Маркшейдерские работы по обслуживанию эксплуатационного участка угольной шахты и снижение себестоимости угля (стр. 11 из 19)

Рисунок 2.5 – Типы центров : а – постоянный, б - временный

В условиях ООО «Шахта «Киселевская» закрепление пунктов подземной полигонометрии осуществлялось, как показано на рисунке 2.5

2.1.7.4 Методика угловых и линейных измерений

При проложении подземных полигонометрических ходов применяются теодолиты со среднеквадратической погрешностью измерения горизонтального угла не более 15^//. В выработках с углом наклона менее 30⁰, горизонтальный угол измеряют одним полным приемом или повторением.

Расхождение между β_к и β_изм не должно превышать 45^//. Расхождение между значениями углов в полуприемах не должно превышать 1^/. Расхождение между значениями углов в приемах должно быть не более 1^/30^//.

Длины сторон в полигонометрических ходах измеряют стальными компарированными рулетками, светодальномерами и другими приборами, обеспечивающих необходимую точность. Стальные рулетки должны быть прокомпарированы с относительной погрешностью не менее ¹/₁₅₀₀₀.

Линейные измерения выполняют при постоянном натяжении мерного прибора, равным натяжению при компарировании. Силу натяжения фиксируют динамометром. Температуру воздуха учитывают в том случае, если изменение ее относительно температуры компарирования превышает 5⁰. Стороны ходов измеряют дважды, в прямом и обратном направлениях. Отсчеты берут до миллиметров, каждый интервал измеряют дважды. Расхождение между двумя измерениями интервала не должно превышать 5 мм. Разрешается измерять линии в одном направлении: со смещением полотна рулетки при повторном измерении.

В условиях ООО «Шахта «Киселевская» измерение горизонтальных углов в подземной полигонометрии осуществляют теодолитом Тheo 010 одним полным приемом, длины линий стальной компарированной рулеткой с натяжением от динамометра. При измерении длин фиксируется температура окружающего воздуха. [ ], [ ].

2.1.7.5 Камеральная обработка и уравновешивание сетей подземной полигонометрии

В задачу обработки результатов подземной полигонометрии входят вычисление координат пунктов теодолитных ходов и оценка точности их определения на соответствие требованиям, предъявляемым к подземным опорным и съемочным плановым сетям.

Порядок камеральной обработки:

– обработка полевых журналов;

– обработка длин сторон хода;

– обработка горизонтальных углов;

– вычисление и уравнивание приращений координат;

– Определение координат точек хода.

Вычисление средних значений измеренных углов выполняют дважды, затем сравнивают их с результатами измерений, в случае обнаружения ошибки ее устраняют.

Обработка измеренных длин сторон производится в специальном журнале с введением в длины необходимых поправок:

– поправка за компарирования вычисляется по формуле:

(2.3)

где т_к – средняя квадратическая погрешность компарирования, м;

l – длина линии, м;

L – длина рулетки, м;

– поправка за температуру вычисляется по формуле:

(2.4)

где α – коэффициент линейного растяжения полотна рулетки;

t – температура воздуха при измерении, г;

t₀ – температура воздуха при компарировании, г;

- поправка за температуру вычисляется в том случае если разность температур при измерении и компарировании более 5⁰С;

– поправка за натяжение полотна рулетки вычисляется по формуле:

(2.5)

где р – натяжение полотна рулетки при измерении, кг;

р₀ – натяжение полотна рулетки при компарировании, кг;

Е – модуль упругости полотна рулетки;

S – площадь поперечного сечения полотна рулетки, м²;

– поправка за струну провеса вычисляется по формуле:

(2.6)

где f – струна провеса, м.

Таким образом, исправленная длина линии вычисляется по формуле:

(2.7)

где l_и – измеренная длина стороны, м.

Поправки l_k, l_t, l_p, l_f в измеренные длины сторон вводят при построении подземных опорных сетей и сетей съемочного обоснования, используемого при пополнении опорных сетей, а также при маркшейдерском обеспечении решения ответственных инженерных задач.

Горизонтальное проложение вычисляется по формуле:

(2.8)

где δ – угол наклона стороны, г.

В ряде случаев необходимо получить исправленное горизонтальное проложение, вычисляемое по формуле:

(2.9)

где Δ_Н, Δу – поправка соответственно за приведение к поверхности референц-эллипсоида и на плоскость Гаусса–Крюгера,м.

Поправка за приведение к поверхности референц–эллипсоида Красовского вычисляется по формуле:

(2.10)

где Н – абсолютная высота измеряемой стороны S_B, м;

R – средний радиус Земли, м.

Поправка за приведение к плоскости Гаусса–Крюгера вычисляется по формуле:

(2.11)

где у – ордината средней точки данной стороны хода, м;

S_B – длина горизонтальной проекции стороны, м.

Поправки за приведение к поверхности референц–эллипсоида Красовского и плоскости Гаусса–Крюгера вводятся в том случае, если их сумма превышает ¹/₁₅₀₀₀ длины измеряемой линии.

Проверенные средние значения углов и горизонтальные проложения длин сторон записывают в ведомости вычисления координат. Фактическую угловую невязку f

находят как разность между суммой измеренных углов ∑β_i и теоретической суммой углов в полигоне по приведенным формулам в зависимости от формы полигона и способа его привязки.

Вычисление фактической угловой невязки в замкнутом полигоне производится по формуле:

(2.12)

где

г.м.с.;

г.м.с.

Вычисление фактической угловой невязки в разомкнутом полигоне производится по формуле:

(2.13)

где

– дирекционный угол конечной стороны хода, г.м.с;

– дирекционный угол начальной стороны хода, г.м.с;

п – количество точек в ходе.

Вычисление фактической угловой невязки в «висячем» полигоне производится по формуле:

(2.14)

где

´– дирекционный угол конечной стороны хода первого хода, г.м.с;

´´– дирекционный угол конечной стороны хода второго хода, г.м.с;

Фактическая угловая невязка полигона не должна превышать допустимой величины. В этом случае она распределяется поровну на каждый измеренный угол с обратным знаком. Допустимая угловая невязка в замкнутых полигонах определяется по формуле:

(2.15)

где t – точность измерения горизонтальных углов, с.

Допустимая угловая невязка в висячих полигонах определяется по формуле:

, (2.16)

Допустимая угловая невязка в разомкнутых полигонах определяется по формуле:

, (2.17)

Если фактическая угловая невязка не превышает установленный допуск, то фактическая угловая невязка распределяется поровну на все углы со знаком противоположным знаку невязки.

Исправленные горизонтальные углы вычисляются по формуле:

(2.18)

Дирекционный угол каждой последующей стороны хода вычисляют по дирекционному углу предыдущей стороны и измеренному горизонтальному углу по следующей формуле:

(2.19)

где +180⁰ – если

меньше180⁰;

– 180⁰ – если

больше180⁰;

+β – если β_лев;

– β – если β_прав;

– дирекционный угол предыдущей стороны хода, г.м.с.

Так как угловая невязка распределена, то в результате вычисления дирекционных углов хода должен быть получен безошибочный исходный дирекционный угол в замкнутом полигоне или дирекционный угол конечной исходной стороны в разомкнутом полигоне, что служит контролем вычислений.

Вычисление румбов производят по следующим формулам:

(2.20)

Вычисление приращений координат пунктов полигона выполняется по формулам: