Горные и маркшейдерские работы при доработке кимберлитовой трубки «Мир». Часть 3

Страницы 1 2 3

---

МАРКШЕЙДЕРСКАЯ ЧАСТЬ

 6.1 Анализ существующих способов ориентирования и центрирования сети

 

Ориентирование на руднике «Мир» было произведено через клетевой вертикальный ствол диаметром 8м и глубиной 555м, предназначенный для спуска-подъема людей. Ориентирование производилось методом соединительных треугольников.

 

6.1.1 Анализ гироскопического ориентирования.

 

Центрирование сети осуществлялось примыканием к отвесам, опущенным в ствол способом соединительных треугольников (схема ориентирования приведена на листе 6). Координаты Х и У были переданы с подходных пунктов на постоянные подземные маркшейдерские точки 1′ и 2′ при помощи отвесов. Дирекционный угол ориентируемой  стороны 1′- 2′   был определен гироскопическим способом дважды. Расхождение в результатах гироскопического ориентирования составило 3′.За исходное направление  на поверхности послужила сторона полигонометрии 1 разряда, длиной 160 метров. Угловые измерения выполнялись по трехштативной системе теодолитом 2Т5КМ двумя приемами.

Погрешность собственного измерения угла составила.

Погрешность центрирования

где погрешность центрирования, =0,8мм;

минимальная длина сторон,   =50м;

Общая СКП измеренных углов составила:

 

(6.3)

Линейные измерения производились светодальномером  2СМ-2 и 50- метровой стальной рулеткой в прямом и обратном направлениях.

 

6.1.2 Оценка точности дирекционного угла стороны 1′-2′ и планового положения точки 1′.

 

Принимая дирекционный угол исходной стороны на поверхности безошибочным, СКП дирекционного угла стороны 1′- 2′подземного соединительного полигона определялась как

где МГ – паспортная характеристика гирокомпаса, МГ=30″, следовательно,

Так как измерения производились дважды,  то

.

Погрешность положения  исходной точки 1′ подземной опорной сети определим по формуле

(6.5)

где  R_13-1, R_А, R_В – расстояния точек 13-1,  А, В до точки 1′,

е – линейная погрешность проектирования шахтного  отвеса, е =1мм;

– погрешности измеренных углов при точках 13-1 и 1′.

M_{α ,}m_β1 – погрешности вычисленных углов, которые вычисляются по формулам

– измеренные стороны треугольников на поверхности и в шахте;

– погрешности измеренных углов γ, γ′  на поверхности и в шахте.

Погрешности измеренных углов δ и φ′ на поверхности и в шахте   вычисляют из выражений

где  – погрешность измерения углов δ и φ′, ( принимаем по инструкции =7″);2 на точках 1 и 1′ и сигналов на точках 8 и 1′ ( согласно инструкции принимаем l=0,3мм);

линейные ошибки центрирования теодолита и сигналов, равны 0,3мм

d и d₁ – длины исходных сторон на поверхности и в шахте, d=160м ,d₁=18м;

Подставив значения погрешностей измеренных углов в формулу (6.1), получим

Погрешности и не превышают 20˝, значит форма соединительной фигуры выбрана, верно.

Выбранный способ примыкания к створу отвесов на поверхности и в шахте проверялся согласно инструкции [1, §9.54].погрешность примыкания раздельно на поверхности и в шахте не должна превышать .

Для нашего случая:

Суммарная погрешность примыкания к створу отвесов на поверхности и в шахте

По допустимой средней погрешности ориентировки , равной и по суммарной погрешности примыкания вычислена допустимая погрешность проектирования , т.е.

Допустимая линейная погрешность проектирования, оределялась по формуле

Погрешность положения  исходной точки 1′ подземной опорной сети составит .

Погрешность планового положения точки 2´ определено по формуле

где — расстояние от вершин комбинированного теодолитного хода на поверхности и в шахте до точки 2´, м;

— длины сторон комбинированного теодолитного хода, м;

— длина замыкающей хода, м;

— коэффициенты случайного и систематического влияния при линейных измерениях.

Величины линейных элементов погрешности планового положения точки 2´ снимались с плана с точностью до .

