книги из ГПНТБ / Проведение геологоразведочных, геофизических и маркшейдерских работ на зарубежных рудниках цветной металлургии

магниторазведки и удельных сопротивлений, однако два последних постепенно уступают свои позиции.

На основании изучения зарубежных достижений можно указать следующие основные факторы, определяющие направления и тенден­ ции развития геофизических методов разведки:

общий уровень экономического развития страны и наличие производственной базы для выпуска геофизического оборудования;

особенности геологического строения страны и ее перспектив­ ность на соответствующие виды минерального сырья;

уровень развития техники и технологии геологоразведочных работ;

развитие методов и техники геофизических исследований и их геологическая эффективность, достигнутая к настоящему време­ ни;

научно-технические достижения в смежных отраслях (радиотех­ нической, приборостроении, ядерной физике, вычислительной тех­ нике и т .д .) .

Некоторые из этих факторов в соответствующих условиях мо­ гут стать определяющими в развитии геофизических методов развед­ ки.

ОРГАНИЗАЦИЯ МАРКШЕЙДЕРСКОЙ СЛУЖЕН

В настоящее время на зарубежных рудниках продолжается на­ метившаяся ранее тенденция развития техники и технологии горных работ.

Темпы роста производительности труда на горных предприя­ тиях, широкое внедрение механизации и автоматизации производ­ ственных процессов, усовершенствование систем разработок, приме­ нение новых способов проведения горных выработок, а также прове­ дение горных работ на большой глубине не могли не отразиться на маркшейдерской службе - потребовалось совершенствование средств и методов получения и обработки информации о горногеологических особенностях месторождений и производственных процессах. Для обеспечения оперативного сбора необходимой информации требова­ лась разработка новых приборов и инструментов и новых методов работ.

32

Внедрены новые методы производства маркшейдерских работ. Опыт применения фотограмметрической съемки позволил добиться полноты изображения, уменьшения объема полевых работ, безопас­ ности' при измерениях, возможности использования современных ап­ паратов для автоматизированной обработки полученных данных.

Важным направлением совершенствования маркшейдерского де­ ла явилось внедрение ЭВМ с целью автоматизации маркшейдерских вычислений. Применение ЭВМ способствует повышению производитель­ ности. труда, улучшению качества маркшейдерских работ путем .внед­ рения в практику наиболее совершенных математических методов обработки маркшейдерских измерений, выполнения объективной оцен­ ки и прогнозирования качественных показателей местороздений по результатам решения горнотехнических задач.

точные и более надежные данные, чем при геометрическом способе ориентирования шахт»

Создание и Енедрекие взрывобезопасных маркшейдерских ги­ рокомпасов позволило внести коренные изменения в методику марк­ шейдерской съемки. С применением взрывобезопасных маркшейдер­ ских гирокомпасов стало возможным не только производить ори­ ентирование , но и к трестировать угловые измерения подземной маркшейдерской съемки, определяя .для этого контрольные дирекционные утлы сторон подзешой съемки, наиболее удаленных от

х; ствола.

Особенность гироскопических приборов заключается в со­ четании угломера с гироскопом. Некоторые типы гиротеодрлитов, изготовляемые в ФРГ, ВНР» Швейцарии, приведены в табл. 7»

33

Т а б л и ц а 7 Гиротеодолиты и гироскопические насадки

Приборы марок КТ-2 и АКК- I компактны, их масса 5,1 и 5,5кг

сравнительно тихоходным гиромотором диаметром 130 мм, заключен­ ным в сферический кожух диаметром 25 см (масса чувствительного элемента 8,5 к г ). Преимущества такой системы следующие:

крутильное сопротивление торсиона пренебрежимо мало по сравнению с направляющим моментом гироскопа, так что коррек­ тировка требуется лишь при особо точных измерениях;

сферическая форма чувствительного элемента делает его малочувствительным к внешним механическим воздействиям;

тихоходный гиромотор имеет высокий к .п .д . (требуется менее громоздкий источник питания) и малочувствителен к неравномер­ ностям режима питания, поскольку кинетический момент в основ­

меститъ блок питания внутрь кожуха чувствительного элемента, так что чувствительный элемент не связан с корпусом прибора ничем кроме торсиона. Высота прибора 50 см, масса 9 кг (в упа­ ковке, не считая штатива, 13,4 кг) [бо ].

