Вопрос 22. Передача отметок с поверхности в подземные выработки
Исходными для передачи отметок в подземные выработки являются реперы нивелирования 3 класса, закрепленные на шахтной площадке.
Передачу высот выполняют стальной компарированной рулеткой или с помощью специального прибора - длинометра (глубиномера). Имеются предложения по передаче высот с использованием светодальномеров.
а) Передача с помощью рулетки ( <100 м - глубина)
Рулетку подвешивают к копру нулевым концом вниз. Внизу ее нагружают весом 10кг, т.е. весом, при котором производили компарирование.
Рисунок 1.
Наверху и в подземных выработках устанавливают нивелиры, как показано на рис. 1.
Одновременно берут отчеты по рулетке l1 и l2 , а затем по рейкам, установленным на реперах. Отметку репера, закрепленного в подземных выработках, вычисляют по формуле:
H Ш = HП + a -{(l1-l2)} + Dt + DK + Dl} - b
HП - отметка исходного репера на поверхности
а - отсчет по рейке на поверхности
в - отсчет по рейке в подземных выработках
l1 и l2 - отсчет по рулетке на поверхности и в шахте
DK - поправка в длину рулетки за компарирование
Dt - поправка за температуру рулетки
Dl - поправка за удлинение рулетки под действием собственной массы.
Поправку за температуру рулетки вычисляют по формуле:
Dt = a*(l1 - l2) * (tср - to)
a - коэффициент линейного расширения стали равен 11.5*10-6
tср - средняя температура в стволе
tо - температура, при которой производилось компарирование рулетки
Поправка за удлинение рулетки под действием собственного веса равна
Dl=
Q - половина собственной массы рулетки
l - длина ленты
E - модуль упругости = 2*106 кг/см2
F - площадь поперечного сечения рулетки ( для стальных рулеток шириной 10 мм и толщиной 0.2 мм F= 2,0 мм2 = 0.02 см2)
Принимая удельный вес g = 8 г/см3, для рулетки длиной 100 м, получаем массу m= 0,02 *10000*8 =1600 г.
Таким образом, Q=0.8 кг; Dl = 0.2 см = 2 мм при l=100 м
Dl = 0.5 мм при l = 50 м
Для повышения точности отметку передают при трех горизонтах инструмента, а чтобы устранить грубые промахи, отметку передают от двух исходных реперов на поверхности и не менее чем на два репера под землей.
Расхождения отметок подземных реперов, полученных при разных горизонтах нивелиров или при разных положениях рулетки, не должны превышать 4 мм, а при разновременных передачах 7 мм.
б) При передаче отметок на глубину более 150 м.
Применяют прибор, который называют длинномер (глубиномер).
Главной частью этого прибора является мерный диск, длина которого равна 1 м, а число оборотов диска указывает счетный механизм рис. 2.
Рисунок 2
Для передачи отметок прибор 1 закрепляют над стволом. К концу проволоки крепится груз - рейка 2. Груз - рейка с сантиметровыми деления опускается до уровня визирного луча нивелира Н. Останавливают спуск проволоки и берут три отсчета:
а) по счетчику глубиномера N1
б) по груз-рейке напротив горизонтальной нити нивелира - l1
в) по рейке, установленной на репере - aП
Груз-рейку 3 опускают до горизонта визирного луча нивелира, установленного в шахте. Берут отчеты по длинномеру N2, по груз - рейке l2 и по нивелирной рейке -aш.
Значение превышения находят по формуле:
h = (N2 - N1) - (aп - l1) + (aш - l2)
Для повышения точности отчеты берут и по контрольной рейке (4) которая крепится немного выше груз - рейки (через 1-2 м). Превышение с использованием отсчета по контрольной рейке вычисляется по аналогичной формуле.
Второй раз производят определение отметки при подъеме.
в) передача отметок с использованием светодальномеров
Непосредственно у ствола устанавливается светодальномер D. С объективом приемопередатчика жестко связана насадка с плоским зеркалом P, с помощью которой световой луч поворачивается на 900 и направляется вниз. Таким образом измеряется расстояние DPО (S).
Превышение определяется по формуле:
h = - (S - l) +(aп - bп) - (aш - bш)
Рисунок 3
Передачу отметок в подземные выработки осуществляют несколько раз.
Первую передачу отметок выполняют при сооружении руддвора, когда появляется возможность закрепить 2-3 репера в его обделке (в своде , на стенах)
Вторую передачу производят после выхода работ на трассу основного тоннеля.
Третий раз - после проходки тоннеля протяженностью до 500 м.