geometrynadr

знаходження об’ємів руди, побудови горизонтальних та вертиткальних проекцій.

Цей же метод стереозйомки застосовується для зйомки вибоїв гірничих виробок з метою характеристики трищінуватості масиву порід. Аерофотоапарати спеціальних конструкцій застосовуються для зйомки кар’єрів, відвалів порід,

поверхні шахтного поля, водних об’єктів, промислових та сільскогосподарських районів з метою створення планів та карт нагляду по екологічним аспектам та інше.

Для більшого уявлення про центральне проеціювання згадаємо зі шкільного курсу схему проеціювання під час демонстрації фільмів. Центральне проеціювання застосовують художники та дизайнери. В дусі центральної проекції виконано велике панно на другому поверсі 6-го корпусу ДГМІ біля аудиторії 201.

Таким чином, центральне проеціювання може знаходити примінення в геометризації як в прямому призначенні для схематичного відображення гірничої обстановки, так і з послідуючим переходом до плоско-паралельної проекції (з

деяким відцентровим зміщенням) до периферії зображення – масштабна зміна) в

горізонтальній та вертиканій площині.

Висновки:

1)Зображення, одержане за допомогою центрального проеціювання, в

цілому називають перспективою (перспективне зображення). Воно забезпечує наочність креслення, умовну об’ємність зображення, але погану метричність.

2)На відміну від центрального проеціювання паралельне проеціювання або зображення одержано за допомогою пучка паралельних променів на площину,

забезпечує добру метричність об’єкта і не зовсім задовільну наочність.

Другий висновок дається передчасно, ми ще не розібрали паралельне проеціювання, але дотепно з точки зору порівняння.

Примітка: Перспективне проеціювання дається в геометрії в шкільній програмі там, де є зображення паралельних рейок залізничної колії: паралельні

21

лінії не пересікаються, але в перспективі (з урахуванням відстані) в безмежності вони сходяться в точку.

Паралельне проеціювання (проекції)

З цим видом проекції ми зустричались в курсі геодезії та маркшейдерії при побудові планів теодолітного ходу, плану тахеометричної зйомки, плану гірничих виробок, плану частини міста та іншими планами. В геології цей вид проекції прийнятий для зображення плану розташування розвідувальних виробок: шурфів,

траншей, свердловин та місць геологічних натурних зйомок,елементів залягання порід, виходів пластів вугілля та порід на поверхню землі. В цієй же проекції

складають і гідрогеологічні плани.

Звернемось до підручника “Геодезія”. Там сказано: “Для графічного відображення місцевості використовують головним чином ортогональний метод

проеціювання, приймаючи за основу вертикальні вісні лінії, які зберігають

незмінним і доволі визначеним напрям до центру землі в любій точці поверхні земної кулі”. Приймаючи шахтне поле за горизонтальну площину, можна сказати,

що вісні лінії в любих точках поля будуть паралельні. Тоді згадаємо і формування

що таке план: “Планом місцевості називається її відображення	в подібному та
зменшеному вигляді в проекції на горизонтальну площину	без урахування

кривизни Землі”. При цьому масштаб плану зберігається (ідентично на всьому плані шахтного поля).

І далі: “Ураховуючи точність, з якого проводять вимір відстані на місцевості,

можна констатувати, що на ділянках з радіусом 20 км похибка від заміни сферичної поверхні плоским зображенням не буде мати практичного значення”

(Геодезія. – М.: Надра, 1974, § 4 і § 5, авт. Данилов В.В., Хренов А.С.). Виходячі з цього положення, для геометризації вугільних і других покладів приймаються

“Прямокутні координати” або “Плоскі прямокутні координати Гаусса” такі ж, як і в геодезії та маркшейдерській справі (§ 7, "Геодезія", там же). В підручнику

22

В.І.Борщ-Компанійця “Геодезія, основи аерофотозйомки та маркшейдерської справи", М.: Надра, 1984, на стор. 21 дається “Зональна система прямокутних координат”, яка повністю приймається для плоского зображення як поверхні землі,

так і її надр.

Навчальні посібники [ ] затверджують, що наведений вище другий висновок

– зображення одержане за допомогою пучка паралельних променів (паралельних вісних ліній) на площину, є креслення, яке забезпечує добру метричність об’єкта і не зовсім задовільну наочність” – повністю узгоджується з цілями геометризації родовища на площині в вигляді планів гірничих виробок з гіпсометрією пласта,

планів ізовисот, ізоглибин та інше.

Проекції з числовими відмітками

В маркшейдерській справі та Геометрії надр найбільше застосування набув метод паралельного ортогонального проеціювання на одну площину, який називається проекції з числовими відмітками.

Основою проекцій з числовими відмітками являєтться паралельне проекціювання всіх точок геолого-маркшейдерських зйомок за допомогою плоских координат Х та Y з визначенням кожної точки координатою Z. Таким чином,

основою проекції з числовими відмітками являються три координати X, Y, Z.

