними дисциплінами.

Однак навіть володіючи знаннями з усіх перелічених дисциплін, маркшейдер не зможе у повному обсязі виявити свої обов’язки, добре не засвоївши гірничої справи. Без цього він не тільки здійснювати найпростіші маркшейдерські роботи, а й вирішувати питання планування гірничих робіт, контролю за правильним виконанням, забезпечуючи при цьому найбільш раціональне і безпечне опрацювання родовищ корисних копалин.