Маркшейдерские работы по обслуживанию эксплуатационного участка угольной шахты и снижение себестоимости угля

Расчет амортизационных отчислений ведется с учетом полной первоначальной стоимости применяемого оборудования (основных фондов) и норм амортизации на полное восстановление.

Расчет ведется по следующей формуле:

руб. (1.50)

где - полная первоначальная стоимость каждого вида оборудования, руб.; - годовая норма амортизации на данный вид оборудование, %;

12 - двенадцать месяцев в году.

Исходные и расчетные данные заносим в таблицу 1.11

Таблица 1.11 - Расчет амортизационных отчислений

Наименование оборудования	Полная первонача льная стоимость оборудования	Годовая норма амортизации,%	Амортизационные отчисления
			Месяц
Эл. Сверло	16000	25	333,33
БГА	393800	25	8204,17
Лебедка МК-7	97620	25	2033,75
Конвейер	388260	20	6471
Итого	895680		17042,25

Себестоимость 1т угля по элементу « Амортизация » составит:

руб. (1.51)

где - месячная сумма амортизации, руб.;

- месячный объем работ, т.

1.5.11.5 Расчет себестоимости 1т (1м выработки) по участку (по элементам затрат)

Себестоимость 1т угля по участку составит:

руб. (1.52)

где - себестоимость 1т угля по элементу « Оплата по труду», руб.;

- себестоимость 1т по элементу « Социальные нужды », руб.;

- себестоимость 1т угля по элементу «Материальные затраты»;

- себестоимость 1т угля по элементу « Амортизация », руб.

1.5.12 Расчет структуры себестоимости

Исходные и расчетные данные заносим в таблицу 1.12

Таблица 1.12 - Расчет структуры себестоимости

Наименование элементов себестоимости	Общи затраты, руб.	Себестоимость 1т ( 1м ), руб.	Структура себестоимости
Оплата по труду	991717,3	75,13	33,54
Социальные нужды	342142,46	25,92	11,57
Материальные затраты	1606063,37	121,67	54,31
Амортизация	17042,25	1,29	0,58
Итого:	2956965,38	224,01	100,00

Для определения структуры себестоимости необходимо общую себестоимость (итого) принять за 100%, а каждый элемент за «Х» и из пропорции определить процент по следующей формуле:

%. (1.53)

где - себестоимость по каждому элементу, руб.;

- общая себестоимость, руб.

1.5.13 Расчет показателей использования основных фондов

Фондоотдача - показывает, сколько продукции в натуральном или денежном выражении приходится на рубль основных фондов или на 1000 рублей:

,т/руб. (1.54)

где - месячный объем продукции, т;

- полная первоначальная стоимость ,руб.

1.5.13.2 Фондоемкость

Фондоемкость - показывает, сколько рублей основных фондов приходится на выпуск единицы ( обратный показатель фондоотдачи).

,р/т. (1,55)

1.5.13.3 Фондовооруженность

Фондовооруженность - показывает, сколько рублей основных фондов приходится на одного человека.

р/чел. (1.56)

где - полная первоначальная стоимость основных фондов, руб.;

- списочная численность (рабочих-сдельщиков и повременщиков),ч.

1.5.13.4 Электровооруженность

Электровооруженность - показывает, сколько электроэнергии приходится на одного человека и рассчитывается по формуле:

кВт.ч. (1.57)

где W - количество израсходованной электроэнергии, кВт.ч.

1.5.14 Расчет условно годовой экономии

Расчет условно-годовой экономии за счет снижения себестоимости определяется как разность между фактической себестоимостью единицы продукции по участку и расчетной (проектной) себестоимостью единицы продукции умноженной на годовой выпуск продукции.

руб. (1.58)

где - фактическая себестоимость единицы продукции, руб.;

- себестоимость по проекту, руб.;

- объем работ годовой, т.

Таблица 1.13 - Технико - экономических показатели

Наименование показателя	Величина
1. Месячная добыча,т	13200
2. Число рабочих дней в месяц	30
3. Списочная численность комплексной бригады, чел	12
4. Производительность труда на выход 1 рабочего бригады, т/мес.	55
5. Производительность труда рабочего за месяц, т/мес.	1100
6. Трудоемкость работ, человеко-смен/ 1000 т	2,80
7. Себестоимость 1т-всего, руб.	224,01
В том числе по элементам :
7.1 Оплата по труду	75,13
7.2 Начисление	25,92
7.3 Материальные затраты	121,67
7.4 Амортизация	1,29
8. Фондоотдача, т/руб.	0,014
9. Фондоемкость, руб.	67,85
10. Фондовооруженность, руб.	19057,02
11. Электровооруженность, кВт ч	2465,61
12. Условно- годовая экономия от снижения себестоимости ,руб.	8868816

Заключение

Поставленные задачи курсового проекта о применении современной организации труда, с таким расчётом, чтобы снизить себестоимость одной тонны добываемого угля и получить экономический эффект. Таким образом, в данном курсовом проекте рассмотрены следующие вопросы:

- расчет объёмов работ в очистном забое;

- расчет организации производства и труда;

- расчет производительности работающих, на выход, и за себестоимость;

- расчет себестоимости одной тонны угля.

