Обоснование повышения точности проекциометрического способа маркшейдерской съемки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.16, кандидат наук Абрамов Михаил Юрьевич

• Абрамов Михаил Юрьевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Абрамов Михаил Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР И АНАЛИЗ ПРОЕЦИОМЕТРИЧЕСКОГО СПОСОБА МАРКШЕЙДЕРСКОЙ СЪЕМКИ

1.1 Общая характеристика проекциометрического способа маркшейдерской съемки

1.2 Обзор и анализ моделей маркшейдерских проекциометров

1.3 Анализ современного состояния и перспективы развития сооружения вертикальных шахтных стволов

1.4 Обоснование преимущества применения проекциометрического способа маркшейдерской съемки перед другими методами, для обеспечения сооружения вертикальных шахтных стволов с учетом тенденций развития шахтного строительства

1.5 Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ТОЧЕОСТИ ПРОЕКЦИОМЕТРИЧЕСКОГО СПОСОБА МАРКШЕЙДЕРСКОЙ СЪЕМКИ

2.1 Методика проекциометрической съемки для обеспечения сооружения вертикальных шахтных стволов буровыми установками

2.2 Методика проекциометрической съемки для обеспечения монтажа и проверки канатной армировки

2.3 Сравнительный анализ методик маркшейдерского обеспечения сооружения вертикальных шахтных стволов и монтажа канатной армировки с применением проекциометров

2.4 Разработка методики обработки данных, полученных от ориентирования датчика вертикали по циклично-дискретным направлениям

2.5 Выводы по второй главе

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЕКЦИОМЕТРИСЕКОГО СПОСОБА МАРКШЕЙДЕРСКОЙ СЪЕМКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОРИНТИРОВАНИЯ ДАТЧИКА ВЕРТИКАЛИ ПО ЦИКЛИЧНО-ДИСКРЕТНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ

3.1 Разработка лабораторного испытательного стенда для исследования и отработки методики ориентирования датчика вертикали по циклично-дискретным направлениям

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ДАТЧИКА ВЕРТИКАЛИ ПО ЦИКЛИЧНО-ДИСКРЕТНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ НА ТОЧНОСТЬ ПРОЕКЦИОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

4.1 Методика экспериментальных исследований

4.2 Анализ результатов экспериментальных исследований

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

95

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование повышения точности проекциометрического способа маркшейдерской съемки»

Актуальность работы.

При увеличении глубины разработки для сохранения и повышения производственной мощности горнодобывающего предприятия необходимо увеличивать интенсивность подъема. Существующие подъемы эксплуатируются со скоростью движения скипов до 12-14 м/с и концевой нагрузкой до 60 т. Прогнозируется рост скорости движения подъемных сосудов до 20 м/с, с массой загруженных сосудов до 100т, при этом интенсивность подъема увеличится в 3,54,5 раза. Повышение интенсивности подъема обеспечивается за счет применения канатной армировки шахтного ствола.

В Инструкции по производству маркшейдерских работ (РД 07-603-03) установлены допуски на отклонение оси ствола от проектной (допускается не более (50 + 0,15Н)мм, где Н - глубина ствола в метрах) и на отклонения от вертикали оси системы канатных проводников - 0,0001 длины проводника.

Шахтные отвесы как основное средство маркшейдерского обеспечения сооружения вертикальных стволов при глубинах свыше 400м по надежности, точности и производительности не удовлетворяют требованиям производства (опасность обрыва отвесов; ступенчатость измерений приводит к накоплению ошибок измерений и большим затратам времени на опускание и успокоение отвесов).

Лазерные приборы для указания вертикальных направлений и измерения расстояний могут быть использованы только при благоприятных условиях в неглубоких (200-400 м) и «слепых» стволах.

Практика показала, что наиболее эффективный контроль вертикальности сооружения стволов глубиной более 1000 метров - с использованием маркшейдерских проекциометров.

Проекциометр - маркшейдерский прибор, позволяющий определить горизонтальную проекцию оси вращения крутонаклонного, натянутого между искомой и исходной точками линейного тела по длине тела и показаниям датчика вертикали, закрепленного вблизи исходной точки.

