книги из ГПНТБ / Проведение геологоразведочных, геофизических и маркшейдерских работ на зарубежных рудниках цветной металлургии
..pdfрезинкой; 5) практическая недеформируемоеть и стойкость про тив сырости [?о] .
Опыт пршенения Фотограмметрической съемки
Применение фотограмметрических методов съемки в маркшей дерском деле имеет несколько направлений. Наиболее перспектив ными являются наземная (фототеодслитная) и воздушная (аэрофото съемка) стереофотограмметрические съемки карьеров.
Основной задачей, решаемой наземной стереофотограмметрической съемкой, является пополнение съемок и подсчет объемов гарной массы, извлеченной из массива.
Применение наземной стереофотограмметрической съемки: в маркшейдерском деле началось с конца 50~х годов, когда стали применяться универсальные стереофотограмметрические приборы - стереоавтографы 1318 (позднее 1318 EL) и фототеодолиты
Июthe о I9/I3IS , изготовленные народным предприятием "Карл Цейсс" в ГДР. Эти приборы отличаются сравнительной простотой, надежной конструкцией, удобством эксплуатации и высокой произ водительностью при составлении плана,
Опыт использования наземной стереофотограшетрической съемки показал ее преимущества перед тахеометрическим способом: в несколько раз сокращается объем полевых работ и обеспечива ется их безопасность, а также повышается точность определения объема выемки горной массы.
Интерес к воздушной стереофотограмметрической съемке (аэрофотосъемке) карьеров в последние годы повысился в связи со значительным расширением открытых горных работ. Опыт работ по применению аэрофотосъемки на открытых горных работах в (Ж , ЩР, ФРГ, КАР и в других странах выявил преимущества аэрофотосъемки перед тахеометрическим способом съемки, которые заключаются в резком сокращении полевых работ, оперативности составления пла на карьера, простоте и высокой точности учета объемов добычи и вскрыши,, безопасности производства работ.
Несмотря на стесненные условия горных выработок и труд ности создания достаточно яркого освещзния фотограмметрические методы успешно применяются для маркшейдерских съемок в шахтных условиях.
В опубликованных в ВВР, ГДР и ПНР работах рассмотрены возможности использования фотограмметрии по трем направлениям - стереофотосъемка очистных выработок спаренными фотокамерами
40
(например^камерой SMK 5,5/0808 с базисом 1,2 м производства народного предприятия "Карл Цейсс"), съемка способом световых сечений при проведении штреков и туннелей (для подсчета объе мов работ и уточнения формы сечения выработки вчерне) и геологи ческая фотодокументация горных выработок [ 7 l ] .
Внастоящее время для фотограмметрической съемки в под земных рудниках многие зарубежные фирмы выпускают двойные фото камеры, преимущество которых заключается в постоянстве взаимно го положения осей съемки. Почти все камеры шеют неизменную длину базиса, а именно: 400 или 1200 мм. Объективы чаще всего широкоугольные.
ВЧССР широко применяется фотокамера марки Цейсс с надеж ным широкоугольным объективом Ламегон, кроме того, пользуются однокамерным прибором, созданным в ЧССР (ри с.2 ). Однокамерный
прибор установлен на шарикоподшипнике, посредством трубчатого треугольника и опоры устойчиво соединен с генератором плоскости света. Генератор состоит из кольцеобразной линзы, трубок и* диафрагмы.
Такое выполнение прибора отвечает требованию устойчивос ти хода оси камеры к плоскости света. Посредством движения ша рика в подшипнике достигается то, что оптическая ось становит ся вертикальной, а вследствие этого плоскость света практичес ки становится горизонтальной [бф ].
В НРБ разработан прибор для контроля состояния армировки шахтных стволов путем фотографирования по способу "световых се чений". В нижней части опускаемого по проводникам прибора име ется щелевой осветитель, автоматически включающийся в моменты прохождения ярусов армировки (расстрелов) и дающий горизонталь ный световой поток. Получающийся световой контур сечения ство ла и элементов армировки фотографируется смонтированной в верх ней части прибора малоформатной фотокамерой, после' чего пленка перематывается на следующий кадр для съемки следующего яруса.
Общая масса прибора 116 кг. Испытания показали, что с его помощью положение элементов армировки может быть определе но со средней квадратической ошибкой ±3,5 мм. Преимуществами съемки способом "световых сечений" являются высокая производи тельность, полная безопасность и отсутствие необходимости в длительном прекращении работы ствола [72} .