Целью курсового проекта являлось определение организации работ в очистном забое, расчет технико-экономических показателей и условно- годовой экономии от снижения себестоимости одной тонны угля. Себестоимость одной тонны угля составляет 224,01 рублей. Снижение себестоимости может производится за счёт чёткой организации труда, экономии материалов, а увеличивается из-за производительности труда рабочих. Поэтому себестоимость при «ЩО» намного меньше, чем при других системах разработок . При этой системе объём добычи угля за месяц равен 13200 тонн, а фонд заработной платы по участку составляет 991717,3рублей. При системе разработки «ЩО» условно- годовая экономия от снижения себестоимости равна 8868816 рублей. Результаты расчётов сведены в таблицу 1.13

маркшейдер комплекс обслуживание уголь шахта

2. Специальная часть

2.1 Маркшейдерские работы по обслуживанию эксплуатационного участка

2.1.1 Обязанности и права участкового маркшейдера

Обязанности и права участкового маркшейдера закреплены в «Должностной инструкции участкового маркшейдера шахты».

1 Общие положения

1.1 Участковый маркшейдер назначается и освобождается от должности генеральным директором шахты по представлению главного маркшейдера шахты. На период временного отсутствия замещается другим маркшейдером.

1.2 Участковым маркшейдером назначается лицо, имеющее специальное высшее или среднее образование по специальности «Маркшейдерское дело».

1.3 Участковый маркшейдер непосредственно подчинен главному маркшейдеру шахты.

1.4 Участковый маркшейдер выполняет все виды маркшейдерских работ в соответствии с требованиями ПБ и Инструкции по производству маркшейдерских работ.

1.5 Осуществляет съемки горных выработок и земной поверхности.

1.6 Составляет и периодически пополняет основную маркшейдерскую и обменно-графическую документацию.

1.7 Участвует в разработке перспективных годовых и квартальных планов развития горных работ, а также в разработке мероприятий по ведению горных работ вблизи и в пределах опасных зон.

1.8 Разрабатывает меры по охране зданий, сооружений и других объектов от вредного влияния горных выработок, производит построение границ безопасного ведения горных работ, барьерных и предохранительных целиков под указанными объектами, перенесение в натуру границ безопасного ведения горных выработок, после их утверждения.

1.9 Задает направления горным выработкам.

1.10 Проверяет соотношение геометрических элементов шахтного подъема и выполняет профилирование стенок и проводников вертикальных стволов.

1.11 Производит ежемесячные контрольные замеры выполненных объемов работ по прохождению и восстановлению подготовительных выработок, подвиганию очистных забоев и добычи угля, а также остатков угля на складах, недельные и декадные замеры горных работ, совместно с геологической службой контролирует полноту выемки запасов угля, определяет состояние и движение запасов и фактических потерь угля в недрах.

1.12 Участвует в работе комиссии по приемке и браковке горных работ.

2 Должностные обязанности

2.1 Выполнять все виды маркшейдерских работ на закрепленном за ним участке в соответствии с требованиями ПБ и Инструкции по производству маркшейдерских работ.

2.2 Создавать опорную сеть для съемки горных выработок, и производить съемку и замеры горных выработок.

2.3 Производить нивелировку горных выработок с составлением профилей, составлять и пополнять маркшейдерскую графическую документацию.

2.4 Переносить в натуру проекты горных выработок, сооружений, трасс и других коммуникаций.

2.5 Определять по результатам съемки и замеров объемы выработанного пространства, объемы закладки и вести учет погашения пустот и подготовительных горных выработок.

2.6 Осуществлять наблюдение за правильным ведением горных работ в соответствии с проектом, задавать направления горным выработкам и контролировать при их прохождении соблюдение проектных направлений, габаритов и профилей.

2.7 Вести наблюдение за выполнением мероприятий по обеспечению работ вблизи не действующих (старых) выработок и других опасных зон.

2.8 Производить по участкам подсчет запасов и учет эксплутационных потерь.

2.9 Участвовать в составлении календарных планов развития горных работ по участкам и контролировать их выполнение.

2.10 Принимать участие в проведении общешахтных маркшейдерских работ по поручению главного маркшейдера.

2.11 Вести специальную книгу маркшейдерских указаний, в которой фиксировать все нарушения в ведении горных работ и давать предложения по их устранению.

2.12 При посещении забоев в случае нарушения технологии выемки пласта, присечки боковых пород производить запись в путевую горного мастера и в рапорт на оплату выполняемых работ.

3 Права участкового маркшейдера

3.1 Приостановить беспроектные и неплановые горные выработки, которые проходятся с нарушением проектных направлений, сечений и профиля, с последующим сообщением главному маркшейдеру.

