Метод реконструкции маркшейдерской опорной и съемочной сети на карьере. Часть 2

Страницы 1 2

---

5.14 Организация маркшейдерской службы

5.14.1 Расчет численности маркшейдерской службы

Маркшейдерская служба ООО «Бентонит Хакасии» выполняет все маркшейдерские работы, которые появляются во время разработки месторождения. Она также обеспечивает соблюдение требований дорог для автомобилей и др.

Главный маркшейдер возглавляет маркшейдерскую службу предприятия.

Необходимое количество участковых маркшейдеров зависит от того, сколько на объектах предприятия имеется маркшейдерских участков. За последнее берут число добычных и вскрышных забоев, которое реально обслужить одному маркшейдеру и требуемому штату с вспомогательным персоналом. По производительности карьера с учётом климатических условий, горно-геологических и т.п., высчитывается количество маркшейдерских участков.

Необходимое количество участковых маркшейдеров вычисляют по формуле:

где N₁ – это количество участковых маркшейдеров, которые необходимы для обеспечения горных работ, которые проводятся экскаваторами;

N₂ – это количество участковых маркшейдеров, которые необходимы для обеспечения буровзрывных работ (N₂ =0);

N₃ – это количество участковых маркшейдеров, требуемых для реализации специальных работ, которые связанны с капитальным строительством (реконструкцией), ведением наблюдения за устойчивостью бортов разрезов, рекультивацией земель, оползнями и с иными маркшейдерскими работами;

K₁ – это коэффициент, который вводят за влияние глубины разреза на трудоемкость маркшейдерских работ, берётся за 1;

K₂ – это коэффициент, который вводят за плохие климатические условия для горных предприятий, которые расположены в районах Крайнего Севера и приравненных к ним районах, на которые распространяются льготы согласно действующему законодательству (K₂ = 1,2).

Значение N₁ определяют по формуле:

Слагаемые формулы (5.22) , которые отражают разные условия работы экскаваторов, рассчитывают по формуле:

где t – это списочное число однотипных по производительности экскаваторов в конкретном технологическом процессе;  это коэффициенты, взятые из табл. 12 [15]; р₁, р₂, р₃ – это приведенное нормативное число экскаваторов, для их обслуживания требуется один участковый маркшейдер

Вследствие расчетов получено, что количество участковых маркшейдеров равно 2 единицам.

Несмотря на небольшую производительность карьера, настоящим проектом предполагается возможность совмещения должностей сотрудников маркшейдерской службы.

 

Таблица 5.4. Штат рабочих маркшейдерской службы

ООО «Бентонит Хакасии»

5.14.2 Маркшейдерские приборы и инструменты

• Приборы для линейных измерений:

— Рулетка измерительная стальная РГ 30м

• Приборы для тахеометрической съёмки и угловых измерений:

— Электронный тахеометр Trimble TS 525

• Вспомогательные приборы, приспособления и устройства для линейных и угловых измерений и съемок:

— отвесы шнуровые;

— штатив.

• Приборы и устройства для нивелирования:

— Нивелир оптический Sokkia C300.

— рейка нивелирная, шпильки, башмаки.

• Для графических работ и камеральной обработки съёмок требуются следующие приборы и инструменты:

— транспортиры.

— линейки ЛПМ ,линейки Дробышева ЛД1;

— персональные компьютеры, микрокалькуляторы;

— трафареты для надписей и геометрических построений, планиметры, курвиметры;

— штриховальный прибор, пантограф, пропорциональные циркули;

— готовальни,

— специальное лицензионное программное компьютерное обеспечение;

— принтер, сканер, плоттер (для размножения графической документации).

5.14.3 Общие требования к поверкам маркшейдерских инструментов

 

Не реже одного раза в год подлежать поверке маркшейдерские инструменты, которые находятся на данный период в эксплуатации. Если инструмент был в ремонте или участвовал в приемосдаточных испытаниях, то такому инструменту необходима первичная поверка.Внеочередной поверке подлежат инструменты, которые находятся в эксплуатации если:

• свидетельство о поверке утрачено, а также, если повреждён знак поверительного клейма;
• инструмент хотят ввести в эксплуатацию после продолжительного хранения (более одного межповерочного интервала);
• инструмент работает неудовлетворительно или было ударное воздействие на инструмент, то необходимо провести повторную юстировку.

