Горные и маркшейдерские работы при разработке месторождения Приволжское открытым способом. Часть 3

Страницы 1 2 3

---

5.2.2 Маркшейдерские съемочные сети

 Съёмочная сеть на участках месторождений развивалась обратными и прямыми засечками погрешностью определения планового положения, который не превышает значения 0,4 мм. плана 1:2000.  Определение высотного положения осуществлялось при помощи тригонометрического нивелирования погрешностью не превышающей значения 0,2 м. Это находится в соответствии с инструкцией по осуществлению маркшейдерских работ.

Проектные горные графические документы по освоению месторождений организации ОАО «Ярославский речной Порт» составлялись в масштабах 1:2000 и 1:5000. Исходные горные графические документы ведутся в масштабе 1:2000. Съёмка ситуации в карьере также производится в масштабе 1:2000. С целью осуществления маркшейдерской съёмки данных масштабов на месторождении была создана маркшейдерская съёмочная сеть.

Данный проект предусматривает развитие съёмочной сети при помощи методов, которые описываются далее.

Основа для её построения и последующего развития будут опорные пункты полигонометрии второго разряда. Погрешность определения пунктов съёмочной сети относительно наиболее близких пунктов опорной сети не должна быть более 0,4 мм. на плане в принятом масштабе съёмки и 0,2 метров по высоте. Пунктами съёмочной сети закрепляются центрами временного пользования и центрами долговременной сохранности. Разрезы центров приводятся в графическом приложении 1 данного проекта.

Когда ширина экскаваторной заходки составляет значение меньше 20 метров, если по результатам съёмки определяют объёмы выемки с целью проведения расчётов по оплате трудовой деятельности, пункты съёмочного обоснования определяют согласно требованиям, которые установлены для съёмки масштабом 1:1000.

Число и расположение пунктов съёмочной сети, которые применяются при использовании фотограмметрических методов съёмки в качестве опорных точек, регламентируются содержанием проектных документов.

При проведении тахеометрического метода съёмки пункты съёмочной сети располагают согласно установленным требованиям «Инструкции по производству маркшейдерских работ» и описываются в пункте 5.1. данного проекта.

Плановое положение пунктов съёмочной сети карьера зависимо его формы, технологии проведения выемочных работ и остальных причин, определяются при помощи одного из следующих способов:

• геодезическими обратной либо прямой засечками;
• проложением теодолитных ходов;
• полярным построением цепочек треугольников.

Высотное положение пунктов съёмочной сети определяют при помощи технического либо тригонометрического нивелирования.

Высотное и плановое положение пунктов съёмочной сети можно определить при помощи аналитической пространственной фототриангуляцией и спутниковой аппаратуры.

Боковая и прямая засечки выполняются не меньше чем с трёх исходных пунктов, обратная засечка производится по четырём с условием, что определяемый пункт находится радом от окружности, которая проходит через три исходные точки.

Углы в обратных и прямых засечках должны составлять значение не меньше 30° и не больше 150°. Расстояния от исходных до определяемых пунктов в случае съёмок масштабов 1:1000, 1:2000, и 1:5000 должно составлять значение не больше 1, 2, и 3 км. соответственно. Расхождения в положении определяемого пункта из двух определений не должны быть более 0,6 мм. на плане в масштабе съёмки.

В случае применения теодолитов типа Т30 измерение горизонтальных углов производят при помощи двух приёмов либо повторений. Расхождение между приёмами не должно быть более 45˝. Самые точные теодолиты измерение углов производят одним приёмом.

Создание съёмочной сети при помощи построения цепочек треугольников применяется в том случае, когда у карьеры вытянутой формы, и борта карьера являются подвижными. Максимальная длина цепочки треугольников между исходными пунктами должна быть не более 1,5;  3,6; и 6 км. в случае проведения съёмок в масштабах 1:1000, 1:2000, и 1:5000 соответственно, в цепочках разрешается осуществлять определение не больше 7 пунктов. Требования к измерению горизонтальных углов являются такими же, как и в случае способов засечек. Невязка углов в треугольнике не должна быть более 1^/.

Координатами пунктов, которые определяются при помощи метода засечек, вычисляют из двух треугольников. В обратных засечках координаты определяемого пункта вычисляют из решения двух вариантов засечки. В качестве окончательных координат принимают их среднее значение. Расхождение в положении пункта из двух вариантов засечки разрешается не больше 0,6 мм. на плане в масштабе съёмки. Уравнивание цепочки треугольников производят раздельными способами. Угловую невязку распределят равномерно во все углы, распределение невязки в координатах производят пропорциональным образом в соответствии с длин сторон по ходовой линии между исходными пунктами.

На участках карьера, имеющего большую протяжённостью фронта вскрышных и добычных и на удобных для проведения линейных измерений площадках уступов используют способ теодолитных ходов. Теодолитными ходами прокладывается прямые хода между двумя известными пунктами опорной сети либо замкнутыми полигонами.

Расстояние между точками теодолитных ходов не должно превышать значение 400 метров, но при этом данное значение не должно быть менее 100 метров. Теодолитный ход по своей протяжённости не должен превышать значений 1,8; 2,5 и 6,0 км. при проведении съёмок в масштабах 1:1000, 1:2000, 1:5000 соответственно.