3.2 Приостановить горные работы при их ведении в пределах опасных зон без утвержденного проекта, с последующим сообщением главному маркшейдеру.

2.1.2 Штат специалистов маркшейдерской службы предприятия

Для выполнения маркшейдерских работ предприятие по добыче полезного ископаемого обязано иметь в своем составе маркшейдерскую службу, деятельность которой регламентируется Положением о маркшейдерской службе, утвержденное территориальными органами Госгортехнадзор России. На руководителя предприятия возлагается ответственность за укомплектование маркшейдерской службы необходимым штатом инженерно-технических работников и рабочих, автотранспортом, инструментами приборами и материалами.

Число участковых маркшейдеров шахты рассчитывается по формуле:

(2.1)

где L - плановый годовой объем проведения подготовительных выработок хозяйственным способом, км;

l - среднегодовая протяженность поддерживаемых выработок, км;

n - среднедействующее число очистных забоев по плану.

Вычисленное значение N умножаем на коэффициент К_ш зависящий от горно-геологических условий. Шахта относится к II группе с коэффициентом К_ш = 1,4. Для обслуживания участка карьероуправление (УКУ) необходимо 0,4 участкового маркшейдера. Для наблюдения за сдвижением горных пород и земной поверхности, за деформациями подрабатываемых зданий и сооружений, для обслуживания участков рекультивируемых земель добавляется два участковых маркшейдера.

2.1.3 Наличие качественного оборудования и принадлежностей

Для измерения горизонтальных углов в ходах полигонометрии используется теодолит Theo 010, для проложения теодолитных ходов применяется теодолит 2Т30. Для линейных измерений используются компарированные рулетки длиной 20,30,50 метров.

Для геометрического нивелирования используются нивелиры Н-10.

2.1.4 Состояние маркшейдерской документации

В соответствии с Законом РФ «О недрах» (статья 22) пользователь недр обязан обеспечивать ведение маркшейдерской документации в процессе всех видов пользования недрами и ее сохранность.

Журналы измерений и вычислительная документация ведутся по всем видам маркшейдерских работ, выполняемых на горном предприятии. При этом используются журналы типовых форм, соответствующих виду выполняемой работы. Записи в журналах должны быть четкие. Ошибочные результаты зачеркивают, а повторные записывают в новых строках.

В журналах вычислений делаются ссылки на журналы (документы), из которых взяты исходные данные, и результаты измерений. Вычислительная документация подписывается исполнителем работ и проверяется главным маркшейдером предприятия, о чем делается соответствующая запись.

Маркшейдерская графическая документация, которая обязательно должна вестись на горном предприятии, включает:

-чертежи, отражающие рельеф и ситуацию земной поверхности (к этой группе относятся план земной поверхности территории производственно-хозяйственной деятельности горного предприятия в масштабе от 1:1000 до 1:10000, план застроенной части земной поверхности в масштабе от 1:1000 до 1:2000, план промышленной площадки в масштабе от 1:500 до 1:000, планы породных отвалов и гидроотвалов в масштабе от 1:1000 до 1:5000 и пр.);

-чертежи, отражающие обеспеченность горного предприятия пунктами маркшейдерских опорной геодезической и съемочными сетей (планы расположения пунктов маркшейдерской сети и пунктов разбивочной сети, абрисы и схемы конструкции реперов);

-чертежи отводов горного предприятия;

-чертежи горных выработок, отражающие, вскрытие, подготовку и разработку месторождения.

Чертежи, входящие в состав маркшейдерской документации, делятся на исходные и производные.

К исходным относятся планы земной поверхности и чертежи горных выработок, которые по точности и полноте отображения объектов съемки соответствуют требованиям Инструкции по производству маркшейдерских работ. Для составления исходной документации, как правило, используют результаты съемки.

К производным чертежам относятся копии и репродукции с исходных чертежей, дополненные при необходимости специальным содержанием и предназначенные для решения текущих задач предприятия, организации. Перечень производных чертежей и требования к их изготовлению устанавливаются отраслевыми инструкциями.

Исходная маркшейдерская документация выполняется в соответствии с ГОСТами.

Исходные чертежи открытых и подземных горных выработок пополняют не реже одного раза в месяц.

Для решения различных производственно-технических вопросов, связанных с деятельностью горного предприятия, используется так называемая обменная горная графическая документация, которая составляется на предприятии.

Эта документация отражает схему вскрытия месторождения, применяемые системы разработки, динамику технологических процессов горного производства, плановое развитие горных работ, структуру, форму и элементы залегания полезного ископаемого, а также содержит различную горнотехническую и геологическую документацию.

