П.А. Марченко Маркшейдерское дело. Программа, методические указания и контрольные задания

10

Угол падения δ - это угол, составляемый линией наибольшего ската плоскости с плоскостью проекции. Угол δ - измеряется в вертикальном разрезе по линии наибольшего ската плоскости или может быть вычислен по формуле

tgδ = ∆lZ ,

где ∆Z – разность отметок соседних изогипс, м; l – кратчайшее расстояние между соседними изогипсами в плане, м (с учетом масштаба).

Для определения угла падения плоскости δ графическим способом достаточно построить вертикальный разрез плоскости по произвольной линии (1 - 2), перпендикулярной горизонталям плоскости на плане (по линии наибольшего ската).

Для построения разреза проводят горизонты высот, т.е. параллельные горизонтальные линии 150 м и 100 м на расстоянии равном разности отметок этих линий (150 – 100 = 50 м) в масштабе плана (рис. 1,б). На одну из этих линий переносят с плана точки 1 и 2 без искажения расстояния между ними. Точки по значению отметок их на плане проецируют на соответствующие горизонты и соединяют прямой линией 1' – 2. Определяют угол наклона линии 1' – 2, т.е. угол падения плоскости пласта δ в данном разрезе.

4. Построение выхода пласта под наносы Для построения выхода пласта под наносы необходимо построить

ряд (два - три) вертикальных разреза вкрест простирания пласта. На намеченной линии разреза на плане (например, I-I) определяют характерные точки, по которым будет строиться разрез: 1 и 2 - изогипсы пласта; 3 и 4 - горизонтали рельефа земной поверхности.

Строят горизонты высот (150 м и 100 м), на одном из горизонтов (100 м) откладывают характерные точки разреза (1, 2, 3 и 4), которые по значениям их высотных отметок проецируют на соответствующие горизонты (2', 3', 4'). От линии 3'-4' (соответствующей земной поверхности) откладывают вниз мощность наносов.

Продолжая линию 1-2' до наносов, получают точку выхода почвы пласта под наносы (точка П'). Отложив от почвы пласта (линия 1-2') по перпендикуляру к ней заданную величину мощности пласта, проводят

11

параллельно почве кровлю пласта и на пересечении ее с границей наносов получают точку выхода кровли пласта под наносы - точку К. Точки П и К переносят на план на линию разреза.

На плане точки П и точки К на всех линиях разрезов соединяют плавными кривыми и получают линии выхода почвы и кровли пласта под наносы (рис. 2).

5. Определение места заложения разведочного шурфа По условиям разведки шурф должен пересечь разведуемый пласт

и по возможности быть наименьшей глубины.

Для решения задачи необходимо построить вертикальный разрез по линии, соединяющей на плане скважины № 2 и № 4. Разрез строят так же, как и для построения выхода пласта под наносы (рис. 3).

Так как выход пласта под наносы на плане изображается из-за многих факторов недостаточно достоверно, на построенном разрезе ось шурфа должна быть несколько смещена от выхода пласта под наносы в сторону его падения. На разрезе определяют глубину шурфа, а его ось - точку Шф - с разреза переносят на план на линию разреза 2-4.

3'	4'	Шф'
наносы		К' П'

		m	200
	2'		150
1	δ	4	Шф К П 100
	3 2

Рис. 3. Определение выхода пласта под наносы

6. Проведение по почве пласта выработки с заданным углом наклона

Для проведения выработки по пласту с заданным углом наклона необходимо на основании изогипс почвы пласта (рис. 2) построить вертикальный разрез по оси проектируемой выработки (рис. 4,б). На

12

этом разрезе от произвольной точки 1 на горизонте 150 м необходимо провести линию под углом к горизонту δв, равным углу наклона выработки. Проекция расстояния 1'-2 на горизонтальную плоскость lу определяет на плане длину проектируемой выработки между горизонталями 150 и 100 м. Для определения положения оси выработки на плане необходимо из точки 1 (рис. 4, а) радиусом lу сделать засечку на изогипсе с отметкой 100 м - точка 2. Линия 1-2 на плане и будет осью выработки с заданным углом наклона δу. Так как выработка должна быть запроектирована из шурфа, необходимо через точку Шф на плане провести линию, параллельную 1-2, до горизонта с отметкой пласта в скважине № 3. Дирекционный угол оси выработки αв определяют на плане, а ее длину - с помощью разреза (рис. 4,б) или аналитически.

