Маркшейдерское дело

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО МАРКШЕЙДЕРСКОМУ ДелУ

(для студентов горных специальностей заочной формы обучения)

Алчевск 2009

1. Общие указания

В процессе изучения курса "Маркшейдерское дело" студенты горных специальностей осваивают содержание и методику выполнения основных маркшейдерских работ по обеспечению горного производства.

Студенты, получившие положительную рецензию на контрольную работу, должны защитить ее и после выполнения лабораторных работ допускаются к сдаче экзамена.

2. Программа курса «Маркшейдерское дело»

1.Общие сведения.

Содержание курса, его значение для практической деятельности горного инженера. Роль русских и советских ученых в развитии маркшейдерского дела. Маркшейдерская служба и ее задачи на различных этапах промышленного освоения месторождений: при разведке, проектировании, строительстве горных предприятий, разработке месторождений и ликвидации горнодобывающего предприятия.

Роль маркшейдерской службы в вопросах изучения и охраны недр, рационального планирования и ведения горных работ и охраны труда, комплексной механизации и автоматизации процесса добычи.

2. Маркшейдерская графическая документация.

Общие сведения о маркшейдерской графической документации, классификация чертежей, содержание и назначение ГОСТ на горную графическую документацию. Требования, предъявляемые к маркшейдерским чертежам. Проекции, применяемые при составлении маркшейдерских чертежей. Система координат, масштабы, условные знаки на маркшейдерских чертежах.

3. Геометризация месторождений полезных ископаемых.

Сущность геометризации и ее значение при изучении месторождений и строительстве горного предприятия, эксплуатации месторождения.

Горно-геометрические графики и методы их построения. Гипсометрические планы поверхности почвы и кровли залежи, планы изомощности, изоглубин залегания; изолинии средних содержаний компонентов, их определение, методы построения, практическое значение. Методы изучения и изображения тектонической нарушенности, структуры и трещиноватости горных пород.

Использование горно-геометрической документации при перспективном и оперативном планировании развития горных работ; механизации и автоматизации процессов добычи полезных ископаемых. Маркшейдерская и геологическая информация в АСУ горным предприятием.

4. Подсчет и учет запасов, добычи, потерь полезного ископаемого.

Классификация запасов по степени их разведанности, пригодности к промышленному освоению и подготовленности к добыче. Нормативы запасов.

Параметры для подсчета запасов (площадь, средняя мощность залежи, объемная масса, содержание компонентов) и способы их определения. Оконтуривание залежей полезных ископаемых.

Способы подсчета запасов: Среднего арифметического, геологических и эксплуатационных блоков, параллельных сечений, объемной палетки.

Виды потерь на шахтах. Определение, нормирование и учет потерь и разубоживания. Общие сведения о маркшейдерском и оперативном учете добычи полезного ископаемого.

Документация учета движения запасов полезного ископаемого.

5. Маркшейдерские работы при подземной разработке угольных пластов.

Общие сведения о маркшейдерских съемках, их задачи. Объекты съемок. Виды маркшейдерских съемок: опорная сеть на поверхности, ориентирно-соединительные съемки, создание и развитие подземных опорных и съемочных сетей - горизонтальных и вертикальных, съемка, подробностей. Проверка правильности установок подъемных комплексов и др.

Способы измерения углов и длин при маркшейдерской съемке. Теодолиты. Приборы для измерения длин: радиолокационные, ультразвуковые, световые.

Ориентирно-соединительные съемки через горизонтальные, наклонные и вертикальные выработки. Гироскопический и геометрический способы ориентирно-соединительных съемок.

Методы проектирования точки с земной поверхности на ориентируемый горизонт горных работ и примыкание к спроектированным точкам. Схема, порядок производства полевых работ и вычислений.

Понятие об ориентирно-соединительной съемке через два вертикальных ствола: схема ориентирования, порядок производства полевых работ и вычислений. Ориентирование подэтажных горизонтов.

Передача высотной отметки с земной поверхности на горизонт горных работ: мерной лентой, длинномером, тригонометрическим и геометрическим нивелированием.

Подземные маркшейдерские опорные и съемочные сети: закрепление пунктов, требования к точности измерения углов и длин. Съемка подробностей. Камеральная обработка подземной теодолитной съемки.

Высотная съемка горных выработок. Геометрическое и тригонометрическое нивелирование. Закрепление пунктов. Производство работ, камеральная обработка.

Основные понятия о съемке подготовительных, нарезных и очистных выработок при различных системах разработки. Съемка подземных выработанных пространств.

Понятие о маркшейдерских работах при проведении горных выработок встречными забоями. Задание направления техническим скважинам и горным выработкам в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Применение световых и лазерных указателей направлений. Задание направлений на криволинейных участках выработок. Перенесение геометрических элементов с проекта в натуру.

Применение вычислительной техники и средств автоматизации при камеральной обработке результатов маркшейдерских измерений.

Охрана труда при производстве маркшейдерских съемок.

6. Сдвижение горных пород и земной поверхности под влиянием горных работ.

Основные понятия и термины. Зона, мульда и угловые параметры процесса сдвижения.

Основные горно-геологические и горно-технические факторы, влияющие на характер сдвижения горных пород. Стадии процесса сдвижения. Основные понятия о предрасчете величин деформации земной поверхности. Наблюдения за сдвижением земной поверхности и деформациями сооружений. Обработка результатов наблюдений. Наблюдение за сдвижением горных пород в массиве и в подземных выработках.

Охрана сооружений от вредного влияния горных работ. Правила охраны сооружений. Построение предохранительных целиков.

7. Маркшейдерские работы при шахтном строительстве.