В соответствии с указаниями по составлению чертежей обменной горной графической документации, составленными с Госгортехнадзором России 8 декабря 1992 г. и утвержденными Департаментом угольной промышленности Минтопэнерго России, в комплект обменных планов по действующим, строящимся и реконструируемым шахтам включены:

-планы промышленной площадки в масштабе 1:500, 1:1000;

-вертикальная схема вскрытия шахтного поля в масштабе 1:1000, 1:2000, 1:5000;

-план или проекция на вертикальную плоскость горных выработок по каждому пласту (слою) в масштабе 1:1000, 1:2000, 1:5000;

-план горных выработок по основным горизонтам (при разработке свиты пластов крутого падения) в масштабе 1:2000, 1:5000;

-планы околоствольных горных выработок, приемно-отправительных площадок главных уклонов и бремсбергов в масштабе 1:200, 1:500, 1:1000;

-вертикальный разрез шахтного ствола (находящегося в проходке, углубке, расширении) с геологической колонкой в масштабе 1:200, 1:500;

-план поверхности шахтного поля в пределах горного отвода в масштабе 1:5000;

-совмещенный план горных выработок в масштабе 1:1000, 1:2000.

Чертежи обменных планов составляют и пополняют маркшейдерская и геологическая службы горного предприятия.

Геологические нарушения и пояснительные разрезы к ним, структурные разрезы по пластам и вмещающим породам, участки плывунных и обводненных пород, карстовых пустот, гипсометрия почвы пласта, углы падения и мощности пластов, разведочные, водопонижающие и гидронаблюдательные скважины и другая геологическая информация на чертежах обменных планов изображается геологической службой горного предприятия.

Ответственность за полноту, достоверность, качество обменных планов и своевременность предоставления несут технический руководитель, главный маркшейдер и главный геолог шахты и соответствующие службы шахты и объединения

2.1.5 Ориентирование рабочего горизонта, результаты ориентировки

Ориентирование рабочего горизонта осуществлялось в два этапа.

1 этап. Ориентирование геометрическим способом через вертикальный ствол: ствол клетьевой и скиповой ствол.

2 этап. После проведения соединительных выработок между этими стволами была выполнена ориентировка через два вертикальных ствола. Для контроля ориентирование отдельных сторон на рабочем горизонте выполнялось гироскопическим способом. Расхождение между дирекционными углами сторон из двух ориентировок не превысила - 3ґ, установленного допуска.

2.1.6 Передача высотной отметки на рабочий горизонт, результаты передачи

Высотные отметки передаются на рабочий горизонт в горные выработки на пункты подземной опорной маркшейдерской сети, передача выполняется независимо дважды через вертикальные, наклонные, горизонтальные выработки.

Передачу высот через вертикальные горные выработки рекомендуется выполнять глубиномером, светодальномером или другими приборами и методами, в том числе по головному подъемному канату, обеспечивающими необходимую точность.

Передача высот выполняется в соответствии с требованиями руководства эксплуатации приборов.

Температура воздуха при передаче высот измеряется в начале и в конце работы на земной поверхности и на рабочем горизонте околоствольного двора.

Отчеты по нивелирным рейкам, груз-рейке и контрольной рейке фиксируются до миллиметров. Расхождение между двумя результатами или двумя превышениями допускается не более 4 мм; за конечный результат принимается среднее арифметическое.

Допустимое расхождение между двумя независимыми передачами высот по вертикальным выработкам определяется по формуле:

(2.2)

где Н - глубина шахтного ствола, м.

2.1.7 Подземная маркшейдерская опорная сеть рабочего гори зонта

Маркшейдерские сети в подземных горных выработках по их назначению и точности определения положения пунктов (закрепленных точек) классифицируют на подземные маркшейдерские опорные сети, съемочные сети.

Подземные маркшейдерские опорные сети являются главной геометрической основой для выполнения съемок горных выработок и решения горно-геометрических задач, связанных с обеспечением правильной и безопасной разработки месторождения полезного ископаемого.

Подземные маркшейдерские опорные сети прокладывают по капитальным горным выработкам. Исходными служат пункты, закрепленные в околоствольных выработках вблизи вскрывающих выработок, координаты которых определены в результате соединительных съемок относительно исходных пунктов на земной поверхности.

Подземные опорные сети состоят из полигонометрических ходов, ходов геометрического и тригонометрического нивелирования, прокладываемых по главным подготовительным выработкам

Полигоны с длиной более 2 км разделяют на секции, в каждой секции число углов не должно превышать 20. Для контроля одна из сторон в каждой секции должна быть ориентирована в пространстве гироскопическим методом.

Средняя квадратическая погрешность (СКП) наиболее удаленных пунктов опорной сети относительно исходных пунктов не должна превышать 0,8 мм в масштабе плана.

Точность измерений в полигонометрических ходах характеризуется следующими показателями:

-средняя квадратическая погрешность измерения горизонтальных углов 20^//;

-средняя квадратическая погрешность измерения вертикальных углов 30^//;

-средняя квадратическая погрешность гироскопического ориентирования не более 1^/.

