Похибки кутових вимірювань у підземних маркшейдерських опорних мережах

В.О. Назаренко; Г.В. Бруй; А.О. Криворучко; В.Г. Левицький

doi:10.26642/ten-2024-1(93)-406-414

Автор(и)

В.О. Назаренко Технічний університет "МЕТІНВЕСТ ПОЛІТЕХНІКА", Україна https://orcid.org/0000-0002-7704-9270
Г.В. Бруй Технічний університет "МЕТІНВЕСТ ПОЛІТЕХНІКА", Україна https://orcid.org/0000-0001-9527-8889
А.О. Криворучко Державний Університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0003-3332-2631
В.Г. Левицький Державний Університет «Житомирська політехніка», Україна http://orcid.org/0000-0002-3892-5848

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2024-1(93)-406-414

Ключові слова:

підземні маркшейдерські полігонометричні ходи, точність вимірювання горизонтальних кутів, кількість прийомів

Анотація

Маркшейдерські опорні мережі є головною геометричною основою всіх підземних зйомок і складаються з полігонометричних ходів, що прокладаються, як правило, капітальними та основними гірничими виробками.

Під час прокладання полігонів по виробках вимірюють горизонтальні кути між кожними двома суміжними сторонами ходу, кути нахилу і довжини сторін ходу. Кожне вимірювання виконується з якоюсь похибкою, що в підсумку призводить до помилок визначення координат пунктів полігонів. Особливості підземних полігонометричних ходів зумовлені їхньою вимушеною конфігурацією, яку визначають гірничі виробки, наявністю вимушено коротких сторін і обмеженим числом вихідних пунктів, сприяють швидкому накопиченню помилок у ходах у міру віддалення від вихідних пунктів.

Точність вимірювань у полігонометричних ходах, що прокладаються під час побудови підземних опорних мереж, характеризується загальними нормативними показниками: середня квадратична похибка вимірювання горизонтальних кутів – 20", вертикальних кутів – 30".

Згідно з вимогами чинних нормативних інструкцій вимірювання кутів у підземних полігонометричних ходах має проводитися теодолітами типу Т15 або теодолітами з точністю відлікового пристосування не менше 15". Остання вимога стосується теодолітів типу Т30.

У полігонометричних ходах, що прокладаються виробками з кутом нахилу менше 30°, кути вимірюють одним повторенням або прийомом.

Вимірювання кутів у виробках із кутом нахилу понад 30° рекомендується виконувати способом прийомів (не менше ніж два), дотримуючись такого правила: перед кожним прийомом встановлюють вертикальну вісь обертання теодоліта у прямовисне положення і повторно центрують прилад.

Якщо виходити тільки з інструментальної складової загальної похибки вимірювання кута для забезпечення середньої квадратичної похибки вимірювання горизонтального кута ±20" теодолітом типу Т15 необхідно виконати вимірювання кута одним повним прийомом, а теодолітом Т30 – трьома прийомами.

Інструментальна похибка вимірювання кута зумовлена помилками візування, відлічування, ексцентриситету лімба й алідади, рену, неправильної геометрії горизонтального кола, невертикальністю осі обертання теодоліта.

Виконані в роботі дослідження похибок вимірювання горизонтальних кутів у підземних маркшейдерських полігонометричних ходах дозволили зробити такі висновки:

– рекомендації діючої інструкції з використання теодолітів з точністю відліковування 15" не забезпечує необхідну точність вимірювань горизонтального кута;

– у разі використання теодолітів типу Т15 для вимірювання кута зі сторонами до 20 м варто застосовувати винятково автоматичне центрування теодоліта і сигналів.

У науковій роботі наводяться графіки для визначення способів центрування та кількості прийомів вимірювання горизонтальних кутів у підземних маркшейдерських полігонометричних ходах.

Посилання

Ministerstvo rozvytku ekonomiky, torhivli ta silskoho hospodarstva Ukrainy (2021), Pravyla vykonannia marksheiderskykh robit pid chas rozrobky rodovyshch rudnykh ta nerudnykh korysnykh kopalyn, 260 р.

Marksheiderski roboty na vuhilnykh shakhtakh i rozrizakh. Instruktsiia (2001), Vyd. ofits., TOV «ALAN», Donetsk, 264 р.