В территориальном органе Государственной метрологической службы происходит поверка. Дата начала эксплуатации заносится в паспорт.

6. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

6.1. Сведения об имеющихся пунктах государственной геодезической сети в районе месторождения бентонитовых глин «10-й Хутор»

В районе месторождения расположены три геодезических пункта ГГС триангуляции 4 класса. Пункты 1112, 1113 и пункт «10-й Хутор».

В 150 м от восточной границы горного отвода ООО «Бентонит Хакасии» находится пункт «10-й Хутор». Пункт 1112 расположен в 720 м юго-восточнее д. Курганная, а пункт 1113 – в 1,5 км от южной границы горного отвода ООО «Бентонит Хакасии».

Центры пунктов «10-й Хутор», 1112 и 1113 состоят из трех частей: 1) бетонного якоря, имеющий форму плиты диаметром 50 см и высотой 20 см с круглым сквозным отверстием в средней части, диаметр которого равен 18 см; на глубине 3 м от поверхности земли находится основание якоря; 2) асбоцементной трубы, диаметр которой составляет 16 см, заполненной бетонным раствором; в верхний конец трубы заделана марка, а в нижнюю часть трубы – болт длиной 35 см; 3) предохранительного чугунного колпака, имеющего опорное бетонное кольцо и металлическую крышку.

Наружный знак в виде трехгранной металлической пирамиды высотой 3 м установлен над центрами.

По заказу ООО «Бентонит Хакасия», ФГУП «Верхне-Енисейское АГП» в 2003 году на карьере разбили геодезическую сеть триангуляции 2-го разряда, состоящую из 7 пунктов, которые расположены вдоль границ горного отвода. Между пунктами среднее расстояние составило 900 м.

В результате рекогносцировки, которая была проведена в 2014 году, стало известно, что все пункты опорной маркшейдерской сети уничтожены, а пункты государственной геодезической сети находятся в достаточно удовлетворительном состоянии и могут быть использованы для основы  развития плановой сети.

Полная реконструкция и развитие опорной маркшейдерской сети на карьере ООО «Бентонит Хакасии» предусматривается настоящим проектом.

Для создания опорной маркшейдерской сети на карьере ООО «Бентонит Хакасии» рассмотрим три метода:

— метод триангуляции;

— прокладка полигонометрических ходов.

— с помощью спутниковых технологий;

6.2 Требования к плотности пунктов на горных предприятиях

Опорная маркшейдерская геодезическая сеть на карьере «10-й Хутор» создаётся в соответствии с требованиями [15].

Для её построения, в качестве исходных пунктов, служат пункты государственной геодезической сети триангуляции 4 класса: 1112, «10-й Хутор» и 1113.

В незастроенной части, плотность плановой маркшейдерской опорной сети всех разрядов для топографической съёмки текущих измерений, следует брать не менее одного пункта на 1 км², а плотность промышленных застроенных площадок и территории производственно-хозяйственной деятельности организации-не менее четырёх пунктов на 1 км².

Плотность высотной маркшейдерской опорной сети: если съемка в масштабе 1:5000-не менее одного репера на 10−15 км²; если съемка в масштабе 1:2000 и крупнее на незастроенных территориях-не менее одного репера на 5−7 км².

Для полного маркшейдерского обеспечения всех видов горных работ на карьере ООО «Бентонит Хакасии» ОМГС должна состоять не менее чем из 8 пунктов, включая также пункт ГГС «10-й Хутор».