Расхождение между двумя измерениями длины линии светодальномерами должно быть не более 10 мм, стальными рулетками - 1:3000 длины стороны. [ ].

2.1.7.2 Развитие плановой опорной сети и способы контроля

Развитие плановой опорной сети для обеспечения маркшейдерских съемок на участке заключено в проложении полигонометрических ходов от ствола по выработкам околоствольного двора, основным подготовительным выработкам.

По мере подвигания горных выработок, подземную опорную сеть периодически пополняют. Пункты полигонометрических ходов не должны отставать от забоев выработок больше чем на 500 м в масштабе 1:2000, и на 300 м в масштабе 1:1000.

Пополнение сети допускаются не более 3 раз, при этом общая протяженность пополнительных участков сети не должна превышать 1,5 км.

При ведении горных работ вблизи утвержденных опасных зон, и затопленных выработок, удаление пунктов полигонометрических ходов от забоев подготовительных выработок не должно превышать 30 метров, а при проходки выработок 50 метров к указанным границам, и 150 метров при проведении выработок вдоль границы зоны.

По мере развития горных работ опорные сети при необходимости реконструируют.

После реконструкции опорной сети изменение в положении пунктов полигонометрии, наиболее удаленные от точек центрирования не должно превышать 1,2 мм на плане, а при разработке свиты крутых пластов 1,5 мм. В случае превышения указанных допусков, ранее выполненные съемки в пределах действующих горных выработок подлежат перевычислению.

2.1.7.3 Закрепление пунктов

Вершины углов полигонов в горных выработках закрепляются в зависимости от их положения и назначения. При выборе мест закрепления пунктов теодолитной съемки руководствуются следующими общими требованиями:

– взаимная видимость смежных пунктов;

– наибольшее расстояние между смежными пунктами;

– длительная сохранность пунктов;

– удобные и безопасные условия для измерений.

Постоянными знаками закрепляются пункты, входящие в опорные сети, называемые постоянными. Они устанавливаются в местах, обеспечивающих полную их сохранность. Этому требованию, как правило, удовлетворяют капитальные горные выработки, пройденные в коренных породах. Следует избегать установки постоянных пунктов в тех выработках, которые в данный момент находятся или в ближайшее время будут находиться в зонах опорного давления. Закладываются они в околоствольном дворе, в главных откаточных штреках и в других горных выработках длительного срока службы группами по 3 - 4 пункта в смежных вершинах полигона, что обеспечивает возможность контроля их стабильности путем повторного измерения угла. Группы постоянных пунктов закладываются через 300 - 500 м друг от друга, расстояние между смежными пунктами должно быть не менее 50 м. В случае неустойчивых пород, группы постоянных пунктов закладываются по мере возможности.

Постоянные пункты закрепляются в почве или кровле выработки в зависимости от состояния пород. Конструкция пунктов может быть различной. При закреплении постоянного пункта в почве выработки, что следует делать только при неустойчивой кровле, над пунктом в верхняке крепи забивают временный знак. Последний служит лишь для обеспечения отыскивания постоянного пункта, но не для центрирования под ним теодолита или сигнала.

В ряде случаев постоянные пункты закладываются в стенки или боках выработок и называются боковыми постоянными пунктами. Конструкция их центров может быть разной.

При закладке постоянного пункта составляется эскиз его местонахождения и способа закрепления, который воспроизводится в журнале вычислений координат полигонов.

Временными знаками закрепляются все пункты подземных теодолитных полигонов (ходов), кроме тех, которые избраны для закрепления постоянными. Конструкция знаков временных маркшейдерских пунктов в выработках может быть весьма разнообразной: без крепи, в верхняках деревянной крепи, в деревянных пробках, в выработках с металлической или штанговой крепью.

Напротив каждого постоянного или временного знака на стойках крепи устанавливаются марки с обозначением порядкового номера пункта. В горных выработках, закрепленных бетоном, металлом или пройденных без крепления, номер пункта надписывается на стенке выработки масляной краской. Порядок нумерации для каждой шахты устанавливает главный маркшейдер; повторение номеров на одной и той же выработке недопустимо.

По своей конструкции ходы полигонометрии делятся на: замкнутые, разомкнутые, висячие.

Висячие ходы полигонометрии, которые ориентируются только на 1 пункт с «твердыми» координатами или на 1 «твердый» дирекционный угол, как показано на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 - Схема висячего хода

Схема замкнутого хода показана на рисунке 2.2

Рисунок 2.2 - Схема замкнутого хода

Схема разомкнутого хода показана на рисунке 2.3

Рисунок 2.3 - Схема разомкнутого хода

Несвободные ходы полигонометрии - это разомкнутые ходы с полным контролем в дирекционных углах и координатах, как показано на рисунке 2.4

Рисунок 2.4 - Схема несвободного хода полигонометрии

Типы центров показаны на рисунке 2.5



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 в_к и в_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 б - 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 д - угол наклона стороны, г.