Измерение углов в теодолитных ходах производят при помощи теодолитов типа Т30 двумя приёмами либо повторениями. Расхождения углов в приёме не должны превышать значения 45˝. Угловая невязка не должна быть более значения f_β =45˝√n (где n – является количеством измеренных углов). Центрирование теодолитов осуществляют при точности составляющей значение не больше 2-3 мм.

Измерение длин производится при помощи стальных лент, рулеток, дальномеров. Длины линий могут быть определены при помощи косвенных методов, но во всех случаях проведённые измерения будут проводить в обратном и прямом направлениях, а разность между двумя независимыми измерениями не должна быть больше чем значение 1:500. Допускается линейная невязку в ходах не превышающая значение 1:3000 длины хода. В измеренные длины вводят поправки на компарирование, температуру, провис, приведение линии к горизонту (начиная с угла наклона 1°).

Сущность косвенного способа измерения длин линий состоит в нахождении длин при помощи теоремы синусов  — через измеренные углы против данных линий при существовании двух известных длин, на которые опираются примыкающие углы.

Длины теодолитных ходов и сторон засечек могут быть определены при помощи светодальномеров типа СП либо СМ, электронных тахеометров. В случае применения тахеометров разрешено проводить измерение параметров построения съёмочных сетей, но при этом погрешности определения положения рассчитываемого пункта не должны быть больше величин, которые установлены «Инструкцией по производству маркшейдерских работ».

Высоты пунктов съемочной сети определяются техническим или тригонометрическим нивелированием.

Техническое нивелирование выполняют техническими нивелирами с рейками любого типа, обеспечивающими заданную точность. Техническое нивелирование между опорными пунктами, а также между известными реперами можно производить в одном направлении. Висячие нивелирные хода прокладываются в прямом и обратном направлениях. Расстояния до реек принимаются по возможности равными и не превышающим 150 м. Разность превышений, определенных по черной и красной сторонам реек или при двух горизонтах инструмента, допускается не более 5 мм. Невязка ходов допускается не более 50√L, мм, где L — длина хода в км.

Тригонометрическое нивелирование распространено на карьерах с безрельсовым транспортом и при формировании съёмочных сетей при помощи способов геодезических засечек. В данном случае измерение вертикальных углов производят вместе с измерением горизонтальных углов теодолитами с точностью отсчётных приспособлений не менее 30˝ двумя приёмами, при использовании более точных теодолитов – одним приёмом. Высоту визирной цели и прибора определяют с точностью до 1 см.

Ходы тригонометрического нивелирования должны опираться на пункты, высоты которых определены геометрическим нивелированием точности не  ниже IV класса. Длина таких ходов не должна превышать 2,5 км. Расхождения в определении прямого и обратного превышения не допускаются более 0,04ℓ см, где ℓ — длина линии, м. Невязка хода не должна превышать значения:

M_n = 0,04L√n, см,

где: L – длина хода, м; n –число сторон.

Для передачи высот на пункты съемочной сети, определяемые способом геодезических засечек или проложением цепочек треугольников, превышения между пунктами определяются из тригонометрического нивелирования в прямом и обратном направлениях, или в одном направлении,  но не менее чем с двух исходных пунктов. При полярном способе повторное определение превышения выполняется с изменением высоты цели или инструмента.

Расстояния между исходными и определяемыми пунктами принимаются не более 1 км при измерении вертикальных углов теодолитами  типа  Т30, 1,5  км  —  теодолитами  типа  Т15 и 2 км — более точными теодолитами. Расхождение между двумя определениями высоты пункта (с учетом поправок за кривизну Земли и рефракцию) допускается не более — 0,03l,  см, при расстояниях до 1 км,  0,02l, см, — при расстояниях более 1 км, где l — длина стороны, м. Если число определений высоты пункта больше двух, отклонение любого определения от среднего арифметического значения допускается не более 20 см.

Длина ходов тригонометрического нивелирования, прокладываемых при помощи электронных тахеометров, принимается не более 10 км, расхождение прямого и обратного определения превышения -0,01ℓ, а невязка в ходе – 0,01L√n, см.

При расстояниях от опорного пункта до определяемого съемочного пункта более 700 м в превышения вводится поправка на кривизну Земли и рефракцию.

При использовании аналитической фототриангуляции координаты и высоты пунктов съемочной сети вычисляются по программам строгого уравнивания фототриангуляционной сети (способ связок с устранением систематических искажений фотоизображения методом самокалибровки) с оценкой точности координат и высот определяемых пунктов.Параметры аэросъемки (масштаб снимков и высота фотографирования), конструкция фототриангуляционной сети (направление и взаимное перекрытие аэросъемочных маршрутов, количество и расположение опорных точек, точность определения координат опорных точек и элементов ориентирования снимков и т.д.) устанавливаются в соответствии с проектной документацией.При составлении проекта фототриангуляционной сети выполняются ее моделирование и «уравнивание» модели с вычислением стандартов погрешностей координат определяемых точек. Значения вычисленных стандартов погрешностей принимаются не выше 0,2 мм на плане в принятом масштабе съёмки и 0,1 м по высоте.Построение фототриангуляционной сети выполняется в соответствии с проектной документацией. Качество сети на всех этапах ее построения контролируется визуализацией оценочных параметров:-  невязок координат изображений координатных меток после внутреннего ориентирования снимков;-  остаточных параллаксов точек после взаимного ориентирования снимков стереопары;-  невязок координат точек, связующих между соседними моделями маршрутной сети;-  невязок координат опорных точек после геодезического ориентирования сети;-  средней квадратической погрешности единицы веса;-  стандартов погрешностей координат определяемых точек (выборочно).