Радио- и светодзльномеры. Увеличение размеров карьеров и шахтных полей, вызванное комплексной механизацией современных горных предприятий, значительно увеличивает объем маркшейдерских работ с повышением требований к производительности и точности измерений. Повысить производительность и точность одного из на­ иболее трудоемких видов маркшейдерских работ - линейных измере­ ний - в последние годы удалось только с пожщью создания и внед­ рения свето- и радиодальномеров.

В различных странах мира разработаны модификации радиодаль­ номеров, которые используются в геодезических и маркшейдерских работах, в том числе SET-BI (ВНР), РШ (ГДР), 0G-I (ПНР),

ДМ-20 (США), теллурометр МКА-3 (ЮАР), Ддстомат Д -5 0 (Швейца­ рия).

Радиодальномер &ET-BI предназначен для измерения расстоя­ ний в пределах от 200 м до 50 км при температурах от -40°С до +40°С. Средняя квадратическая ошибка измерений расстояний при благоприятных условиях OTj=+(0,05+3"10~®Д) м, где Д - измерен­ ное расстояние в метрах.

Радиодальномер РЕМ-2 предназначен для измерения расстоя­ ний от 100 м до 100 км. Ошибка измерения расстояний

тм = +(0,03 + З-Ю-бд), м.

Радиодальномер 0G-I предназначен для измерения расстояний, не превышающих 10-12 км, имеет облегченную конструкцию.

На основании современных достижений физики и радиоэлектро­ ники появилась возможность определять расстояния между задан­ ными пунктами по измерению времени прохождения световыми сигна­ лами этого расстояния. Созданы светодальномеры, позволяющие измерять большие расстояния с высокой точностью.

В табл. 8 даны характеристики некоторых современных даль­ номеров, дальномерных насадок и тахеометров.

При применении лазерного светодаяьномера Дистомат Д1-10 на рудниках Великобритании и ЮАР подтвердились его высокие ка­ чества Ы

Светодальномер Е0К-2000 отличается от известного прибора sos тем, что в качестве источника света в нем применен люмине­ сцентный диод на арсениде галлия. Это позволило почти втрое умепьшить массу прибора (12 кг вместо 37) и в 8-10 раз снизить потреблявши прибором ющность (8-10 вт вместо 80) (6 3 ).

35

х ^ Д - измеряемое расстояние, м ,

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

В последние годы на зарубежных горных предприятиях все большее практическое применение для самых различных целей на­ ходят геллий-несковые лазеры; .для задания направления при проходке горных выработок, контроля вертикальности стволов, ук­ ладки железнодорожных путей, трубопроводов, установки крепления горизонтальных и вертикальных выработок, установки транспортеров при дражных разработках и для измерения расстояний на поверхно­ сти.

Опыт применения лазерных приборов на горных предприятиях ФРГ, США, ЮАР, Великобритании, Австралии, Канады и других стран дает хорошие результаты, особенно для задания направления горным выработкам большой протяженности.

Для задания направления горным выработкам лазер использу­ ют как при проходке комбайнами, так и при проходке буро-взрыв­ ным способом,

36

При проходке выработок буро-взрывным способом лазер приме­ няют не только для задания направления, но и для разметки шпу­ ров в забое. Экономия времени на разметку каждого комплекта шпуров составляет 10 мин.

Лазер используют и при установке в выработке конвейера» В этом случае лазер устанавливают так, чтобы луч находился в не­ скольких сантиметрах от края конвейера и параллельно заданному направлению. Отклонения конвейера от необходимого положения измеряются с помощью градуированной мишени [64J .

Применение лазера позволяет значительно облегчить труд маркшейдера при установке рельсовых путей и крепи в выработках. Экономия времени на установке крепи'с использованием лазера со­ ставляет 10# .

