Сущность задачи. Основные типы сбоек

СУЩНОСТЬ ЗАДАЧИ. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СБОЕК

При строительстве шахт, реконструкции и эксплуатации широко применяется проведение горных выработок встречными забоями, чем значительно сокращается срок ввода их в действие.

Учитывая особую ответственность маркшейдерских работ при проведении выработки несколькими забоями, при определении их схемы и методики необходимо исходить из следующих поло­жений: а) общая схема работ, способы ее осуществления и ме­тоды измерения отдельных элементов должны обеспечить необхо­димую точность при встрече забоев выработки; б) выполняемые маркшейдерские измерения и вычисления должны сопровож­даться объективным контролем, полностью исключающим возмож­ность появления грубых погрешностей.

При проведении выработки одновременно несколькими забоями в зависимости от условий могут быть следующие случаи:

1) выработку проводят двумя забоями навстречу друг другу;

2) забои одной и той же выработки догоняют друг друга;

3) выработку проводят одним забоем навстречу другому, в котором горные работы не производятся.

Все эти случаи проведения горных выработок называют сбой­ками и разделяют их на три основных типа:

1) сбойки, проводимые в пределах одной и той же шахты, т. е. сбойки выработок, сообщающихся между собой под землей;

2) сбойки, проводимые между разными шахтами, т. е. сбойки выработок, не сообщающихся между собой под землей;

3) сбойки вертикальных выработок.

Успешное проведение выработок встречными забоями всецело зависит от правильного решения всего комплекса маркшейдер­ских работ. К числу основных задач, которые приходится решать маркшейдеру при проведении выработок встречными забоями, относятся:

1. Изучение технологического назначения горной выработки и ее проектных данных (сечения, угла наклона, транспортного оборудования, вида крепи, способа проходки и др.), определение места (точки) встречи забоев горной выработки.

2. Установление величины допустимого предельного расхожде­ния забоев выработки в месте сбойки.

3. Составление схемы горных выработок, связывающих встреч­ные забои.

4. Составление проекта маркшейдерских работ и выбор ме­тодики их производства.

5. Предвычисление предельной погрешности смыкания встреч­ных забоев исходя из принятой методики выполнения маркшей­дерских работ.

6. Сопоставление ожидаемой предельной. погрешности, полу­ченной в результате предрасчета, с установленной величиной до­пустимого предельного расхождения забоев, а в случае необ­ходимости уточнение принятой методики маркшейдерских работ.

7. Производство съемок и вычислений, необходимых для опре­деления параметров сбойки. Все виды съемок при этом осуществ­ляются в строгом соответствии с принятой в предрасчете методи­кой измерений.

8. Вычисление всех необходимых параметров сбойки (углов направлений оси сбойки, ее длины, отметок, уклонов, углов на­клона).

9. Задание и закрепление в натуре оси выработки.

10. Систематический инструментальный контроль правиль­ности проведения выработки по заданным направлениям.

11. Определение фактической погрешности смыкания встреч­ных забоев путем замыкания съемок в горизонтальной и верти­кальной плоскостях и сравнение полученных невязок с допусти­мыми и предрасчетными.

Производя предрасчет, учитывают три направления: первое направление по оси сбойки у', второе направление, перпендику­лярное к оси сбойки х', и третье — в вертикальной плоскости z.

В зависимости от наличия проводника (пласта, жилы или кон­такта пород) различаются ответственные и неответственные (сво­бодные) направления. Ответственными направлениями считают­ся те, погрешности по которым могут повлиять на технологичес­кое назначение выработки.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ДОПУСКИ РАСХОЖДЕНИЯ ОСЕЙ

ВСТРЕЧНЫХ ЗАБОЕВ

Выбор методики выполнения маркшейдерских работ и регла­ментация норм точности при создании планового и высотного обоснования для проведения горных выработок встречными за­боями зависит от производственных допусков расхождения осей встречных забоев. В настоящее время нет единых рекомендаций по определению допусков в расхождении встречных забоев для различных горных выработок. Считается, что производственные допуски должны быть определены в каждом конкретном случае исходя из типа сбиваемой выработки и технологии ее эксплуата­ции. Основным фактором, определяющим необходимую точность сбоек горных выработок, является вид подземного транспорта, причем наиболее жесткие требования предъявляет конвейерный транспорт.