Понятие о генплане, рабочих чертежах. Перенесение в натуру геометрических элементов сооружений и зданий. Работы при сооружены шахтного подъема. Контроль за возведением инженерных сооружений, соблюдением их геометрических параметров. Работы при сооружении и углубке вертикального ствола.

3. Контрольные вопросы

1. Задачи маркшейдерской службы при разведке месторождений полезных ископаемых.

2. Задачи маркшейдерской службы при строительстве.

3. Задачи маркшейдерской службы при эксплуатации месторождений полезных ископаемых.

4. Краткие сведения из истории развития маркшейдерского дела.

5. Система координат маркшейдерских планов. Ее суть. Какими величинами определяется плановое положение точки?

6. Основные объекты, изображаемые на маркшейдерских планах.

7. Построение гипсоплана способом многогранников.

8. Назначение и виды маркшейдерской графической документации.

9. Требования, предъявляемые к маркшейдерским чертежам.

10. Назначение гипсометрических планов.

11. Элементы залегания пласта, их определение.

12. Определение координат точки встречи наклонной скважины с пластом.

13. Определение элементов залегания по гипсоплану (с примером).

14. Построение гипсоплана способом вертикальных разрезов.

15. Назначение плана изомощностей.

16. Виды мощностей по измеряемому направлению и зависимость между ними.

17. Построение плана изоглубин косвенным способом.

18. Построение плана изомощностей.

19. Свойства «осажденной» залежи (привести рисунок).

20. Назначение планов изоглубин и способы их построения.

21. Способы определения площадей на плане.

22. Способы определения объемной массы полезных ископаемых. Их суть.

23. Способы подсчета запасов и условия их применения.

24. Суть подсчета запасов способом среднего арифметического, условия его применения.

25. Суть подсчета запасов способом изогипс, условия его применения.

26. Подсчет запасов способом ближайших районов (привести схему). Когда он применяется?

27. Суть маркшейдерского контроля оперативного учета добычи.

28. Классификация потерь полезных ископаемых.

29. Что понимают под нормированием запасов?

30. Как определяется ширина барьерных целиков?

31. Маркшейдерские замеры очистных выработок.

32. Маркшейдерские замеры подготовительных выработок.

33. Что понимают под разубоживанием полезного ископаемого? Какое оно бывает?

34. Способы замера полезного ископаемого на складах.

35. Параметры процесса сдвижения горных пород и земной поверхности.

36. Классификация запасов по степени их готовности к выемке (с определениями).

37. Классификация запасов по степени их возможного использования (дать определения).

38. Классификация запасов по степени их изученности (с определениями).

39. Классификация запасов по степени их готовности к выемке (с определениями).

40. Формы сдвижения толщи горных пород.

41. Методы (способы) изучения процесса сдвижения горных пород. Кратко их суть.

42. Суть метода натурных наблюдений за сдвижением горных пород.

43. Суть метода моделирования при изучении процесса сдвижения.

44. Зоны (формы) сдвижения толщи горных пород.

45. Виды сдвижений и деформаций земной поверхности. Формулы для их определения по результатам натурных наблюдений.

46. Мульда сдвижения земной поверхности, ее сечения. Зоны сдвижения в пределах мульды. В каком случае имеет место полная подработка земной поверхности?

47. Угловые параметры процесса сдвижения. Что характеризуют и для чего используются граничные углы, углы сдвижения, разрывов, полных сдвижений, максимальных оседаний?

48. Общая продолжительность и стадии процесса сдвижения земной поверхности.

49. Основные факторы, определяющие параметры процесса сдвижения.

50. Что предусматривается правилами рациональной выемки угля с точки зрения подработки земной поверхности? В каком случае необходима охрана подрабатываемых объектов?

51. Горные меры охраны подрабатываемых объектов.

52. Конструктивные меры охраны подрабатываемых объектов (виды, назначение).

53. Что называется безопасной глубиной подработки? Как она определяется?

54. Что называется предохранительным целиком? Каков порядок его построения?

55. Порядок построения предохранительного целика под вертикальный ствол.

56. Что называется подземной маркшейдерской съемкой, на какие виды она делится? Кратко охарактеризуйте каждый вид. Какие принципы применяются при производстве маркшейдерских съемок?

57. Цель ориентирования шахт. Методы ориентирования шахт. Какие величины являются исходными и определяемыми при ориентировании?

58. Ориентирование шахты через наклонный ствол (цель, определяемые величины, способ осуществления).

59. Из каких этапов состоит геометрическое ориентирование через один вертикальный ствол? Какие величины являются исходными и определяемыми? Точность контроль измерений.

60. Подготовительные работы при ориентировании через 1 вертикальный ствол. Приведите схему ориентирования и примыкания.

61. Камеральная обработка ориентирования через один вертикальный ствол (порядок и контроль вычислений).

62. Геометрическое ориентирования через 2 вертикальных ствола. Последовательность работ. Что измеряют при примыкании к отвесам?

63. Камеральная обработка ориентирования через 2 вертикальных ствола.

64. Преимущества ориентирования через 2 вертикальных ствола по сравнению с ориентированием через один вертикальный ствол. Что является исходными и определяемыми величинами?

65. Суть гироскопического ориентирования шахт. Из каких этапов оно состоит и в чем его преимущества перед другими способами?

66. Цели и способы передачи высотной отметки с поверхности в шахту, исходные и определяемые данные при передаче отметки.

67. Передача высотной отметки с поверхности в шахту через наклонный ствол.

68. передача отметки в шахту длинной лентой (порядок работ, схема, формулы).

69. Для чего применяется и из каких этапов состоит подземная теодолитная съемка? Коротко охарактеризовать каждый этап.