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

(2.9)

где Д_Н, Ду - 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 ?в_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 ґ- дирекционный угол конечной стороны хода первого хода, г.м.с;

ґґ- 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;

+в - если в_лев;

- в - если в_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:

 (2.21)

где S - горизонтальное проложение стороны хода, м.

Вычисление абсолютной линейной невязки по осям вычисляется по формулам:

– для замкнутого хода:

(2.22)

- для разомкнутого хода:

(2.23)

где х_н, у_н - координаты начального пункта хода, м;

х_к, у_к - координаты конечного пункта хода, м.

– для висячего хода:

(2.24)

где х_к, у_к - координаты конечного пункта первого хода, м;

х_к, у_к - координаты конечного пункта второго хода, м.

Вычисление общей абсолютной невязки в ходе:

 (2.25)

Относительную линейную невязку хода получают по формуле:

(2.26)

где Р - периметр хода, м.

Допустимая линейная невязка для замкнутого хода подземной полигонометрии составляет:

(2.27)

Если относительная линейная невязка меньше или равна допустимой линейной невязке, то длины в ходе измерены с достаточной точностью. Если условие выполняется, то абсолютные невязки по осям распределяют пропорционально длинам сторон со знаком противоположным знаку невязки.

Поправки по осям вычисляют по формулам:

(2.28)

Контроль определения поправок:

(2.29)

Вычисление исправленных приращений координат:

 (2.30)

Контроль:

– замкнутый полигон

(2.31)

– разомкнутый полигон:

(2.32)

Координаты вершин хода вычисляются по формулам:

(2.33)

Контроль вычисления координат:

– замкнутый полигон - координаты исходного пункта заданные и вычисленные равны;

– разомкнутый полигон - координаты конечного пункта заданные и вычисленные равны;

– висячий полигон - координаты конечного пункта первого и второго ходов равны.

Вычисление приращений и координат выполняют с точностью до миллиметров.

Уравнивание полигонометрических ходов выполняют раздельно, т.е. сначала уравнивают угловые измерения, затем приращения координат.

Уравнивание проложенных дважды висячих ходов заключается в определении средних значений дирекционных углов общих сторон и координат общих пунктов (участки хода между общими пунктами уравнивают как отдельные ходы).

В журнале вычисления должны быть указаны: название горной выработки, дата выполнения съемки, номер и страницы журнала, в котором велись записи по съемке; журнал должен быть снабжен схемой или абрисом снимаемых горных выработок. [ ], [ ], [ ].

Пример расчетов приведен в таблице 2.1

2.1.7.6 Высотная опорная сеть

Подземные маркшейдерские высотные опорные сети состоят из ходов геометрического и тригонометрического нивелирования, прокладываемых по главным и подготовительным выработкам.

Геометрическое нивелирование выполняется по выработкам с углом наклона до 5⁰. Тригонометрическое нивелирование - по наклонным выработкам, допускается производить одновременно с проложением полигонометрического хода.

До начала нивелирования проверяется устойчивость реперов, используемых в качестве исходных. Допустимая разность между контрольным превышением и ранее определенным между исходными реперами - не более 15 мм при определении превышений техническим нивелированием.

При определении высот тригонометрическим нивелированием, вертикальные углы измеряют теодолитами со средней квадратической погрешностью измерения вертикального угла не более 25^// в прямом и обратном направлениях. Расхождение значения место нуля допускается не более 1^/30^//.

Стороны хода измеряются в соответствии с требованиями для линейных измерений в подземных полигонометрических ходах. Высота инструмента и сигналов измеряются рулеткой дважды, отчеты берут с точностью до миллиметров.

Разность превышений для одной и той же линии допускается не более 0,0004.

Для ходов тригонометрического нивелирования допустимая невязка рассчитывается по формуле:

(2.34)

где L - длина нивелирного хода, км.

При техническом нивелировании прокладываются замкнутые ходы или висячие в прямом и обратном направлениях. Расстояние между нивелиром и рейками допускается не более 100 м. отчеты по рейкам берутся до миллиметров; расхождение в превышениях на станции, определенных по черной и красной сторонам реек или при двух горизонтах инструмента допускается не более 10 мм.

Допустимая невязка технического нивелирования рассчитывается по формуле:

(2.35)

Уравнивание замкнутых нивелирных ходов выполняется путем распределения поправок в превышениях, взятых с обратным знаком невязки, пропорционально числу станций или длинам сторон хода. За окончательное значение высоты пункта, определенного из ходов разной длины, применяется весовое среднее, считая веса обратно пропорциональными длине ходов или числу штативов в ходе.

В условиях ООО «Шахта «Киселевская» для проложения ходов геометрического нивелирования по главным и подготовительным выработкам используются нивелиры 3Н-3КЛ и рейки РН3. [ ].

2.1.8 Съемочные сети

Съемочные сети опираются на пункты подземной полигонометрии. Съемочные сети представляют собой замкнутые, разомкнутые и висячие ходы. Съемочные сети прокладываются по подготовительным, нарезным и очистным выработкам.