Допоміжними можуть бути: значення товщини покладу (потужність), хімічний склад, відсотковий склад металу, вологість та інши показники.

Циклографічні проекції, загальні відомості.

Одним із варіантів вдосконалення проекцій з числовими відмітками являється циклографічна проекція точки (свердловини) з безліччю різних показників. Цей вид проекціювання до певної міри завершеного варіанту доопрацював проф. Осецький О.І. Ним пропоновано на циклографічну проекцію наносити структуру порід по свердловині вміст компонентів, графіки зміни тріщинуватості, обводненості та інші показники не в цифровому вигляді, як біля

23

структурної колонки, а в графічному. Основа циклографічної проекції є кругова геолгічна колонка з повною характеристикою складу гірських порід, фізичні,

хімічні та технологічні властивості. Накреслені кругові гелогічні колонки по всьому плану шахтного поля дають більш наглядне уявлення про стратиграфію поля та розповсюдження компонентів (в фарбовому варіанті) різного характеру.

Таке креслення називають літолого-стратиграфічним планом. Взаємна висотна ув’язка кругових геологічних колонок проводиться шляхом нанесення на них умовного горизонту згідно з вертикальним масштабом.

Рис. – Кругова геологічна колонка.

Циклографічна проекція, теорія

Сутність циклографічної проекції полягає в тому, що циклографічна проекція

– це коло, центр якого співпадає з ортогональною проекцією свердловини на горизонтальну площину проекції. Радіус цього кола дорівнює нормальній висоті

(відстані) від гирла скважини на земній поверхні до площини проекції, яка має

24

свою координату Z (наприклад, горизонт). Здебільшого циклографічна проекція має сенс при зображенні близького до горизонтального залягання покладу

(пласту).

Таким чином циклографічна проекція точки А – а зображується на кресленні у вигляді кола радіусом Ra з центром в товщі “а”:

а)	б)	в)	г)
	Ra
a	Rm	b	Rb c • R = 0
	m

a

Rα

Rℓ

a1ℓf

Rf

Рис. – Варіанти зображення точки в циклографічній проекції.

Якщо немає необхідності в зображенні цілого кола, то циклографічна проекція точки М (варіант б) цілком визначається дугою кола, півколом радиуса

Rm з центром у точці m.

Якщо точка А розташована над площиною проекції, то її циклографічну проекцію прийнято позначати суцільним колом, якщо точка В розташована під площиною проекції (варіант в), то штриховим колом або півколом з центром у точці в. Якщо точка С лежить в площині проекції, то Rc = 0 і циклографічна проекція буде точкою “с” = С.

25

Якщо точки Д, Е, F лежать на однієї вертикалі, то їх циклографічні проекції – це концентричні кола радіусами Rd, Rℓ, Rf з загальним центром в точці d, ℓ, f.

Таким чином, циклографічна проекція будь-якої точки і визначається трьома координатами: хі , уі та hі , з яких координати хі та уі визначають центр кола, а

координата hі – радіус кола.

Основною перевагою циклографічної проекції перед центральною проекцією та ортогональною проекцією є те, що на концентричних колах або півколах можна помістити велику інформацію про поклад, а також те, що застосовується компактна система передачі інформації, до того ж, піднята в різних барвах, вона дає і площадну інформацію, наприклад, розповсюдження пісковиків, пливунів,

захищення пласту та інше. Суміжними парами концентричних кіл фіксують висоту

(потужність) пластів як вугілля, так і вміщаючих порід.

Висновок. Таким чином, літолого-стратиграфічний план, основою якого яаляється циклографічна проекція, може бути наглядним геометризуючим планом вугільних, рудних та нерудних (будівельних) родовищ.

ЛІТЕРАТУРА

1.Антипенко Г.О., Ніколаєва Т.Г. Геометризація родовищ корисних копалин

(Практикум): Навч. посібник. – Дніпропетровськ: Нац. гірн. акад. України, 2002.

–113 с.

2.Антипенко Г.О. Гірнича геометрія. – Дніпропетровськ: НГА України, 1999.

– 280 с.

Контрольні запитання до самостійної

підготовки

1.Які види графічної маркшейдерської документації згідно з інструкцією

(“Маркшейдерські роботи на вугільних шахтах та розрізах”. Інструкція /Ред.

26

коміс. М.Є.Капланець (голова) та інш. – Вид. офіц. – Донецьк: ТОВ “Альман”, 2001. – 264 с. (КД 12.06.203-2000), розділ 14 “Маркшейдерська документація",

табл. 14.1, 14.2, додаток С) відносяться до геометризації вугільного покладу на шахтах та розрізах?

2.Що геометризується? Які параметри покладу підлягають геометризації?

3.Види проекцій, які приймаються (використовуються) при геометризації?

4.В чому сутність центральної проекції?

5.Основні характеристики ортогональної (прямокутної) проекції. Зв’язок з проекціями в геодезії та маркшейдерії при складанні планів.