5.3. Анализ точности съемок горных работ

 Способом относящимся к приближению, узлов или полигонов уравновешивают системы, касающиеся полигонометрических ходов. Одиночные хода полигонометрии меж узловыми точками и исходными пунктами уравновешивают упрощенным образом с распределением всей угловой невязки на все углы поровну. Пропорционально всем длинам сторон распределяются невязки по всем осям координат.

Источники ошибок влияют на точность измерений расстояний рулетками и мерными лентами, к ним относятся: компарирование выполненное неверно, при измерениях изменение температуры, за наклон неточный учет поправок, натяжение неодинаковое, фиксирование концов для каждой лепты неточно выполненное и т.д.  Различие 2-х измерений при выполнении самих измерений в обратном и прямом направлениях, когда имеются благоприятные условия местности не должна превышать 1/2000 измеренной длины.

Следующие поправки вводят в измеренные линии:

— связанные с компарированием;

— связанные с разностью температур при компарировании и измерениях;

— связанные с наклоном интервалов;

— связанные с приведением к поверхности референц-элипсоида;

— связанные с редуцированием на плоскости самой проекции.

Поправка связанная с компарированием вводится, когда от длины имеющегося образцового прибора отличается длина рабочего имеющегося мерного прибора. Величина поправки вычисляется по:

Δ1 = Δ1 х 10а + qb + qr/20

где: Δ1 — разность между длиной ленты, полученной из компарирования, и номинальной; 10 — число передач шпилек; 20 — длина мерной ленты (в м).

Поправка связанная с температурой в линейных измерениях вводится с целью повышения их точности, потому что компарируют мерный прибор при температуре равной 20°С, когда измерения проводимые в полевых условиях должны быть проведены при температурах, которые отличаются от температуры компарирования. По следующей формуле учитывается величина поправки:

-Δ_t  = al_ин (t-20);

где а — коэффициент линейного расширения (равняется  0,0000125 для стали); t-температура мерного прибора измеренная и при компарировании. Необходимо также учитывать, что величина данной поправки вводится

Мt = at (t^*— 10).

Поправка связанная с наклоном линии. Если угол наклона уже измерен, то данную поправку высчитывают по:

ΔLн = 2L sin² у/2;

где v — угол наклона всей измеряемой линии.

При условии, когда измеряемая линия наклона на разных ее участках содержит разные углы, то для каждой отдельной части вычисляют поправки и только затем производят суммирование поправок для всей полной линии:

ΔLн= — (h²/2L + h⁴/8L³)

В полигонометрии относящейся к 1-го разряду не допускается превышение 1:10000 длины стороны и в полигонометрии относящейся ко 2-му разряду не допускается превышение 1:5000 длины стороны, после введения всех поправок относящихся к температуре и эталонированию.

Учет потерь полезного ископаемого

Карьер принимается как выемочная единица для месторождений песчаного материала, которое относится к ОАО «Ярославский речной порт», где разработка песчаного материала выполняется валовым способом одним уступом, весь материал по качеству не разделяется.

Согласно «Единой классификацией потерь твердых полезных ископаемых» должны учитываться все потери.

В Журнал сводного учета полноты извлечения и потерь всего  полезного ископаемого заносятся результаты всех замеров и всех подсчетов.

 

5.4. Геометризация месторождения. Подсчет запасов по маркшейдерской съемке и оценка его точности

Объемы вычисляются с помощью способов арифметических и горизонтальных сечений по:

где V — объем горных пород, м³; S_в – площадь сечения верхней бровки, м²;   S_н — площадь сечения нижней бровки, м²; h_ср — средняя высота слоя (уступа), м.

При вычислении объемов горных пород при помощи способа среднего арифметического, средняя высота уступа  h_ср  рассчитывается по:

где ∑Z_в – сумма отметок по верхним бровкам; ∑Z_н — сумма отметок по нижним бровкам; n_в – число реечных точек по верхним бровкам; n_н—число реечных точек по нижним бровкам.

Объемы всех горных пород, которые определяются с помощью тахеометрической съемки, вычисляются при помощи способа вертикальных сечений по:

где а — расстояние между сечениями, м; S — площадь промежуточных сечений, м ;  n — число сечений.

Объемы всех горных пород, которые определяются с помощью стереофотограмметрической  съёмке, вычисляются одним из  способов, которые были выше перечислены, исключая способ среднего арифметического.