70. В чем заключается съемка подробностей подготовительных выработок, какими способами она может выполняться?

71. Последовательность камеральной обработки теодолитной съемки.

72. Что подразумевается под вертикальной съемкой горных выработок? С какими целями и какими способами она выполняется?

73. Нивелирование в горизонтальных выработках. Приборы, схема, формула определения превышений.

74. Нивелирование в наклонных выработках. Приборы, схема, формула определения превышений.

75. Маркшейдерские съемки нарезных и очистных выработок.

76. Задание направлений горным выработкам в горизонтальной плоскости, схема. Применяемые приборы.

77. Задание уклона горизонтальной выработке (способы, приборы), контроль уклона.

78. Задание направлений наклонным горным выработкам в вертикальной плоскости, применяемые приборы. Привести схему.

79. Задание направления криволинейным выработкам (привести схемы, формулы для расчета параметров).

80. Маркшейдерские работы при сбойке выработок встречными забоями.

81. Расчет параметров сбойки (углы поворота, длина и уклон выработки).

82. Вынос с проекта в натуру центра ствола по его координатам полярным способом.

83. Вынос с проекта в натуру центра ствола по его координатам способом угловой засечки.

84. Вынос с проекта в натуру центра ствола по его координатам способом линейной засечки. Когда он применим?

85. Разбивка в натуре осей вертикального ствола шахты.

86. Вынос точки с заданной проектной отметкой.

87. В чем заключаются разбивочные работы на промплощадке? Привести пример.

88. Маркшейдерские работы при сооружении копра.

89. Маркшейдерские работы при установке шкивов.

90. Маркшейдерские работы при сооружении подъемной машины.

91. Определение углов девиации на барабане подъемной машины.

92. Определение углов девиации на направляющих шкивах.

93. Маркшейдерские работы при проходке вертикального ствола.

94. Сущность армирования. Маркшейдерские работы при армировании вертикального ствола.

95. Маркшейдерские работы при углубке ствола сверху вниз.

96. Маркшейдерские работы при углубке ствола снизу вверх.

шахтный целик забой

4. Контрольная работа

Цель контрольной работы - научить студентов самостоятельно, по индивидуальным данным строить гипсометрические планы, производить по ним подсчет запасов, строить предохранительные целики под вертикальный ствол и промплощадку, определять потери в целике, определять параметры для задания направления горным выработкам.

Полученные навыки необходимы как при дипломном проектировании, так и в производственной деятельности.

4.1 Задача I

По индивидуальным исходным данным (табл. I) постройте гипсометрический план участка шахтного поля и выполните подсчет запасов способами многоугольников и среднего арифметического.

Последовательность выполнения

I. На чертежной бумаге формата А2 (594*420 мм) разбейте координатную сетку со стороной квадрата 100 мм, подпишите ее в соответствии с масштабом 1:2000 (1 мм на плане соответствует 2 м) и нанесите на план устья девяти скважин по координатам Х, У (табл. I) (ось X направлена вверх, ось Y - вправо, рис. I). Координаты скважины 5 приведены по вариантам в приложении.

2. Штрихпунктирной линией черного цвета соедините между собой скважины 1-3-9-7-1, это будут границы участка шахтного поля для подсчета запасов.

3. По отметкам устья Z и глубинам скважин Н (см. табл. I) вычислите отметки почвы пласта Z_пл. в точках его пересечения вертикальными скважинами (кроме скважины 5) по формуле:

.

Рисунок 1.

Таблица I. Исходные данные

№ скв	Координаты устьев скважин, м	Глубина скважин до почвы пласта Н, м	Мощность пласта по направлению скважины m, м	Угол наклона скважины d, градус	Дирекционный угол наклонной скважины a, градусы
	Х	Y	Z
I	604,8	404,6	259,3	406,2	1,32	90	-
2	415,2	407,2	256,4	458,4	1,48	90	-
3	202,0	405,8	253,1	553,7	1,26	90	-
4	592,6	708,2	259,8	408,0	1,46	90	-
5	По вар.	По вар.	258,0	L =480,0м, mк = 1,55м	80	По вар.
6	208,4	720,0	252,7	556,5	1,40	90	-
7	607,0	997,0	256,7	405,9	1,20	90	-
8	406,8	986,4	254,3	476,3	1,38	90	-
9	203,6	994,4	251,1	552,6	1,36	90	-

4. Графически определите точку встречи наклонной скважины 5 с пластом и ее отметку, для чего:

4.1. От горизонтальной прямой отложите под углом к горизонту 80° наклонную длину скважины 5 (480 м) в масштабе плана (рис. 2).

Рис. 2. Схема определения проекции наклонной скважины и нормальной мощности пласта.

4.2. Из полученной точки встречи скважины с почвой пласта опустите перпендикуляр на горизонтальную плоскость устья скважины и графически, с учетом масштаба, определите вертикальную глубину Н и горизонтальную проекцию наклонной скважины.

4.3. Вычислите отметку точки встречи скважины 5 с почвой пласта по измеренной вертикальной глубине Н и отметке Z устья.

4.4.На плане в точке устья скважины 5 проведите линию, параллельную оси Х и от ее северной части по ходу часовой стрелки отложите дирекционный угол a (см. табл. I).

4.5. От устья скважины 5 под углом a отложите горизонтальную проекцию наклонной скважины - это будет точка ее встречи с пластом.

5. Постройте изогипсы почвы пласта с высотой сечения 10 м, для чего:

5.1. Соедините (карандашом) скважины 1-2-3, 4-5-6, 7-8-9 между собой и с помощью палетки (или аналитически) выполните интерполяцию между смежными скважинами с высотой сечения 10 м, т.е. между смежными скважинами найдите следы изогипс с отметками, кратными 10 м (-150, -160 и т.д.).

Примечание. Скважины 4 и 6 соедините при интерполяции с точкой встречи скважины 5 с пластом, а не с ее устьем.

5.2. Проведите изогипсы почвы пласта, плавно соединив точки с одинаковыми отметками (коричневым цветом). Изогипсы, кратные 50 м (-150, -200, -250), проведите утолщенной линией и подпишите их.

Пример построения гипсоплана приведен на рисунке 1.

6. Определите углы падения пласта в точках его встречи скважинами, для чего:

6.1. Постройте график заложений для высоты сечения изогипс h = 10м в такой последовательности: на горизонтальной оси на одинаковом расстоянии (например, через 5 мм) отложите углы падения пласта d от 5 до 40°, а по перпендикуляру вверх из каждого значения d в масштабе 1:2000 отложите заложение

,

где h- - высота сечения изогипс (10м);

ctg - значения котангенсов d, приведенные в табл. 2.

Таблица 2. Значения котангенсов

d	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
ctg d	11.43	9.51	8.14	7.11	6.31	5.67	5.14	4.70	4.33	4.01
d	15	16	17	18	20	22	25	30	35	40
ctg d	3.73	3.49	3.27	3.08	2.75	2.48	2.14	1.73	1.43	1.19

Покажите график заложений, соединив плавной кривой вершины перпендикуляров (рис. 3).

Рисунок 3.

6.2.По графику заложений определите углы падения пласта в точках его встречи со скважинами, для чего циркулем или линейкой определите заложение (расстояние по нормали между соседними изогипсами) возле каждой скважины и по нему, пользуясь графиком заложений, найдите углы падения пласта возле каждой точки встречи его скважиной. Значения углов падения d занесите в табл. 3.

7. Вычислите нормальные мощности пласта в точках его встречи вертикальными скважинами:

Таблица 3. Расчет нормальной мощности пласта

№ скв	1	2	3	4	5	6	7	8	9	Среднее
d
mB
mH

где m_B - вертикальная мощность пласта (см. табл. I).

8. Графически определите нормальную мощность пласта в точке его встречи наклонной скважиной 5, для чего:

8.1. Через точку встречи наклонной скважины с пластом на разрезе (см. рис. 2) проведите горизонтальную прямую и от нее под углом d_К в зависимости от направления скважины (если скважина дирекционным углом a задана в сторону восстания пласта относительно ее устья, то вверх ох горизонтальной пряной; если скважина задана в сторону падения, то вниз, а если скважина пробурена по линии простирания, то d_К = 0) покажите почву пласта.

8.2.Угол d_К определите графически по графику заложений, по косому заложению d_к (расстояние между смежными изогипсами по направлению оси скважины 5, см. рис. I).

8.3. От почвы пласта отложите его мощность по направлению скважины (1,55 м) в масштабе 1:100 и через полученную на оси скважины точку параллельно почве покажите кровлю пласта (см. рис. 2).

8.4. Графически (в масштабе 1:100) определите нормальную мощность пласта по скважине 5 (кратчайшее расстояние по перпендикуляру между кровлей и почвой пласта), значение m_H запишите в табл. 3 и вычислите среднее арифметическое значение нормальной мощности по девяти скважинам.

9. Вычислите запасы участка способом среднего арифметического по формуле

,

где - средние значения угла падения пласта, нормальной мощности (см. табл. 3) и объемной массы угля на участке ( =1,5 т/м³);

S_ГОР. - горизонтальная площадь участка, определяемая одним из известных способов: по формулам геометрии, планиметром иди аналитически по координатам угловых скважин из уравнения:

,

где Х, Y - координаты угловых скважин участка (см. табл. I);

n - порядковый номер угловых скважин последовательно по периметру участка (1, 7, 9, 3).

10. Произведите подсчет запасов участка способом многоугольников в такой последовательности:

10.1. Участок шахтного поля разбейте на части, соединив линиями синего цвета (границы блоков подсчета запасов) забои соседних скважин (4-5, 5-2, 5-8, 5-6).

10.2. В каждой из полученных фигур определите средние угол падения пласта и нормальную мощность по данным скважин, входящих в данную фигуру, а также наклонную площадь (табл. 4).

10.3. Подсчитайте запасы Q_i в каждом многоугольнике. Сумма запасов трех фигур дает общие запасы участка шахтного поля.

11. Определите относительную погрешность подсчета запасов угля участка по формуле:

Таблица 4. определение запасов в многоугольниках.

№ фигуры (скважины, входящие в нее)	Горизонтальная площадь фигуры, м2	Средний угол падения пласта по фигуре, градусы	Средняя нормальная мощность пласта по фигуре, м	Запасы по фигуре, т
1 (1-2-5-4)
2 (4-5-8-7)
3 (2-5-6-3)
4 (5-8-9-6)
-	S	-	-	QМН.= SQi

Если полученная величина не превышает 5%, подсчет запасов выполнен с достаточной точностью.

12. Оформите гипсометрический план в соответствии с ГОСТом [1], все расчеты в табличной форме приведите на чертеже либо в пояснительной записке.

4.2 Задача 2. Построить предохранительный целик для охраны вертикального ствола

Исходные данные.

Координаты устья ствола Х = 400,00м; Y = 700,00м; Z = 260,00м. Глубина ствола H = 500,00м. Ширина бермы 20 м. Диаметр ствола равен 7м. Мощность наносов h = 30м. Масштаб построения 1:5000 (или 1:2000). Первичная подработка. Уголь - антрацит. Угол движения в наносах = 60°.

Последовательность решения задачи.