Основные преимущества проекциометров перед другими средствами маркшейдерского обеспечения сооружения шахтных стволов является: отсутствие необходимости спуска маркшейдера в забой, для проведения съемки; возможность использовать канаты, которыми управляется полок или комбайн, для контроля за вертикальностью сооружения ствола; обеспечение проходки в сложных горно- и гидрогеологических условиях.

Приемочные испытания прошли четыре модификации проекциометров: ПМ4, ПМ11, ПМ100 и ПМ10. Объединяет их применение в процессе измерений в качестве гибкого, весомого, крутонаклонного линейного тела канатов диаметром от 1 до 60 мм, линейных датчиков вертикали типа микрометрический уровень, поворотного устройства для закручивания каната с закрепленным на нем датчиком вертикали. Канаты малого диаметра 1-1,5 мм (тросы) входят в комплекты проекциометров ПМ4, ПМ11 и ПМ100. Эти проекциометры называются тросиковыми. При измерениях проекциометром ПМ10 используется имеющийся в шахтном стволе технологический канат, этот проекциометр называется канатным.

Наибольшей эффективностью и перспективностью обладает канатный проекциометр.

Существующие модели проекциометров по точности удовлетворяют требованиям РД 07-603-03 на отклонение оси ствола от проектной, но для контроля отклонения от вертикали канатных проводников, требуется разработка методов повышения точности проекциометрического способа маркшейдерской съемки, что является актуальной задачей.

Значительный вклад в исследование проекциометрического способа измерений, разработку проекциометров и методики маркшейдерских работ на

основе применения проекциометров внесли такие ученые, как Лебедев В.Б., Платонов Е.Д., Ануфриев Ю.В., Голицын В.В., Рыхлюк Е.И., Королев А.Е. и др.

Цель работы. Повышение точности проекциометрического способа маркшейдерской съемки.

Идея работы. Для повышения точности и достоверности проекциометрического способа маркшейдерской съемки следует применять методику ориентирования датчика вертикали по циклично-дискретным направлениям.

Задачи исследований:

1. Анализ маркшейдерского обеспечения сооружения вертикальных шахтных стволов.

2. Разработка методики ориентирования датчика вертикали по циклично -дискретным направлениям.

3.Разработка принципиальной схемы лабораторного испытательного стенда для отработки методики циклично-дискретного ориентирования датчика вертикали.

4.Установление зависимости погрешности определения координат искомой точки от числа циклично-дискретных направлений.

Методы исследований.

Для решения поставленных задач выполнено макетирование узлов лабораторного испытательного стенда, проведены исследования методики ориентирования датчиков вертикали по циклично-дискретным направлениям на действующем макете лабораторного испытательного стенда, использовались положения теории ошибок измерений и методы математической статистики для обработки и обобщения данных.

Научная новизна:

1. Разработан метод сегментации циклично-дискретных направлений в части технологии обработки результатов измерений, полученных в процессе проекциометрической съемки с использованием методики ориентирования датчика вертикали по циклично-дискретным направлениям.

2. Установлено, что погрешность определения координат искомой точки находится в линейной зависимости от числа дискретов в приеме измерений и уменьшается с повышением числа дискретов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Обработка результатов измерений, полученных в процессе проекциометрической съемки с использованием методики ориентирования датчика вертикали по циклично-дискретным направлениям, должна быть выполнена на основе сегментации, то есть разделения циклично-дискретных направлений на группы по признакам построения прямоугольных систем координат, которые получены поворотом исходной системы на угол а, при 0°<а<90°, с дальнейшим восстановлением приращения координат определяемой точки из повернутой системы в исходную.

2. Ориентирование датчика вертикали по циклично-дискретным направлениям позволяет снизить погрешность определения координат искомой точки в 2-3 раза за восемь дискретов. Эту закономерность следует использовать для получения минимум тройного запаса точности проекциометрического способа маркшейдерской съемки при контроле отклонения от вертикали канатных проводников.

Достоверность и обоснованность научных положений и результатов работы подтверждается согласованностью теоретических исследований с результатами, полученными экспериментальным исследованием методики ориентирования датчиков вертикали по циклично-дискретным направлениям на действующем макете лабораторного испытательного стенда.

Практическая значимость:

1. Разработан лабораторный испытательный стенд, который может применяться для отработки методики ориентирования датчика вертикали по циклично-дискретным направлениям, а также для проведения поверки маркшейдерских проекциометров.

2. Разработана методика ориентирования датчика вертикали по циклично-дискретным направлениям, позволяющая повысить точность проекциометрического способа маркшейдерской съемки.

Апробация работы.

Основные положения работы докладывались и обсуждались на V Международной научно-практической конференции «Инновационные направления в проектировании горнодобывающих предприятий» (г. Санкт-Петербург, Горный университет, май 2014 г.), на VI Международной научно-практической конференции «Инновационные направления в проектировании горнодобывающих предприятий» (г. Санкт-Петербург, Горный университет, май 2015 г.), а также на заседаниях Научного центра геомеханики и проблем горного производства Горного университета (2013-2015 г.).

Публикации.

Основные результаты исследований опубликованы в 3 печатных работах, из них 3 - в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.

Личный вклад автора:

- обоснование выбора принципиальной схемы лабораторного испытательного стенда;

- обоснование методики обработки проекциометрической съемки, с применением ориентирования датчика вертикали по циклично - дискретным направлениям;

- апробирование методики ориентирования датчика вертикали по циклично-дискретным направлениям на действующем макете лабораторного испытательного стенда;

- установление аналитических зависимостей погрешности определения координат искомой точки от количества дискретов в приеме измерений.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 103 страницы, 2 таблицы, 29 рисунков и список литературы из 76 наименований.

Автор выражает благодарность научному руководителю проректору (директору) НЦГиПГП А.Н. Шабарову, к.т.н., заведующему лабораторией маркшейдерских работ НЦГиПГП Г.П. Жукову, к.т.н., старшему научному сотруднику лаборатории маркшейдерских работ НЦГиПГП В.Б. Лебедеву, к.т.н., старшему научному сотруднику лаборатории маркшейдерских работ НЦГиПГП А.Ф. Кулаковой, старшему научному сотруднику лаборатории маркшейдерских работ НЦГиПГП М.С. Кону, д.т.н., заведующему кафедрой маркшейдерского дела Национального минерально-сырьевого университета «Горный» В.Н. Гусеву, к.т.н., доценту кафедры маркшейдерского дела Национального минерально-сырьевого университета «Горный» Е.М. Волохову за всестороннюю помощь при подготовке и проведении исследований по теме диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведены общие сведения о проекциометрическом способе маркшейдерской съемки. Проведен обзор существующих способов маркшейдерского обеспечения сооружения вертикальных шахтных стволов. Обосновано преимущество применения проекциометрического способа маркшейдерской съемки для обеспечения сооружения вертикальных шахтных стволов.

Во второй главе разработаны основные направления по совершенствованию проекциометрического способа маркшейдерской съемки. Разработаны положения методики циклично-дискретного ориентирования датчика вертикали.

В третьей главе составлена классификация геометрических элементов маркшейдерских проекциометров и требования к соотношению геометрических элементов. Разработана принципиальная схема лабораторного испытательного стенда. Установлен состав аппаратуры лабораторного испытательного стенда.

В четвертой главе обработаны результаты экспериментальных исследований методики ориентирования датчика вертикали по циклично-дискретным направлениям. Получены зависимости погрешности определения координат искомой точки от количества дискретов в приеме измерений. Разработаны рекомендации по практическому применению результатов исследований.

ГЛАВА 1 ОБЗОР И АНАЛИЗ ПРОЕЦИОМЕТРИЧЕСКОГО СПОСОБА

МАРКШЕЙДЕРСКОЙ СЪЕМКИ

Начало разработки проекциометрического способа съемки связано с постановкой достаточно сложной задачи - контроль вертикальности бурения шахтных стволов и скважин большого диаметра. Разработкой методики контроля за вертикальностью бурения стволов начал заниматься Научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (ВНИМИ) еще с середины пятидесятых годов прошлого века, впервые применив на шахтах №5 и №9 Львовско-Волынского бассейна, проходимых буровой установкой УЗТМ-6,2, проектир направления ПН-1. Принцип измерения заключался в наблюдении трубой проектира направления светового сигнала от аккумуляторной лампы, опускаемой на тросе в буровую колону, из которой предварительно удален промывочный раствор. К недостатку способа следует отнести продолжительность подготовительно-заключительных работ, достигающую двух и более суток.