На горных предприятиях ГДР проводились исследования вы бора наиболее рациональных и эффективных методов измерений при наблюдениях за состоянием шахтных стволов. Для передачи ксорди-
41
|
Рис. 2. |
Одноыам-рный прибор: |
|
|
||
I - фотокамера; 2 |
- |
шарикоподшипники; |
3 |
- |
трубча |
|
тый треугольник; 4 - |
опора; 5 - генератор плоско |
|||||
сти света; |
6 - кольцеобразная линза; |
7 |
- |
трубка; |
||
8 - |
диафрагма; |
9 - клеть; 10 - |
ствол |
нат и фиксации отвесного направления рекомендуется использо вать высокоточный оптический отвес народного предприятия "Карл Цейсс", успешно применявшийся в стволах глубиной до 400 м.
Контроль за искаявлением оси ствола и измерение горизон тальных смещений крени, армировки и проводников осуществляются с немощью недавно разработанного приборе для фотопланиметрической съемки по способу световых сечений, позволяющий определять сиг пения точек в плоскости, перпендикулярной к оси ствола, с точностью ±1 см
42
Основные направления совершенствования маркшейдерской службы
Одним из новых направлений совершенствования маркшейдерс кого дела в последние годы является автоматизация маркшейдерс ких работ.
С помощью современных ЭВМ может выполняться с большой скоростью решение различного рода маркшейдерских и геодезичес ких задач: камеральная обработка маркшейдерских измерений и всевозможных вычислений на их основе, производство горкогеоло гического анализа по данным разведки и эксплуатации месторожде ний полезных ископаемых, определение количественных и качест венных показателей по вопросам добычи.
По мощности ЭВМ делятся на крупные, настольные и миниа тюрные автоматы. Автоматизация вычислительных маркшейдерских работ с успехом проводится как крупными, так и настольными ЭШ. Однако с точки зрения расходов и коэффициента использования такие ЭВМ экономически не выгодны.
Маркшейдерские бюро уже давно высказывали пожелания о создании вычислительных автоматов из серии миниатюрных, кото рые были бы более экономичными, снабжены отдельными предвари тельно заданными программами, оборудованы несколькими запоми нающими устройствами, позволяющими при комбинировании с 'предва рительно заданными программами исполнять целый ряд дополнитель ных программ.
В настоящее время наблюдается тенденция к переходу на применение малых ЭШ. В ГДР широкое распространение получили
ЭВМ типа |
C ellatron SER 2, |
имеющиеся почти во всех маркшей |
дерских |
бюро. Преимущества этой ЭШ: легкость освоения работы |
|
на ней, |
выдача результатов в |
виде чисел в десятичной системе; |
недостатки: ограниченное число команд, малая емкость машинной памяти и возможность использовать только один пятиканальный код.
Опыт примевдния этой машины показал, что с ее помощью затрата времени на вычисления по сравнению с вычислениями обыч ными сокращается в 10 раз, а стош ость уменьшается примерно вдвое.
В 1972 г . фирмой "Хьюлетт-Пиккард" (США) сконструирован миниатюрный компьютер модели НР-35. Эта машина отвечает приве денным выше требованиям, так как оказывает большую помощь при выполнении многих вычислений, постоянно повторяющихся в марк шейдерском бюро горного предприятия.
43
Размеры минииоьшьютера 147x81x17,5 мм, масса 255 г, он имеет 35 клавиш, четыре регистра и одно устройство для запоми нания постоянных. Большим преимуществом прибора является воз можность питания от сети или повторно заряжающейся никель-над- миевой батареи. При питании от батареи он может работать в те чение пяти часов.
Работа с прибором довольно простая. Производительность почти такая же, как и у настольной вычислительной машины, За доли секунды можно вычислить логарифмические и тригонометричес кие функции ш есте с их обратными величинами, а также некото рые алгебраические функции с точностью до десяти знаков. Поэто му отпадает необходимость в таблицах всех функций, обеспечива ется высокая точность вычислений и не требуется выполнять ин терполирование значений (j74j.
Всовременной горнодобывающей промышленности, связанной
сбольшой концентрацией производства, использованием высоко производительных механизмов, а также крупных технологических
Рис. 3 . Структура маркшейдерской службы в Министерстве горной промышленности и энергетики ПНР
комплексов по переработке руд, все большей технико-экономичес кой необходимостью становится специализация отдельных групп маркшейдеров.
Специализация в области маркшейдерских работ осуществля ется по двум направлениям: I) путем создании в составе марк шейдерских отделов отдельных групп маркшейдеров, обеспечиваю щих выполнение определенных комплексов работ, и 2 ) путем ор ганизации в горнорудных районах или на группе предприятий специализированных лабораторий по выполнению определенных ви дов маркшейдерских работ.