а	Х			б		1'
	Р	Х					150
		αу
	2	lу	1
					δ
							100
			150	2	lу	1
			100	Y

Рис. 4. Определение направления оси проектируемой выработки

7. Проектирование трассы траншеи Длина прямого наклонного участка трассы траншеи, а также ее

ориентировка на плане будут зависеть от уклона подошвы траншеи и разности высотных отметок на ее концах.

Для решения задачи необходимо:

- определить на плане (на линии выхода почвы пласта под наносы) отметку рабочей площадки верхнего угольного уступа - Zу (Zу получают вычитанием из отметки поверхности земли мощности наносов и высоты угольного уступа Z у = Zпз −hн −hу , м);

- найти разность отметок точки врезки траншеи Zв и площадки угольного уступа Zу (∆Z= Zв - Zу), м;

13

- с учетом уклона подошвы траншеи (i, о/оо) и разности ее отметок ∆Z вычислить горизонтальную длину (проложение) наклонного участка

трассы L:

L = ∆iZ ;

-из точки врезки (скважина № 4 на плане) радиусом L сделать засечку на линии выхода почвы пласта под наносы - точка F (рис. 2);

-от точки F' (рис. 5) подошва траншеи принимается до выхода ее на висячий бок пласта горизонтальной и далее вдоль простирания пласта в качестве разрезной траншеи (О - ось разрезной траншеи).

Практически переход от капитальной на разрезную траншею происходит по закруглению определенного радиуса.

О

F

4

i

О'

F'

Рис. 5. Вертикальный разрез по оси проектируемой траншеи

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 2

Составление комплекта структурных графиков угольной залежи и подсчет запасов угля на разведанном участке

1.Цель задания: Ознакомить с графическими способами изображения формы и условий залегания залежей и методикой подсчета запасов твердых полезных ископаемых.

2.Исходные данные:

2.1.Рудная залежь разведана вертикальными разведочными скважинами по прямоугольной сетке. Схема расположения разведочных линий и скважин показана на рис. 6.

2.2.Расстояния между разведочными линиями (L) и между скважинами по разведочным линиям (l) указаны в табл. 3 по вариантам.

14

2.3. Высотные отметки устьев скважин, висячего бока залежи и вертикальные мощности залежи по скважинам даны в табл. 4.

3. Порядок выполнения работы

3.1.Составить план расположения устьев разведочных скважин в масштабе 1:1000 или 1:2000.

3.2.Построить вертикальные разрезы по разведочным линиям.

3.3.Оконтурить залежь по способу разрезов и углу выклинивания.

3.4.Используя вертикальные разрезы, методом ступенчатых отметок построить план изогипс висячего бока (кровли) залежи (высоту сечения изогипс принять 5 м).

3.5.Построить план изомощностей залежи (величину сечения изомощностей принять 2 м).

3.6.Произвести подсчет запасов полезного ископаемого способом вертикальных сечений и способом объемной палетки проф. Соболевского (способом изолиний).

3.7.Определить расхождение в подсчете запасов полезного ископаемого двумя способами.

Примечание. Длину стороны квадрата палетки принять 2 см для масштаба 1:1000 и 1 см - для масштаба 1:2000.

Плотность руды - 2,2 т/м3.

4. Оформление работы. Работу выполняют на листах ватмана форматом 210х297 мм цветной тушью в соответствии с ГОСТ 2.850-75; 2-857-75.

Отчет о работе должен содержать:

-вертикальные разрезы по разведочным линиям;

-план изогипс кровли залежи;

-план изомощностей залежи;

-палетку с результатами определения мощностей в центрах квадратов;

-пояснительную записку с порядком описания построения графиков и результаты подсчета запасов.

15

		Параметры разведочной сети			Таблица 3
Ва-	Расстояние, м		Ва-	Расстояние, м
	между	между		между	между
ри-	разведочными	скважинами в	ри-	разведочными	скважинами в
ант	линиями (L)	разведочной	ант	линиями (L)	разведочной
		линии (l)			линии (l)
1	80	70	26	80	50
2	75	60	27	75	45
3	65	50	28	65	65
4	60	50	29	60	30
5	55	50	30	55	35
6	50	45	31	50	40
7	45	40	32	45	45
8	45	35	33	45	30
9	40	40	34	35	35
10	80	65	35	80	45
11	75	55	36	75	40
12	65	45	37	55	30
13	60	45	38	50	35
14	55	30	39	45	25
15	50	30	40	40	35
16	40	25	41	40	30
17	35	25	42	40	30
18	70	65	43	70	50
19	70	45	44	70	40
20	80	60	45	80	40
21	75	50	46	75	65
22	65	40	47	50	50
23	60	35	48	35	30
24	55	40	49	70	50
25	80	55	50	70	35

