П.И. Райский Геодезия и маркшейдерия. Часть 2 Маркшейдерское дело

1

ВВЕДЕНИЕ

Курс "Маркшейдерское дело" имеет своей целью ознакомить студентов с назначением и способами выполнения основных маркшейдерских и горно-геометрических работ и научить их применять полученные знания в своей практической деятельности.

Главной задачей курса является усвоение студентами основ маркшейдерского дела и горной геометрии.

Врезультате изучения настоящего курса студент должен знать:

-основные виды работ, выполняемые маркшейдерами на различных стадиях освоения месторождения;

-виды горно-графической документации, используемой горнодобывающими предприятиями, способы и условные обозначения, применяемые для ее построения;

-основные задачи горного дела, решаемые с помощью горногеометрических моделей месторождений.

Врезультате усвоения курса студент должен уметь работать со стандартным пакетом производственной горно-графической документации, считывать с нее необходимую информацию, решать с ее помощью стандартные задачи горного дела.

Впроцессе изучения курса предусматривается:

-самостоятельное изучение курса в соответствии с рабочей программой и указанными в ней учебными пособиями;

-выполнение контрольной работы;

-посещение аудиторных лекций по курсу;

-участие в очных практических занятиях;

-экзамен.

К сдаче экзамена допускаются студенты, выполнившие и защитившие контрольные задания.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ВВЕДЕНИЕ. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА, ЕГО ЗНАЧЕНИЕ И СВЯЗЬ СО СМЕЖНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ

Задачи маркшейдерского дела на всех этапах освоения месторождения: разведка, проектирование, строительство и разработка. Роль маркшейдерской службы в вопросах изучения и охраны недр, рационального ведения горных работ, техники

2

безопасности и охраны труда, комплексной механизации процесса добычи.

Организация маркшейдерской службы в горной промышленности.

1. МАРКШЕЙДЕРСКАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

Общие сведения о маркшейдерской графической документации, классификация, назначение и содержание чертежей, их роль для безопасного ведения горных работ. Требования, применяемые к маркшейдерским чертежам. Проекции, применяемые при составлении маркшейдерских чертежей. Масштабы и условные обозначения. Составление и пополнение планов горных выработок, проекций и разрезов. Хранение маркшейдерской документации.

Решение горно-геометрических задач по маркшейдерским чертежам.

2. ГЕОМЕТРИЗАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Сущность геометризации и ее значение при разведке, проектировании, строительстве и эксплуатации месторождений полезных ископаемых.

Элементы залегания залежи и способы их определения. Геометризация формы, условий залегания и качественных свойств

полезных ископаемых. Горно-геометрические графики и методы их построения. Практическое использование горно-геометрических графиков при планировании горных работ, механизации и автоматизации процессов добычи полезных ископаемых.

Выявление закономерностей и методы прогнозирования основных показателей залежи на соседние участки.

3. ПОДСЧЕТ И УЧЕТ ЗАПАСОВ, ДОБЫЧИ И ПОТЕРЬ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО

Виды запасов: балансовые, забалансовые и промышленные запасы, классификация запасов по степени их разведанности, изученности и подготовленности к добыче.

Основные параметры подсчета запасов и способы их определения. Оконтуривание месторождений полезных ископаемых. Методы подсчета запасов.

3

Учет движения запасов на горном предприятии, составляющие движения. Промышленные запасы полезного ископаемого. Виды, определение и учет потерь и разубоживания полезного ископаемого в недрах. Маркшейдерский контроль оперативного учета добычи. Маркшейдерский учет добычи.

4. МАРКШЕЙДЕРСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Маркшейдерские сети на поверхности. Объекты, виды и принципы подземных маркшейдерских съемок. Ориентирносоединительные съемки, назначение, виды. Вертикальная соединительная съемка.

Маркшейдерские плановые сети в шахте, полевые измерения, камеральная обработка их результатов при создании опорных и съемочных сетей. Высотные опорные и съемочные сети, геометрическое и тригонометрическое нивелирование. Съемочные работы.

Задание направления скважинам, выработкам в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Задание направления при проведении выработок встречными забоями. Разбивка закруглений.

Техника безопасности при ведении маркшейдерских съемок.

5. СДВИЖЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД И ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОД ВЛИЯНИЕМ ГОРНЫХ РАЗРАБОТОК

Основные понятия и термины. Зона сдвижения. Мульда сдвижения. Углы сдвижения. Основные горно-геологические и горнотехнические факторы, влияющие на процесс сдвижения горных пород. Стадии процесса сдвижения. Безопасная глубина, основные понятия о предрасчете деформаций земной поверхности.

Охрана сооружений от вредного влияния горных работ. Правила охраны сооружений и природных объектов. Расчет и построение предохранительных целиков.

4

РЕКОМЕДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Инструкция по производству маркшейдерских работ. – М.:

Недра, 1987. – 239 с.

2.Букринский В.А. Основы геодезии и маркшейдерского дела/ В.А.Букринский, Г.В.Орлов, Е.М.Самошкин. – М.: Недра, 1989. – 382 с.

3.Синанян Р.Р. Маркшейдерское дело. - М.: Недра, 1988. – 312 с.

4.Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. –

СПб., 1998. – 291 с.

5.Трофимов А.А. Основы маркшейдерского дела и геометризации недр. – М.: Недра, 1985. – 336 с.

6.Горная графическая документация. ГОСТ 2.850-75 – ГОСТ

2.857-75.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Контрольную работу выполняют в соответствии с вариантом, который устанавливается студентом по двум последним цифрам его зачетной книжки или преподавателем.