Положение пунктов съемочных сетей определяется в результате пополнительной теодолитной съемки по мере подвигания выработки или после ее завершения.

Отставание пунктов теодолитного хода от забоя подготовительной выработки допускается не более:

– в выработке проводимой по проводнику - 50 м;

– в выработке по направлению - 100 м.

При проведении выработки у границы опасной зоны, вдоль нее или непосредственно в ней, отставание пунктов не должно превышать 20 м.

Высота пунктов съемочной сети определяется тригонометрическим и геометрическим нивелированием технической точности. [ ].

2.1.8.2 Закрепление пунктов

Пункты съемочной сети закрепляются как временные пункты подземной полигонометрии, как показано на рисунке 2.5

2.1.8.3 Методика угловых и линейных измерений

В съемочных сетях измерения углов выполняется теодолитами технической точности. Центрирование теодолита и сигнала выполняется с помощью шнуровых отвесов. В выработках с углом наклона до 30⁰ углы измеряются одним полным приемом или повторением. Расхождение между контрольным и измеренным углом не должно превышать 1^/30^//. Расхождение в полуприемах не должно превышать 2^/. В выработках с углом наклона более 30⁰ горизонтальные углы измеряют двумя приемами, начальный отсчет во втором приеме меняется приблизительно на 180⁰. расхождение между значениями углов в приемах не должно превышать.

При измерениях длин в съемочных сетях допускается натяжение рулеток без динамометра. Длина линий измеряются дважды. Отсчеты берут до миллиметров. Допустимое расхождение между двумя измерениями сторон не должно превышать ¹/₁₀₀₀ измеряемой длины стороны хода.

В условиях ООО «Шахта «Киселевская» в съемочных сетях измерение углов выполняется теодолитами 2Т30, а измерение длин линий стальной компарированной рулеткой. Измерение горизонтальных углов производится 1 полным повторением и 1 полным приемом.

2.1.8.4 Определение высотных отметок пунктов съемочной сети

Определение высотных отметок пунктов съемочной сети осуществляется с помощью тригонометрического нивелирования.

До начала нивелирования проверяют устойчивость реперов, используемых в качестве исходных. Допустимая разность между контрольными превышениями и ранее определенными превышениями между исходными реперами не более 15 мм.

Тригонометрическое нивелирование выполняют одновременно с проложением теодолитных ходов. Вертикальные углы измеряют одним приемом в прямом и обратном направлениях или в одном направлении с изменением высоты сигнала перед вторым измерением. Схема тригонометрического нивелирования представлена на рисунке 2.6

Рисунок 2.6 - Схема тригонометрического нивелирования

В теодолитных ходах при передаче высот тригонометрическим нивелированием должны соблюдаться следующие требования:

– расхождение значений места нуля в начале и конце хода не более 3^/;

– расхождение между двумя определениями высоты теодолита или сигнала не более 10 мм;

– разность в превышениях одной и той же стороны не более ¹/₁₀₀₀ ее длины.

Допустимая высотная невязка хода вычисляется по формуле:

 (2.36)

Нивелирные ходы уравнивают распределением невязок пропорционально длине сторон хода, отметки округляют до сантиметров. [ ], [ ].

2.1.8.5 Камеральная обработка и уравновешивание съемочных сетей

Камеральная обработка съемочной сети аналогична камеральной обработке сетей подземной полигонометрии. В измеренную длину линии теодолитных ходов вводят поправки за компарирование и температуру в том случае, если они в сумме превышают 1:5000 длины измеряемой линии.

Пример камеральной обработки приведен в таблице 2.2

Относительные линейные невязки не должны превышать в замкнутых теодолитных ходах 1:1500; в разомкнутых и дважды проложенных - 1:1000.

Уравнивание ходов съемочных сетей выполняют раздельным способом в соответствии с Инструкцией по производству маркшейдерских работ. Значения координат можно округлять до сантиметров, дирекционных углов в теодолитных ходах - до 10^//. [ ].

2.1.9 Съемочные работы

Маркшейдерские работы при проведении нарезных и очистных выработок в выемочных участках и очистных блоках называют съемочными работами.

Они являются одной из важнейших задач маркшейдерской службы. Срок службы нарезных и очистных выработок небольшой.

От оперативной и правильной съемки во многом зависит нормальная производственная деятельность горного предприятия, обеспечение безопасного ведения горных работ, полнота выемки полезного ископаемого из недр.

По результатам маркшейдерских работ в нарезных и очистных выработках повсеместно решают такие горнотехнические задачи, как уточнение формы, свойств и условий залегания залежи и вмещающих пород; планирование подготовительных и очистных горных работ; перенесение проектного положения выработок в натуру и задание им направлений; контроль правильности проведения горных выработок и т.п.