1. По исходным координатам Х, Y нанесите центр устья ствола на гипсометрический план (см. рис. 1) и покажите устье ствола в соответствии с требованием ГОСТа.

2. Через центр ствола перпендикулярно ближайшим изогипсам проведите штрихпунктиром линию падения пласта (1-1).

3. Построите вертикальный разрез по линии падения пласта (1-1), для чего:

3.1. На чертежной бумаге (рис. 4), отступив сверху от края листа 30-40 мм для подписей, проведите горизонтальную прямую, приняв ее за уровень земной поверхности с отметкой устья ствола +260 м.

3.2. Отложите ох нее вниз по нормали с учетом масштаба мощность четвертичных отложений (30 м) и пунктиром покажите линию контакта наносов с каменноугольными породами.

3.3.От линии, принятой за уровень земной поверхности, отложите вниз по нормам 400 и 600 м с учетом масштаба и синим цветом покажите горизонты 400 и 600 м.

3.4.Аналогично на вертикальном разрезе отложите от уровня земной поверхности 500 м в принятом масштабе и покажите вертикальный ствол диаметром 7 м (см. рис. 4).

3.5.Нанесите на вертикальный разрез пласт, для чего:

3.5.1. На гипсометрическом плане в двух точках (а, б) пересечения линии падения пласта 1-1 с изогипсами (например, -200 м и -250 м), вычислите глубину до почвы пласта по формуле

,

где Z_УС. - отметка устья ствола (+260,0 м);

Z_ИЗ. - отметка изогипс в точках а, б (см. рис. I).

3.5.2. На вертикальном разрезе по линии уровня земной поверхности от центра ствола отложите точки а, б на расстоянии, измеренном по линии падения 1-1 на гипсометрическом плане с учетом масштаба.

3.5.3. Из полученных точек а, б отложите по нормали вниз вычисленные глубины до почвы пласта (Н_а, Н_б) и через концы перпендикуляров утолщенной линией черного цвета проведите пласт на вертикальном разрезе.

3.6. На вертикальном разрезе по линии уровня земной поверхности от стенок вертикального ствола отложите в обе стороны берму (20 м) и из полученных точек под углом сдвижения в наносах = 60° проведите прямые до пересечения с пунктирной линией контакта наносов с каменноугольными породами.

3.7. Из полученных последних точек на контакте четвертичных отложений с карбоном отложите со стороны восстания пласта угол сдвижения и граничный угол ₀, а со стороны падения пласта - угол сдвижения и граничный угол _о, причем согласно "Правилам охраны сооружений…" [2] граница целика для охраны вертикальных шахтных стволов до горизонта 400 м определяется по углам сдвижения (, , ), а ниже 600 м (при углах падения пласта больше 45° - ниже 700 м) - по граничным углам (₀, ₀, ₀).

В интервале горизонтов 400-600 м (700 м) границы целика определяются прямыми, соединяющими точки пересечения линии горизонта 400 м с линиями, проведенными под углами сдвижения, с точками на горизонте 600 м (или 700 м при углах падения пласта более 45°), где его пересекают линии, проведенные под граничными углами (см. рис. 4).

Согласно "Правилам…» [2] в неподработанной и подработанной толщах каменноугольных пород значения углов сдвижения во всех районах Донбасса, кроме Западного Донбасса и районов залегания углей марок ПА и А, углы сдвижения равны:

, но не менее 30°,

где б - угол падения пласта.

В неподработанной толще каменноугольных пород в районах залегания углей марок ПА и А углы сдвижения , но не менее 30° (что соответствует условиям задачи).

В подработанной толще или при построении целиков в свите пластов (три и более), а также при сочетании этих условий углы сдвижения в районах залегания углей марок ПА и А уменьшаются на 5°.

В неподработанной и подработанной толщах каменноугольных пород в Западном Донбассе .

Значения граничных углов во всех районах бассейна, кроме Западного Донбасса, принимаются равными:

, но менее 25.

4. Обозначьте точками 1, 2, 3, 4... границы целика на вертикальном разрезе со стороны восстания и падения пласта, а также при пересечении пласта в пределах целика линиями горизонтов 400 и 600 м (см.рис. 4).

5. На гипсометрическом плане перпендикулярно линии падения пласта 1-1 черев центр вертикального ствола штрихпунктиром проведите линию простирания пласта II-II и постройте по ней второй вертикальный разрез по линии II-II, аналогично выполнив пункты 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.6.

Далее (вместо п. 3.7) из полученных последних точек на контакте наносов с каменноугольными породами в обе стороны отложите углы (85° в условиях данной задачи) до горизонта 400 м и граничные углы ₀ (75°) до 600 м (или ниже). Соедините прямыми точки пересечения горизонта 400м с линиями под углом сдвижения с точками пересечения горизонта 600м с линиями, проведенными под граничным углом ₀ (см. рис. 4).

6. Из верхней и нижней границ целика на разрезе по линии падения 1-1 (из точек 1, 2, 3, 4) пунктиром проведите горизонтальные прямые до пересечения с соответствующими линиями разреза II-II и сплошной линией покажите размеры целика на разрезе по простиранию пласта (см. рис. 4), обозначив их точками 1, 2, 3, 4.

Рисунок 4. Построение охранного целика.

7. По двум проекциям (разрезам) постройте вид сверху (план) и покажите границы целика в плане красным цветом.

8.Определите потери угля в целике под вертикальный ствол по формуле:



где Sц - площадь целика в плоскости пласта, м².

Результаты подсчета потерь сведите в таблицу.

9. Построенный целик относительно центра ствола и линии падения пласта нанесите на гипсометрический план красным цветом.

Задача 3. Расчет параметров для задания направления встречным забоям

3.1. Исходные данные.

