Предшествующая оценка точности смыкания встречных забоев
Лабораторная работа №3
Маркшейдерские работы при проведении подготовительных и капитальных горных выработок встречными забоями.
Проведение горных выработок встречными забоями (на практике – сбойка) значительно сокращает срок введения их в действие.
В зависимости от направления движения забоев различают такие виды сбоек:
а) двумя забоями навстречу один второму;
б) забои одной и той же выработки настигают друг друга;
в) выработку проводят одним забоем навстречу другому, в котором горные работы не проводятся.
Различают случаи, если выработка относится к угольному пласту (или пласту какой-то другой породы) и если выработка проводится в крест к пластам пород.
В первом случае считается, что выработка проводится по “проводнику”. Проводником является угольный пласт, который вмещает выработку. Наличие проводника в значительной мере влияет на методику выполнения маркшейдерских работ при задании направления встречным забоям.
Задание направления встречным забоям является ответственной задачей. Маркшейдер должен с особым усердием относиться к выполнению этих работ, чтобы исключить грубые погрешности, как в период маркшейдерских съемок и отдельных измерений, так и в процессе камеральных работ.
Для каждой сбойки, в зависимости от назначения выработки, техническим руководством шахты устанавливаются предельные погрешности смыкания встречных забоев в плане и по высоте (табл 1.1). Маркшейдер, исходя из этих допусков, намечает тип маркшейдерских инструментов и смыкания забоев [1], которые не должны превышать установленных величин.
|
|
Таблица 1.1
Ориентировочные расхождения осей выработок, которые проводят встречными забоями.
№№ | Типы горных выработок | Расхождения забоев | |
В плане, м | По высоте, м | ||
1 | Горизонтальные и наклонные выработки, которые проводят по проводнику | 0,5 | 0,3 |
2 | Горизонтальные и наклонные выработки, которые проводят без проводника | 0,5-0,8 | 0,3 |
3 | Вертикальные выработки, которые проводят - полным сечением - узким сечением | 0,1 0,4 | - - |
Задача. Подготовить исходные данные для задания направления встречным забоям при проведении горных выработок (рис. 1):
уклону №2 между вентиляционными штреками гор. 110 м и гор. 310 м ;
вентиляционного штрека гор. 210 м между уклонами №1 и №2.
Исходные данные:
1. От стволов шахт “Новая” и “Глубокая” по горным выработкам гор.110 м и гор.310м проложены полигонометрические хода.
2. Местом рассечки уклона №2 на вентиляционном штреке гор. 110 м является точка №25. Дирекционный угол оси уклона равняется углу α 26-25 (табл. 1.2).
|
|
3. Ожидаемое место встречи забоев (т. К) находится в плане от т.25 на расстоянии ℓ25-К .
4. Место рассечки вентиляционного штрека гор. 210 м на уклоне №2 (точка В) расположено в плане от точки А на расстоянии ℓАВ .
5. Ожидаемое место встречи забоев вентиляционного штрека (точка D) находится в плане от точки С на расстоянии ℓСD=150м.
6. Проектный уклон вентиляционного штрека в направления точки C равняется и пр=0,004.
7. Все точки полигонометрических ходов, расположенные по оси выработок, ширина выработок В=3м.
Числовые значения уравненных углов и длин сторон, координаты первых пунктов и дирекционных углов первых сторон подземных полигонометрических ходов приведены по вариантам в табл. 1.2 и 1.3.
8. Изогипсы подошвы разрабатываемого пласта задаются в отдельности каждому студенту преподавателем.
Определить:
1. Место рассечки уклона №2 на вентиляционном штреке гор. 310 м (точка А) и угол поворота βА.
2. Место рассечки вентиляционного штрека гор. 210 м на уклоне №1 (точка С) и углы поворота βВ, βC (графически).
3. Длину уклона №2 и вентиляционного штрека гор. 210 м.
4. Абсолютные высотные отметки точек В, C и D на вентиляционном штреке гор. 210 м.
|
|
5. Масштаб построения плана горных выработок 1:2000.
