2. Сбойка горизонтальной выработки, проходящей между двумя вертикальными стволами

Точность сбойки горизонтальной выработки определяется величиной несовпадений осей выработки по двум отвесным направлениям: в плане и по высоте. Ожидаемая ошибка сбойки в плане зависит от ошибок измерения углов и длин сторон теодолитных ходов, пройденных на поверхности и в шахте, и от ошибки ориентирования подземной съемки.

Ожидаемая ошибка сбойки по высоте зависит от ошибок измерений при передаче высотных отметок в шахту и геометрического нивелирования на земной поверхности и в шахте.

Задача 2: Определить ошибку сбойки в т. М горизонтальной откаточной выработки, прохождение которой планируется на гор. 162 м между двумя вертикальными стволами №1 и №2. Ответственные направления сбойки: в плане по направлению х’ и по высоте (рис. 2).

Исходными пунктами на поверхности являются точки I, II (пункты сетей IV класса).

Проект полигона маркшейдерской опорной сети включает 10 точек теодолитного хода. Сторону 4-5 предполагается ориентировать гироскопическим способом, сторону D1-10 - геометрическим (соединительным треугольником).

Необходимые данные для расчетов следует принимать с плана (рис. 2).

Решение начинается с расчета допустимых расхождений забоев по отвесным направлениям x´ и z:

(8)

где - предельное расхождение забоев в плане, м;

l – расстояние от постоянного, балластированного рельсового пути до места встречи забоев (l = 30…40 м);

ϑ – допустимая разность размеров рельсовой и колесной колеи (ϑ=28 мм);

S – жесткая база электровозов, мм.

(9)

где - предельное расхождение забоев по высоте, м;

l – расстояние от постоянного, балластированного рельсового пути до места встречи забоев (l = 30…40 м);

– допустимое отклонение фактического уклона пути от проектного ( =0,002).

Принимая жесткую базу электровоза S=1800 мм, получим:

За начало координат условной системы принимаем точку М, ответственное направление – ось х’ – располагается перпендикулярно к оси выработки (рис. 2).

Для расчета погрешности сбойки по направлению х’ ( ) используется формула:

(10)

Данные к расчету составляющих погрешности сбойки приведены в табл. 4 и 5.

Таблица 4 – Данные к полигонам на поверхности

Номера вершин
К отвесу О1
II	118	13924
III	60	3600	91	220	4859
C	4	16	67	287	384
О1	0	0	11	22	104
К отвесу О2
II	98	9604
III	40	1600	91	220	4859
D	6	36	101	207	8098
О2	0	0	16	158	220
		28780	337		18525

Рис. 2 – Схема полигонов на поверхности и в шахте при сбойке горизонтальной выработки, проходящей между двумя вертикальными стволами

Рассчитываем значения частных производных по формуле (10):

Сумма производных S=1190 м.

Таблица 5 – Данные к полигонам в шахте

Номера вершин
О1	0	0
С1	16	256	17	107	25
1	40	1600	25	78	27
2	100	10000	60	90	0
3	150	22500	50	90	0
4	194	37636	44	90	0
5	50	2500	54	138	1610
6	86	7396	62	144	2516
7	112	12544	52	150	2028
8	59	3481	53	270	0
М	0	0	59	270	0
9	20	400	20	270	0
10	114	12996	94	270	0
D1	18	324	28	260	24
О2	0	0	19	286	27
		111633	637		6257

Требуемую точность измерений определим по формуле:

(11)

где δ – допуск на несбойку, м;

- коэффициент запаса, для ответственных маркшейдерских работ принимается =4;

- частная производная, м;

S – сумма производных, м.

_{= 0,46 м,} =4:

Сравнивая полученные значения требуемой точности с нормативными значениями (табл. 7), замечаем, что требуемая точность ниже нормативной по всем составляющим. Следовательно, можно проектировать: на поверхности полигонометрию 2-го разряда ( =10’’, =10000) в шахте – подземный теодолитный ход ( =10’’, =10000); производить однократное ориентирование подземной сети через стволы №1 и №2 ( =60’’) и гироскопическое ориентирование ( =20’’). При этих данных СКО сбойки составит:

Предельная ошибка сбойки

Что находится в пределах допустимой погрешности сбойки, равной _{= 0,46 м.}

Общая погрешность сбойки по направлению z (в вертикальной плоскости) рассчитывается по формуле:

где , - СКО передачи высотной отметки на горизонт сбойки, в нашем случае = , мм;

, - СКО нивелирования 1 км хода на поверхности и в шахте, мм;

, - длины нивелирных ходов на поверхности и в шахте, км.

Данную формулу преобразуем к виду:

где a, , - производные.

Рассчитываем значения производных для рассматриваемого примера:

Длины полигонов принимаем по табл. 4-5. Сумма производных S=2,82. Требуемую точность измерений определяем по формуле (11) при δ = 0,24 м = 240 мм и =4:

Полученные величины сравниваются с табличными (табл. 7). При глубине ствола Н=162 м:

Все требуемые значения точности измерений оказались ниже нормативных, следовательно, при оценке СКО сбойки можно принять следующую методику измерений: техническое нивелирование на поверхности и в шахте:

Выполним пересчет СКО сбойки для принятой методики:

Предельная ошибка сбойки по высоте равна:

и находится в пределах допустимой погрешности, равной = 0,24 м.

Исходные данные для выполнения задания приведены в табл. 6.

Таблица 6 - Исходные данные для выполнения задания

Координаты пунктов на поверхности и в шахте

Название пунктов	Х, м	Y, м	Номер пункта	Х, м	Y, м
II	388+N	320	C1	286	365
III	330	390+N	1	310	360
C	266	370	2	370	360
D	284	480	3	420	360
O1	270	360	4	464	360
O2	290	495	5	500	400
			6	536	450
			7	562	495
			8	509	495
			9	430	495
			10	336	495
			D1	308	500
			M	450+N	495

Таблица 7 – Требования к опорным маркшейдерским сетям на поверхности и в шахте

Полигонометрия	На поверхности			В шахте
	4 кл.	1 разр.	2 разр.
	-	-	-		20’’
	5’’	10’’	20’’		60’’
	-	5’’	10’’		20’’
T	-	20000	10000		10000
Нивелирование	IV кл.	Техн.	Триг.		Геом.	Триг.
	-	-	-		-	30’’
	8	20	-		20	40
	3 мм + 0,05 H, где H берется в м.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гордеев В.А., Раева О.С. «Анализ точности маркшейдерских работ», г. Екатеринбург, УГГУ, 2008 г.

2. Голубко Б.П., Гордеев В.А. «Анализ точности маркшейдерских съемок. Часть 2: Учебно-методическое пособие», г. Екатеринбург, УГГГА, 1996 г.