2.3 Выбор нивелира и методики нивелирования по заданной точности конечного пункта

Необходимо произвести выбор нивелира и методики нивелирования при известной ошибке конечного пункта Мк = 40 мм, длина хода L = 16 км. При выборе нивелира использовался метод последовательного приближения. Принимаем длину визирного луча l = 30, тогда количество станций определяется по формуле:

n = L/2l (2.3)

где L – длина всего хода.

Выбираем методику из середины.

Вычисляем ошибку отсчитывания:

m₀ = M_k/2n (2.4)

где М_к – ошибка конечного пункта.

Рассчитываем технические характеристики нивелира:

V = 0,7*l/m₀  = m₀/(0,0007*l) (2.5, 2.6)

Выберем длину визирного луча l = 30 м. Подставив данные в вышеперечисленные формулы, получаем:

n = 16000/(2*30) = 267 m₀ = 40/2*267 = 1,73

V = 0,7*30/1,73 = 12,14  = 1,73/(0,0007*30) = 82’’,43

По рассчитанным характеристикам выбираем нивелир: Ni007 (V = 31.5,

 = 0,15’’).

Вывод: Для достижения заданной точности выбираем нивелир Ni007. Количество станций 267, а длина визирного луча l = 30 м.

2.4. Определение ошибки конечного пункта по высоте

Погрешность отметки Z конечного пункта М_кz зависит от ошибки вертикальной соединительной съемки по стволу шахты М_шх и ошибок хода геометрического М_г.

M_kz = (2.7)

Учитывая, что вертикальная соединительная съемка по стволу проведена по рекомендации инструкции /1/, то:

_{Мшх=0,0003*Н} (2.8)

где Н – глубина ствола, м.;

М_шх – в м.

Так как по горизонтальным выработкам опорную высотную сеть рекомендуется инструкцией [1] проводить техническим нивелированием, то:

_{Мг=50*√L/4} (2.9)

где L – длина хода, км;

Мг – ошибка хода геометрического нивелирования, мм.

При глубине ствола Н = 534,823 метров погрешность отметки Z конечного пункта М_кz:

_{Мшх=0,0003*524,823=0,1574 м}

_{Мг=50*√2,5/4=0,01976 м}

M_kz =±_{Корень(0,1574^2 + 0,01976^2)=0,1586}

Погрешность отметки Z конечного пункта Мкz = ±0,1586 м.

Вывод: наибольшее влияние на погрешность отметки Z конечного пункта оказывает ошибка вертикальной соединительной съемки.

3. Предрасчет ожидаемой ошибки смыкания забоев горных выработок, проводимых встречными забоями

Проведение горных выработок встречными или догоняющими забоями - сбойками - позволяет расширить фронт проходческих работ, а это, в свою очередь, способствует ускорению ввода в эксплуатацию этих выработок. Главной задачей маркшейдерского обеспечения является проведение выработок и смыкание их осей с необходимой и достаточной точностью. Требуемая точность смыкания устанавливается в зависимости от назначения выработки, технологии ее проведения, вида крепления, протяженности выработки и ее конфигурации. В каждом конкретном случае маркшейдерские задачи проведения сбоек решаются по-разному.

Техническим руководством шахты (главным маркшейдером, главным инженером и начальником технического отдела) устанавливается допуск (М_к^доп) на сбойку.

Принятые в маркшейдерской практике примерные допуски в расхождениях осей выработок, проводимых встречными забоями, указаны в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Примерные допуски на сбойку

Наименование выработок, проводимых встречными забоями	Допустимые расхождения, м
	В горизонтальной плоскости	По высоте
1. Горизонтальные и наклонные, выработки проводимые по проводнику	0,50	0,30
2. Горизонтальные и наклонные, выработки проводимые без проводника	0,50-0,80	0,30
3. Тоннели	0,05-0,10	0,30
4. Вертикальные выработки (стволы), проводимые:
а) полным сечением	0,10	-
Б) узким сечением	0,40	-

При проведении выработок встречными забоями маркшейдерские работы ведут в следующей последовательности:

1) устанавливают место встречи выработок (точка К ) и допустимую ошибку смыкания забоев (М_к^доп), численное значение которой должно быть документально оформлено;

2) составляют проект маркшейдерских работ для планового и высотного обоснования сбойки;

3) намечают приборы и методы для выполнения необходимых измерений, устанавливают средние погрешности отдельных видов измерений;

4) рассчитывают ожидаемую ошибку смыкания осей сбиваемых выработок;

5) эту рассчитанную ожидаемую ошибку смыкания сравнивают с допустимой и в зависимости от результата сравнения намеченную методику либо принимают, либо пересматривают, корректируют; в последнем случае расчет ожидаемой ошибки смыкания повторяют с новыми параметрами точности;

6) по принятой на основе расчета методике выполняют измерения, необходимые для получения с надежным контролем координат и высотных отметок точек, используемых для задания направлений обеим встречным выработкам;

7) определяют величины, необходимые для непосредственного выноса в натуру осей проводимых выработок;

8) используя полученные величины, выносят в натуру место и направление оси сбойки и определяют его в шахте;

9) в процессе проведения выработок осуществляют оперативное маркшейдерское обеспечение: контролируют совпадение заданного направления и паспорта крепления выработок, перенос направлений, пополнение планового и высотного обоснования по мере подвигания забоев, заносят своевременное предупреждение о сближении забоев в книгу "Предписаний...";

10) после сбойки определяют фактическое расхождение осей сбитых выработок путем замыкания ходов в плане и по высоте с последующим проектированием линейной невязки на ось выработки, а перпендикулярное к ней направление.

При проведении выработок встречными забоями различают три ответственных направления:

а) направление по оси сбойки Y';

б) направление, перпендикулярное оси сбойки Х';

в) направление в вертикальной плоскости Z.

В зависимости от типа сбойки различают ответственные и неответственные (свободные) направления.

В свою очередь, сбойки бывает горизонтальные, наклонные и вертикальные и могут проводиться по проводнику и без проводника. В зависимости от этого различают пять типов сбоек:

I - горизонтальные выработки, проводимые по проводнику;

II - наклонные выработки, проводимые по проводнику;

III - горизонтальные и наклонные выработки одной шахты, проводимые без проводника;

IV - горизонтальные и наклонные выработки разных шахт без проводника;

V - вертикальные выработки.

Выбор методики выполнения всего комплекса маркшейдерских работ при проведении сбоек (вставка подходных точек на поверхности, выполнение ориентировок, передача высотной отметки в шахту, прокладывание теодолитных и нивелирных ходов в шахте и др.) производится на основании предрасчета ожидаемой ошибки смыкания забоев по ответственному направлению. За ожидаемую принимается утроенная средняя квадратическая ошибка М_ож = 3М.