Для подсчета объема взорванных горных пород можно применять способ объемной палетки, при условии их изображения на плане в соответствии с проекцией и с числовыми отметками, также этот способ можно применить для подсчета всего объема уже вынутых горных пород, при условии, когда заходка, имеет сложные,  неправильные поверхности и контуры. Способом объёмной палетки вычисляются объемы горных пород по:

n          1       m

V = S x (∑ hi  –  ― х ∑ h′i),

i=1         2     j=m

где:      S        — площадь прямоугольника палетки, м²;

n

∑ hi    — сумма высот вынутого слоя в вершинах палетки, попадающих

i=1        внутрь контура и  на  контур  выемки,  м;

m

∑ h′i   — сумма высот вынутого слоя в вершинах  палетки,  попадающих

j=m   на  контур выемки или расположенных от него на расстоянии

менее половины стороны прямоугольника палетки.

n

V = S x ∑ hi,

i=1

где:   S — площадь прямоугольника палетки, м²; n — число прямоугольников в пределах подсчитываемого контура; hi — высота слоя вынутых (взорванных) пород в каждой вершине прямоугольника, м.

Равными 5 – 10 мм принимаются размеры сторон относительно прямоугольников палетки. Равным 15 принимается в контуре подсчета объёмов количество прямоугольников палетки.

С помощью программных продуктов применяется автоматизированный расчет объемов горных пород, который обеспечивает требуемую точность.

При взвешивании всех добытых полезных ископаемых по массе и плотности добытого полезного ископаемого подсчитывается их объём в целике; как разность между объёмом горных пород (горной массы) в целике подсчитывается объём по вскрыше.

При установлении объемов горных работ с помощью маркшейдерской съемки уступов и возможностью заснять все контакты между породами вскрыши и полезным ископаемым все эти объемы вычисляются раздельно. Общий объем вынутой горной массы находится по маркшейдерской съёмке в других случаях, при этом он пропорционально разделяется по результатам оперативного учета на объемы добычи и вскрыши.

Если дата съемки не совпадает с моментом начала и конца отчётного периода, тогда рассчитывается объем вынутых горных пород по:

V = V_м + V_кон — V_нач,

где:   V,  V_м, V_кон, V_нач — объёмы горных пород, м³;

V       – объем, который принимается к учету, м³  ;

V_м     – объем, который вынут и определен с помощью маркшейдерской съемки, м³  ;

V_кон    –  объем, вынутый за время, которое состоит между датой съемки и конечной датой отчетного периода, м³  ;

V_нач    – объем, который вынут за время между датой предыдущей съемки и датой начала отчетного периода, м³  .

На основании данных оперативного учета принимаются объемы V_нач и V_кон.

Оценка точности подсчета запасов

Не превышая значений следующих допустимых погрешностей, может осуществляться подсчет всего объема вынутых горных пород по итогам маркшейдерской съемки горных выработок при:

• проведении маркшейдерской съемке уступов, допустимая погрешность σ_Vдоп (%) относительно определения объема рассчитывается по:

где: V — объем всех вынутых горных пород, который приведен к объему в целике, м³.

При величине объемов от 20,0 до 2000,0 тыс. м³  применяется данная формула.

Допустимую погрешность принимают σ_Vдоп=1%, при условии, если объем больше 2000,0 тыс. м³. Если же объем является менее 20,0 тыс. м³, то дальнейшие расчеты объемов и  методика относящаяся к съемки горных выработок устанавливаются таким образом, чтобы допустимая погрешность σ_Vдоп не была более 10%.

• при вычислении объема вынутых горных пород имеющих разрыхленное состояние с помощью маркшейдерской съемки и при перевычислении данного объема в объем в целике с помощью коэффициента разрыхления данных пород, вычисляют допустимую погрешность σ_Vдоп (%) согласно:

где: V — объем всех вынутых горных пород, который приведен к объему в целике, м³.

При объемах равных величине от 45,0 до 2200,0 тыс. м³ применяется данная формула. Погрешность принимают σ_Vдоп=1,5%, при условии, если объем больше 2200,0 тыс. м³. Если же объем является менее 45,0 тыс. м³, то дальнейшие расчеты объемов и методика относящаяся к съемки горных выработок устанавливаются таким образом, чтобы допустимая погрешность σ_Vдоп не была более 10%.

Для вычисления допустимой разницы между объемом горных пород, который был найден с помощью контрольного подсчета, и объемом, который был принят в оперативных отчетах, применяют допустимую погрешность, которая была определена по представленным выше формулам.

Съемки положения забоев карьера применяют для выполнения контрольного подсчета вначале отчетного года и в конце отчетного года. Проведение разовой съемки части карьера или всего карьера, допускаются, при необходимости.

При контрольном подсчете объемов вертикальными сечениями, расстояние между ними принимается не более 30-40м для уступов с радиусом кривизны их контуров до 300м, и 50-60 м при большем радиусе кривизны.

Контрольные вертикальные сечения допускается строить в М 1:2000, число сечений принимается не менее 10. Если площади соседних сечений различаются больше чем на 30%, то между ними строятся промежуточные сечения.

При контрольном подсчете объемов по способу среднего арифметического  отметки для вычисления средней высоты уступа определяются не реже чем через 40-50м.