В 1961г., в связи с изготовлением на УЗТМ мощной установки для бурения стволов диаметром в проходке 8,75 м, по договору с Уральским заводом тяжелого машиностроения институтом был изготовлен комплект устройств для контроля вертикальности бурения применительно к этой уникальной установке. Способ контроля основан на определении отклонения от вертикали троса, закрепляемого особым образом между центрами кронблока и бурового снаряда. Величину отклонения троса от вертикали измеряют по окулярной шкале ПН-1 на центр круглой марки, закрепляемой на тросе при входе его в буровую колонну.

Пока шло изготовление УЗТМ 8,75, транспортировка ее на промплощадку шахты Западно-Донбасская 27/35-5, монтаж над форшахтой, опробование механизмов и т.п., работы по внедрению способа выполнялись на буровой установке УЗТМ 7,5, которой проходился главный (клетевой) ствол шахты.

Применение натянутого троса значительно упростило контрольные измерения. Включая подготовительно-заключительные операции, контроль вертикальности бурения выполнялся не более чем за одну смену.

В 1965-1969 годах выполнены поисковые работы, в результате которых разработан и изготовлен лабораторный макет прибора, который сначала был назван нитяным инклинометром, а потом проекциометром. Лабораторные испытания прибора дали положительные результаты. Летом 1970 года проекциометр был испытан на буровой установке УЗМТ 7,5 [34].

Расположение проекциометра на буровом оборудовании представлено на рисунке 1.1.

Используемый при измерениях микрометрический уровень представлен на рисунке 1.2.

Цена деления цилиндрического уровня - 60"; база уровня Ь = 0,2 м; масса -0,3 кг.

Один прием измерений, позволяющий определить положение центра бурового снаряда D на контролируемом горизонте относительно центра ротора С, включает в себя:

- ориентирование микрометрического уровня поворотным устройством по направлению оси ствола X; приведение уровня на середину вращением микрометрического винта и взятие отсчета а0 по его шкалам; повторение этих операций при закручивании троса с микрометрическим уровнем на 90°, 180° и 270° относительно начального положения и взятие отсчетов а90, а180, а270.

Обработку результов выполняют применительно к условной системе координат, где за оси принимаются оси ствола, по следующим формулам:

Хс = Ус = 0; (1.1)

г _ Н(а0 — а180)

лп, - ; (1.2)

2Ь

_ Н(а90 — а27о) /1

Ут — (1.3)

2Ь

Величина и направление смещения бурового снаряда относительно центра ротора:

А, ; (1.4)

а= Лт^^ (1.5)

Рисунок 1.1 - Расположение проекциометра на буровом оборудовании: 1 - зажим; 2 - поворотное устройство; 3 - штатив; 4 - микрометрический уровень; 5 -

центрирующий груз; 6 - трос; 7 - катушечный вал; 8 - буровая лебедка; 9 -штропы; 10 - элеватор; 11 - ротор; 12 - постамент; 13 - буровая колонна; 14 -

буровой снаряд

Рисунок 1.2 - Лабораторный макет микрометрического уровня: 1 - зажимной винт; 2 - стойка; 3 - уровень; 4 - основание; 5 - подпятник; 6 - подвижная штанга; 7 - шкалы микрометрического винта; 8 - микрометрический винт

Оба ствола шахты Западно-Донбасская 27/35-5 были пробурены и закреплены под контролем лабораторного образца проекциометра.

