Задачи маркшейдера при строительстве подземных сооружений

Задачи маркшейдера  при строительстве подземных сооружений

 

При строительстве подземных сооружений основными задачами маркшейдера являются:

     ●Изучение проекта и его рабочих чертежей, их проверка;

     ●Перенесение в натуру элементов геометрической схемы запроектированных на поверхности шахты сооружений и подземных горных выработок;

    ●Осуществление в процессе строительства сооружений на поверхности горных выработок маркшейдерского контроля за соблюдением геометрической схемы, перенесённой в натуру;

    ●Съёмка и составление исходной графической документации фактического положения новых сооружений и горных выработок.

Практическое выполнение перечисленных задач требует  от маркшейдера – шахтостроителя особой тщательности измерений и  вычислений, гарантирующих исполнителя от возможности грубого промаха. При этом требуется знание технологии строительных работ, условий работы основных механизмов и машин, что даст возможность выбрать методику маркшейдерских измерений, обеспечивающую необходимую точность перенесения в натуру геометрической схемы.

Разбивка запроектированных  сооружений заключается в указании на местности их характерных точек  и линий, по которым в процессе строительства с помощью простых  приспособлений было бы возможно определить положение всех деталей сооружения.

Основными документами  для разбивочных работ являются планы и вертикальные разрезы  объекта, а также рабочие чертежи  деталей, на которых приводятся все  размеры, необходимые для разбивки. Перед перенесением проекта в  натуру маркшейдер должен, прежде всего, тщательно изучить рабочие чертежи, по которым надлежит:

  ●Уточнить оси, которые будут приняты за исходные, и их начало;

    ●Уточнить условный высотный уровень, от которого даются условные отметки отдельных деталей сооружения;

            ●Проверить взаимное соответствие линейных размеров, углов и отметок на проектных чертежах, для чего сличить общие размеры сооружения с суммой размеров его деталей, сличить одноимённые размеры и отметки на различных проекциях и чертежах, вычислить координаты вершин замкнутых полигонов и т.д.

 

 

1. Вертикальная планировка горизонтальной промплощадки

 

Вертикальной  планировкой поверхности промышленной площадки называют работы, в результате которых отдельным участкам земли придаётся заданная в проекте форма.

Вертикальная планировка промплощадки предназначена для сглаживания естественного рельефа, придавая поверхности площадки такую форму, при которой наиболее целесообразно решать вопросы размещения сооружений, транспортных путей и стока воды.

   Рабочие отметки точек сетки h_m и h_n определяют как разность между фактической отметкой Н и проектной отметкой Н_о. Положительные значения рабочих отметок показывают, что в данном месте необходимо сделать подсыпку грунта, отрицательные – выемку грунта. 

Высотные отметки Н  точек сетки (Рис 2) определяют нивелированием или по плану поверхности масштаба 1:1000, 1:2000 с сечением рельефа через 0,5 м.

Высотная отметка Н_о проектного горизонта площадки предусматривается проектом. Если отметка горизонта площадки проектом не предусмотрена, то её численное значение определяют с учётом рельефа, добиваясь минимального объёма земляных работ, при этом:

Положение точки нулевой  отметки легко определить также  с помощью графика, построенного на прозрачной бумаге или вычислить аналитически по формулам:

 

 При определении объёма земляных работ составляют схему участка промплощадки. Подсчёт объёмов земляных работ можно произвести или способом квадратных призм или способом треугольных призм.

Существует несколько  случаев определения объёмов (Рис 1).

Первый  случай. В квадрате рабочие отметки имеют одинаковый знак “-” или ”+”.

Второй случай. В квадрате две рабочие отметки имеют один знак, а две другие – противоположный знак, т.е. при наличии линии нулевых работ.

 

 

,

или

 

     где l1, l2, l1’, l2’ – расстояние от соответствующих точек квадрата до линии нулевых работ; S1, S2. S3, S4 – площади частей квадрата:

     

 

Третий случай. В квадрате три рабочие отметки имеют один знак, а одна – противоположный знак.

В данном случае объём насыпных и выемочных работ вычисляются отдельно. Для этого определяют площади насыпи S₁ и S₂, умножают на средние высоты h_ср насыпи и выемки. Величины площадей S₁ и S₂ определяют разделением их на простые геометрические фигуры. Общий объём работ определяют суммированием объёмов насыпи и выемки по каждому квадрату:  

,

 

 

 

Задание 1

Таблица 1 Высотные отметки точек строительной сетки   

                                        

точка	отметка Н, м	точка	отметка Н, м	точка	отметка Н, м
1	8,42	9	9,25	17	8,85
2	8,35	10	9,70	18	9,25
3	9,71	11	10,21	19	9,72
4	9,92	12	10,62	20	10,25
5	9,25	13	8,20	21	10,00
6	9,75	14	9,55	22	9,73
7	10,00	15	10,05	23	9,25
8	10,42	16	10,45	24	9,20