Согласно §2.3 «Правил эксплуатации подземных ленточных конвейеров» для их нормальной эксплуатации горная выработка должна быть прямолинейной на участке, равном длине одного става конвейера.

В соответствии с типовым сечением квершлага, оборудован­ного рельсовыми путями для электровоза А10-2 и конвейерами типа Л-80, Л4-80, ЛК-80, 2Л-100 и ЛК-100, по габаритам подвиж­ного состава; конвейера и зазорам определена допустимая вели­чина несмыкания забоев в плане, равная 0,37 м.

Если исходить из нормальной работы электровозной откатки, то допустимая величина несмыкания забоев в плане получается равной 0,5 м, а по высоте — 0,3 м.

Количественное значение допустимой предельной погреш­ности сбойки должно быть задано маркшейдеру техническим руко­водством шахты и оформлено до начала работ соответствующим техническим заданием.

В случае, если предвычисленная предельная погрешность смы­кания забоев при выбранной методике маркшейдерских работ ока­жется больше допустимой, маркшейдер должен изменить принятую методику с таким расчетом, чтобы вновь предвычисленная предельная погрешность не превышала допустимой. Предельное значение определяемой погрешности будет равно утроенной средней.

При проведении сбоек наибольшее значение имеет расхожде­ние почвы забоев по высоте и расхождение осей выработок в пер­пендикулярном направлении.

МАРКШЕЙДЕРСКИЕ РАБОТЫ ПРИ СБОЙКЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ ВЫРАБОТОК, ПРОВОДИМЫХ В ПРЕДЕЛАХ ОДНОЙ ШАХТЫ

Примерами данного типа сбоек могут быть квершлаги между штреками разных пластов, уклоны между двумя горизонтами, орты между полевыми штреками и т. д.

При проведении выработок встречными забоями в пределах одной шахты может быть два случая:

1. Когда имеется проект данной сбойки, но рассечка ее не начата.

2. Когда одна из сторон выработки уже рассечена.

Первый случай рассмотрен ранее в § 63.

Второй случай — выработка рассечена с одной стороны до задания направления сбойки (рис. 2). В этом случае необходимо определить направление оси сбойки и найти точку М, ле­жащую на ней. Маркшейдерские работы разделяются на четыре этапа.

Первый этап. Прокладывают дважды теодолитный ход FEBANP. В результате выполненных измерений и соответ­ствующих вычислений, обычных для теодолитной съемки, опре­деляют координаты точек F, Е, N, Р.

Второй этап. На основании результатов выполненных выше измерений и вычислений надлежит определить место рас­сечки выработки (точки М) и направление этой выработки в гори­зонтальной плоскости. Для определения места рассечки встречного забоя (точка M) и его направления необходимо вычислить расстояние РМ и угол g. Исходными данными для этих вычисле­ний являются координаты точек F (хF, уF), Р (xP, уP) и дирекционные углы (EF) и (PN).

РИС. 2. Определение элементов для задания места и направления

встречного забоя и предрасчета по­грешности

Порядок вычислений следующий:

1. Определяют дирекционный угол (FP)

2. Вычисляют расстояние PF = с

3. Определяют углы β, γ, α:

β = (FP) - (FM); γ = (MF) - (МР); α = (PN) – (PF).

Для контроля α + β + γ = 180°.

4. Определяют отрезки РМ = b и MF = а:

5. Вычисляют координаты точки М:

xM = хP + b · cos(PN); уM = yP + b · sin(PN).

Для контроля вычислений по координатам точек М и F дол­жен быть определен дирекционный угол оси сбойки (MF).

Если сбиваемая выработка наклонная, то необходимо вычис­лить наклонную длину ее а' = a / cos δ, где δ — угол наклона выработки.

Третий этап. Вычислив величину отрезка b и угол направления сбойки γ, определяют в шахте место рассечки (точка M) и задают направление выработки.

Четвертый этап. Для определения направления выработки в вертикальной плоскости необходимо между точ­ками M и F проложить ход геометрического нивелирования, вы­числить координаты z этих точек и по ним уклон оси сбойки.

При проведении наклонных выработок по проводнику направление в вертикальной плоскости этим выработкам можно не задавать. Если горизонтальная выработка проводится по пла­сту (жиле) с углом падения более 20°, то направление сбойки в горизонтальной плоскости такой выработке можно не задавать.

ПРЕДРАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ СМЫКАНИЯ ВСТРЕЧНЫХ ЗАБОЕВ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ ВЫРАБОТОК, ПРОВОДИМЫХ В ПРЕДЕЛАХ ОДНОЙ ШАХТЫ

Погрешность смыкания встречных забоев в плане для данного типа сбоек зависит от погрешности измерения углов и длин подземного полигона М, N, А, ..., F. Пусть точка К — предпола­гаемая точка встречи забоев. Проведем через эту точку оси: у' — направленную по оси выработки и х' — перпендикулярную к ней. Очевидно, что в данном случае нас будет интересовать, рас­хождение осей встречных забоев в направлении, перпендикуляр­ном к оси выработки, т. е. в направлении оси х'.

Среднюю погрешность, зависящую от измерения углов, при двукратном выполнении работ определяют по формуле

где Riy' — проекции на ось у' расстояний от точки смыкания забоев до вершины полигона (определяются графически); — средняя погрешность измерения угла; ρ" = 206265".

Среднюю погрешность смыкания забоев, зависящую от изме­рения длины сторон, определяют по формуле

где α'i — дирекционный угол стороны хода в условной системе (относительно оси х'); — средняя погрешность измерения длины сторон хода, определяемая по формуле

или

Окончательно при двукратном выполнении работ

где m — коэффициент, выражающий влияние случайных погреш­ностей на единицу измеряемой длины (может быть принят рав­ным 0,0005 для выработок с углом наклона менее 15° и 0,0015 для выработок с углом падения более 15°); l — коэффициент, вы­ражающий влияние систематических погрешностей на единицу длины (равен 0,00005 для выработок с углом падения менее 15° и 0,0001 для выработок с углом падения более 15°); li —длина стороны теодолитного хода, м; L —длина замыкающей, соеди­няющей первую и последнюю точки хода; Lx' —проекция замы­кающей на ось х' (для замкнутого хода равна нулю); g' —дирек­ционный угол замыкающей хода.

Произведение li×cos2ai' определяют графически двойным проектированием.

Общая средняя погрешность смыкания забоя в горизонтальной плоскости

Погрешность смыкания встречных за­боев по высоте

где М'h — средняя погрешность геометрического нивелирования;

М"h — средняя погрешность тригонометрического нивелирования.

Среднюю погрешность геометрического нивелирования опре­деляют по формуле

,

где mo — средняя погрешность отсчитывания по рейке, мм; п — число станций,

Средняя погрешность отсчитывания по рейке может быть опре­делена по формуле

или ,

где v — увеличение трубы нивелира; l — расстояние от ниве­лира до рейки, м; t — цена деления уровня, с.

Средняя погрешность тригонометрического нивелирования находится по формуле

где L — длина сторон хода; md — погрешность измерения углов наклона; mi, mv — погрешность измерения высот инструмента и сигнала, или

где Dh — предельное расхождение между двумя независимыми определениями превышения начальной точки хода относительно конечной; п — число сторон в одном и другом ходе тригонометри­ческого нивелирования.

МАРКШЕЙДЕРСКИЕ РАБОТЫ ПРИ СБОЙКЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И

НАКЛОННЫХ ВЫРАБОТОК, ПРОВОДИМЫХ МЕЖДУ РАЗНЫМИ

ШАХТАМИ

В качестве характерного примера данного типа сбойки рас­смотрим комплекс маркшейдерских работ при проведении встреч­ными забоями квершлага между двумя вертикальными стволами, один из которых пройден до проектируемого горизонта и имеет околоствольный двор, а другой находится в стадии проходки (рис. 3). Маркшейдерские работы осуществляются в четыре этапа.

РИС. 3. Схема планового и высотного обоснова­ния при сбойке

квершлага между двумя шахтами

Первый этап — определение проектной отметки рас­сечки околоствольного двора и величины углубки шахты № 2. Для этого необходимо:

1. Заложить четыре репера: R1 и R2 — на земной поверхности у устьев обоих стволов, R3 — в околоствольном дворе шахты № 1 и R4 — в стенке ствола № 2 (вблизи забоя).

2. Проложить замкнутый ход геометрического нивелирования между реперами R1 и R2 для определения координаты z этих реперов.

3. Передать координату z на реперы R3 и R4.

4. Определить координату z'5 плит у шахты № 2, для чего от репера R3 определяют z'3 плит у шахты № 1 и проектную длину квершлага L. Зная проектный уклон квершлага i, определяем координату

z’5 = z’3 + i·L.