Из зарубежного опыта примером первого направления может служить структура маркшейдерской службы в Министерстве горной
- |
Стенографистка |
JL |
Группа фотограм |
k |
|
|
|
|
Группа промышлен |
|
метрии |
1 |
Группа горно |
|
|
|
ч |
— РуноёоЗитель группы |
|
5 |
|||
|
ных измерений |
1 |
|||||
- |
Руководитель группы |
±_ |
— Картограф |
го отёода |
|
||
JL. |
Руководитель |
1 |
|||||
г |
Горнный съемщик |
||||||
|
инженер-съемщик |
группы_ |
|
||||
|
|
±_ |
|||||
|
Горный съемщик |
i_ |
Группа произбодст- |
|
инженер |
||
|
|
ч |
исполнитель |
JL |
|||
|
Группа по наЬпюде- |
|
бенного контроля |
||||
|
|
Руководитель группы |
|
|
|
||
|
нию за устойчи-- |
ч |
|
|
|
||
|
инженер-съемщик |
|
|
|
|||
|
ёостью относоё |
JL |
_2 _ |
|
|
||
|
РуноёоЗитель группы |
Горный съемщик |
-L |
|
|
||
|
инженер-съемщик |
Т |
|
|
|
|
|
|
Геоло-г |
J_ |
Помощник съемщи |
|
|
|
|
|
J- |
|
|
|
|||
|
Горный съемщик |
ка и шофер |
|
|
|
||
|
Группа, маркшейдерс |
3 |
Помощник съемщика |
|
|
|
|
|
кой графической |
|
|
|
|
||
|
документации |
]_ |
|
|
|
|
|
|
Руководитель группы |
|
|
|
|
||
|
Горный съемщик |
11 |
|
|
|
|
Помощник съемщи- [ 7 на и шофер_____
—Помощник съемщика
Рис. 4 . Структура маркшейдерской службы комбината "Ре- гис-Брайтинген" (ГДР)
45
промышленности и энергетики ПНР (рис.З) и примером второго направления - буроугольный комбинат "Регис-Брайтинген" в ГДР (рис.4 ), включающий три карьера глубиной IOO-I2Q м с общей годовой производительностью 70-80 млн.м3 вскрыши и-25 млн.т угля. Группа фотограмметристов ежемесячно выполняет съемки не
только трех карьеров комбината,, но и двух карьеров других пред приятий по договорам .
Таким образом, для технического перевооружения маркшей дерской службы за последние годы за рубежом характерно следую щее:
1. Созданы и внедрены новые маркшейдерские приборы: гиро скопические, радио- и светодальномеры, лазерные. Усовершенство ваны существующие нивелиры, теодолиты, тахеометры и другие приборы. Внедрение этих приборов позволило повысить качество маркшейдерских работ, производительность труда и облегчить труд маркшейдеров.
2. Внедрены новые методы производства работ. Основными преимуществами фотограмметрической съемки на карьерах являются полнота изображения, уменьшение объема полевых работ, безопас ность при измерениях, возможность использования современных аппаратов для автоматизированной обработки полученных данных. Фотограмметрическую съемку можно использовать при геологичес ком картировании, для наблюдения за активными оползнями и 5а деформацией различных инженерных сооружений.
3. Автоматизированы маркшейдерские работы с применением ЭВМ для решения различного рода маркшейдерских работ, что поз волило улучшить качество и повысить производительность труда.
4 . Улучшена организация маркшейдерских работ. Специали зация отдельных групп маркшейдеров на выполнение определенных видов работ способствует повышению уровня знаний, производи тельности труда и улучшению качества выполняемых работ.