Порядок выполнения работы:
1. Вычисление координат пунктов подземного полигонометрического хода от шахты “Глубокая”, в том числе точки 25 и дирекционного угла оси уклона №2 (α 26-25).
2. Вычисление координат точек подземной полигонометрии, проложенной от ствола шахты “Новая” по уклону №1 и вентиляционному штреку гор. 310м.
3. Построение плана горных выработок по вычисленным точкам подземной полигонометрии.
4. Определение дирекционного угла створа точек 25-314 (α 25-314).
Контроль: .
5. Определение углов δ, γ, βА треугольника 25-А-314.
Контроль: δ+γ+βА=180˚00΄00˝
6. Определение расстояний ℓ 25-314, ℓ 314-A, ℓ A-25.
7. Вычисление координат точки A относительно точки 314. Правильность вычислений проверяется нахождением координат точки A относительно точки 25.
8. Определение длины уклона №2 на плане и в плоскости пласта.
9. Вычисление координат точки B, нанесение ее на план и нахождение высотной отметки точки B (по гипсометрии пласта).
10. Построение оси вентиляционного штрека гор. 210 м на гипсометрическом плане пласта.
|
|
11. Определение общей длины вентиляционного штрека гор. 210 м.
Варианты исходных данных по лабораторной работе №3.
1-а группа Таблица 1.2
№ вар. | ℓ 25-К, м | ℓ 23-24, м | ℓ АВ, м | α 101-102 | α 21-22 | Координаты т. 21 | |||||
0 | ‘ | “ | 0 | ‘ | “ | Х, м | Y, м | ||||
1 | 75,0 | 11,162 | 75,0 | 24 | 51 | 15 | 20 | 02 | 45 | 4719,437 | 3218,940 |
2 | 80,0 | 12,162 | 80,0 | 34 | 51 | 15 | 30 | 02 | 45 | 4782,629 | 3248,407 |
3 | 85,0 | 13,162 | 85,0 | 44 | 51 | 15 | 40 | 02 | 45 | 4839,744 | 3288,399 |
4 | 90,0 | 14,162 | 90,0 | 54 | 51 | 15 | 50 | 02 | 45 | 4889,047 | 3337,702 |
5 | 95,0 | 15,162 | 95,0 | 64 | 51 | 15 | 60 | 02 | 45 | 4929,039 | 3394,817 |
6 | 100,0 | 16,162 | 100,0 | 74 | 51 | 15 | 70 | 02 | 45 | 4958,506 | 3458,009 |
7 | 105,0 | 17,162 | 105,0 | 84 | 51 | 15 | 80 | 02 | 45 | 4976,552 | 3525,358 |
8 | 110,0 | 18,162 | 110,0 | 94 | 51 | 15 | 90 | 02 | 45 | 4982,629 | 3594,817 |
9 | 115,0 | 19,162 | 115,0 | 104 | 51 | 15 | 100 | 02 | 45 | 4976,552 | 3664,276 |
10 | 120,0 | 20,162 | 120,0 | 114 | 51 | 15 | 110 | 02 | 45 | 4958,506 | 3731,625 |
11 | 125,0 | 21,162 | 125,0 | 124 | 51 | 15 | 120 | 02 | 45 | 4929,039 | 3794,817 |
12 | 130,0 | 22,162 | 130,0 | 134 | 51 | 15 | 130 | 02 | 45 | 4889,047 | 3851,932 |
13 | 135,0 | 23,162 | 135,0 | 144 | 51 | 15 | 140 | 02 | 45 | 4839,744 | 3901,235 |
14 | 140,0 | 24,162 | 140,0 | 154 | 51 | 15 | 150 | 02 | 45 | 4782,629 | 3941,227 |
15 | 145,0 | 25,162 | 145,0 | 164 | 51 | 15 | 160 | 02 | 45 | 4719,437 | 3970,694 |
16 | 150,0 | 26,162 | 150,0 | 174 | 51 | 15 | 170 | 02 | 45 | 4652,088 | 3988,740 |
17 | 67,5 | 27,162 | 67,5 | 184 | 51 | 15 | 180 | 02 | 45 | 4582,629 | 3994,817 |
18 | 72,5 | 28,162 | 72,5 | 194 | 51 | 15 | 190 | 02 | 45 | 4513,170 | 3988,740 |