6.3 Опорные маркшейдерские знаки

6.3.1 Общие требования к положению пунктов и реперов

Требования, которые необходимо соблюдать при уточнении на местности положения запроектированного пункта:

− пункты должны располагаться обязательно на возвышенностях и открытых местах;

− нельзя располагать пункты в зонах активной подработки и на неустоявшихся отвалах, т.е. на отвалах, которым менее 2 лет;

− не располагать пункты на краю уступов, обрывов, вблизи высоковольтных линий и транспортных магистралей;

− для обеспечения наибольшего срока сохранности пунктов,  проектирование пунктов на открытых разработках полезных ископаемых должно выполняться с учетом подвигания фронта вскрышных и добычных работ;

− при рекогносцировке пунктов должна обеспечиваться хорошая видимость на два соседних пунктов с учетом последующей привязки полигонометрических и съемочных ходов.

6.3.2 Закрепление пунктов сети на местности

В качестве знаков, которые закрепляют пункты сети, предполагается использовать самодельные знаки следующей конструкции:

1. На металлические трубы, диаметр которых составляет 90 мм, толщиной стенок равной 3 мм и высотой 2,5 м приварить металлические пяты с диаметром 100 мм и толщиной 3 мм. Для увеличения площади сцепления знака с бетоном, следует сбоку на трубы приварить куски арматуры.
2. На металлической пяте необходимо сделать риску в форме перекрестия, центр которой будет определять центр пункта.
3. В местах заложения знаков требуется пробурить скважины глубиной 2,0 м и диаметром 400 мм.
4. В скважины опустить знаки, а затем залить бетоном.

Опорный пункт представлен на листе 7.

После закладки геодезического знака следует произвести его привязку к местным предметам; обязательно делается исполнительная схема заложенных знаков и альбом привязок с обязательным указанием типа знаков.

6.4 Требуемая точность линейных и угловых измерений

Для создания опорной маркшейдерской сети достаточно точности геодезических сетей (триангуляция, полигонометрия) 2 разряда, что следует из горнотехнических условий разработки карьера «10-й Хутор».

6.5 Методы построения плановых маркшейдерских опорных геодезических сетей

6.5.1 Триангуляция

Для реконструкции ОМГС на карьере «10-й Хутор» используем метод триангуляции 2 разряда.

Основные требования к сетям триангуляции 2 разряда представлены в табл. 6.1.

 

Таблица 6.1. Основные характеристики триангуляции 2 разряда

6.5.2 Полигонометрия

Во время проектирования, рекогносцировки и производства полевых измерений полигонометрии требуется учитывать и строго соблюдать следующее:

а) полигонометрические ходы должны быть, по возможности, вытянутыми и равносторонними. Вытянутым ход считается тогда, когда пункты его находятся правей или левей от замыкающей не более чем на 1/10 ее длины, а стороны образуют с замыкающей углы не более 20°. Короткие стороны не следует располагать рядом с длинными.

б) ходы полигонометрии протягивать, если это возможно, между пунктами триангуляции, которые имеют непосредственную взаимную связь;

в) средняя длина линии должна быть равной около 250 м, наименьшая – более 150 м, наибольшая: для метрополитена менее 300 м, а находящаяся вне города 500 м.

Полигонометрический ход прокладывается от пункта ГГС триангуляции 4 класса № 1113. Длина хода – 9911,81 км, количество сторон в ходе 9.

6.5.3 Создание опорной маркшейдерской сети с применением ГЛОНАСС и GPS

Условия выполнения GPS съемки:

1. Необходимо обеспечить одновременно работу не менее двух GPS приемников, затем объединить накопленные ими данные для выполнения геодезических GPS наблюдений векторов;
2. Одновременный прием спутникового радиосигнала не менее чем от четырех спутников;
3. На местности, где выполняется GPS измерение, не должно быть работающих теле- и радиотрансляционных приборов, так как из-за своей мощности они могут искажать и заглушать получаемый радиосигнал от спутника.

В порядке возрастания точности определения координат в таблице 6.2 показаны основные технологии GPS съёмок.

 

Таблица 6.2. Основные технологии GPS съемок

6.6 Оценка точности геодезических сетей

6.6.1 Оценка точности триангуляции

Средняя квадратическая ошибка логарифма конечной стороны выражается формулой:

Где  это средняя квадратическая ошибка логарифма вычисляемой стороны;

это средняя квадратическая ошибка логарифма стороны исходной;

это средняя квадратическая ошибка горизонтальных углов;

это перемены логарифмов синусов с изменением угла на 1″.

