Маркшейдерские замеры в подготовительных выработках

Производство замеров в подготовительных выработках включает:

• измерение длины и подвигания выработок с целью определения и контроля объема выполненных горноподготовительных работ;
• измерение длины линии забоев и контроль соответствия фактических сечений подготовительных выработок проектным сечениям;
• определение положения и размеров нарезных выработок и целиков с последующим использованием этих данных для пополнения планов горных выработок, подсчета потерь и т. д.;
• определение положения и элементов залегания геологических контактов (напластования, тектонических разрывов, трещинова- тости) структуры пласта и других геологических объектов.

Положение указанных объектов определяется относительно мест пересечения выработок, точек теодолитной съемки или от специальных замерных точек, отмеченных в натуре тем или иным способом (затесками, краской, металлическими пластинками и др.) в зависимости от вида крепления. Положение этих замерных точек, в свою очередь, устанавливается путем измерения рулеткой их отстояний от ближайших точек теодолитной съемки.

В отчетные периоды от замерных или опорных точек тесьмяной или металлической рулеткой измеряются расстояния до забоя выработки по полезному ископаемому и породе, до последней рамы крепи и до конца уложенных откаточных путей. Разность результатов измерений на конец и начало отчетного периода дает величину подвигания забоя выработки за отчетный период по полезному ископаемому и породе, приращение длины закрепленной части выработки и откаточных путей. Пусть L, и Lо — расстояния забоя выработки соответственно на начало и конец отчетного периода, тогда подвигание D забоя за отчетный период будет в виде:

D = L2 — L1;                                (1.11.1)

Одновременно на составляемом эскизе показывают:

• расстояния до соседних выработок, пересекающих данную;
• положение нарезных выработок;
• положение и размеры целиков;
• положение и характеристику геологических объектов и т. д.

По данным замеров и документации на маркшейдерский план горных выработок наносятся в карандаше не только второстепенные выработки и связанные с ними детали, но и подвигание основных подготовительных выработок. В результате съемок уточняется конфигурация замеренных участков основных выработок на плане и затем закрепляется тушью.

При замерах значительное внимание уделяется контролю соответствия фактических сечений подготовительных выработок проектным. На закрепленных участках сечение выработок измеряется вчерне и в свету. При этом в выработках трапецеидального сечения (рис. 1) измеряются:

• высота (h0) от кровли до почвы выработки;
• высота h от верхняка до головки рельсов;
• ширина А вчерне 
• ширина а в свету по низу верхняка,
• ширина С вчерне и с в свету на уровне верхней кромки вагонетки,
• ширина В вчерне 
• ширина b в свету на почве выработки,
• величина зазоров r между стойками и верхней кромкой вагонетки.

Кроме того, измеряются зазоры между крепью и стенками выработки, расстояние от головки рельсов до контактного провода, а если в выработках подвешены трубы, кабели и другое оборудование, то измеряется и величина зазоров между стенками вагонетки и этим оборудованием.

При наличии в снаряжении проходческой бригады ватерпаса контролируется соблюдение проектного уклона откаточного пути на проложенном за отчетный период участке, а также глубина водосточных канавок и их ширина R по верху и R’ по дну.

На незакрепленных участках подготовительной выработки измеряется ее ширина (вверху, внизу, посередине) и средняя высота. В случае выхода сечения выработки за пределы залежи, измеряется длина обнажения залежи в забое (включая раскоску) и мощность залежи.

В случае обнаружения недопустимых отклонений сечения и уклона от проектных значений выработка бракуется.

Замеры и контроль сечений подготовительных выработок криволинейного очертания производится разными способами, обычно полярным или способом линейных засечек. При наличии необходимого оборудования может быть использован в этих целях фотоаппарат со щелевой камерой.

Рис. 1. Параметры сечения трапецеидальной выработки

В полярном способе используется рулетка и градуированный полукруг (тип транспортира), закрепленный на вертикально установленной распорной стойке на высоте h по оси выработки.

Измерения сводятся к измерению рулеткой расстояний от центра полукруга до периметра выработки и угла наклона полотна рулетки в разных ее положениях. По высоте центра h полукруга, измеренным расстояниям (li) их углам наклона (σi) определяется фактическое сечение выработки.

Рис. 2. Съемка (замер) криволинейного сечения выработки

Способ линейных засечек (рис. 2) сводится к измерению расстояний (l1) и (l2) в каждой засечке до определяемой точки контура выработки от произвольно выбранных точек С и

D. По высоте h последних относительно почвы выработки и совокупности расстояний (l1) и (l2) строится фактическое сечение выработки.

Помимо замеров сечений вновь проводимых выработок маркшейдер совместно с представителями технадзора, ответственными за состояние горных выработок, контролирует состояние эксплуатируемых главных подготовительных выработок. Этот контроль сводится к выборочному замеру сечений выработки, проверке состояния крепи и чистоты выработок, к съемке сечений в местах вывалов породы и проверке сечений после перекрепления выработок, а также к выборочной проверке уклона откаточных путей и т. д.

Мощность и структура залежи являются основными ее показателями, используемыми при решении многих производственных задач, поэтому их оценке при замерах уделяется большое внимание. При этом часто в расчетах используются мощности залежи по характерным направлениям:

• по нормали (m) к залежи;
• по горизонтальному направлению (m_г) вкрест простирания залежии;
• по вертикали m_в.

Для пластовых залежей наибольший интерес представляет нормальная мощность m, связанная с горизонтальной (вкрест простирания) m_г и вертикальной m_в следующей зависимостью:

где σ — угол падения пласта.

Кроме приведенных геометрических характеристик мощности залежи часто используют характеристики мощности залежи, связанные с технологией работ, а именно:

• полная геологическая мощность — расстояние от кровли до почвы залежи, включая все породные прослойки;
• полная полезная мощность — разность полной геологической мощности и суммарной мощности породных прослойков;
• вынимаемая (рабочая) мощность — суммарная мощность пропластков полезного ископаемого и прослойков пустой породы, заключенных между кровлей и почвой выработки;
• вынимаемая полезная мощность —разность вынимаемой мощности и суммарной мощности прослойкой пустой породы, не идущих в добычу.

В случае значительной мощности залежи непосредственное измерение нормальной мощности затруднительно, поэтому ее определяют косвенно, при этом исходной является измеренная мощность (m_изм) залежи вдоль секущей выработки или обнажения. Вертикальная мощность m_в залежи в данной точке является величиной постоянной в любом вертикальном разрезе и устанавливается в разрезе, проходящем через секущую выработку. Если известна вертикальная мощность и угол падения залежи, то искомую нормальную мощность m находят по выражению (1.11.2)