Осенью 1970г. после проходки главного ствола шахты 27/35-5 была выполнена с применением проекциометра его профильная съемка. На каждом из 10 контролируемых горизонтов выполнялось от 3 до 9 приемов измерений. На один прием измерений затрачивалось от 3 до 5 минут. Средняя погрешность определения положения центра бурового снаряда из одного приема измерений не превысила 25 мм. В процессе профильной съемки отработана методика перехода

от центров бурового снаряда к центру сечения ствола. Сечение ствола всегда несколько больше сечения бурового снаряда. Учитывая это, на ряде горизонтов после первой серии наблюдений буровую колонну с помощью ротора поворачивали на 90° и выполняли вторую серию. Аналогичное определение положения центра бурового снаряда производили после поворота колонны на 180° и 270° относительно начального положения [5].

Весной 1971г. заводской макет проекциометра был испытан на шахте Петровская-Глубокая комбината Донецкшахтстрой в скиповом стволе диаметром 8,2 м и глубиной 1270 м. Ствол оборудован однобадейным подъемом. Скорость исходящей струи воздуха по стволу - 2-3 м/с, а в вентиляционном канале, расположенном на 6 м ниже нулевой площадки - 20-30 м/с. Штатив с натяжным и поворотным устройствами установлен на верхнем перекрытии в периферической части ствола. Трос диаметром 4,2 мм опущен в ствол и прикреплен к балке предохранительного полка на горизонте 1193,5 м в точке А (рисунок 1.3).

Для получения действительного значения смещения троса от вертикали координаты верхней В и нижней А точек закрепления троса были определены теодолитной съемкой соответственно с подходных пунктов на поверхности и точек ориентирного полигона горизонта 1200 м.

Основные технические данные проекциометра: грузоподъемность штатива -2 тонны; максимальное создаваемое натяжение троса - 800 кг; база микрометрического уровня - 500 мм; цена деления контактного уровня - 20"; диаметр троса - 4,2 мм; масса одного метра троса - 0,065 кг.

Проекциометром выполнено 9 серий измерений при натяжении троса от 180 до 470 кг. Относительные погрешности определения горизонтальной проекции троса в зависимости от глубины Н составили от 0,000023Н до 0,000083Н, то есть не превысили 0,0001Н [31].

На проекциометр получено авторское свидетельство № 431393 [66].

Рисунок 1.3 - Схема расположения проекциометра и нижней искомой точки: 1, 10, 12 - ножка, оголовок и шаровая пята металлического штатива; 2 -микрометрический уровень; 3, 4 - подъемный аппарат и корпус поворотного зажимного устройства; 5, 6, 7, 8, 9 - направляющий ролик, блок, редуктор, рукоятка, наклонная стойка натяжного устройства; 11 - ручная лебедка; 13 - трос;

14 - нижняя точка крепления троса

Таким образом, уже на первом этапе разработки, проекциометрический способ маркшейдерской съемки имел перспективные преимущества: применение проекциометра для нахождения искривления ствола в сравнении с оптическим способом значительно повышает производительность труда за счет резкого сокращения времени на подготовительно-заключительные операции; точность определения искривления ствола проекциометром удовлетворяет требованиям Инструкции по производству маркшейдерских работ; несложные устройство и работа с прибором позволяют выполнять измерения непосредственно производителями буровых работ.

1.1 Общая характеристика проекциометрического способа маркшейдерской

съемки

Приемочные испытания прошли четыре модификации проекциометров: ПМ4, ПМ11, ПМ100 и ПМ10. Объединяет их применение в процессе измерений в качестве гибкого, весомого, крутонаклонного линейного тела канатов диаметром от 1 до 60 мм, линейных датчиков вертикали типа микрометрический уровень, поворотного устройства для закручивания каната с закрепленным на нем датчиком вертикали. Канаты малого диаметра 1-1,5 мм (тросы) входят в комплекты проекциометров ПМ4, ПМ11 и ПМ100. Эти проекциометры называются тросиковыми. Эти три модификации в основном соответствуют требованиям ГОСТ Р 51918-2002 Проекциометры маркшейдерские [69].

При измерениях проекциометром ПМ10 используется имеющийся в шахтном стволе технологический канат; этот проекциометр будем называть канатным.

Принципиальная схема измерений представлена на рисунке 1.1.1.