16

			Таблица 4
	Данные разведки по скважинам
№	Отметка устья	Отметка висячего	Вертикальная
скважины	скважины, м	бока залежи, м	мощность залежи, м
1	303,3	241,0	1,8
2	302,0	252,2	5,2
3	301,1	261,5	9,8
4	300,0	272,8	6,0
5	299,3	284,2	2,5
6	303,9	245,4	4,8
7	303,0	254,7	12,8
8	302,1	265,6	17,9
9	301,5	275,0	12,8
10	300,5	287,4	5,7
11	305,9	236,2	8,6
12	305,1	245,3	19,7
13	304,3	256,8	20,8
14	303,4	269,4	18,4
15	302,0	278,2	7,7
16	307,2	240,4	5,2
17	306,3	253,7	14,5
18	305,2	264,1	17,5
19	303,8	273,2	13,6
20	302,5	287,5	5,6
21	308,0	235,5	3,0
22	306,9	246,3	5,2
23	305,7	254,1	9,4
24	303,9	269,9	7,4
25	303,1	283,5	3,5

			17
1	2	3	4	5
				р.л. I

6

7

8

9

10

р.л. II

L

11	12	13	14	15
l				р.л. III

16

17

18

19

20

р.л. IV

21

22

23

24

25

р.л. V

Рис. 6. Схема расположения разведочных скважин

Указания к выполнению контрольного задания № 2

1. Построение вертикальных разрезов Масштабы построения разрезов как вертикальный, так и

горизонтальный, должны соответствовать масштабу плана. Предварительно при построении разрезов проводят горизонты

высот, т.е. ряд горизонтальных параллельных линий, удаленных друг от друга на расстояния, равные разностям отметок, которыми обозначены горизонты, в масштабе построения (рис. 7).

Точки, по которым строят разрез, т.е. устья разведочных скважин на разведочной линии на плане, переносят на один из горизонтов разреза без искажения расстояний между ними.

Из полученных на разрезе точек восстанавливают перпендикуляры к горизонтам высот, на которых в соответствии с отметками устья и кровли (табл. 4) отмечают земную поверхность и кровлю залежи по каждой скважине.

18

От точки кровли по тем же перпендикулярам вниз откладывают в масштабе вертикальные мощности по соответствующим скважинам (табл. 4) - получают точки почвы залежи по скважинам.

в'1 1

l1

250

в1

2	3	4	5	в'5
l	l			300
			290	в5 290
		280	l5	280
		m4		270
	270
260	m3			260
m2				250

Рис. 7. Вертикальный разрез по разведочной линии

Устья скважин соединяют плавными линиями, образуя земную поверхность. Точки кровли и почвы, соединенные плавными линиями, определяют соответственно кровлю и почву залежи.

Продолжая линии кровли и почвы за пределы крайних скважин, встретивших полезное ископаемое, учитывая тенденцию к выклиниванию залежи, находят точки (в и в') встречи почвы и кровли на разрезах.

2. Оконтуривание залежи Точки (в и в') выклинивания с разреза переносят на план на

соответствующую линию разреза. Точки по разведочным линиям соединяют плавной кривой в виде границы залежи (рис. 8). Таким образом, залежь может быть оконтурена в направлении разведочных линий.

Со стороны крайних разведочных линий (1 и 5) контур (граница выклинивания) залежи может быть установлен по углу выклинивания залежи. Для этого скважину крайней разведочной линии на плане соединяют прямой со скважиной на соседней разведочной линии (например, скважину 1 со скважиной 6, скважину 2 - с 7 и т.д.). Из точек скважин перпендикулярно проведенной линии откладывают

19

значения мощностей данных скважин в произвольном, но одинаковом масштабе. Пересечение линии, соединяющей полученные точки с первоначальной прямой, и будет точкой выклинивания залежи.

Точки выклинивания залежи соединяют плавной кривой в виде замкнутого контура.

Рис. 8. Оконтуривание залежи и построение плана изомощностей

3. Построение плана изогипс кровли залежи Для построения изогипс кровли залежи следует использовать

построенные разрезы. Так как высоту сечения изогипс рекомендуют принять 5 м, на разрезах, кроме уже построенных горизонтов высот, проводят дополнительные горизонты с отметками, кратными пяти метрам. Точки пересечения этих горизонтов с линией кровли залежи называют ступенчатыми точками. Их переносят с разреза на план на соответствующую разведочную линию.

Точки с одинаковыми отметками соединяют на плане плавными кривыми (с учетом всех правил построения изолиний), которые и будут изогипсами кровли залежи (рис. 9).