Планируется прохождение встречными забоями наклонного ходка (рис 3.1). Координаты точек поворота А и В, дирекционные углы примычных сторон СВ и DА определены по данным маркшейдерских съемок (прил. 2).

3.2. Задание.

Определить горизонтальные углы в точках поворота _А и _В , расстояние между точками А и В, угол наклона проектируемого ходка.

3.3. Порядок выполнения.

3.3.1. Из решения обратной геодезической задачи определяется дирекционный угол линии АВ и горизонтальное расстояние между точками:

,

где x_A, y_A, x_B, y_B -плановые координаты концов линии (табл. 3.1).

Значение дирекционного угла б_АВ зависит от четверти, которая определяется по знакам приращений



Рисунок 3.1 - Схема выработок.

в соответствии с таблицей 3.2.

Примечание. Значение r_AB и б_АВ необходимо вычислять с точностью до секунд, а значение d_AB - c точностью до мм.

Таблица 3.2 - Зависимость дирекционных углов б от румбов r.

Номер четверти	Значение б	Знаки приращений
		?y	?x
I	б=r	+	+
II	б=180?-r	+	-
III	б=180?+r	-	-
IV	б=360?-r	-	+

3.3.2. Горизонтальные углы в точках поворота определяются как разность дирекционных углов смежных сторон:

.

Примечания. 1. Если угол получается отрицательным, к нему необходимо прибавить 360^о.

2. .

3.3.3. Наклонное расстояние между точками А и В вычисляется по формуле:

, м.

3.3.4. Угол наклона линии определяется из выражения:

3.3.5. Контроль вычислений:

, м.

3.4. По рассчитанным параметрам выполняется план выработок в масштабе 1:1000.

Чертежи оформляются в соответствии с условными обозначениями для горной графической документации [1].

После получения положительной рецензии вы должны защитить контрольную работу на собеседовании с преподавателем до начала сессии. После защиты контрольной работы, выполнения лабораторных работ и изучения курса студенты допускаются к сдаче экзамена (зачета).

Список рекомендуемой литературы

1. ГОСТ 2.850-75-ГОСТ 2.857-75. Горная графическая документация: Введ. 10.06.86. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 200 с.

2. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях / Минуглепром. - М.: Недра, 1981. - 288 с.

3. Синанян Р.Р. Маркшейдерское дело. - М.: Недра, 1988. - 448с.

4. Борщ-Компониец В.И. Геодезия, основы аэрофотосъемки и маркшейдерского дела: Учеб. для вузов. - М.: Цедра, 1984. - 448 с.

5. Ушаков И.Н. Горная геометрия. - М.: Недра, 1979. - 341 с.

Приложение 1

Исходные данные для выполнения задачи 1

№ вар	Х5	Y5	a5
1	340	620	0
2	350	630	10
3	360	640	20
4	370	650	30
5	380	660	40
6	390	670	50
7	400	680	60
8	410	690	70
9	420	700	80
10	430	710	90
11	440	720	100
12	450	730	110
13	460	740	120
14	345	750	350
15	355	760	340
16	365	770	330
17	375	780	320
18	385	790	310
19	395	800	300
20	405	600	290
21	415	610	80
22	425	615	20
23	435	625	60
24	445	635	50
25	455	645	240
26	465	655	230
27	475	665	220
28	485	675	210
29	495	685	200
30	505	695	190
31	300	705	5
32	310	715	355
33	320	725	345
34	330	735	335
35	305	745	325
36	315	755	315
37	325	765	305
38	335	775	295
39	340	785	285
40	350	795	275
41	360	700	265
42	370	710	255
43	380	720	245
44	390	730	235
45	400	740	225
46	410	750	215
47	420	760	205
48	430	770	295
49	440	780	285
50	450	790	275
51	460	800	265
52	470	795	255
53	480	785	245
54	490	775	235
55	500	765	225
56	305	755	0
57	315	745	20
58	325	735	20
59	335	725	30
60	345	715	40
61	355	705	50
62	365	695	60
63	375	685	70
64	385	675	80
65	395	665	90
66	405	655	100
67	415	645	110
68	425	635	120
69	435	625	130
70	445	615	140
71	455	605	150
72	465	600	160
73	475	610	170
74	485	620	180
75	495	630	190
76	500	640	200
77	490	650	210
78	480	660	220
79	470	670	230
80	460	680	240
81	450	690	250
82	440	700	260
83	430	710	270
84	420	720	280
85	410	730	290
86	400	700	300
87	390	690	5
88	380	680	15
89	370	670	25
90	360	660	30
91	350	650	35
92	340	640	40
93	500	700	180
94	490	705	185
95	480	710	190
96	470	715	195
97	460	720	200
98	450	725	205
99	440	730	210
100	430	735	215
101	420	740	220
102	410	745	225
103	400	750	230
104	395	760	235
105	385	630	45
106	375	640	40
107	365	650	35
108	355	660	30
109	345	670	25
110	340	680	20
111	344	800	0
112	348	796	5
113	352	792	10
114	356	788	15
115	360	784	20
116	364	780	25
117	378	776	30
118	372	772	35
119	376	768	40
120	380	764	355
221	384	760	340
122	388	756	330
123	392	752	320
124	402	748	300
125	406	744	290
126	410	740	280
127	414	736	270
128	418	732	260
129	422	728	255
130	426	724	250
131	430	720	245
132	434	716	240
133	438	712	235
134	442	708	230