 6.2 Проект развития подземной опорной маркшейдерской сети

6.2.1 Проект развития ПМОС, СТХ, УХ

 

Подземные маркшейдерские опорные сети являются главной геометрической основой для выполнения съемок горных выработок и решения горно-геометрических задач. Они прокладываются по главным подготовительным выработкам и состоят из полигонометрических ходов.

Согласно принятой системой подготовки и разработки, опорную сеть развивают от ствола к слоевому и вентиляционно-закладочному штреку по закладочному и вентиляционному квершлагу. Создавая опорную сеть, полигонометрические ходы разделяют на секции гиросторонами. Для обеспечения надежного контроля угловых измерений, для дальнейшего развития сети и заданной точности положения удаленных пунктов необходимо выполнить размещение гиросторон, чтобы построив ПМОС в итоге получить запас точности на развитие.

Чтобы проверить правильность размещения гиросторон и выбора их количества выполняют предварительную оценку точности положения удаленного пункта.

Пункты ПМОС, в зависимости от срока службы и способа закрепления, можно разделить на постоянные и временные. Постоянные пункты рассредотачивают равномерно в горных выработках. Их закладывают группами по три пункта. Расстояние между пунктами в группе 50-70 м, а между группами пунктов 300-500 м. Промежутки закрепляются временными знаками. На рисунках ниже рассмотрены конструкции постоянных и временных знаков.

Рисунок 6.2 – Марки: а) для постоянного знака б) для временного знака

 

Руководствуясь инструкцией, в полигонометрических ходах точность измерений зависит от следующих показателей:

СКП измерения: горизонтальных углов – 20´´, вертикальных углов – 30´´;

СКП гироскопического ориентирования – не более 1´;

расхождение между двумя измерениями линий стальной рулеткой не более 1:3000 длины стороны.

Согласно этому, в проекте рассматриваем следующую методику измерений:

Так как угол наклона выработок не превышает 30° (δ=18°), то угловые измерения выполнять теодолитом 15МКП одним приемом. При этом СКП измерения угла с учетом погрешности центрирования теодолита и сигналов составит:

где m – погрешность собственно измерения (m = 15²);

²­ погрешность измерения угла, возникающая из-за погрешности центрирования теодолита и сигналов.

²< 20².

Расхождение углов между полуприемами не должно превышать 1´.

2. Линейные измерения выполняют 50 м компарированной рулеткой дважды – в прямом и обратном направлениях. Динамометр фиксирует силу натяжения. Температуру воздуха учитывают только, когда ее изменение, относительно температуры компарирования, превышает 5°.
3. Гироскопическое ориентирование гиросторон предусмотрено производить гирокомпасом МВТ-2 (m_a=30²).

Согласно требованиям инструкции, необходимо выполнить обработку подземных опорных сетей.

Базовыми элементами для съемки горных выработок служат подземные маркшейдерские съемочные сети, которые включают в себя теодолитные ходы, предназначенные для съемки очистных забоев и нарезных выработок и которые прокладывают для съемки подготовительных выработок и угломерных ходов.

Теодолитные ходы опираются на пункты опорной сети;

Угломерные ходы в свою очередь опираются на пункты теодолитных и полигонометрических ходов.

Точностные характеристики ходов съемочной сети рассмотрены в таблице 6.1

Таблица 6.1

 

По мере продвижения забоя прокладывают теодолитные ходы по горизонтальным штрекам с отставанием не более 100 м. Из-за того, что вслед прокладывают полигонометрические ходы с отставанием не более 500 м, то теодолитные ходы прокладывают «висячие» и измеряют левые и правые углы, и проводят центрирование. Пункты теодолитных ходов закрепляют временными знаками (рисунок 6.2).

В теодолитных ходах, согласно требованиям инструкции, угловые измерения выполняют теодолитом 2Т30М, при средней длине сторон 50 м центрирование осуществляют шнуровым отвесом. Измерение углов выполняют способом — одним полным повторением. Разница между одинарным и окончательным значением угла не должна превышать 1,5´. Измерение Длины линий осуществляется два раза 30 м стальной рулеткой – в прямом и обратном направлениях со смещением нуля. Точность отсчета берется  до 1 мм.

Погрешность измерения горизонтального угла: , (6.17)

где m – погрешность собственно измерения (для теодолита 2Т30М m = 30²);

m_ц – погрешность из-за ошибок центрирования теодолитов и сигналов, m_ц =7,1².

Тогда ²< 40².