Предварительно на исходной точке А закрепляют направления осей условной системы координат х и у; при этом ось х направляют на подходной пункт Т примыкания к маркшейдерской сети на поверхности.

Между исходной точкой А и искомой точкой В натягивают грузом с массой Q линейное тело 1. Вблизи точки А на линейном теле жестко закрепляют датчик вертикали 2. Все четыре модификации проекциометров имеют в качестве датчика вертикали микрометрические уровни.

Один прием измерений состоит из следующих операций:

- закручивая линейное тело, ориентируют микрометрический уровень по направлению оси + х; микрометром приводят цилиндрический уровень на середину и берут отсчет а0 шкалам микрометра.

- последовательно закручивая линейное тело по часовой стрелке, ориентируют микрометрический уровень по направлениям осей + у, - х и - у, приводят цилиндрический уровень на середину и берут отсчеты по микрометру

«90, ^180 и «270.

г

Рисунок 1.1.1 - Принципиальная схема передачи пунктам опорной маркшейдерской сети плановых координат X, Y и высоты Ъ с помощью проекциометра, теодолитов, гирокомпаса, нивелиров и рулеток: 1 - датчик

вертикали; 2 - линейное тело

Данный метод ориентирования датчика вертикали называется -ориентирование по координатным направлениям условной системы координат.

Применение такого метода требует проведения выноски и закрепления осей условной системы координат на горизонте исходной точки. Что приводит к дополнительным затратам времени на подготовительные операции.

Для обработки проекциометрических измерений необходимо знать расстояние Н между точками А и В с предельной погрешностью 0,01Н. Поэтому можно воспользоваться результатами вертикальных съемок, имеющихся на шахте.

В общем виде формулы вычисления плановых координат нижней точки В фиксации линейного тела имеет следующий вид:

^ = Н ' К(а180 - ^ ; (1.1.1) 2Ь

у _ Н ' К(^270 — а9р) ^ ^ 2)

в 2Ь

где ДхВ, АуВ - приращения плановых координат нижней точки фиксации линейного тела (мм); Н - расстояние между А (исходной) и В (искомой) точками фиксации линейного тела (мм); К - поправочный коэффициент, учитывающий провес линейного тела по цепной линии; а0, а90, а180 и а270 - отсчеты по микрометру при установке микрометрического уровня по направлениям условной системы координатных осей с центром в точке А (мм); Ь - база микрометрического уровня, расстояние от оси микрометра до оси поворота подвижной штанги (мм).

По координатам х и у, используя известные формулы (1.4, 1.5), могут быть вычислены длина 1АВ и дирекционный угол а'т проекции линейного тела на горизонтальную плоскость в условной системе координат.

Отсюда и название прибора - проекциометр.

Проекциометр - маркшейдерский прибор, позволяющий определить горизонтальную проекцию оси вращения крутонаклонного, натянутого между искомой и исходной точками линейного тела по длине тела и показаниям датчика вертикали, закрепленного вблизи исходной точки [23].

Как не натягивай гибкое весомое линейное тело, оно будет провисать по цепной линии. В связи с этим, используя закономерности цепных линий, были получены К (при измерении датчиком вертикали вверху линейного тела) и К2 (при измерении датчиком вертикали внизу линейного тела).

Вывод формул поправочных коэффициентов приведен в статье [34] Коэффициенты вычисляют по следующим формулам:

К =

9^

Н

■ 1п

1+Н

\ 9 )

К2 = 91п

2 Н

\+Н

\ 9

(1.1.3)

(1.1.4)

где 9 =

£ Ч

длина виртуального участка линейного тела, масса которого

равна массе натяжного груза Q, м; q - масса одного метра линейного тела, кг/м.

После проведения проекциометрических измерений выполняют следующие действия:

- примыкают к точке А с пунктов Р и Т опорной маркшейдерской сети поверхности; измеряют длину 1ТА и горизонтальный угол рРТА;

- примыкают к точке В на рабочем горизонте; измеряют длину ¡ЬВ и угол

РыЬВ;

- гирокомпасом определяют дирекционный угол аЫЬ стороны ЫЬ пунктов опорной подземной сети согласно.