19 | 77,5 | 29,162 | 77,5 | 204 | 51 | 15 | 200 | 02 | 45 | 4445,821 | 3970,694 |
20 | 82,5 | 30,162 | 82,5 | 214 | 51 | 15 | 210 | 02 | 45 | 4382,629 | 3941,227 |
21 | 87,5 | 31,162 | 87,5 | 224 | 51 | 15 | 220 | 02 | 45 | 4325,514 | 3901,235 |
22 | 92,5 | 32,162 | 92,5 | 234 | 51 | 15 | 230 | 02 | 45 | 4276,211 | 3851,932 |
23 | 97,5 | 33,162 | 97,5 | 244 | 51 | 15 | 240 | 02 | 45 | 4236,219 | 3794,817 |
24 | 102,5 | 34,162 | 102,5 | 254 | 51 | 15 | 250 | 02 | 45 | 4206,752 | 3731,625 |
25 | 107,5 | 35,162 | 107,5 | 264 | 51 | 15 | 260 | 02 | 45 | 4188,706 | 3664,276 |
Координати т. 101: Х = 4582,629 м, Y = 3594,817 м.
Значение измеренных углов и длин сторон
в подземной полигонометрии.
Таблица 1.3.
№№ точек | Угол | №№ сторон | Длина, м |
102 | 2530 02’ 17” | 101-102 | 25,846 |
103 | 1030 12’ 46” | 102-103 | 61,798 |
104 | 2700 00’ 15” | 103-104 | 49,063 |
105 | 900 01’ 27” | 104-105 | 36,037 |
106 | 1780 57’ 37” | 105-106 | 45,500 |
107 | 1790 46’ 30” | 106-107 | 76,101 |
108 | 1580 26’ 42” | 107-108 | 98,033 |
109 | 1200 29’ 15” | 108-109 | 52,011 |
311 | 1590 36’ 12” | 109-311 | 115,782 |
312 | 2020 31’ 45” | 311-312 | 115,645 |
313 | 1790 00’ 37” | 312-313 | 66,117 |
314 | 1750 08’ 48” | 313-314 | 88,999 |
22 | 2330 52’ 07” | 314-315 | 118,813 |
23 | 1240 07’ 57” | 21-22 | 25,221 |
24 | 2700 01’ 12” | 22-23 | 44,473 |
25 | 2700 00’ 25” | 24-25 | 30,011 |
Вопросы для самоконтроля:
1. Какие типы сбоек вы знаете?
2. Какие основные задачи маркшейдера при проведении капитальных и подготовительных горных выработок встречными забоями?
3. Что называют “проводником” при проведении горных выработок?
4. В какой плоскости задаются направления горизонтальным и наклонным выработкам, которые проводятся по проводнику и без проводника?
Предшествующая оценка точности смыкания встречных забоев
Задача . Найти ожидаемую погрешность смыкания забоев по ответственным направлениям при проведении горных выработок встречными забоями разных шахт (уклона №2 и вентиляционного штрека гор. 210 м) и, если необходимо, принять решение относительно изменения методики выполнения маркшейдерских работ с целью повышения точности проведения сбойки.
Исходные данные:
1. План горных выработок (см. лабораторную работу №3).
2. Ожидаемое место встречи забоев:
- при проведении уклона №2 – точка К;
- при проведении вентиляционного штрека гор. 210м – точка А.
3. Ответственные направления:
- при проведении уклона №2 – КХ;
- при проведении вентиляционного штрека гор. 210 м – DZ.
4. Допустимые расхождения встречных забоев:
- в плане по направлению КХ – МХ доп= 0,45м (0,4м);
- по высоте по направлению DZ – MZ доп= 0,20м (0,25м).
5. Погрешность ориентирования М0=45'' (30'').
6. Средняя квадратическая погрешность измерения горизонтальных углов Мβ=±20''.
7. Измерение длин сторон подземных полигонометрических ходов предусмотрено выполнять стальными рулетками.
Порядок выполнения работы
1. Предшествующий расчет погрешности смыкания забоев по ответственному направлению КХ при проведении уклона.
1.1. Вычисление погрешности смыкания забоев и расчет погрешности ориентирования первых сторон полигонометрических ходов от стволов шахт “Новая” и “Глубокая”:
,
где М0 – погрешность ориентирования; RYо – проекция линии, которая соединяет начальную точку полигонометрического хода с ожидаемой точкой встречи забоев К, на направление КУ, который перпендикулярен ответственному, м (рис.2).
1.2. Вычисление погрешности смыкания забоев за счет измерения горизонтальных углов в подземных полигонометрических ходах.
где mβ – средняя квадратическая погрешность измерения горизонтальных углов, 20'';
å R2Уі – сумма квадратов проекций расстояний от вершин всех непосредственно измеренных углов полигонометрических ходов до точки смыкания забоев на направлении КУ.
Вычисления сводят в табл.2.1.
Таблица 2.1.
Определение величины å R2Уі
№ № вершин хода | RУі, м2 | R2Уі, м2 | № № вершин хода | RУі, м2 | R2Уі, м2 |
102 103 104 . . | 22 23 24 . . |
å R2Уі=
1.3.Вычисление погрешности смыкание забоев за счет измерения длин сторон:
,
где m – коэффициент влияния случайных погрешностей измерения длины сторон,
m = ±0,0005 [1];
l – коэффициент влияния систематических погрешностей измерение длины сторон,
l = ±0,0005 [1];
Sі – длина стороны полигонометрического хода (с точностью до 1 метра), м;
L – длина замыкающей полигонометрического хода, то есть расстояние между начальными точками полигонометрических ходов в шахте, м;
a и – угол между і-той стороной полигонометрического хода и ответственным направлением КХ, град;
g – угол между замыкающей и ответственным направлением КХ, град.
Вычисления сводят в табл.2.2.
Таблица 2.2
Определение величины åSіcos2 a и
№ № вершин хода | a и, град | cos2 a и | Sі,м | Sі cos2 a и, м |
101-102 102-103 103-104 . . . |
S Sі cos2 a и =
1.4. Вычисление общей погрешности смыкания забоев по ответственному направлению в плане:
2. Предшествующий расчет погрешности смыкания забоев при проведении вентиляционного штрека по ответственному направлению DZ.
2.1. Вычисление предельной погрешности смыкания забоев по высоте за счет погрешностей передачи высотной отметки.
; Δh=10+0,2H, гг,
где Δh – предельное расхождение между двумя независимыми определениями глубины шахтного ствола; H – глубина шахтного ствола, м (Н1=110м, Н2=110м).
2.2. Вычисление погрешности смыкания забоев по высоте в зависимости от погрешностей геометрического нивелирования в шахте
где L – длина хода геометрического нивелирования, км.
2.3. Вычисление погрешности смыкания забоев по высоте в зависимости от погрешностей тригонометрического нивелирования
; Δh=±10мм ,
где Δh – предельное расхождение между двумя независимыми определениями превышения начальной точки хода относительно конечной ;
n1, n2 – число сторон в прямом и обратном ходах тригонометрического нивелирования.
2.4. Вычисление общей погрешности смыкания забоев по высоте
3. Вычисление ожидаемых погрешностей смыкания забоев в плане и по высоте, сравнение их с установленными допусками:
M ОЖ х = ±3М х ; M ОЖ z = ±3М z .
4. Выводы о соответствии принятых методик измерений и принятых решений относительно целесообразности повышения точности тех или других видов измерений.
Вопрос для самоконтроля:
1. Для чего выполняется предшествующая оценка точности смыкания встречных забоев?
2. Что называют свободными и ответственными направлениями?
3. Какие направления являются ответственными для горизонтальных и наклонных выработок, которые проводятся по проводнику и без проводника?
4. Как изменить величину ожидаемой погрешности смыкания встречных забоев, если она окажется большей, чем допустимая?
5. Из каких погрешностей складывается общая погрешность смыкания встречных забоев по высоте?
6. Из каких погрешностей складывается общая погрешность смыкания встречных забоев в плане?
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 756; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!