5. По разности z4 и z’5 определяют величину h ствола шахты № 2:

h = z4 - z5.

Второй этап. После того как углублен ствол № 2 до проектного горизонта z'5 и рассечен околоствольный двор, произ­водят ориентирование обеих шахт и передачу координаты z на репер R5, для чего около каждого ствола на поверхности закла­дывают по два постоянных пункта и по три в околоствольном дворе каждой шахты. Между подходными пунктами I, II шахты № 1 и III, IV шахты № 2 прокладывают замкнутый полигонометрический ход, которому придают по возможности форму, вытянутую по оси сбойки. Измеряют углы и длину сторон хода. Методика изме­рения зависит от точности, с которой должна быть решена задача о встречных забоях.

Выбирают такой способ ориентирования через один верти­кальный ствол, который дает наиболее простое и точное решение задачи ориентирования в данных кон­кретных условиях. Ориентирование должно быть выполнено не менее двух раз по каждому стволу, что обеспечивает необхо­димый контроль правильности измерений и вычислений. В результате проведенных ориентирований определяют координаты х и у пунктов V, VI, VII шахты № 1 и VIII, IX и Х шахты № 2.

Третий этап. По координатам точек VII и Х вычис­ляют дирекционный угол оси сбойки (VII—X). Разность дирекционных углов исходных сторон VI—VII и IX—Х и оси сбойки даст углы направления β1 и β2: β1 = (VII—X) - (VII—VI); β2 = (X —VII) - (X —IX).

Отложив в натуре при точках VII и Х вычисленные углы β1 и β2 и закрепив по отложенным направлениям три точки, марк­шейдер указывает проходчикам направление оси встречных забоев квершлага.

Четвертый этап — контроль за соблюдением задан­ного направления и уклона квершлага. Контроль за направлением квершлага в горизонтальной плоскости осуществляют системати­ческой маркшейдерской съемкой пройденной части квершлага и перенесением направления с последних ее пунктов. Уклон контролируют нивелированием вновь пройденных его частей.

ПРЕДРАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ СМЫКАНИЯ ВСТРЕЧНЫХ ЗАБОЕВ

ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ ВЫРАБОТОК, ПРОВОДИМЫХ

МЕЖДУ ДВУМЯ ШАХТАМИ

Погрешность смыкания забоев в го­ризонтальной плоскости Мх' зависит от следу­ющих факторов:

а) от погрешности измерения углов поверхностного и подзем­ного соединительных полигонов ;

б) от погрешности измерения длины сторон поверхностного и подземного соединительных полигонов ;

в) от погрешности ориентирования шахт .

Величина

где

и .

Погрешность от ориентирования в соответствии с формулой

,

где — погрешность ориентирования; — проекция рас­стояний от точки смыкания забоев до центров стволов на ось у'; ρ” = 206265".

Погрешность смыкания забоев по вы­соте Мh, зависит от следующих погрешностей:

а) от погрешности геометрического нивелирования поверх­ностного хода ;

б) от погрешности геометрического или тригонометрического нивелирования подземного хода ;

в) от погрешности передачи координаты z через вертикальные стволы шахт Mz

Величина ее

,

где и — определяются по формулам

,

где mo — средняя погрешность отсчитывания по рейке, мм; п — число станций;

где L — длина сторон хода; md — погрешность измерения углов наклона; mi, mv — погрешность измерения высот инструмента и сигнала, или

где Dh — предельное расхождение между двумя независимыми определениями превышения начальной точки хода относительно конечной; п — число сторон в одном и другом ходе тригонометри­ческого нивелирования.

Величина Мz определяется, по формуле

,

где Н — измеряемая глубина шахты, м.

СБОЙКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

В качестве характерного примера данного типа сбойки рас­смотрим маркшейдерские работы при углубке вертикального ствола снизу вверх. В этом случае стволом шахты № 1 вскрыты горизонты +100 м и +40 м, ствол № 2 пройден до рабочего го­ризонта +100 м. На горизонте +40 м горные работы подошли под ствол шахты № 2, который должен быть углублен снизу вверх (рис. 4).

РИС. 4. Сбойка вертикального ствола шахты

Маркшейдерские работы, необходимые для обеспечения рас­сматриваемой сбойки, сводятся к определению на горизонте +40 м точки, лежащей на одной отвесной линии с центром ствола шахты № 2 на горизонте +100 м. Для этого необходимо:

1) определить координаты центра и дирекционный угол оси ствола шахты № 2 на горизонте +100 м;

2) проложить теодолитный ход от ствола шахты № 2 к стволу шахты № 1 по горизонту +100 м;

3) произвести ориентирование маркшейдерских съемок гори­зонта +40 м с горизонта +100 м через ствол шахты №1;

4) проложить теодолитный ход по горизонту +40 м от ствола № 1 под ствол шахты № 2;

5) определить центр ствола шахты № 2 на горизонте +40 м и разбить оси.

Рассмотрим последовательно все эти этапы.

1.Определение координат центра и дирекционного угла оси ствола шахты (рассматривалось ранее в общем курсе маркшейдерского дела).

2. Прокладка теодолитного хода от ствола шахты №2 к стволу №1 по горизонту +100 м производится от тех же пунктов, от которых определялись координаты центра и дирекционный угол оси ствола. Методика измерений углов и длины сторон в этом ходе, а также в ходе, пройденном по горизонту +40 м, должна соответствовать той точности, с которой необходимо провести данную сбойку.

3. Ориентирование маркшейдерских съемок горизонта +40 м должно быть выполнено с горизонта +100 м не менее двух раз. Схема ориентирования вы­бирается в соответствии с имеющимися условиями наиболее про­стой, но в то же время обеспечивающей наибольшую точность.

4. Вычисление угла β и расстояния d. Зная координаты центра ствола на горизонте +100 м, а также координаты точки 7 и дирекционный угол стороны (6—7) на го­ризонте +40 м, переносят центр и оси на этот горизонт. Для этой цели должны быть вычислены угол направления β и расстоя­ние d от точки 7 до центра будущего ствола по формулам:

.

В результате произведенных измерений и вычислений марк­шейдер закрепляет на горизонте горных работ центр и оси ствола.

ПРЕДВЫЧИСЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ СМЫКАНИЯ

ВСТРЕЧНЫХ ЗАБОЕВ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Предвычисление производится в соответствии с рис. 5.

Погрешность смыкания забоев при сбойке вертикальных вы­работок, как видно из изложенного ранее, слагается из следу­ющих элементов:

1) погрешности измерения углов в теодолитных ходах, прокла­дываемых между стволами на верхнем и нижнем сбиваемых гори­зонтах,

,

где mβ — средняя погрешность измерения угла; Ri — расстоя­ние от центра сбиваемой вертикальной выработки до вершин тео­долитных ходов;

2) погрешности измерения длины сторон в теодолитных ходах, прокладываемых на верхнем и нижнем сбиваемых горизонтах,

,

где —средняя погрешность измерения длины;

3) погрешности ориентирования съемок на нижнем сбиваемом горизонте

,

где то — средняя погрешность ориентирования; Rо — расстоя­ние между центрами стволов.

Общая погрешность смыкания забоев

СОЗДАНИЕ ПЛАНОВОГО ОБОСНОВАНИЯ ДЛЯ СБОЕК ВЫРАБОТОК

С ГИРОСКОПИЧЕСКИМ ОРИЕНТИРОВАНИЕМ ОТДЕЛЬНЫХ СТОРОН

Обычный теодолитный ход большой протяженности не обеспечивает необходимой точности смыкания забоев. При этом основным источником погрешности сбойки оказываются, как правило, погрешности угловых изме­рений. На практике часто, не повышая точности угловых измерений, ослабляют влияние их погрешностей на точность пунктов теодолитного хода путем гироскопического ориентирования нескольких промежуточных его сторон (рис. 6).

РИС. 6. Схема создания обоснования для сбойки с приме­нением гирокомпаса

В результате теодолитный ход разделяется гироскопическими определениями на участки, называемые секциями. Вычис­ление дирекционных углов сторон производится в каждой секции обособленно после уравнивания измеренных углов. Благодаря этому накопление погрешностей дирекционных углов ограничи­вается пределами одной секции, а потому их абсолютные величины оказываются сравнительно небольшими и влияют на точность пунктов значительно меньше, чем в обычном теодолитном ходе.

