-в выработках:

-- способом геометрического нивелирования при углах наклона выработок до 8о;

-- способом тригонометрического нивелирования при углах наклона выработок более 8о.

Высоты пунктов съемочных маркшейдерских сетей 1 и 2 разрядов чаще всего определяют способом тригонометрического нивелирования одновременно с построением сетей.

Для построения подземных маркшейдерских сетей производят ориентирование и центрирование.

Ориентирование сети заключается в процессе передачи дирекционного

угла с земной поверхности на исходную сторону опорной подземной сети, находящуюся в горной выработке. Эта задача решается геометрическим способом, либо гироскопическим ориентированием.

Центрирование сети связано с передачей координат X, Y и Z с поверхности земли на исходный пункт опорной маркшейдерской сети, находящийся в горной выработке.

§ 115. Горизонтальная соединительная съемка

Горизонтальная соединительная съемка позволяет решить задачу ориентирования подземных съемок, а также центрирования только для плановых координат X и Y.

В зависимости от условий, назначения и др. горизонтальные соединитеьные съемки могут быть нескольких видов:

-через штольню или наклонную горную выработку;

-через один вертикальный шахтный ствол;

-через два вертикальных шахтных ствола.

115.1. Горизонтальная соединительная съемка через штольню или наклонную горную выработку.

Данный способ соединительной съемки предусматривает прокладку полигонометрического хода при вскрытии месторождения полезного ископаемого штольней или наклонной горной выработкой (например, наклонной шахтой).

Рис. 12.3. Полигонометрический ход в наклонной горной выработке

317

В связи с тем, что ход В-1-2-…-n-D (рис.12.3) является висячим, то его прокладывают в прямом и обратном направлениях, причем в обратном направлении – по другим точкам. В результате получается узкий замкнутый теодолитный ход, обработка которого аналогична приведенной в гл. 7, но с другими допусками для невязок, определяемыми маркшейдерскими инструкциями.

Если пройдено две вскрывающих горных выработки, то теодолитный ход обязательно прокладывают замкнутым через обе эти выработки.

115.2. Горизонтальная соединительная съемка через один шахтный ствол

Ориентирование и центрирование в этом способе выполняют по двум отвесам О1 и О2, опущенным в ствол до ориентируемого горизонта (рис.12.4). К отвесам выполняют т.н. примыкание соединительными треугольниками. Один треугольник АО1О2 на поверхности включает исходный пункт А с ориентированием сторон АО1 и АО2 по исходному направлению АВ. Второй треугольник МО1'О2' образован в горной выработке ориентируемого горизонта опорным пунктом М и теми же отвесами О1' и О2'. Ориентируемой стороной является линия МN.

Рис. 12.4. Ориентирование через один вертикальный ствол

При примыкании измеряют:

-стороны a, b, c и углы β1, β2, γ (на поверхности);

-стороны a', b', c' и углы β1', β2', γ' (в горной выработке).

Маркшейдерская техническая инструкция устанавливает допустимые величины погрешностей на передачу дирекционного угла с исходного направления АВ на линию МN, а также допустимые величины погрешностей для результатов измерения сторон a, b и с на поверхности и под землей.

318

Для качественного решения задачи погрешность определения углов t и t' не должна превышать более 20". Оценка точности указанных углов выполняется по формулам:

Необходимо обеспечить измерение углов в точках А и М с погрешностью не более 7", в связи с чем углы в указанных точках измеряют теодолитом типа Т5 двумя полными приемами, либо теодолитом более высокой точности, либо электронным тахеометром. При использовании теодолита Т30М измерение углов выполняют одним приемом из трех повторений. Разности в отдельно измеренных углах не должны превышать 20". Уравнивание углов производят распределением поправок поровну во все углы.

Измерение сторон выполняют не менее 5 раз компарированной стальной рулеткой с натяжением ленты в 10 кг. Отсчеты по рулетке берут с точностью до 1 мм каждый раз на новых ее частях. Расхождение между отдельными результатами измерений не должны превышать 2 мм, а средняя квадратическая погрешность определения одной стороны должна быть не более 0,5 мм.

Рассмотрим геометрическое решение задачи горизонтальной соединительной съемки через один ствол на примере, соответствующем схеме, представленной на рис. 12.4.

Предварительно уравнивают углы, измеренные на поверхности в точке А. Для этого вычисляют значение угла γ

с контролем суммы углов треугольника АО1О2. Если получится невязка, то ее делят с обратным знаком поровну на вычисленные по формулам (12.5) углы.

Аналогичная обработка по формулам (12.2)…(12.5) выполняется и для треугольника МО1'О2' в горной выработке.

Дирекционный угол с исходного направления АВ передают в горную выработку по двум ходам:

Полученные значения дирекционных углов должны совпадать.