6.Стереографічна проекція та її основні характеристики.

7.Порівняльна характеристика прямокутної та стереографічної проекцій.

8.Циклографічна проекція та її риси. Методика побудови.

9.Кругова геологічна колонка.

10.Чим вигідна циклографічна проекція?

27

ЛЕКЦІЯ “ 4. ПОБУДОВА ВЕРТИКАЛЬНОГО РОЗРІЗУ ПО ДАНИМ ГЕОЛОГІЧНОЇ РОЗВІДКИ ТА ГІРНИЧИХ РОБІТ

Передмова.

В практиці геолого-геометричного відображення умов залягання вугільного покладу нерідко прибігають до побудови вертикального розрізу по лінії скважин.

При цьому можна відобразити тільки рельєф пласту по лінії або декілька пластів з вміщуючою товщею порід та тектонічних порушень. В даному випадку примінемо поступове навчання від простого до складного. На першому етапі побудуємо розріз

без тектонічного порушення, а надалі, при вивченні складок та розривів,

спробуємо зробити перетин складного за умовами розрізу через тектонічне розривне (диз’юнктивне) порушення.

На першому лабораторному занятті ми розібрали графічні матеріали, умовні позначки ізоліній, виробок, скважин, відміток та інше. Детально роздивились гіпсометричний план пласта, рішили деяки задачи. Тепер побудуємо вертикальний розріз - перетин поля практично по лінії падіння пласта. Основою для побудови і є гіпсометрічний план з свердловинами, гірничими виробками на різних рівнях та з числовою відміткою висоти.

Порядок побудови розрізу

1.На аркуші формату А2 скопіювати фрагмент плану гірничих робіт з гіпсометричним планом. План дає викладач.

2.На плані вибрати з допомогою викладача лінію розрізу по скважинам та

гірничим виробкам.

3. Побудувати по вибраній лінії вертикальний розріз у масштабах, прийнятих в теорії та в практиці: горизонтальний 1:2000, вертикальний 1:200 і т.д.

28

Роботу потрібно продовжити в слідуючій послідовності:

1.На копії гіпсометричного або плану гірничих робіт нанести лінію розрізу,

бажано початок мати за лінією виходу пласта під наноси. З’єднати точки лініями. Точками можуть бути: свердловини, з відмітками Z поверхні та покрівлі пласта, точки на штреках, з відмітками, вертикальні стволи, а також точки на горизонталях.

2.В журналі-завданні виписати номер точок та свердловин з відмітками устів та пласта.

3.Скопіювати та описати стратиграфічну колонку, що вміщає пласт та породи.

4.На форматі від А4 до А2, в залежності від довжини розрізу в масштабі, та від

глибини наносимо лінію умовного горизонту, наприклад, +250, 200 і т. інше, в

залежності від максимальної відмітки, устя скважини, свердловини. Бажано,

щоб відмітка умовного горизонту була, як вище приведено, кратною 20, 50, 100.

Далі проводимо паралельні лінії в масштабі на відстані вибраної висоти перетину (20…) таким чином, щоб сама нижня лінія була менше самої низької відмітки пласту, відмітки штреку.

5.На умовну саму вищу лінію січення в масштабі наносимо довжини ліній між точками побудови (свердловини, штреки) по лінії розтину.

6.Через одержані точки перпендикулярно лінії умовного горизонту проводятьлінії, які є осіми свердловин, чи проекціями лінії до точок інформації.

7.По кожній лінії видкладуємо відмітки поверхні та покрівлі пласта і з’єдуємо їх чорними сплошними лініями.

8.Далі наносимо товщу наносів по умовним позначкам, надписуєм відмітки,

наносимо товщу порід і розфарбовуємо згідно з прийнятими кольорами порід.

Звіт по цій роботі:

29

-журнал-завдання з даними по точкам інформації;

-копія гіпсометричного плану або плану гірничих виробок з гіпсометрією та свердловинами;

-геологічний розріз з номерами свердловин та гірничими виробками:

штрек, квершлаг, лава.

Використанння розрізу:

1.Уточнення кутів падіння.

2.Побудова схеми розкриття пласту.

3.Розділення полю на блоки по падінню при підрахунку запасів.

Література

Букринський. Гірнича геометрія.

Запитання:

1.Що являє собою гіпсометричний план?

2.Які дані потрібні для побудови розрізу?

3.Який порядок побудови розрізу?

4.Де використовується розріз по падінню шахтного полю?

ЛЕКЦІЯ № 5. ОЦІНКА ПОВНОТИ ВИВЧЕНОСТІ РОДОВИЩ ПО КВАДРАТАМ РОЗВІДКИ З ВИКОРИСТАННЯМ РІЗНИХ ПОКАЗНИКІВ (ГЕОМЕТРИЧНИЙ КРИТЕРІЙ) ОСЕЦЬКОГО

30