Расхождение между независимыми определениями объемов в «две руки» не должно превышать 1% определяемого объема. Допустимая разность между объемом горных пород, определенным по контрольному подсчету, и соответствующим объемом, принятым в отчетах за контролируемый период, не должна превышать значения, вычисленного по формуле:

Vk – V_отч ≤ 0,015σ_VlдопV_k

где:     Vk    – объем по контрольному подсчету, м³;

V_отч    – объем принятый в отчете за контролируемый период, м³;

σ_Vlдоп  – допустимая погрешность определения объема, σ_Vlдоп  =1500/ √V,

где: V объем вынутых (добытых) пород, приведенный к объему

в целике.

Если разности больше допустимой, подсчет повторяют с выборочной полевой проверкой планов горных выработок, определяются причины таких расхождений и принимаются меры для устранения этих причин. Если расхождения с контрольным не превышает 1%,  то отчетные данные не корректируются.

5.5. Маркшейдерская документация. Основные функции маркшейдерской службы предприятия при ведении горных работ на месторождениях

 

Маркшейдерские документы хранится у недропользователя организации ОАО «Ярославский речной порт». Порядок хранения и учёта, длительность хранения и порядок пользования маркшейдерскими документами регламентируются Приказом по предприятию.Документы, которые утратили своё значение, подлежат уничтожению, об этом комиссия составляет акт в составе главного инженера, главного геолога и главного маркшейдера компании.

В случае проведения консервации либо ликвидации горной компании все документы подлежат постоянному хранению, осуществляется их передача в муниципальные либо государственные архивы согласно установленным требованиям.

Главный маркшейдер организации ОАО «Ярославский речной порт» несёт ответственность за сохранность, полноту и достоверность документов, также он отвечает за своевременное составление и пополнение данной документации исходя из требований инструкций.

Ведение горных графических документов в отношении к горным выработкам и объектам земной поверхности производится согласно требованиям действующих ГОСТов.

Список вычислительной и полевой документации, которую нужно вести в случае пользования недрами следующая:

• Журнал учета состояния маркшейдерской и геодезической опорной сети.
• Схема высотного и планового обоснования с таблицами расчёта высот и координат пунктов маркшейдерской сети.
• Журнал тахеометрической съёмки
• Журнал технического нивелирования.
• Каталог высот и координат пунктов маркшейдерской опорной сети, геологоразведочных выработок, угловых пунктов горного отвода.
• Акты выноса в натуру границ земельного и горного отводов и остальных границ производства работ, акты на заложение реперов.
• Журнал движения и состояния запасов полезного ископаемого.
• Журнал сводного учёта потерь и полноты извлечения.
• Журнал маркшейдерских указаний.
• Материалы списания запасов полезного ископаемого.
• План земной поверхности, который совмещён с планами земельного и горного отводов и расположения маркшейдерской опорной сети.
• Журнал подсчёта осуществлённых объёмов горных работ.
• Справка для расчёта платежей за пользование недрами
• Формы статистической отчётности.

В пополняемую маркшейдерскую графическую документацию включаются планы земной поверхности, которые отражают рельеф и ситуацию территории производственно-хозяйственной деятельности компании, планы горных выработок и другие чертежи (планы, карты, горизонтальные и вертикальные разрезы, проекции на вертикальную плоскость и др.), которые отражают пространственное положение горных выработок, геологическое строение месторождения, подготовку и разработку, вскрытие месторождения.

Пополнение планов горных выработок в отношении к разработке подводных карьеров, для которых характерны интенсивные изменения рельефа дна, под воздействием горных работ и от иных гидрометеорологических факторов (волнения, паводка, течения и т. д.), осуществляется на новом листе каждый раз, в рамках принятого ранее размера планшета. На этот план наносят границы горного отвода, пункты планово-высотной маркшейдерской сети, разведочные выработки, отметки дна рельефа согласно полученным на последней съёмке материалам, после выполнения данных операций наносят всю остальную горную информацию.

К основным функциям маркшейдерской службы компании в процессе ведения горных работ на месторождениях относятся следующие:

— достоверный маркшейдерский учёт движения и состояния запасов, разубоживания и потерь полезного ископаемого, объёмов рекультивационных и горных работ, учёт добытого полезного ископаемого и готовой товарной продукции на складах, а также учёт суммарных объёмов технологических потерь минерального сырья;

— контроль осуществления ключевых требований ныне действующего законодательства в отношении рационального применения и обеспечения охраны недр;

— контроль реализации проектных решений в части рационального применения и обеспечения охраны недр и условий с целью безопасного ведения горных работ;

— наблюдения за состоянием горного отвода, а также прогноз изменений, которые связаны с негативным воздействием горных разработок, в том числе определение зон представляющих опасность и разработка мероприятий по обеспечению безопасности в процессе проведения деятельности в данных зонах, осуществление контроля за деформацией откосов, бортов, отвалов и уступов, а также осуществление компенсирующих мероприятий;

— ведение графической, измерительной и вычислительной маркшейдерской документации, а также установленных федеральных форм государственного статистического наблюдения в отношении учёта запасов объёмов добычи, полезных ископаемых, потерь и извлечения полезных ископаемых и т. д.