, где М=0,4343 – модуль десятичных логарифмов.

1. у₁ = 31°, х₁ = 88°, R₁ = 13;
2. y₂ = 94°, x₂ = 55°, R₂ = 2;

2.1. y_2.1 = 68°, x_2.1 = 80°, R_2.1 = 1;

3. y₃ = 40°, x₃ = 94°, R₃ = 6;
4. y₄ = 58°, x₄ = 38°, R₄ = 11;
5. y₅ = 32°, x₅ = 101, R₅ = 12;
6. y₆ = 87°, x₆ = 56°, R₆ = 2

Сумма  в единицах шестого знака логарифмов. При ошибке измерения углов 5″ относительная ошибка конечной стороны будет:

Запроектированная сеть триангуляции 2 разряда удовлетворяет требованиям инструкции [15].

6.6.2 Оценка точности полигонометрических ходов

СКП положения пункта в середине полигонометрического хода:

где  СКП измерения сторон, мм;  длина хода, vм;  число сторон хода; .

Вычисления средней ожидаемой ошибки определения положения пункта в середине хода приведены в табл. 6.3.

Таблица 6.3. Вычисление средней ожидаемой ошибки определения положения пункта в середине хода

Относительная невязка хода =

Запроектированная сеть полигонометрии 2 разряда удовлетворяет требованиям инструкции [15].

6.6.3 Оценка точности определения координат с помощью спутниковых технологий GPS

Средняя квадратическая погрешность определения планового положения пункта с помощью спутниковой геодезической двухчастотной аппаратуры GPS (приемники HiPer, GRS-1) составляет: в плане – 0,001 м, по высоте – 0,002 м., что показал анализ литературных источников.

6.7 Нивелирная сеть IV класса

Согласно инструкции [15], при создании нивелирной сетей IV класса необходимо придерживаться следующих требований:

− нивелирование IV класса выполняется в одном направлении способом;

− нивелирование IV класса делается отдельными полигонами и ходами, периметр которых составляет 20 − 60 км, опирающихся на пункты старшего класса обоими концами. Разрешенное значение невязки полигона или хода должно быть меньше  по абсолютной величине 20 мм , где L – длина хода, измеренная в км;

− длина линий нивелирования IV класса разрешается менее 50 км.

6.8 Выбор метода реконструкции опорной маркшейдерской сети на карьере «10-й Хутор»

В настоящем дипломном проекте было принято решение, что на карьере «10-й Хутор» реконструкция опорной маркшейдерской сети ведется с помощью спутниковых GPS-технологий.

6.8.1 Выбор метода спутниковых определений

На карьере «10-й Хутор» целесообразен режим быстрой статики для реконструкции маркшейдерского планово-высотного обоснования.

6.9 Порядок производства полевых работ при создании опорной маркшейдерской сети с использованием GPS

С учетом требований инструкции [8] производится проектирование съемочного обоснования с помощью спутниковых технологий.

Последовательность действий при работе на объекте:

– составление программы выполнения топографо-геодезических работ, рекогносцировка существующей ситуации (выезд на участок работ), проверка и подготовка оборудования, инвентаря, прочее для полевого выезда;

– выезд рабочей бригады на объект, создание планово-высотной съемочной сети с привязкой ее к исходному пункту;

– камеральная обработка полученных данных, подготовка необходимых отчетных материалов, создание отчета по результатам топографо-геодезических работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Дипломный проект посвящен решению маркшейдерских задач, которые возникают при ведении горных работ на карьере месторождения бентонитовых глин «10-й Хутор».

В данной работе сделано подробное описание геологического строения месторождения.

В горной части рассмотрено современное состояние горных работ. Была изучена действующая система разработки и рассчитаны её элементы. Проанализирована технология и комплексная механизация производственных процессов вскрышных и добычных работ, а также произведен расчет технологических процессов.

В разделе «Безопасность труда» было уделено особое внимание техническим решениям для создания здоровых, а также безопасных условий труда на исследуемом объекте.