Вопрос о накоплении погрешностей в теодолитном ходе, раз­деленном на секции, рассматривался ранее в общем курсе маркшейдерского дела. Однако полученные при этом формулы не полностью отражают особенности измерений при создании обоснования для сбоек. В частности, они не учитывает погрешности гироскопических изме­рений, а также то обстоятельство, что участки обоснования, не­посредственно примыкающие к точке встречи К (I—К и VIII — К на рис. 6), представляют собой висячие ходы. При включении в эти формулы дополнительных членов, учитывающих ука­занные погрешности, она приобретает следующий вид:

где li — длины сторон хода; αi — дирекционные углы сторон в условной системе координат, у которой ось х совпадает с ответ­ственным направлением, а ось у — с осью сбойки; Li и γi — длины и дирекционные углы замыкающих тех участков обоснования, на которых условия производства линейных измерений оставались неизменными; t — число участков; μ и λ — коэффициенты слу­чайного и систематического влияние при линейных измерениях; mβ и тα —средние квадратические погрешности измерения угла теодолитом и гироскопического ориентирования; п — число сто­рон во всем, ходе; п1, n2, ..., пr — число сторон в секциях; по — число сторон в висячих ходах, примыкающих к точке К; R(0i)y — проекция на ось у расстояния от произвольной точки хода до центра тяжести секции, в которой находится эта точка; R(K,01)y и R(0r,K)y — проекция на ось у расстояний от точки К до центров тяжести первой и последней секции; R(01,02)y — проекция на ось у расстояний между центрами тяжести смежных секций (1-й и 2-й); R(i, K)y — проекции на ось у расстояний от точки К до всех точек висячих ходов.

Ручные вычисления по приведенной формуле трудоемки и тре­буют больших затрат труда. Поэтому в настоящее время они выполняются на ЭВМ с помощью программы предрасчета точ­ности подземных опорных сетей.

СОЗДАНИЕ ПЛАНОВОГО ОБОСНОВАНИЯ ДЛЯ СБОЕК

ОСОБО ОТВЕТСТВЕННЫХ ВЫРАБОТОК ПРОКЛАДКОЙ

СВЕТОДАЛЬНОМЕРНО-ГИРОСКОПИЧЕСКИХ ХОДОВ

В последние годы в маркшейдерской практике встречаются случаи, когда рассмотренные выше методы создания планового обоснования не позволяют обеспечить необходимую точность сбойки. Такая ситуация возникает, когда протяженность обосно­вания велика и достигает 8—10 км, а требования к точности смы­кания забоев очень жестки (например, при сбойках конвейерных выработок).

В этих случаях обоснование создается путем прокладки свето-дальномерно-гироскопического хода, в котором дирекционные углы всех без исключения сторон определяются гирокомпасом, а их длины измеряются светодальномером. Вопрос накопления погрешностей в таком ходе изложен ранее в общем курсе маркшейдерского дела, поэтому ниже рассматривается главным образом методика производства работ с использованием гирокомпаса МВТ2 и светодальномера МСД1м.

Определение дирекционных углов и измерение длин сторон хода обычно производится раздельно. При гироскопических изме­рениях поправка гирокомпаса определяется группами из двух-трех пусков перед началом работ и после каждой поездки в шахту. Для всех сторон, ориентированных в течение одной поездки, по­правка вычисляется как среднее из ближайшей предшествующей и последующей групп определений. При такой методике погреш­ность каждого значения поправки распространяется только на участок хода, ориентированный в течение одного дня. Благодаря этому ослабляется ее влияние на точность пунктов хода. Более частые определения поправки нерациональны, так как требуют дополнительных выездов на поверхность и вследствие этого приводят к резкому увеличению затрат труда.

При измерениях на ориентируемые сторонах гирокомпас уста­навливается через точку и из одного пуска определяются гироско­пические азимуты двух прилежащих сторон. В результате число установок прибора сокращается в два раза, поэтому затраты вре­мени на определение дирекционных углов оказываются лишь немногим больше, чем на измерение углов в теодолитном ходе. Линейные измерения выполняются аналогично, т. е. светодальномер также устанавливается через точку и с нее определяются длины обеих прилежащих сторон. По указанной методике ход прокладывается дважды, причем при повторной прокладке гиро­компас и светодальномер устанавливаются на ранее пропущенных точках. В результате этого дирекционные углы и длины всех сто­рон оказываются определенными в прямом и обратном направ­лениях.

