Ориентировка подземных маркшейдерских сетей: о методике примыкания и проектирования координат в шахту

Б.П. Голубко,  (кандидат технических наук, профессор, Уральский государственный горный университет,

г. Екатеринбург)

 
Журнал Маркшейдерия и Недропользование

Ориентирно-соединительные съемки в маркшейдерских научных кругах и у маркшейдеров-производственников часто сокращенно называют «ориентировкой шахт» или просто «ориентировкой». Сущность задачи ориентировки подземной съемки заключается в осуществлении геометрической связи между съемками, проводимыми на земной поверхности и в шахте.

Ориентировка подземной съемки является чисто маркшейдерской задачей, в результате которой должны быть найдены плановые координаты (X и Y) первого пункта (центрирование сети) и дирекционный угол (α) первой стороны (ориентирование сети) подземных опорных маркшейдерских сетей в системе координат, принятой на земной поверхности.

Осуществление такой связи полностью зависит от того, каким образом горные выработки соединены с земной поверхностью, т.е. какова схема вскрытия месторождения. В соответствии с этим различают три основных вида ориентировки:

  • ориентировка через один вертикальный ствол;
  • ориентировка через два вертикальных ствола, соединенных между собой горными выработками на ориентируемом горизонте;
  • ориентировка через наклонный ствол или штольню.

Последний вид ориентировки не требует особых комментариев и выполняется известными методами геодезии –  прокладка разомкнутых теодолитных ходов.

Особое внимание заслуживает ориентировка через вертикальные выработки (шахтные стволы и шурфы).

Практическое значение ориентировки подземной съемки весьма велико. Без надлежащей ориентировки не может быть безопасного и технологически правильного ведения горных работ. Ориентировка подземной съемки  является основой решения ответственных задач практической маркшейдерии. К таким задачам относятся:

  • проходка капитальных горных выработок в соответствии с проектом;
  • проходка горных выработок встречными или догоняющими забоями;
  • заложение новых стволов, шурфов или скважин на поверхности, которые должны пересечь существующие подземные горные выработки в заданном месте и т.п.

В маркшейдерии на всех этапах её развития уделялось много внимания вопросам ориентирования, поскольку составление планов земной поверхности горного предприятия и планов подземных горных работ в единой системе координат обеспечивает взаимное совмещение, как всей съемки в целом, так и отдельных её частей.  Такое совмещение в свою очередь позволяет определить месторасположение любого участка подземных горных работ относительно земной поверхности. Точность определения положения подземных выработок зависит от точности методов ориентирования.

При историческом обзоре методов ориентирования подземной съемки через вертикальные стволы проф. Оглоблин Д.Н. отмечал пять этапов её развития[1]:

  • возникновение и развитие примитивных методов ориентирования, существовавших до XV века;
  • использование простейших приборов с магнитной стрелкой (XV-XVIII век);
  • возникновение геометрических методов ориентирования и конструирования точных приборов с магнитной стрелкой(XIX век);
  • многогрузовой способ проектирования точек с поверхности на ориентируемый горизонт, при производстве геометрического ориентирования;
  • возникновение идеи применения гироскопического ориентирования (с 1913 года).

Современная маркшейдерия поставленные задачи решает двумя способами: геометрическое и гироскопическое  ориентирование [2], при этом задачи проектирования координат (центрирования) выполняются методом проектирования с емной поверхности на ориентированный горизонт с помощью отвеса. Не применяется многогрузовой способ проектирования точек, так как гироскопическое ориентирование компенсирует точность ориентирования. Современные гирокомпасы обеспечивают точность определения дирекционного угла в пределах 20’’-30’’.

Читать далее

© Б.П. Голубко, "Маркшейдерия и недропользование" № 6 - 2010г.