Согласно, контролю прямолинейности очистных забоев, выполняется прокладка угломерных ходов по мере необходимости.

Используемое оборудование: угломер и рулетка.

Также согласно инструкции, выполняется обработка подземных съемочных сетей.

  

6.2.2 Проект передачи координаты z на пункты полигонометрических сетей

 

Главный подходной пункт является исходным пунктом для передачи высотной отметки в шахту. От этого пункта к устью ствола проложили ход геометрического нивелирования 4 класса дважды: в прямом и обратном направлениях. Работы выполнялись благодаря нивелиру Н3 и цельным двусторонним шашечным рейкам типа РН-3. Допустимая невязка не должна превышать , мм, где L – длина хода в км.

Передача отметки на подземный горизонт осуществлялась длинномером ДА-2. Перед этим в околоствольном дворе предусматривается закладка 4-х реперов, которые совмещены с постоянными полигонометрическими знаками. На протяжении всей работы на земной поверхности и на горизонте околоствольного двора измеряется температура воздуха. Отсчеты по нивелирным рейкам, груз рейки и контрольной рейки были сняты с точностью до 1 мм.

Передача высотной отметки, согласно инструкции, выполняется независимо дважды. Расхождение между двумя передачами высот не должно превышать , мм, где Н – глубина шахтного ствола, м. Схема передачи отметки z приведена на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 — Схема передачи отметки z

Система подготовки и разработки шахтного поля такова, что подготовительные горные выработки горизонтальны (угол наклона < 5°). Поэтому, согласно инструкции, передача высотных отметок на пункты полигонометрии осуществляется техническим нивелированием.

Приборы: нивелир Н3 и шашечные рейки РН-3.

Средняя погрешность превышения:

,         (6.18)

где m₀­ среднее квадратическое отклонение визирной оси нивелира от горизонтального положения, , V=20^х – увеличение трубы;

l₁, l₂ — расстояния от нивелира до реек;

m_δ — погрешность, возникающая вследствие несоблюдения основного условия нивелира,m_δ=10².

Для нивелира Н3 имеем:V=20; m_δ = 10²; допустимое неравенство плеч 8м.

мм,

Необходимо осуществлять прокладку висячих ходов в прямом и обратном направлениях. Отсчеты по рейкам берутся до мм. Расстояние между рейками менее 100 м. Расхождение в превышениях на станции по черным и красным сторонам реек не должно превышать 10 мм.

Уравнивание ходов технического нивелирования будет осуществляться согласно инструкции.

При передаче высот геометрическим нивелированием на пунктах ПМОС допустимая невязка не должна быть больше , мм, где L – длина хода в км.

Передачу высотных отметок по наклонным выработкам (людской ходок с уклоном №1) осуществляется методом тригонометрического нивелирования одновременно с проложением полигонометрического хода. Теодолитом Т15МКП проводятся измерения вертикальных углов одним приемом в прямом и обратном направлениях. В соответствии с требованиями инструкции, стороны хода измеряются стальной рулеткой. При расхождении значений место нуля не должно превышать 1,5´.  Измерения высоты теодолита и сигналов проводятся дважды. Разность превышений  для одной и той же линии не должна превышать 0,4 , мм, где — длина линии в м.

Для всего хода расхождение в превышениях не должна превышать , мм, где L – длина хода в км.

Средняя погрешность превышения

где    δ – вертикальный угол, δ = 15⁰;

т_l – погрешность измерения длины,  = 12 мм;

-наклонная длина; (52м)

m_δ – погрешность измерения вертикального угла,  m_δ = 30²,

m_i, m_v– погрешности измерения высоты прибора и точки визирования, m_i=m_v= 3 мм.

Тогда m_DZ = ±9 мм.

 

6.2.3 Оценка точности принятых проектных решений

 

Согласно требованиям инструкции, в проекте принимаем:

1. Размещение гиросторон – через 15÷20 углов;
2. Средняя длина сторон хода – 50 м;
3. Ход разделен гиросторонами на 6 секции и приведен в таблице 6.2

 

 

Таблица 6.2

 

4. Коэффициент случайного и систематического влияния при линейных измерениях .
5. СКП измерения горизонтальных углов m_β=20´´.
6. СКП определения дирекционных углов гиросторон m_α=30´´.

7.СКП положения исходной точки подземной сети относительно подходного пункта на поверхности m_исх=0,007 м.