Основные виды работ, которые включает в себя маркшейдерское обеспечение:

1) создание и развитие опорной и высотной маркшейдерской сети на карьере;

2) съемка положения горных работ;

3) учет объемов горных работ;

4) контроль за добычей и вскрышей;

5) съемка складов полезных ископаемых;

6) определение объемов потерь полезного ископаемого

В специальной части дипломного проекта подробно изучены способы реконструкции опорной и съемочной маркшейдерской сети. Выбран наиболее подходящий метод реконструкции ОМС с помощью спутниковых навигационных технологий.

Задачи, поставленные в данном дипломном проекте, полностью изучены и решены.

Список литературы

1. Анистратов Ю.И., Анистратов К.Ю. Учебник для ВУЗов «Технологические процессы открытых горных работ», М. ООО «НТЦ Горное дело», 2008.;
2. Борщ-Компониец В.И. Геодезия. «Маркшейдерское дело», Москва, Недра, 1989;
3. Борщ-Компониец В.И., Кныш Г.М., Навитний А.М. Маркшейдерское дело: Учеб. для техникумов. – М.: Недра, 1985.
4. Бузук Р.В. Маркшейдерские опорные геодезические сети: Учеб. пособие.– 2-е изд., испр. и доп./ГУ КузГТУ.– Кемерово, 2004 г.–287 с.;
5. ВНТП 35-86. Нормы технологического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии с открытым способом разработки. Минцветмет СССР, 1986.
6. ГОСТы по горной графической документации. Москва. Издательство стандартов, 1983 г.
7. Ильичев А.Н., Пахмутов Л.П. Высшая геодезия. Учеб. для горных вузов. – М.: МГГУ, 1993;
8. Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS (ГКИНП(ОНТА)-02-262-02).–М.: ЦНИИГАиК, 2002г.-54с.;
9. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 (ГКИНП-02-033-83)– М.: Недра, 1982;
10. Маркшейдерия: Учебник для вузов/Под ред. В.Н. Попова, М.Е. Певзнера — М.: МГГУ, 2003. — 419 с.: ил.;
11. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости – М.: ВНИМИ, 1971;
12. Махнева Н.А. — Месторождение бентонитовых глин «10-й Хутор» (отчет по пересчету запасов в границах горного отвода по состоянию на 01.01.2010 г.) ОАО «Хакасский бентонит» (ОАО «Хакбент»), г. Черногорск, 2010
13. Маркшейдерское дело: Учеб. для вузов / Под ред. Д.Н. Оглоблина. – М.: Недра, 1981.
14. Методические указания по дипломному проектированию для студентов 090100 «Маркшейдерское дело», Г.Е. Шарапов, И.И. Ерилова, В.А. Букринский, Москва, 2005 г.;
15. Охрана недр и геолого-маркшейдерский контроль. Инструкция по производству маркшейдерских работ (РД 07-603-03). Серия 07. Выпуск 15/Колл.авт. – М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003. – 120 с.
16. Проект рекультивации нарушенных земель ОАО «Хакасский бентонит», выполненный ООО «Инженерно-инновационный центр «Горняк», 2006 г.;
17. Синанян Р.Р. Маркшейдерское дело. Учебник для вузов. М., Недра, 1982. 303 с.
18. СНиП IV-2-82 Сборник 1. Земляные работы;
19. Справочник. Открытые горные работы/ М.Г. Потапов, К.Н. Трубецкой, Н.Н. Мельников, К.Е. Виницкий и др. — М.: Горное бюро, 1994. 590 с.: ил.
20. Техно-рабочий проект увеличения производственной мощности карьера по добыче бентонитовых аргиллитов до 400 тыс.т ОАО «Хакасский бентонит». Технологическая часть, 2010
21. Carsten Drebenstedt «Latest developments in coal fire research» — Inst. of Mining and Special Civil Engineering, 2010
22. Günter Gruhn «Einführung in die Verfahrenstechnik» — Deutscher Verlag für die Grundstoffindustrie, Leipzig 1972

---

Страницы 1 2