По тем же ходам (12.6) дважды решают прямые геодезические задачи и определяют координаты X и Y точки М. Расхождения в значениях координат не должны превышать 2-3 мм. Если расхождения допустимы, то вычисляют средние значения координат центрируемой точки М. Дальнейшая передача координат (на точку N и далее) выполняется в полном соответствии с

319

обработкой результатов измерений в теодолитных ходах, что подробно рассмотрено в гл. 7.

Пример 12.1. Горизонтальная соединительная съемка через один вертикальный ствол (по схеме рис. 12.4).

Исходные данные.

На поверхности: ХА = 18233,956 м, YА = 5705,144 м; ХВ = 18625,347 м, YВ = 5684,044 м. а = 8,0953 м , b = 5,0846 м , с = 3,1054 м, β1 = 74 13 46 , β2 = 67 27 18 , γ = 6 46 22 .

В шахте: а' = 8,5674 м , b' = 5,7482 м , с' = 3,1048 м, β1' = 91 14 42 , β2' = 80 35 32 , γ' = 10 39 06 .

dMN = 24,867 м. Решение.

Контроль: (φ + t + γ ) = 180000'06,2". Невязка f = +6,2". Поправки в углы φ и t по -3,1":

Контроль: (φ' + t' + γ' ) = 179059'46,9". Невязка f = +6,2". Поправки в углы φ и t по -3,1": φ = 162005'35,3" ; t = 11008'00,7".

Дальнейшие вычисления опустим и приведем значения искомых координат точки 25 (попытайтесь самостоятельно завершить вычисления):

Х25 = 18213,405 м; Y25 = 5721,337 м.

115.3.Горизонтальная соединительная съемка через два вертикальных шахтных ствола.

Очевидно, что решение задачи ориентирования способом соединительного треугольника требует весьма высокой организации работ. Основным источником погрешностей здесь является погрешность центрирования теодолита, поскольку стороны измеряемых углов весьма короткие (посмотрите в примере 12.1: а = 8 м, b = 5 м). Для обеспечения необходимой точности измерения углов центрирование теодолита следует выполнять с погрешностью не более 1 мм.

320

Способ ориентирования через два вертикальных ствола является наиболее точным из всех известных до настоящего времени видов ориентирования подземных маркшейдерских сетей.

Рис. 12.5. Ориентирование через два вертикальных шахтных ствола

Координаты отвесов О1 и О2 (рис. 12.5) определяют на поверхности привязкой к исходной маркшейдерской сети (А, В, С) известными способами, обеспечивающими точность получения координат точек, соответствующую полигонометрическим сетям на поверхности 1 и 2 разрядов. Под землей между отвесами прокладывают полигонометрический (теодолитный) ход, точность которого должна соответствовать точности подземных опорных маркшейдерских сетей (табл. 12.1). Подземный ход должен быть по возможности вытянутым, иметь малое число вершин и минимальную длину.

Технической маркшейдерской инструкцией установлен допуск на определение на поверхности дирекционных углов линий, соединяющих отвесы, не более 20". Для линий, соединяющих отвесы в подземных выработках, точность определения дирекционных углов не должна превышать 1'.

Рассмотрим геометрическое решение задачи ориентирования через два ствола.

Рис. 12.6. Схема ориентирования через два шахтных ствола

321

После определения координат отвесов на поверхности такие же значения координат придают отвесам на ориентируемом горизонте в горных выработках в местах примыкания отвесов к точкам подземного полигонометрического хода. Далее направлению О11 придают условное значение дирекци-

онного угла α О′ 11 (обычно 0о, 90о, 180о или 270о), вычисляют условные

значения дирекционных углов линий полигонометрического хода и из последовательного решения прямых геодезических задач определяют условные значения координат второго отвеса (О2):

Используя полученные условные значения координат отвеса О2 и исходные значения координат отвеса О1, из решения обратной геодезической задачи находят условное значение дирекционного угла линии, соединяющей

отвесы (α О′ 1О2 ). По исходным значениям координат отвесов находят также

значение истинного дирекционного угла линии О1О2 (α О1О2 ). Разница в дирекционных углах

Далее выполняют перевычисление дирекционных углов линий полигонометрического хода, приращений координат и координат точек полигонометрического хода, заканчивая вычислением координат второго отвеса. Полученные невязки в приращениях координат в виде поправок распределяют с учетом длин линий хода, как это выполняется и при обработке любого теодолитного хода (гл. 7).

Рассмотрим пример ориентирования через два ствола в соответствии со схемой, представленной на рис. 12.5.

Пример 12.2. Горизонтальная соединительная съемка через два вертикальных ствола (рис. 12.5).

Исходные данные:

Обработка условного полигонометрического хода представлена в табл.12.2.

Из решения обратных геодезических задач по значениям условных координат отвеса О2 (в таблице 12.2 указаны в скобках) и истинных значений координат отвесов, приведен-

ных в исходных данных, найдем условное (α О′ 1О2 ) и истинное (α О1О2 ) значения

Таблица 12.2

322