8. Масштаб 1:1000.

9.Погрешность положения удаленного пункта подземной полигонометрической сети по отношению к пунктам опорной сети на поверхности не должна превышать 0,8 м.

 

6.3 Предрасчет погрешности положения в плане удаленного пункта подземной опорной сети

 

Погрешность положения удаленного пункта 33 ПМОС в плане  рассчитана согласно инструкции ведения маркшейдерских работ[1]

Руководствуясь инструкцией, предрасчет средней квадратической погрешности положения удаленного пункта в ходах произвольной формы, разделенных гиросторонами на секции, можно рассчитать:

где r_i— расстояния, определяемые в каждой секции от ее центра тяжести до i-го пункта сети;

R_i – расстояние от i-го пункта висячего хода, опирающегося на гиросторону, до удаленного пункта 33;

D_1,01– расстояние от 1-го пункта хода до центра тяжести 1-й секции;

D_0ip – расстояние от центра тяжести последней секции до удаленного пункта 35; Σl – периметр хода;

L – длина замыкающей хода.

Расчет координат центра тяжести 1 секции приведен в таблице 6.3

Таблица 6.3 ­

 

Рассчитываем погрешность М₃₃ в таблице 6.4:

 

Таблица 6.4

 

Вывод: Согласно инструкции, погрешность положения удаленного пункта входит в  допуск (0,8 м). Т.е., число гиросторон, их методика работы и размещение можно принять к реализации, так как сеть имеет запас точности на развитие.

 

6.4 Предрасчет погрешности по высоте удаленной точки 23 подземной опорной сети

 

Проектом принято:

1. Длина хода нивелирования 4 класса на поверхности .
2. Глубина ствола .
3. Передача координаты z в шахту выполняется независимо дважды.
4. Передача координаты z на пункты ПМОС от исходных пунктов в околоствольном дворе по закладочному квершлагу до воздушно-закладочного штрека (точки 23) производят тригонометрическим нивелированием одновременно с прокладкой полигонометрического хода теодолитом Т15МКП; длина хода составит .
5. От пункта 23 до пункта 33 был проложен ход технического нивелирования; его длина составила L₃=447 м.

Погрешность положения по высоте удаленной точки 23 вычислить по формуле:                   (6.21)

где m_zств – СКП положения удаленной точки из-за погрешностей передачи координаты z по вертикальному стволу;

m_zгеом – СКП положения точки из-за погрешностей геометрического нивелирования на поверхности и по горизонтальным горным выработкам;

m_zтриг – СКП положения точки из-за погрешности тригонометрического нивелирования.

Величину m_zств вычисляем по предельно допустимой погрешности передачи координаты z, зависящей от глубины ствола: ,       (6.22)

где      , мм, Н – глубина ствола, м.

При Н = 555 м,

Тогда

Суммарная длина ходов геометрического нивелирования на поверхности и в шахте составит:

Если среднее расстояние между смежными связующими точками, равно 100 м, число станций геометрического нивелирования в одном направлении будет                                                               (6.23)

Погрешность положения последней точки геометрического нивелирования m_z´_геомвычисляют по формуле: ,         (6.24)

где m_Δz – СКП измерения превышения на станции; m_Δz=1,8мм.

Так как проектируемый нивелирный ход является висячим, то его нужно проложить в прямом и обратном направлениях, что уменьшит в  раз погрешность геометрического нивелирования.

(6.25)

Погрешность конечной точки хода тригонометрического нивелирования получают из выражения:

,   (6.26)

где     l_i– наклонное расстояние, l_i= 52 м;

δ – вертикальный угол, δ= 15⁰;

h– превышение между начальной и конечной точками тригонометрического хода, ;

n – число превышений, ;

m_i – погрешность измерения высоты теодолита, m_i = 3 мм;

m_δ – погрешность измерения вертикального угла, m_δ= 30².

Суммарная погрешность положения точки по высоте составит:

.

Предельная погрешность

Допустимая погрешность по высоте будет складываться из допустимых невязок отдельных звеньев:

• передачи координаты z в шахту, f_z;
• хода геометрического нивелирования на поверхности, f_hг;
• хода тригонометрического нивелирования, f_hтриг.
• хода технического нивелирования в шахте, f_hтехн;

Тогда

Так как М_z<M_доп, принятые способы пригодны для передачи координаты z на пункты подземной маркшейдерской опорной сети.

 

6.5 Проект производства маркшейдерских работ

 

В «Слоевой системе разработки с полной закладкой выработанного пространства и механизированной (комбайновой) отбойкой руды» маркшейдерские работы заключаются:

— в задании направления скважин и измерения их глубины;

— в задании направления и в контроле за проходкой выработок.

По результатам замеров скважин на маркшейдерском плане проводят оконтуривание обуренной зоны. Камера считается погашенной, только когда произошел выпуск взорванной руды, при этом никаких съемочных работ в ней не производят и соответствующим условным знаком отмечают на плане.

6.5.1 Задание направления рудных лент

 

Из-за того, что протяженность рудных лент не велика, исходные данные для задания их направления в натуре с достаточной точностью будут определять графическим способом.

Дирекционный угол оси:  ,                   (6.28)

где  у₁, у₂, х₁, х₂ – координаты точек лежащих на оси выработки.

Длина горизонтального проложения выработки:

(6.29)

Наклонная длина:                                        (6.30)

Угол наклона линии:                                (6.31)

 

С помощью теодолита осуществляем выноску направления выработки в плане. Также, с помощью ватерпаса и стенных реперов задают направления рудным лентам в вертикальной плоскости по их проектным уклонам.

 

6.5.2 Задание направления наклонному и вертикальному восстающему

 

От пунктов съемочной сети II и III задают направления наклонному восстающему между двумя ранее пройденными горизонтальными выработками. Для того, чтобы задать требуемое направление на оси восстающего пункт III располагают как можно ближе к устью восстающего. По результатам съемки, по координатам, на план наносят точки II и III, а также части горизонтальных выработок, между которыми проходится восстающий. На этот же план наносится проектное положение оси восстающего и графически определяется его дирекционный угол α_III-6. Для задания направления восстающему в горизонтальной плоскости горизонтальный угол β определяется с помощью разности дирекционных углов оси восстающего и линии III – II. Для определения угла наклона восстающего δ по его оси строят вертикальный разрез. При этом с плана берется горизонтальное расстояние между штреками, а вертикальное вычисляется разностью отметок ближайших к оси съемочных пунктов обоих горизонтов. Теодолитом производят задание направления восстающему в натуре по углам β и δ.

Для того, чтобы проложить вертикальный восстающий в орте основного горизонта необходимо задать положение центра сечения.

Когда прокладывают наклонные и вертикальные восстающие, то следует производить их съемку и уточнять их дальнейшее направление.

 

6.5.3 Задание направления наклонным скважинам

 

Возможно пробурить несколько вееров из одной буровой камеры.

Длина скважины:    ,                              (6.32)

где  m – горизонтальная мощность залежи в плоскости ее падения;

k – коэффициент, который вычисляется из следующего выражения:

,           (6.33)

где δ – угол падения залежи; γ – угол наклона скважины; θ – острый угол между линией падения залежи и направлением скважины.

Предельный угол:  ,                              (6.34)

где а – величина, измеряемая по плану между точками N и С;

l′ — длина проекции скважины на горизонтальную плоскость.

 

Длина скважин, угол наклона которых меньше предельного:

(6.35)

При проведении бурения наклонных скважин необходимо вычислять направления крайних скважин наклонного веера, которые должны лежать в плоскость лежачего бока залежи.

При осуществлении бурения наклонной скважины, задают угол наклона с помощью висячего полукруга и транспортира, кроме направления в горизонтальной плоскости.

Острый угол между направлением падения залежи и осью крайней в веере скважины:                                         (6.36)

Горизонтальный угол для задания направления крайней скважине: ,  где β′ — угол между стороной маркшейдерской съемки и направлением падения скважины.

 

6.5.4 Задание направления на закруглениях

 

С помощью способа перпендикуляров производят сопряжение откаточных выработок, а элементы закругления (начало и конец кривой, величины радиуса) устанавливают проектом.

Используя ранее составленный проект задачами маркшейдера являются: на схеме криволинейного участка производят замену круговой кривой на вписанные в неё хорды, предварительно рассчитав и длины и углы поворота. Определение расстояния на графической схеме производят от хорд до стенок выработки через каждые 1-2м. Эскиз выработки, составленный в крупном масштабе (1:50,1:100) передают проходчикам.