Sydorenko, V.D., Fedorenko, P.Y., Sholokh, M.V. and Peremetchyk, A.V. (2008), Heodeziia i marksheideriia, navch. posib. dlia vyshiv, u 2 t., Vydav. tsentr KTU, Kryvyi Rih, Vol. 1, 580 р.

Antypenko, H.O., Havriuk, H.F., Nazarenko, V.O. et al. (2021), Marksheiderski roboty pry budivnytstvi shakht ta pidzemnykh sporud, navch. posibnyk, Derzhavnyi universytet «Zhytomyrska politekhnika», Zhytomyr, 148 р.

Klevan, O.M., Kotenko, V.V. and Kovalevych, L.A. (2011), «Doslidzhennia ta analiz tochnosti metodiv marksheiderskykh ziomok pry skladanni pasportiv burovybukhovykh robit na rodovyshchakh nerudnoi budivelnoi syrovyny», Visnyk ZhDTU, No. 2 (57), рр. 133–136.

Nazarenko, V.O., Pinkovska, T.V. and Ponomarenko, D.V. (2017), «Sproshchenyi sposib peredrozrakhunku pokhybky polozhennia viddalenoho punktu polihonometrychnoho khodu lamanoi formy», Heotekhnichna mekhanika, mizhvid. zb. nauk. prats, YHTM NANU, Dnipro, Issue 136, pp. 166–172.

Antypenko, H.O., Havriuk, H.F., Kotenko, V.V. and Nazarenko, V.O. (2010), Marksheiderska sprava, pidruchnyk, Natsionalnyi hirnychyi universytet, D., 152 p.

Bakka, M.T. and Kyrychenko, M.T., Osnovy marksheiderskoi spravy, navchalnyi posibnyk, ZhDTU, Zhytomyr, 124 p.

Walker, J. and Awange, J. (2020), Surveying for Civil and Mine Engineers. Acquire the Skills in Weeks, Springer, 411 p., doi: 10.1007/978-3-030-45803-4.

Young, L.E. (2018), A Study of Mine Surveying Methods and Their Applications to Mining Engineering, Forgotten Books, 60 p.

Список використаної літератури:

Правила виконання маркшейдерських робіт під час розробки родовищ рудних та нерудних корисних копалин / Міністерство розвитку економіки, торгівлі та сільського господарства України. – 2021. – 260 с.

Маркшейдерські роботи на вугільних шахтах і розрізах. Інструкція. – Вид. офіц. – Донецьк : ТОВ «АЛАН», 2001. – 264 с.

Геодезія і маркшейдерія : навч. посіб. для вишів : у 2 т. / В.Д. Сидоренко, П.Й. Федоренко, М.В. Шолох, А.В. Переметчик. – Кривий Ріг : Видав. центр КТУ, 2008. – Т. 1. – 580 с.

Маркшейдерські роботи при будівництві шахт та підземних споруд : навч. посібник / Г.О. Антипенко, Г.Ф. Гаврюк, В.О. Назаренко та ін. – Житомир : Державний університет «Житомирська політехніка», 2021. – 148 с.

Клеван О.М. Дослідження та аналіз точності методів маркшейдерських зйомок при складанні паспортів буровибухових робіт на родовищах нерудної будівельної сировини / О.М. Клеван, В.В. Котенко, Л.А. Ковалевич // Вісник ЖДТУ. – 2011. – № 2 (57). – С. 133–136.

Назаренко В.О. Спрощений спосіб передрозрахунку похибки положення віддаленого пункту полігонометричного ходу ламаної форми / В.О. Назаренко, Т.В. Піньковська, Д.В. Пономаренко // Геотехнічна механіка : міжвід. зб. наук. праць. – Дніпро : ІГТМ НАНУ, 2017. – Вип. 136. – С. 166–172.

Маркшейдерська справа : підручник / Г.О. Антипенко, Г.Ф. Гаврюк, В.В. Котенко, В.О. Назаренко. – Д. : Національний гірничий університет, 2010. – 152 с.

Бакка М.Т. Основи маркшейдерської справи : навчальний посібник / М.Т. Бакка, М.Т. Кириченко. – Житомир : ЖДТУ. – 124 с.

Walker J. Surveying for Civil and Mine Engineers. Acquire the Skills in Weeks / J.Walker, J.Awange. – Springer, 2020. – 411 p. DOI: 10.1007/978-3-030-45803-4.

Young L.E. A Study of Mine Surveying Methods and Their Applications to Mining Engineering / L.E. Young. – Forgotten Books, 2018. – 60 p.