КЛАССИФИКАЦИЯ И ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ ПОЛЕЗНЫХ |
|
||
------------------------------- ---------—.„ИСКОПАЕМЫХ........ |
- ....... |
- - ...... |
............ |
Классификация запасов по степени их разведанности
Общепринятой международной классификации запасов полез ных ископаемых не существует, несмотря на неоднократные попыт ки ее создания. В США, Канаде," Австралии и ЮАР принята класси фикация, установленная Горным бюро и Геологической службой ОНА, 46
|
|
|
Т а б л и ц а |
9 |
|
Сравнение классификаций запасов полезных ископаемых, |
|
||
|
принятых в разных странах L76,77j |
|
||
СМ, Канада, Австралия, |
jАнглия {Франция; |
ФРГ (и другие стра- j |
СССР и страны социалистического |
|
ЮАР |
{ |
ны немецкого языка) |
лагеря |
|
Измеренные ( measured) |
за- |
Доказанные |
пааг, количество которых |
или |
|
подсчитано на основании |
|
действительные |
горных выработок и буровых |
запасы |
|
скважин, а содержание |
по |
(proved) (.sertam] |
лезных компонентов вычислв' |
но по результатам детально' го опробования. Предел пог- ^епщости подсчета равен
Надежные |
запасы - А |
Категория А - |
запасы,разведанные с |
(a ic b e r ), |
предел |
детальностью, |
обеспечивающей полное |
почетности подсчета выяснение условий залегания, строе ния, качества и технологических свойств полезного ископаемого, а так же природных, гидрогеологических, ин женерно-геологических и других факто ров. Контур запасов определен горны ми выработками и скважинами
Вероятные запасы- В |
Категория В ~ |
запасы, разведанные с |
|
(wahrscheinllch), |
детальностью, |
обеспечивающей |
выяс |
предел погрешности |
нение основных особенностей |
условий |
|
подсчета ±20# |
залегания, строения, качества и тех |
||
|
нологических свойств полезного иско |
||
|
паемого, а также основных природных |
факторов. Контур запасов определен по данным разведочных выработок с включением ограниченной зоны экстра поляции
- 3 •
США, Канада^ Австралия,
Выведенные или исчисленные
(Indicated) запасы, под считанные частично по дан ным разведки или добычи, а частично путем экстраполя ции, исходя из геологичес ких данных
------------1— -------- |
— |
|
|
Англия'Франция! |
ны немецкого языка) |
||
! ■ |
I |
|
|
f |
|
Обозначенные |
|
Вероятные |
|
||
запасы |
|
запасы - |
ст |
( ргоЬаЪ] е) |
|
(angedeutet), |
предел погреш ности подсчета
±ЗС$
Продолжение табл.9
j СССР и' страны социалистического лагеря
Категория Су - запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечи вающей выяснение в общих чертах усло вий залегания, строения, качества и технологических свойств полезного ис копаемого. Контур запасов определен
на основании разведочных выработок и экстраполяции по геологическим и
геофизическим данным
Предполагаемые (inTerred) |
Возможшie |
Предполагаемые |
|
запасы, подсчет и качест |
запасы |
запасы - Ujj |
|
венная характеристика |
ко |
(poseib..е) |
(vermutet), |
торых. основаны главным |
|
предел погреш |
|
образом на геологических |
|
ности подсчета |
|
предпосылках или по |
ана |
|
±50? |
логии со сходными типами месторождений. Фактичес ких проб и замеров имеет ся очень мало или они совсем отсутствуют
Категория Со - запасы,предварительно оцененные на основании единичных проб или ш данным примыкающих разве данных участков. Контур з а т со и при нят в п р делах геологически благо
приятных структур и комплексов горных пород
по которой все запасы разделяются на три.категории: "измерен ные", "выведенные" и "предполагаемые" [76?. Определение этих категорий приведено в табл.9.
В Англии и Франции государственные геологические органи зации при определении запасов пользуются терминами: "действи тельные или доказанные", "вероятные" и "возможные", которые по требованиям к степени их разведанности близки к классификации США. В странах немецкого языка (ФРГ, ЩР, Австрия) специальная комиссия,.созданная Обществом немецких металлургов и горняков, разработала классификацию запасов, учитывающую принципы группи ровки, принятые в странах капитализма и социализма. Согласно этой классификации геологические з&пасы подразделяются на две
группы. Первая группа - ныне пригодные запасы, •подразделяющие |
|
ся на четыре класса: |
"надежные", "вероятные", "обозначенные" |
и "предполагаемые". |
Вторая группа - потенциальные запасы, в |
которых выделяется пятый |
класс - "прогнозные". Выделенные ка |
|
тегории очень близки к |
существующим в СССР и имеют те же бук |
|
венные обозначения (А, |
В, |
Cj и С2 ). |
В социалистических |
странах та же ювссификация запасов, |
что и в СССР. Она предусматривает разделение всех запасов на балансовые и забалансовые. К балансовым относятся запасы, удов летворяющие требованиям промышленности и подразделяющиеся по степени изученности на категории.от А до Cg. Забалансовые - запасы, которые не могут быть использованы промышленностью в настоящее время, но могут рассматриваться как объект промышлен ного освоения в будущем.
Сравнивая классификации запасов, принятые за рубежом и в
СССР, Н.А.Вссовер [7б] и А.Р.Сушон (W j считают возможным их сопоставление в определенных пределах, что иллюстрируется в табл.9.
Показанная в табл.9 сопоставимость различных классифика ций является однако весьма приблизительной. Следует иметь в виду, что в отличие от советской классификации, учитывающей наличие различных по изменчивости морфологии и оруденения групп месторождений и предусматривающей для каждой из этих групп различную плотность разведочной сети для определенной категории запасов, классификации капиталистических стран не учитывают этих обстоятельств. Кроме того, в капиталистических странах подсчет запасов производится геологами частных компа ний, а их общегосударственный учет и контроль обычно отсутст вуют.
49