 

6.5.5 Задание направления через один вертикальный восстающий

 

Ориентирование через один вертикальный восстающий производится способом створа двух отвесов. На основном горизонте примыкание к отвесам происходит благодаря установки теодолита в створе отвесов. На ориентируемом горизонте примыкание между пунктами съемочной сети А и В выполняют благодаря натягиванию проволоки, к которой прикрепляют два отвеса, опущенных в восстающий. Измерение расстояния от точки С до отвеса а и горизонтального угла между створом отвесов и направлением на известную точку К производят на основном горизонте теодолитом, установленным в створе отвесов в точке С. Производят вычисления дирекционных углов створа отвесов, а также линии АВ на ориентируемом горизонте по результатам измерений на основном горизонте. Вычисления горизонтальной проекции расстояния от точки С до точки А осуществляют как разность измеренных расстояний Са и Аа. Далее производят вычисления координаты точки А.

Для того, чтобы снизить погрешности необходимо изменить установку теодолита и повторить все измерения. За конечный результат берем средние значения двух ориентирований.

 

6.5.6 Замеры направления в подготовительных выработках

 

Производство маркшейдерских замеров подземных горных выработок осуществляют в конце каждого отчетного периода, а также через каждые 10 дней.

Задачи маркшейдерских замеров:

–определение подвигания и объем горно-подготовительных работ за отчетный период;

–определение длины и фактических площадей сечений капитальных, подготовительных и нарезных горных выработок.

Чтобы рассчитать запасы и потери полезного ископаемого, а также детализировать маркшейдерские планы, будем использовать данные, которые получили.

По результатам замеров горных выработок проводят начисления зарплаты проходчикам, устанавливают выполнение плана горнопроходческих работ за отчетный период и проводят соответствие их площадей поперечного сечения принятой в проекте. Замеры этих выработок состоят из изменения их площадей поперечного сечения и рулеточного измерения расстояния от   забоя до ближайшего маркшейдерского пункта. Величиной подвигания выработок за отчетный период будет разность этих расстояний на конец и начало этого периода.

 

6.5.7 Нивелирование

Нивелирование приведено в таблице 6.5.

Таблица 6.5

 

6.5.8 Съемка горных выработок

 

Согласно проекту, для определения положения стенок выработки относительно сторон теодолитных ходов, необходимо выполнять съемки контуров горных выработок. Съемка производится способом ординат (при  съемке вытянутых выработок).

 

6.5.9 Измерение глубины пробуренных скважин

 

Проталкивая стальную проволоку диаметром 3-4 мм до забоя скважин измеряем глубину наклонной скважины, а затем измеряем рулеткой; скважину глубиной до 40 м можно измерить соединенными тонкостенными дюралюминиевыми жезлами в мерный став, каждый жезл длиной 1-1,5 м; эхолокатором. Автоматическое измерение глубины скважин можно произвести эхолокатором, а также одновременно регистрировать геологические нарушения, трещиноватости. Составные части: блок регистрации, приемоизлучающая головка и штанги. Отчеты по расстояниям берутся по шкале индикатора. При этом с помощью штанги головку помещают в устье скважины.

 

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

7.1 Общие сведения

 

В настоящее время отработка запасов рудника «Мир» ведется под водным объектом, находящимся в режиме «сухой» консервации карьером «Мир». Безопасная глубина отработки системами с закладкой установлена Ростехнадзором РФ на отметке -210м. (письмо Ростехнадзора РФ  № 13-13/3819 от 29.12.2008г.) на основании обоснования, выполненного ООО НТЦ «НОВОТЭК» в 2008г.

В соответствии с принятыми проектными решениями проходка горных выработок и ведение очистных работ осуществляется под защитой предохранительного целика мощностью 20м, отстроенного от границы водного объекта – дна карьера «Мир», принятого на отметке -190 м абс. и системы «сухой» консервации карьера «Мир».

По результатам инженерно-геологических изысканий выполненных на горизонте -210м, было принято решение по ведению геомеханического мониторинга за состоянием предохранительного целика. Сведения по наблюдениям необходимы для разработки Заключения по обеспечению безопасных условий ведения горных работ при отработке блока №1.