Лазеры могут.быть использованы и для контроля профиля го­ ризонтальных, наклонных и вертикальных горных выработок при их проходке. Фирма "Сёрвей энд дженерал инструмент ко лтдя в Великобритании сконструировала систему профилирования, представ­ лявшую собой обычный лазерный прибор, смонтированный на радиаль­ ной консоли длиной, равной радиусу проходимой выработки. Рабо­ та с прибором проста. Эта система профилирования применяется при проходке туннеля в Ирландии длиной 584 м, диаметром 5,2 ы, углом наклона 28°. Позади радиальной системы установлена лазер­ ная установка для задания центральной линии. При этой системе рабочий следит за бурением, креплением и направлением туннеля

Ы •

Большое применение лазер получил в геодиметрах, предназна­ ченных для измерения больших расстояний (до 60 км), на поверхно­ сти. Скорость проведения измерений одного расстояния геодаметром АГА-8 шведской фирмы "АГА" 5-10 мин, точность измерения

5+1 мм на I км. Такие высокие качества прибора достигнуты бла­ годаря применению лазера в качестве источника света, а также использованию электронною оборудования, работающею на полу­ проводниках»

Шведская фирма "АГА” разработала геодиметр модели 700,ко­ торый обеспечивает специалистов совершенно новыми средствами, упрощав!цими измерительные работы. Точность измерения: средняя квадратическая ошибка равна 5+1 мм на I км - при измерении рас­ стояний, 2 / при измерении горизонтальных углов и 3#- при из­ мерении вертикальных углов /Ъб).

Лазерные приборе находят применение и при дражной разра­ ботке месторождений. Для этих целей в США разработан новый лазер­ ный прибор, который производит тонкий луч света. Это небольшой

37

0,2 м ошибка центрирования составляет ±0,5 мм, при v = 0 ошибка равна ±0,2 мм. Применение оптического проектира на прокладке теодолитных ходов в шахте "Гливайс" подтвердило его высокую точность.

Во Франции предложен новый прибор - световой указатель направления для горнопроходческих работ. Прибор служит для контроля за проведением горных выработок. Источником света яв­ ляется кварц-йодистая лампа с конденсором и теплозадерживаю­ щим фильтром. Это более дешевый прибор по сравнению с теми, где источником света служит лазер. Оптическая система с фоку­

сирующим устройством позволяет получить на забое выработки чет­ кое изображение световой марки в.-виде геометрической фигуры.

Для крепления прибора в выработке принципиально новой является конструкция подвесок, состоящих из трех звеньев, шар­ нирно соединенных в виде буквы Y . Обращенные кверху звенья передней (задней) подвески прикрепляются к передним (задним) угловым точкам прямоугольной пластины, крепящейся штырем к кровле выработки, а к обращенному вниз концу третьего звена подвешивается передний (задний) конец цилиндрического корпуса прибора. В каждом из звеньев имеется стяжная муфта (с правой и левой резьбой), вращением которой можно регулировать длину зве­ на, что позволяет легко устанавливать прибор в требуемом поло­ жении и точно корректировать направление излучаемого им светового пучка

Впоследние годы за рубежом ведутся работы по усовершен­ ствованию способов технологии изготовления и размножения марк­ шейдерской горной графической документации.

ВФРГ в качестве чертежной основы для мензульной съемки применяют полиэфирную пленку.

Для изготовления планшетов мензульной съемки пользуются, как правило, чертежной бумагой, наклеенной на алкминий. Попыт­ ки применения для этой цели синтетических материалов типа а ст - ралона не имели успеха, так как эти материалы при неизбежных подчистках и исправлениях теряют необходимую для карандаша ше­ роховатость. Опыт применения в ФРГ в качестве чертежной основы, матированной полиэфирной пленки, показал следующие ее преиму­ щества: I) прозрачность пленки позволяет осуществлять свето­ копирование; 2 ) шероховатость достаточна для черчения каран­ дашом и водорастворимой тушью; 3) хорошее удержание рисунка, наносимого на обратную сторону пленки способом позитивного ко­ пирования; 4) возможность вносить исправления путем подчистки

39