К основным видам маркшейдерских работ, которые планируются к реализации в процессе проведения горных работ на месторождении:

— развитие и формирование съёмочной и опорной маркшейдерской сети карьера, а также учёт состояния маркшейдерской и геодезической опорных сетей;

— съёмочная деятельность;

— учёт суммарных объёмов вспомогательных и горных работа, а также проведение контроля соответствия проведения горных работ на данном месторождении исходя из требований проектных документов;

— ведение маркшейдерских документов;

— ведение мониторинговой деятельности горного отвода.

Численный состав сотрудников маркшейдерской службы устанавливает руководитель организации ОАО «Ярославский речной порт» согласно своевременному, качественному и с установленными требованиями нормативной документации временные сроки реализации всего комплекса маркшейдерских работ. Минимальное количество маркшейдерской службы определено согласно методики, которая утверждается руководителем компании с согласованием с территориальным органом организации Ростехнадзора.

Укомплектовывается маркшейдерской службы происходит приборами, инструментами, помещением, которое необходимо для проведения маркшейдерской деятельности. Инструменты и приборы, которые применяются в процессе производства маркшейдерской деятельности, исходя из установленного порядка подлежат юстировке и поверке.

В процессе эксплуатации недр ведут книгу маркшейдерских указаний, в которой производят фиксацию выявленных отклонений от проектов ведения горных работ и предупреждения в отношении вопросов, которые относятся к компетенциям маркшейдерской службы. Данные указания осуществляют должностные лица, от которых технологически непосредственно зависит безопасность ведения горных работ и обеспечение охраны недр. Маркшейдерские указания доводятся до сведения лица руководящего предприятием недропользователя – организации ОАО «Ярославский речной порт».

VI. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

6.1. Полевые работы

 

МАРКШЕЙДЕРСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Отметка касающаяся уровня реки Волга относительно Ярославского водопоста, определяется на русловом месторождении и проводится перед началом выполнения всех маркшейдерских работ, она составила в среднем 84,0 м (согласно системе высот – Балтийская).

С помощью промера глубин эхолотом, выполняется съемка всего руслового месторождения и производится привязка промерных точек согласно береговых пунктов съемочной сети. Эхолот входит в состав картографического  прибора типа GPS map 188 Sounder.

Разбивка промерных профилей (галсов) выполняется так, чтобы равномерным образом покрыть акваторию всеми промерными точками относительно сгущенной сетке —  между галсами не более 75 м и между промерными точками 30 м для съемки масштаба 1:5000 в соответствии с п. 4.2.5. [22]. +0,1 м составляет точность измерения глубин применяемым эхолотом, на глубинах до 10 м и  величины +0,2 м, при глубинах более 10 м (п. 3.2.9. [22]).

При условии, что падение уровненной поверхности относительно крайних точек участка промеров не превысит 10 см (точность имеющая отношение к измерению глубин), выполняется нивелирование рабочих уровней реки. Перед самим началом и после окончания всех измерений глубин выполняется обязательным образом тарирование эхолота, то есть, сличаются значения глубин тарирующих устройств (ручной лот до 20 м, наметка до 4 м) и самого эхолота.  Зарегистрированная максимальная Разность глубин DZ, которая, является зарегистрированной максимальной, получилась 4 см, что соответствует пределам отклонений.

Плановая привязка относительно всех промерных точек по отношению к береговым пунктам касательно съемочной сети (или их координация из устройства WGS 84 GD к местной системе координат), выполнена при помощи программного обеспечения «Транскор», которое входит в состав комплекта относящегося к маркшейдерским программам «CREDO». Величины 1,0 мм в масштабе плана (имеющего допуск 2,0 мм, (п. 3.2.12. [22]), не превышает ошибка по плановому положению промерных точек.

 

6.2. Камеральная обработка промеров глубин

Комплекс программ, который является согласованным к использованию от 31.03.2005г. № 13-03-09/396 Ростехнадзором, применяется для естественной обработки необходимых материалов промера глубин.

Посредством кабеля, который подключен к ПК, с картографического  прибора GPS map 188 Sounder происходит экспортирование промерных точек в программу MapSource (рис. 6.1).

Рисунок 6.1. Экспорт точек

В программу ТРАНСКОР 1.0 экспортируются географические координаты (WGS-84) всех промерных точек с программы MapSource.

Задачей программы ТРАНСКОР 1.0 служит процесс преобразования всех географических координат в координаты местной системы, имеющей прямоугольный вид (рис. 6.2). Решение данной задачи происходит в последовательности:

• находятся общие точки, которые имеют как прямоугольные, так и географические координаты (пункты маркшейдерской опорной сети принимают за такие точки в целях самого рационального преобразования координат);
• по всем общим точкам, происходит нахождение параметров перехода от одной к другой системе координат;
• промерные точки преобразовывают по найденным параметрам перехода.

Рисунок 6.2. Преобразование координат

Далее результат съемки обменным шаблоном, который уже обработан, для создания подложки загружается в программу «CREDO DAT 3.0».

Рисунок 6.3. Создание подложки

Основной задачей «CREDO DAT 3.0», которая состоит в подводной добыче, имеющихся полезных ископаемых  заключается в том, чтобы построить открытый обменный формат в целях дальнейшей обработки всех измерений в «CREDO_TER цифровая модель местности (ЦММ)» (далее CREDO_TER).