Приложение 2

Исходные данные для задачи 3

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8
aDA	130	131	132	133	134	135	136	137
XA	444,431	446,006	447,588	449,176	450,771	452,373	453,981	455,597
YA	768,513	764,151	759,781	755,403	751,019	746,627	742,229	737,824
aCB	127	30	128	40	129	50	131	0	132	10	133	20	134	30	135	40
Xв	334,437	336,541	338,719	340,97	343,296	345,696	348,173	350,725
Yв	676,177	668,958	661,724	654,473	647,209	639,932	632,646	625,351
ZA	-220,7	-221,7	-222,7	-223,7	-224,7	-225,7	-226,7	-227,7
Zв	-288,519	-290,153	-291,787	-293,421	-295,055	-296,689	-298,322	-299,956
Вариант	9	10	11	12	13	14	15	16
aDA	138	139	140	141	142	143	144	145
XA	457,219	458,849	460,487	462,131	463,784	465,444	467,111	468,787
YA	733,412	728,994	724,569	720,138	715,701	711,258	706,809	702,354
aCB	136	50	138	0	139	10	140	20	141	30	142	40	143	50	145	0
Xв	353,353	356,058	358,839	361,699	364,637	367,652	370,745	373,917
Yв	618,047	610,738	603,426	596,111	588,796	581,482	574,171	566,865
ZA	-228,7	-229,7	-230,7	-231,7	-232,7	-233,7	-234,7	-235,7
Zв	-301,59	-303,224	-304,858	-306,492	-308,126	-309,76	-311,394	-313,028
Вариант	17	18	19	20	21	22	23	24
aDA	146	147	148	149	150	151	152	153
XA	470,471	472,163	473,862	475,571	477,287	479,012	480,746	482,488
YA	697,894	693,428	688,957	684,481	680	675,514	671,023	666,528
aCB	146	0	147	0	148	30	149	40	150	50	152	0	153	10	154	20
Xв	377,167	380,497	383,905	387,392	390,958	394,603	398,327	402,129
Yв	559,566	552,275	544,993	537,723	530,467	523,226	516,002	508,796
ZA	-236,7	-237,7	-238,7	-239,7	-240,7	-241,7	-242,7	-243,7
Zв	-314,662	-316,296	-317,93	-319,564	-321,197	-322,831	-324,465	-326,099
Вариант	25	26	27	28	29	30	31	32
aDA,	154	155	156	157	158	159	160	161
XA	484,239	485,998	487,767	489,544	491,33	493,125	494,93	496,743
YA	662,028	657,524	653,016	648,503	643,987	639,468	634,945	630,418
aCB	155	0	156	0	157	50	159	0	160	10	161	20	162	30	163	40
Xв	406,011	409,97	414,008	418,123	422,317	426,588	430,936	435,36
Yв	501,612	494,45	487,312	480,198	473,114	466,058	459,035	452,042
ZA	-244,7	-245,7	-246,7	-247,7	-248,7	-249,7	-250,7	-251,7
Zв	-327,733	-329,367	-331,001	-332,635	-334,269	-335,903	-337,537	-339,171