Для сокращения затрат времени на повторное центрирование приборов и многократное посещение места работ (дважды с гиро­компасом и дважды со светодальномером) можно при определении гироскопических азимутов и длин сторон устанавливать инстру­мент на каждой точке и таким образом выполнять прямое и обрат­ное измерения сразу друг за другом. Однако при такой методике несколько снижается объективность контроля — в частности, возникает опасность перепутать точки и выполнить гироскопи­ческие и светодальномерные измерения на разных сторонах. Поэтому в последнее время проводятся эксперименты по парал­лельному выполнению гироскопических и светодальномерных изме­рений по следующей схеме.

Сначала, как обычно, производится пуск гирокомпаса с опре­делением гироскопических азимутов обеих прилежащих сторон. При этом визирование выполняется на отражатели, установленные на смежных пунктах. Затем угломерная часть гирокомпаса извлекается из трегера и на ее место устанавливается светодаль­номер, которым определяются длины также обеих прилежащих сторон. На этом измерения заканчиваются, и оба прибора пере­носятся через точку, где повторяются те же операции, и т. д. В итоге дирекционные углы и длины всех сторон хода оказываются определенными по одному разу.

При повторной прокладке хода приборы устанавливаются на ранее пропущенных точках, причем для ускорения работ вместо гирокомпаса может использоваться теодолит. Измеренный им горизонтальный угол сравнивается с разностью гироскопических азимутов сторон, определенных из первого хода, что обеспечивает контроль измерений.

Для предрасчета погрешности сбойки используется формула

где ml – средняя квадратическая погрешность измерения сторон светодальномером; m – средняя квадратическая погрешность однократного определения гироскопического азимута на поверхности и в шахте; r – число пусков гирокомпаса; (yкон - yнач)k – разность ординат концов k-го участка. При этом величины a и у определяются в условной системе координат.

Прокладка светодальномерно-гироскопического хода с по­мощью существующих приборов МВТ2 и МСД1м требует до­вольно больших затрат труда. Однако перспективы совершен­ствования этих приборов и, в частности, разработка гиробуссоли и светодальномерной насадки на теодолит позволяют считать, что описанный метод создания обоснования, перспективен.

63. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МАРКШЕЙДЕРСКИХ РАБОТАХ

ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ВСТРЕЧНЫМИ ЗАБОЯМИ

В практике горного дела выработки часто проводят встреч­ными забоями. Проведение выработок встречными забоями назы­вают также сбойкой.

Маркшейдерские работы при сбойке выработок рассмотрим на следующем примере (рис. 1). Между штреками, проведенными по пластам l5 и т1 одной и той же шахты, требуется пройти квер­шлаг АВ, для чего необходимо определить направление движения забоев в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Маркшейдерские работы для задания направления квершлага в горизонтальной плоскости можно разделить на три этапа, вы­полняемые в указанной ниже последовательности.

Первый этап — подготовительные работы. От точки А до точки В прокладывают теодолитный ход. Этот ход должен быть наименьшей протяженности и по возможности вытянутым по направлению АВ. Желательно, чтобы теодолитный ход был замк­нут или пройден "два раза. По результатам измерений углов и длин сторон хода обычным способом вычисляют дирекционные углы всех его сторон и координаты вер­шин, в том числе дирекционные углы (А1) и (В10) и координаты yA и xB, yB.

Второй этап — вычисле­ния. По координатам точек A и B вычисляют дирекционный угол оси квершлага

Для контроля тот же дирек­ционный угол вычисляют по фор­мулам

Отсюда находят углы b1 и b2 при точках А и В:

b1 = (AB) – (A1), b2 = (B10) – (BA).

РИС. 1. Схема маркшейдерских работ при проведении встречными забоями квершлага между штре­ками двух пластов

Третий этап — задание направления квершлага. В точ­ках A и В последовательно уста­навливают теодолит и от сторон А1 и В10 откладывают вычисленные углы b1 и b2. По визирной оси трубы теодолита вешают три отвеса, обозначающих в натуре ось квершлага.

Для определения направления квершлага в вертикальной плоскости, т. е. его уклона, между точками A и В прокладывают нивелирный ход, в результате чего определяют: zA и zB — отметки пунктов A и В; z'A и z'B — отметки почвы (головки рельсов) в точ­ках A и В.

Уклон будущего квершлага вычисляют по формулам:

Точность сбойки квершлага в основном зависит от точности измерений углов и длины сторон теодолитного хода А1 ...10В.