 

 

Вычисляем рабочие отметки:      

 

Рис 2. Проектируемая поверхность промплощадки с горизонтальной

плоскостью и с проектным  горизонтом Но.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2 Рабочие отметки точек строительной сетки

 

точка	Δh, м	точка	Δh, м	точка	Δh, м
1	1,17	9	0,34	17	0,74
2	1,24	10	-0,11	18	0,34
3	-0,12	11	-0,62	19	-0,13
4	-0,33	12	-1,03	20	-0,66
5	0,34	13	1,39	21	-0,41
6	-0,16	14	0,04	22	-0,14
7	-0,41	15	-0,46	23	0,34
8	-0,83	16	-0,86	24	0,39

 

 

 

                                                                     

                                    

 

 

 

 

 

 

 

Вычислим длины:

 

                                          

 

 м            м

 

 м         м          

 м       м

 м         м

 м        м

 м          м

м         м

 м         м

 м       м

м        м

 м         м

 м        м

 

 

Объём земляных работ  по планировке определяют по выемке и  насыпи.

I Случай: В квадрате рабочие отметки имеют одинаковый знак «-» или «+».

 

 

 

 

II Случай: В квадрате две рабочие отметки имеют один знак, а две другие – противоположный знак, т.е. при наличие линий нулевых работ.

 

 

III Случай: В квадрате три рабочие отметки имеют один знак, а одна противоположный.

 

                     

 

 

 

       

     

                          

 

 

ΣV_Н=1322,480 м³                   ΣV_В= 862,019 м³

 

∆Vн=460,5 м³

 

Вывод: Объём насыпи больше объёма выемки, следовательно необходимы насыпные работы.

Выберем Белаз 7222, вместимостью 110 тонн. Выберем скальную породу (гранит), следовательно, 1м³ =2,7 тонн скальной породы.

2.Подготовка данных для выноса центра осей главной выработки с проекта в натуру

 

Осями вертикального  шахтного ствола называют две горизонтальные прямые, одна из которых параллельна, а другая перпендикулярна к основным несущим расстрелам этого ствола. Оси ствола пересекаются в одной точке, называемой центром ствола, и являются осями симметрии его горизонтального сечения.

Осью подъёма вертикального шахтного ствола называют горизонтальную прямую, проходящую через точку, именуемую центром подъёма, перпендикулярно к оси главного вала подъёмной машины. Под центром подъёма понимают точку, равно делящую расстояние между осями ниспадающих канатов подъёмных сосудов.

Главной осью наклонного ствола называется прямая, направленная по падению ствола и совпадающая с осью симметрии его горизонтального сечения. Вторая ось наклонного ствола перпендикулярна к первой и проходит через условную точку центра ствола, которая задаётся в проекте.

Осью подъёма  наклонного шахтного ствола является прямая, параллельная главной оси ствола и совпадающая с осью двухколейного пути в стволе.

Вначале строительства  шахты маркшейдер на основании проектных  данных указывает в натуре и закрепляет центр ствола и его оси. Оси ствола, закреплённые на поверхности, играют важную роль при решении многих маркшейдерских задач как в процессе строительства шахты, так и при её эксплуатации. От этих осей ведётся разбивка всех сооружений на поверхности шахты, установка и проверка подъёмного комплекса (копёр, шкивы, подъёмная машина), армирование ствола, рассечка околоствольного двора…

Место заложения шахтного ствола при проектировании выбирают с учётом горно–геологических факторов и рельефа местности. Направление осей ствола обусловливается в основном элементами залегания полезного ископаемого.

Критерием необходимой  точности разбивки центра шахтного ствола может служить точность графического проектирования, которая зависит  от масштаба топографического плана. Расхождение в положении центра ствола шахты на местности при двукратном определении не должно превышать 0,5 м.

Угловая погрешность  разбивки главной оси ствола не должна превышать ±3’, вторая ось ствола должна быть разбита перпендикулярно  к первой оси с погрешностью, не превышающей ±45”. Эти погрешности даны относительно существующих пунктов геодезической основы, с которых производилось определение координат центра и дирекционного угла оси ствола.

Указанные выше погрешности  могут быть допущены только в том  случае, если ствол шахты закладывается на незастроенном участке со спокойном рельефом и при отсутствии подземных горных выработок и технологического комплекса на поверхности.

Для ствола, располагаемого над горными выработками (Рис 3) или связанного общим технологическим комплексом и околоствольными дворами с существующим или ранее вынесенным стволом, средняя погрешность перенесения в натуру центра ствола не должна превышать  ±0,1 м, а угловая погрешность разбивки первой оси ±1’30”.