 

7.2 Цель наблюдений

 

Целью наблюдений за предохранительным целиком (отм. – 190м./ — 310м.) являются:

– установление соответствия реальных гидрогеомеханических условий отработки руды в блоке №1 (отм. – 210м./ — 310м.), прогнозным;

– выявление мест интенсивных деформаций (осадки, смещения), для своевременного их выявления и принятия мер защиты;

– сбор необходимые данных о поведении предохранительного целика с целью обеспечения при горных работах требований «Закона о промышленной безопасности», ПБ 03-533-03 (ЕПБ при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом)

 

7.3 Разбивка наблюдательной станции

 

Разбивку наблюдательной станции (перенесение проекта в натуру) производить визуально, выбирая наиболее удобные места для закладки и наблюдения реперов. Места закладки стенных реперов отмечают на стене краской. После разбивки наблюдательной станции бурятся шпуры и закладываются реперы.

 

7.4 Выбор конструкции опорных реперов, места закладки

 

Для наблюдения за сдвижением рабочих реперов на станции необходимо и достаточно наличие двух исходных опорных реперов с известными координатами и высотными отметками. Опорные реперы располагаются в бортах капитальных выработок, которые находятся вне рудного тела. Наблюдения за деформациями ведутся с разных исходных станций которые привязываются в связи с постоянно изменяющимися условиями видимости к опорным реперам.

 

7.5 Выбор конструкции рабочих реперов, места закладки

 

Конструкция рабочих реперов и способ их закладки должны обеспечивать удобство проведения наблюдений, прочную связь с породами, надежную сохранность репера на период наблюдений.

Исходя из этих данных, рабочие репера для наблюдательной станции изготавливаются из металлических стержней диаметром 32 мм и длинной 2000мм. Реперы закладываем в скважины диаметром около 35 мм.

Рисунок 7.1– схема закладки рабочих реперов

 

Конструкция рабочих реперов и способ их закладки должны обеспечивать удобство проведения наблюдений, прочную связь с породами, надежную сохранность репера на период наблюдений.

Выбранная конструкция репера отвечает всем вышеперечисленным требованиям, и удобства для закладки в бетонную обделку тоннеля.

Закладка стенных реперов производится на входе в выработку, в месте контакта рудного тела с породами и непосредственно в самом рудном теле. В выработке рабочие реперы располагаются на расстоянии 15 м  друг от друга.

 

7.6 Приборы для производства наблюдений

Разбивку наблюдательной станции и наблюдения за сдвижениями производим теодолитом 2Т5КМ.

 

7.7Методика наблюдений

На припортальном участке смещение реперов может происходить как в вертикальном, так и в горизонтальной плоскости. Поэтому здесь методика наблюдения заключается в определении пространственных координатX, Y, Z рабочих реперов. Наблюдения производятся с помощью теодолита маркшейдерского 2Т5КМи стальной компарированой рулетки 50м.

Наблюдения производим в 6 приемов. Это обеспечит необходимую точность измерений:

  m_си(6)= m_си /√6=2/√6=0,8’’.               (7.1)

Из принципа равного влияния ошибок, принимаем:

   m_ц= m_i= m_п= m_в.у.= m_си=2̋;                (7.2)

Тогда СКП измерения угла будет равна:

. (7.3)

Так как расстояния по привязкам от опорных реперов до теодолита и от теодолита до рабочих реперов, а так же условия привязки и условия наблюдения одинаковые, то СКП определения координат принимаем одинаковой для засечки и для деформационных реперов.

Данная методика наблюдений дает наименьшую  СКП определения координат, меньше ±5мм. Следовательно выбранная методика измерений удовлетворяет необходимой точности.

Нивелирование производим 2 раза в прямом и обратном направлении по чёрной и красной сторонам реек. При этом невязка хода не должна превышать:

           f_h= 10 L,мм,                (7.4)

где L – длина хода в км.

Исходя из того, что последняя точка наблюдательной станции будет заложена на расстоянии около 150 метров, невязка хода будет равна:

f_h= 10 = 4 мм

Исходя из этого, прокладку нивелирного хода будем осуществлять оптическим нивелиром Nikon, с погрешностью 2 мм на километр двойного хода.

 

7.8 Периодичность наблюдений

 

Геомеханический мониторинг на период эксплуатации рудника и отработки запасов 1 очереди, разработанным ООО «Инситу» (г.Москва), максимально допустимая величина прогиба, по достижению которой возможны разрушение предохранительного целика, составляет 210 мм.

Периодичность инструментальных наблюдений на наблюдательных станциях зависит от скорости смещения реперов. Общепринято, что величина смещения за период между двумя сериями наблюдений не должна быть более тройной среднеквадратической погрешности измерения этого смещения. Скорости деформирования не установлены. Первоначальная периодичность наблюдений устанавливается один раз в две недели. Потом она должна быть скорректирована.

ООО «Инситу» было установлено при регистрации осадок между циклами наблюдений, превышающих величину погрешности ее измерения более чем в три раза ( > ± 15 мм), период времени между циклами наблюдения необходимо увеличить вдвое.

При регистрации осадок между циклами наблюдений, менее тройной погрешности ее измерения ( < ± 15мм), период времени между циклами наблюдения остается равным принятому.

Вследствие слабой устойчивости кимберлитов и необходимости исключения возможности обрушений кровли при ведении очистных работ, особенно вблизи границ опасных зон, требуется разработка специальных паспортов крепления выработок, примыкающих к границе опасной зоны под дном карьера.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Данный дипломный проект выполнен на тему «Горные и маркшейдерские работы при доработке кимберлитовой трубки «Мир».

В дипломном проекте были выполнены: подсчет запасов, определены основные характеристики проектируемого участка, расчет себестоимости руды, произведен анализ точности существующей геодезической сети, выполнен предрасчет погрешности удаленной точки ПМОС в плане и по высоте. Рассмотрены мероприятия по обеспечению безопасного ведения горных работ и защиты окружающей среды от вредного влияния горного предприятия.

В специальной части дипломного проекта выполнен проект наблюдения за деформацией предохранительного целика.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Основы геодезии и маркшейдерии: учебное пособие, Верхотуров А.Г., Смолич С.В., Юдина И.Н., Чита, 2016 г.
2. Updated phase center corrections for satellite and receiver antennas.
   IGS Workshop, June 29, Newcastle upon Tyne, UK. Schmid, R., X. Collilieux, F. Dilssner, R. Dach, M. Schmitz, 2010
3. Aktueller Stand zur Prüfung und zum Qualitätsnachweis von GNSS-Messgeräten, Fulda, Wübbena, G., M. Schmitz, 2010
4. Geodetic Reference via Precise Point Positioning — RTK.
   CLGE Conference of the European Surveyor, General Assembly, Hannover, Wübbena, G., 2012
5. RTK in Industry and Practical Work. GNSS Antenna/Near- and Far-Field Impact. Treasure Autumn School, Bath, UK., Schmitz, M., 2018
6. GNSS Antennenkalibrierung oder Was Millimeter verursachen.
   SAPOS Brandenburg – Anwenderforum, Potsdam., Schmitz, M., G. Wübbena, A. Warneke, G. Boettcher, 2013
7. Строительство стволов шахт и рудников: Справочник/под ред. О.С. Докунина и Н.С. Болотских. М.: Недра, 1991г.
8. Инструкции на тампонаж разведочных скважин. — ВСН 162-69.
9. Калинченко. В. М. Геометрия недр, Новочеркасск 2000г.
10. Техническая инструкция по производству маркшейдерских работ.
11. Сборник нормативных материалов по маркшейдерскому и геологическому обеспечению горных работ России. – М: Недра, 2000г.
12. СНиП 1.02.07-87. Инженерные   изыскания   для  строительства. М., 1988
13. Правила безопасности при строительстве подземных сооружений. ПБ 03-428-02.
14. Подземные горные выработки. Нормы проектирования. СНИП II-94-80. –М.,Стройиздат, 1982 г.
15. Санитарные правила и нормы. Сан.Пин 2.2.540-96.– М.,Стройиздат, 1997 г
16. ПБ 03-553-03 «Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом».
17. Охрана недр, И.Н.Ушаков, М..: Недра,1985г.
18. Правила безопасности при буровзрывных работах, Москва, 1987г.
19. Павленко В.И., Фердман Т.И., Образкова Л.А. Экономический анализ деятельности предприятия: Учебное пособие по дипломному проектированию. Шахтинский институт ЮРГТУ. – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2003г.
20. Шибаев Е.В. Экономика, организация и планирование шахтного строительства. – М.: Недра, 1998г.

---

Страницы 1 2 3