Вариант	33	34	35	36	37	38	39	40
aDA	162	163	164	165	166	167	168	169
XA	498,566	500,398	502,24	504,09	505,951	507,82	509,699	511,588
YA	625,889	621,356	616,82	612,282	607,742	603,198	598,653	594,106
aCB	164	50	166	0	167	10	168	20	169	30	170	40	171	50	173	0
Xв	439,862	444,438	449,089	453,815	458,615	463,489	468,435	473,453
Yв	445,086	438,167	431,285	424,443	417,643	410,887	404,175	397,51
ZA	-252,7	-253,7	-254,7	-255,7	-256,7	-257,7	-258,7	-259,7
Zв	-340,805	-342,439	-344,072	-345,706	-347,34	-348,974	-350,608	-352,242
Вариант	41	42	43	44	45	46	47	48
aDA	170	171	172	173	174	175	176	177
XA	513,486	515,394	517,311	519,239	521,175	523,122	525,078	527,044
YA	589,557	585,006	580,454	575,9	571,345	566,789	562,232	557,675
aCB	174	10	175	20	176	30	177	40	178	50	180	0	181	10	182	20
Xв	478,543	483,702	488,932	494,231	499,597	505,03	510,529	516,094
Yв	390,893	384,328	377,814	371,354	364,948	358,6	352,31	346,079
ZA	-260,7	-261,7	-262,7	-263,7	-264,7	-265,7	-266,7	-267,7
Zв	-353,876	-355,51	-357,144	-358,778	-360,412	-362,046	-363,68	-365,314
Вариант	49	50	51	52	53	54	55	56
aDA	178	179	180	181	182	183	184	185
XA	529,019	531,005	533	535,005	537,019	539,044	541,078	543,122
YA	553,117	548,558	544	539,442	534,883	530,325	525,768	521,211
aCB	183	30	184	40	185	50	187	0	188	10	189	20	190	30	191	40
Xв	521,722	527,413	533,166	538,98	544,853	550,784	556,772	562,816
Yв	339,911	333,806	327,766	321,791	315,884	310,046	304,28	298,585
ZA	-268,7	-269,7	-270,7	-271,7	-272,7	-273,7	-274,7	-275,7
Zв	-366,947	-368,581	-370,215	-371,849	-373,483	-375,117	-376,751	-378,385
Вариант	57	58	59	60	61	62	63	64
aDA	186	187	188	189	190	191	192	193
XA	545,175	547,239	549,311	551,394	553,486	555,588	557,699	559,82
YA	516,655	512,1	507,546	502,994	498,443	493,894	489,347	484,802
aCB	192	50	194	0	195	10	196	20	197	30	198	40	199	50	201	0
Xв	568,914	575,067	581,27	587,523	593,826	600,175	606,571	613,011
Yв	292,964	287,417	281,949	276,557	271,242	266,01	260,858	255,789
ZA	-276,7	-277,7	-278,7	-279,7	-280,7	-281,7	-282,7	-283,7
Zв	-380,019	-381,653	-383,287	-384,921	-386,555	-388,188	-389,822	-391,456
Вариант	65	66	67	68	69	70	71	72
aDA	194	195	196	197	198	199	200	201
XA	561,951	564,09	566,24	568,398	570,566	572,743	574,93	577,125
YA	480,258	475,718	471,18	466,644	462,111	457,582	453,055	448,532
aCB	202	10	203	20	204	30	205	40	206	50	208	0	209	10	210	20
Xв	619,495	626,019	632,582	639,184	645,823	652,496	659,201	665,938
Yв	250,803	245,903	241,089	236,363	231,724	227,176	222,717	218,35
ZA	-284,7	-285,7	-286,7	-287,7	-288,7	-289,7	-290,7	-291,7
Zв	-393,09	-394,724	-396,358	-397,992	-399,626	-401,26	-402,894	-404,528
Вариант	73	74	75	76	77	78	79	80
aDA	202	203	204	205	206	207	208	209
XA	579,33	581,544	583,767	585,998	588,239	590,488	592,746	595,012
YA	444,013	439,497	434,984	430,476	425,972	421,472	416,977	412,486
aCB	211	30	212	40	213	50	215	0	216	10	217	20	218	30	219	40
Xв	672,704	679,498	686,317	693,161	700,026	706,912	713,816	720,736
Yв	214,076	209,895	205,808	201,816	197,92	194,12	190,419	186,814
ZA	-292,7	-293,7	-294,7	-295,7	-296,7	-297,7	-298,7	-299,7
Zв	-406,162	-407,796	-409,43	-411,063	-412,697	-414,331	-415,965	-417,599
Вариант	81	82	83	84	85	86	87	88
aDA	210	211	212	213	214	215	216	217
XA	597,287	599,571	601,862	604,163	606,471	608,787	611,111	613,444
YA	408	403,519	399,043	394,572	390,106	385,646	381,191	376,742
aCB	220	50	222	0	223	10	224	20	225	30	226	40	227	50	229	0
Xв	727,671	734,619	741,576	748,543	755,516	762,493	769,473	776,453
Yв	183,308	179,902	176,596	173,39	170,286	167,283	164,382	161,583
ZA	-300,7	-301,7	-302,7	-303,7	-304,7	-305,7	-306,7	-307,7
Zв	-419,233	-420,867	-422,501	-424,135	-425,769	-427,403	-429,037	-430,671
Вариант	89	90	91	92	93	94	95	96
aDA	218	219	220	221	222	223	224	225
XA	615,784	618,131	620,487	622,849	625,219	627,597	629,981	632,373
YA	372,299	367,862	363,431	359,006	354,588	350,176	345,771	341,373
aCB	230	10	231	20	232	30	233	40	234	50	236	0	237	10	238	20
Xв	783,432	790,407	797,376	804,337	811,288	818,227	825,152	832,06
Yв	158,886	156,293	153,803	151,415	149,132	146,953	144,877	142,905
ZA	-308,7	-309,7	-310,7	-311,7	-312,7	-313,7	-314,7	-315,7
Zв	-432,305	-433,938	-435,572	-437,206	-438,84	-440,474	-442,108	-443,742
Вариант	97	98	99	100	101	102	103	104
aDA	226	227	228	229	230	231	232	233
XA	634,771	637,176	639,588	642,006	644,431	646,862	649,299	651,742
YA	336,981	332,597	328,219	323,849	319,487	315,131	310,784	306,444
aCB	239	30	240	40	241	50	243	0	244	10	245	20	246	30	247	40
Xв	838,95	845,819	852,665	859,486	866,28	873,045	879,778	886,478
Yв	141,037	139,273	137,613	136,057	134,604	133,253	132,007	130,862
ZA	-316,7	-317,7	-318,7	-319,7	-320,7	-321,7	-322,7	-323,7
Zв	-445,376	-447,01	-448,644	-450,278	-451,912	-453,546	-455,18	-456,813
Вариант	105	106	107	108	109	110	111	112
aDA	234	235	236	237	238	239	240	241
XA	654,191	656,646	659,106	661,572	664,043	666,519	669	671,486
YA	302,111	297,787	293,471	289,163	284,862	280,571	276,287	272,012
aCB	248	50	250	0	251	10	252	20	253	30	254	40	255	50	257	0
Xв	893,142	899,768	906,355	912,899	919,399	925,852	932,256	938,61
Yв	129,821	128,882	128,044	127,307	126,671	126,134	125,698	125,36
ZA	-324,7	-325,7	-326,7	-327,7	-328,7	-329,7	-330,7	-331,7
Zв	-458,447	-460,081	-461,715	-463,349	-464,983	-466,617	-468,251	-469,885
Вариант	129	130	131	132	133	134	135	136
aDA	258	259	260	261	262	263	264	265
XA	714,347	716,894	719,443	721,994	724,546	727,1	729,655	732,211
YA	200,699	196,588	192,486	188,394	184,311	180,239	176,175	172,122
aCB	276	50	278	0	279	10	280	20	281	30	282	40	283	50	285	0
Xв	1036,856	1041,948	1046,949	1051,861	1056,68	1061,406	1066,036	1070,569
Yв	133,899	135,18	136,54	137,975	139,486	141,072	142,729	144,456
ZA	-348,7	-349,7	-350,7	-351,7	-352,7	-353,7	-354,7	-355,7
Zв	-497,662	-499,296	-500,929	-502,563	-504,197	-505,831	-507,465	-509,099

Размещено на Allbest.ru