По результатам измерений вычисляют координаты точек А, В, Ь и Ы в принятой на шахте системе координат:

Ха — Хт + 1тА С08 атА; Уа - Ут + ¡ТА 8Ш атА; атА = арт + Ррта ±180°

ХВ — ХА + ¡АВ СОБ аАВ;

Ув — Уа + ¡АВ бш аАВ; аАВ = атА + а'АВ ±180°,

(

1.1.5)

1.1.6)

1.1.7)

1.1.8) 1.1.9) .1.10)

где 1АВ -вычисляется по формуле (1.4); аАВ - дирекционный угол стороны АВ в условной системе кординат.

Главными особенностями проекциометрической съемки являются устранение влияния двух источников систематических погрешностей измерений.

Первый источник - несоосность между осью вращения линейного тела и осью датчика вертикали. Влияние этого источника удалось значительно уменьшить благодаря методическому приему - взятию отсчетов по датчику вертикали без снятия его с линейного тела при симметричных положениях. В разности отсчетов при симметричных положениях датчика вертикали большая часть этой погрешности компенсируется.

Второй источник - провес линейного тела по цепной линии. Влияние этой погрешности удалось значительно сократить разработкой и применением поправочных коэффициентов К1 и К2.

Еще одна важная особенность работы проекциометров - в приеме измерений полусумма отсчетов при симметричных положениях уровня является местом вертикали МВ на шкалах микрометра:

В приеме измерений место вертикали МВ является величиной постоянной (изменяется лишь в пределах случайных погрешностей измерений). Постоянна и сумма симметричных отсчетов. Эту особенность используют при полевом контроле измерений, а также при приведении линейного тела в вертикальное положение и при юстировке микрометрического уровня.

Во избежание грубых погрешностей измерений следует соблюдать обязательные требования:

ХЬ = Хв + 1ьв аВЬ;

Уь = Ув + кв sin авь;

аВЬ = амь+ ^МЬв-,

.1.11) .1.12) .1.13) .1.14) .1.15) .1.16)

ХМ = Хь + 1ьм аьм;

ум = уь + 1ьм бш аьм; аьм = амь ± 180°

МВ = 0,5(а180 + а0) = 0.5(а270 + а9о)

(1.1.17)

- заклепочные и болтовые соединения микрометрического уровня не должны иметь люфтов;

- рабочий участок линейного тела (между исходной и искомой точками) не должен касаться никаких препятствий;

- при наведении микрометрического уровня на начальные координатные направления необходимо строго придерживаться показаний визирного устройства уровня.

1.2 Обзор и анализ моделей маркшейдерских проекциометров

В 1984 году ВНИМИ изготовил три комплекта проекциометра ПМ4, которые прошли приемочные испытания на стенде и на объектах бурения. Этот проекциометр получил бронзовую медаль ВДНХ.

ПМ4 предназначен для контроля вертикальности бурения шахтных стволов и скважин большого диаметра, а также для центрирования подземных маркшейдерских сетей и передачи высот через вертикальные горные выработки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абрамов Михаил Юрьевич, 2016 год

- 6 с.

72.РД 07-603-03. Инструкция по производству маркшейдерских работ. - СПб.: ЦОТПБСП, 2003. - 112 с.

73. Теодолит Т2. Описание и инструкция по эксплуатации. - М.: Внешторгиздат.

- 25 с.

74.E.A. Freiberg. The long-term stability of the slope at Odesskij priportovij zavod zone / E.A. Freiberg, E.N. Bellendir [et al.] // 9 Int. Congress on Rock mechanics. -Paris. - France, 1999. - P. 91-94.

75.Sh. Peter. Modernization and perspectives of Technology of Mechanized Shaft Sinking / Sh. Peter, B. Kunstele, N. Khandke, E. Berger // Glukauf, - Germany.: Glukauf GmbH, 2007. - № 1(2). - P. 24-27. 76.Dr. Esther Neye, Werner Burger, Patrick Rennkamp. Rapid shaft sinking / Berlin.: Mining Report, 2013. - № 149. - Р. 250-255.