Основными возможностями CREDO_TER , являются:

• пересчет всех имеющихся координат;
• создание в виде цифровых моделей местности топографических планов;

     

Рисунок 6.4. Топографические планы в виде цифровых моделей местности

• построение топографических профилей поперечных и продольных;

   

Рисунок 6.5. Построение продольных и поперечных топографических профилей

 

• проектирование трас относящихся к линейным сооружениям;
• расчет между двумя поверхностями объемов работ;
• экспорт в проектирующие системы цифровой модели местности.

Основные задачи CREDO_TER при подводной добыче полезных ископаемых, заключается в создании цифровой модели рельефа дна всего разрабатываемого месторождения, а также по маркшейдерским съемкам расчет объемов извлеченных полезных ископаемых.

План изолиний необходимого дна водоема является результатом всей цифровой модели (рис. 6.6.).

Рисунок 6.6. План изолиний дна водоема

6.3. Подсчет объемов в условиях данного карьера

 Методом автоматизированного расчета с помощью применения программы CREDO_TER, а также способами: вертикальных и горизонтальных сечений, средне арифметического, могут подсчитываться по итогам маркшейдерской съемки объемы всех извлеченных горных пород в обстановке данного карьера. При этом полученные результаты обеспечивают необходимую точность.

Средне арифметический способ. Способом среднего арифметического можно подсчитывать объемы, когда технологической схемой разработки делается возможным определение объемов горных пород, приведенных к объему в целом, напрямую по съемке уступов. Данный способ не используется, если поперечный уклон составляющий более 0,015 имеет нижняя или верхняя площадка уступа в пределах заходки. Также данный способ не применяется, если снимаются дополнительные точки на рабочих площадках или откосах уступов, кроме бровок уступов.

В процессе нанесения на план горных выработок бровки уступа и промежуточного сечения подсчитываются объемы способом горизонтальных сечений.

Объёмы вычисляются способами горизонтальных сечений  и среднего арифметического по:

где V —  общий объем горных пород, м³;

S_н ,S_в — площади сечений, соответственно по нижним и верхним бровкам, м²;

h_ср — средняя высота слоя (уступа), м.

Среднюю высоту слоя (уступа)  h_ср  при вычислении объемов горных пород средним арифметическим способом,  вычисляют по:

где ∑Z_н и ∑Z_в — сумма отметок, соответственно по нижним и верхним бровкам;

n_в и n_н—число реечных точек по этим бровкам.

Способом вертикальных сечений вычисляются объемы горных пород, которые были определены по тахеометрической съемке, согласно:

где а — расстояние между сечениями, м; S — площадь промежуточных сечений, м ;  n — число сечений.

Объемы всех горных пород, которые были определены с помощью стереофотограмметрической  съемке, вычисляются одним из  выше перечисленных способов, исключая применение среднего арифметического.

По массе и плотности добытых полезных ископаемых, происходит подсчитывание его объема в целике, путем его взвешивания; объем по вскрыше вычисляется как разница между объемом горной массы (объем горных пород) в целом, который определяется с помощью маркшейдерской съемке, и объемом всего добытого полезного ископаемого в целом.

Если имеет место несовпадение даты съемки начала или конца отчетного периода объем горных пород, которые были вытянуты, вычисляются по:

 

V = V_м + V_кон — V_нач,

 

где:   V,  V_м, V_кон, V_нач — объемы пород горных, м³;

V       – объем, который принимается к учету,

V_м     – объем, который вынут, определенный с помощью маркшейдерской съемке,

V_кон    – объем, который вынут за период между датой съемки и конечной датой отчетного периода,

V_нач    – объем, который вынут за период между датой предыдущей съемки и датой начала отчетного периода.

На основании данных имеющегося оперативного учета принимаются объемы V_нач и V_кон.

Автоматизированный подсчет объемов горных пород:

В основе находится универсальный метод по расчету объема – по призмам. При данном методе расчет объемов работ происходит между 2-мя поверхностями. Большим количеством плоских треугольных граней представляется каждая поверхность.

На конечное число 3-х гранных призм разбивается пространство, которое является замкнутым между 2-мя поверхностями, основания этих призм наклонное в общем случае.

Как сумма объемов данных призм, когда проектная поверхность является выше исходной, рассчитывается объем насыпи. Когда проектная поверхность является ниже исходной, рассчитываются объемы выемки.

Целью работы является получение положительных или отрицательных объемов.

Подсчет объемов касающихся вынутых горных пород согласно результатам маркшейдерской съемки относительно горных выработок может проводиться, не превысив значений допустимых погрешностей (двойной средней квадратичной погрешности), среди которых имеются следующие:

• допустимая погрешность σ_Vдоп (%) определения объема в процессе маркшейдерской съемке уступов:

где: V — объем всех вынутых горных пород, относительно объема в целом м³.

При объемах, пределы, которых составляют 20,0 до 2000,0 тыс. м³ , применяется данная формула.

Принимают σ_Vдоп=1%, если объем является более 2000,0 тыс. м³ . Если объем менее 20,0 тыс. м³, то методика съемки горных выработок и подсчета объемов определяется с помощью такого расчета, чтобы погрешность σ_Vдоп не была выше 10%.