ЗАДАНИЕ №1 Решение горно-геометрических задач по маркшейдерским планам

1.Цель задания: Ознакомиться со способами решения различных горнотехнических задач по маркшейдерским планам.

2.Исходные данные:

2.1.Пласт угля разведан тремя вертикальными скважинами и вскрыт на горизонте +50 м вертикальным стволом. Координаты устьев разведочных скважин и ствола приведены в табл. 1.

2.2.Нормальная мощность угольного пласта для нечетных вариантов равна 2,2 м, для четных – 2,5 м. Плотность угля – 1,3 т/м3. Отметка рельефа местности – 155 м. Мощность наносов – 20 м.

3. Порядок выполнения работы

3.1.По координатам (Х, У) нанести устья скважин и ствола на план масштаба 1:2000.

3.2.Учитывая высотные отметки точек подсечения почвы пласта в скважинах, построить изогипсы 100 и 50 м почвы пласта.

5

3.3.Запроектировать на плане положение квершлага на горизонте

+50 м.

3.4.Построить вертикальный разрез по линии квершлага.

3.5.Определить элементы залегания пласта: дирекционный угол направления простирания пласта и угол его падения.

3.6.Определить глубину ствола и длину квершлага.

3.7.Построить линию выхода пласта под наносы.

3.8.Изобразить на плане штреки для отработки запасов между горизонтами +100 и +50 м. Под квершлаг предусмотреть целик шириной 20 м. От квершлага запроектировать очистные работы на два

квартала с учетом подвигания лавы – 30 ÷50 м.

3.9. Определить запасы угля на проектном участке отработки.

Примечание. Значение отметки почвы пласта скважины А принять: для вариантов 1 - 15: ZА = 45 – №;

для вариантов 16 - 40: ZА = 60 – №, где № – номер варианта.

Указания к выполнению контрольного задания №1

1. Для построения изогипс 100 и 50 м почвы пласта необходимо на плане расположения разведочных скважин у каждой скважины подписать значение Z (рис. 1). Из-за ограниченного числа исходных данных (три) рассматриваемый участок почвы пласта принимается в виде плоскости, поэтому изогипсы почвы пласта представляют собой параллельные прямые, а для построения одной изогипсы достаточно найти две точки с одинаковыми отметками, например, на прямых АВ и АС.

Рис. 1. Пример построения и оформления плана горных выработок

Рис. 2. Линейная интерполяция между двумя замерами

Для изображения горных выработок по высоте и определения угла падения пласта строят разрез по оси квершлага. Для этого в масштабе 1:2000 проводят сетку высот, т.е. горизонтальные линии 150, 100 и 50 м на расстоянии разности отметок этих линий (50 м) в масштабе плана –

8

2,5 см (рис. 3). На одну из этих линий, например 50 м, переносят с плана точки 1' и 2' без искажения расстояния между ними. Точки по значению отметок их на плане проецируются на соответствующие горизонты и соединяются прямой линией 1–2 (положение почвы пласта). Определяют угол наклона линии 1–2, т.е. угол падения плоскости пласта δ в данном разрезе. Отложив по нормали к линии 1–2 мощность пласта, проводят параллельную ей линию - кровлю пласта.

Для построения выхода пласта под наносы на горизонте 155 м проводят линию, соответствующую земной поверхности. От нее откладывают вниз мощность наносов. Продолжая линию 1 – 2 до наносов, получают точку выхода почвы пласта под наносы (точка П). Точку П переносят на план на линию разреза и через нее проводят линию выхода почвы пласта под наносы, параллельную изогипсам +100 и +50 м. Аналогично можно построить линию выхода кровли пласта под наносы.

Запасы угля на проектном участке отработки определяют по формуле

= Smγ Q cosδ ,

9

где S – площадь отработки пласта на плане м2; m – нормальная мощность пласта, м; δ – угол падения пласта, град/; γ – плотность угля, равная 1,3 т/м3.

3. Оформление работы. Работа выполняется на листах ватмана форматом 210х297 мм цветной тушью в соответствии с ГОСТ 2.850-75; 2.857-75. Масштаб чертежей принимать равным 1:2000. Отчет о работе должен содержать пояснительную записку с порядком описания выполнения работы и данными, которые требуется определить по заданию, а также необходимыми формулами и пояснениями.

Комплект графической документации, включаемый в отчет по работе, должен содержать:

-план с проектируемыми выработками;

-вертикальный разрез по линии квершлага.

ЗАДАНИЕ №2 Построение предохранительного целика под отдельное здание

(сооружение) способом вертикальных разрезов

1.Цель задания: Научиться строить предохранительные целики способом вертикальных разрезов.

2.Исходные данные:

2.1.Наименование и размеры объекта, угол между линией простирания пласта и длинной стороной объекта θ указаны в табл. 2.

2.2.Геологические условия района Кузнецкого бассейна – угол

падения α, мощность пласта m, глубина его залегания под центром объекта Н, мощность наносов hн – приведены в табл. 2.

2.3. С целью упрощения расчетов принять размеры предохранительной бермы а в соответствии с табл. 2.

3. Порядок выполнения работы.

3.1.В соответствии с номером варианта выписать из таблицы геологические условия в районе расположения охраняемого объекта и его характеристику.

3.2.Построить в удобном масштабе план расположения охраняемого объекта и пласта (линию падения и простирания пласта).