• допустимая погрешность σ_Vдоп (%) определения объема всех вынутых горных пород в состоянии, которое имеет вид разрыхленного в процессе маркшейдерской съёмки и перевычисления данного объема целиком, с помощью коэффициента разрыхления данных пород, определяется по:

где: V — объем всех вынутых (взорванных) горных пород, приведённый к объему целиком, м³.

При объемах, пределы, которых составляют от 45,0 до 2200,0 тыс. м³ , применяется данная формула.  Принимают σ_Vдоп=1,5%, если объем является более 2200,0 тыс. м³  . Если объем менее 45,0 тыс. м³, то методика всей съемки и вычислений объемов, а также нахождение коэффициента разрыхления, определяются с помощью такого расчета, чтобы погрешность σ_Vдоп не была выше10%.

Допустимая погрешность, которая определяется с помощью выше приведенных формул, применяется при вычислении допустимой разности между объемом горных пород, которая была получена по контрольному подсчету, и объемом, принятым согласно оперативным отчетам.

С погрешностью, которая составляет не больше 5%, в процессе определения объема горных работ могут применяться методы учета добычи и вскрыши относительно числа всех отгруженных транспортных сосудов и средней массы (объема) материала, имеющегося в одном сосуде. Если точность, которая указывается, не может быть обеспечена, то результаты всего оперативного учета применяют исключительно для приведения их к объемам, которые определены по маркшейдерским данным вначале и в конце отчетного периода.

В данное время на предприятии методом вертикальных сечений осуществляется подсчет объемов вынутых горных пород.

С необходимой, нужной точностью при помощи графопостроительной программы AutoCAD2006 определяются площади вертикальных сечений.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Актуальность темы дипломного проекта и темы специальной части обоснована появлением современных высокоточных приборов и компьютерных технологий, позволяющих снизить трудозатраты полевых работ.

Практическое применение дипломного проекта выполнения маркшейдерских работ как при добыче полезного ископаемого на русловых месторождениях, так и для создания маркшейдерских опорных сетей осуществляется в ОАО «Ярославский речной порт» при разработке месторождения «Приволжское» и развития маркшейдерских сетей других месторождений.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 27.07.97 № 116-ФЗ;
2. ФЗ «О недрах» от 21.02.1992 № 2395-1;
3. Налоговый Кодекс РФ ч.I от 31.07.98 г N 146-ФЗ и ч.II от 5.08. 2000 г. N 117-ФЗ;
4. ФЗ «Об основах охраны труда в Российской Федерации» от 17.07.1999, № 181-ФЗ;
5. ФЗ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ;
6. ФЗ «О пожарной безопасности» от 21.12.94 № 69-ФЗ;
7. Правила организации и осуществления производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на ОПО, утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 10.03.1999 № 263;
8. Правила применения технических устройств на ОПО, утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 25.12.1998 № 1540;
9. Положение о классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, утверждено постановлением Правительства РФ  13.06.96 № 1094;
10. Постановление Правительства РФ от 23.02.94 № 140 «О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы»;
11. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ 03-498-02), утвержденные Госгортехнадзором РФ 09.09.02;
12. Правила охраны недр (ПБ 07-601-03), утвержденные Госгортехнадзором РФ 06.06.2003;
13. Инструкция по производству маркшейдерских работ (РД 07-603-03), утверждена ГГТН России 06.06.2003;
14. Инструкция по маркшейдерскому учету объемов горных работ при добыче полезных ископаемых открытым способом (РД 07-604-03), утверждена Госгортехнадзором России 06.06.2003 № 74;
15. Положение о регистрации объектов в государственном реестре опасных производственных объектов и ведении государственного реестра (РД 03-294-99), утверждено Госгортехнадзором России 03.06.1999 № 39;
16. Методические рекомендации по классификации аварий и инцидентов на опасных производственных объектах горнорудной промышленности и подземного строительства (РД 06-376-00), утверждены Госгортехнадзором России 11.08.2000 № 45;
17. Положение о геологическом и маркшейдерском обеспечении промышленной безопасности и охраны недр (РД 07-408-01), утверждено Госгортехнадзором России 22.05.2001 № 18;
18. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости ГГТН СССР, 12.07.70;
19. ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ.
20. Eike von der Linden. Evaluation ofexptovation date lor the planning of mining projects «Evzmetalt «1980,53, v 7−8, p. m-m.
21. Le Cameroun Bilan et perspectives de L’activité»minière. «Afrique- Ind.,Infracstructure «1979,N 177, page 82-83
22. Zinfoot E. H. Din international measureof Correlation, Jnforma tion and control, vol. /, /957, p 65−89.80. Davld HytBezt and Thomas F. MeloughLn.
23. Method о State It it z Imagery JJnatysis Applied to Underground Mining
24. «Mining Eng.» (USA), 1980, 52., V, p. 735−1737.
25. VINCENTY Tl (1980), Height-controlled three-dmmensionaladjustment of horizontals networks. Bull. Geod. 54,1,1980

 

---

Страницы 1 2 3