Объектами маркшейдерской съемки являются все горные выработки, характерные точки и капитальные сооружения в них, элементы геологического строения месторождения и вмещающих пород, элементы горного давления.

Съемку подробностей производят одновременно с проложением теодолитных ходов.

2.1.9.2 Съемки подготовительных горных выработок

Съемку нарезных выработок выполняют от ближайших пунктов и сторон маркшейдерской съемочной сети путем замеров стальными или тесьмяными рулетками или тахеометрическим способом. Линейные измерения выполняют на уровне среднего сечения выработки с точностью до 1 дм вчерне и до 1 см - в свету.

Все детали съемки отражают на эскизах в специальном журнале или журнале угловых измерений. При контроле соблюдения проектного сечения выработки основные ее размеры измеряют до сантиметров. Для отражения на маркшейдерских планах динамики процесса горного производства во времени съемку ведут систематически в установленные сроки, иногда по декадам, но не реже одного раза в месяц, а также на момент завершения проходки выработки. Измеряют объемы горно-подготовительных и очистных работ, определяют подвигание забоя, его ширину и высоту.

2.1.9.3 Съемка очистных забоев

Съемку очистных забоев или замер выработанного пространства выполняют по состоянию на первое число каждого месяца. В зависимости от вида очистных забоев и горнотехнических условий положение очистных забоев определяют съемкой (теодолитом, угломерной, буссольной) или замерами рулеткой от ближайших пунктов съемочной сети. Наряду со съемкой очистных забоев производят замеры мощности залежи и других элементов.

Съемка очистных забоев обязательно сопровождается эскизными зарисовками. На эскизе отображают степень выработанности смежных боковых участков, замеряют и записывают размеры целиков, отмечают места завалов, прорыва плывунов, очаги возникновения пожаров, внезапных выбросов газов и другие подробности, представляющие интерес с точки зрения техники безопасности; замеряют места, где производится закладка выработанного пространства, а также бутовые штреки, элементы залегания, мощность залежи и ее изменение по простиранию и падению, элементы геологических нарушений. Структуру залежи замеряют в характерных местах и в местах резкого ее изменения. На структурных разрезах залежи изображают все пачки полезного ископаемого, породные прослойки, ложную почву и кровлю, надписывают размеры (мощности) пачек и прослоев, указывают, какие породные прослойки, и пачки полезного ископаемого вынимаются, и какие остаются не вынутыми или отсортировываются у забоя, подчитывают и отмечают общую, полезную и выемочную мощность залежи. Участки потерянного полезного ископаемого по мощности и потери отбитого полезного ископаемого также замеряют.

Рулеточный замер сводится к линейным измерениям по ходу, привязываемому к пунктам маркшейдерской основы. Повороты по ходу делают под прямым углом на глаз, подробности - по методу ординат. Данные рулеточного замера контролируют линейной привязкой точек хода к попутным точкам и предметам, определенным ранее из съемок при помощи угломерной съемки. [ ].

Схема съемки приведена на рисунке 2.7

Рисунок 2.7 - Схема замера горных работ

2.1.10 Маркшейдерские работы при подготовке участка к добыче

Направление горизонтальным и наклонным выработкам задают вдоль осей, по углам поворота и уклонам. Задать направление в горизонтальной плоскости означает вынести и закрепить линию, соответствующую оси или параллельную ей.

Перед спуском в шахту маркшейдер выписывает в полевой журнал значение горизонтального угла на предпоследней точке и длину последней стороны. В журнал выписывается также значение угла направления, которое определяется графическим или аналитическим способом.

Спустившись в шахту, маркшейдер проверяет положение последнего пункта, измерением на предпоследней точке горизонтального угла и расстояния между последними точками, и сравнивают их с выписанными. Расхождения при этом не должны превышать 1^/30^// для угла и ¹/₁₀₀₀ для длины. Если условие выполняется, то последний пункт не изменил свое положение.

Устанавливают теодолит на последней точке, приводят инструмент в рабочее положение. На лимбе горизонтального круга устанавливаем отчет равный 0⁰00^/00^// (вертикальный круг слева), визируют на левое направление, открепляют алидаду и поворачивают верхнюю часть теодолита до тех пор, пока на лимбе горизонтального круга не появится отсчет равный углу направления. Алидаду закрепляют и на ближайшей к забою раме крепи вывешивают отвес, точку С₁. Повторяют действия при вертикальном круге справа и закрепляют точку С₂. Расстояние между точками С₁ и С₂ делят пополам и закрепляют точку С. Для контроля измеряют горизонтальный угол и сравнивают с заданным углом направления. Допустимое расхождение между измеренным и заданным углом направления не должно превышать 2^/.

Если условие выполняется, то направление 1650 - С закрепляют еще не менее чем двумя отвесами по методике «на себя». Расстояние между отвесами принимают: для шнуровых 2 - 3 м, для светящих не менее 10 м. Горнякам сообщается величина скобы (расстояние от отвеса до ближайшего борта выработки). Контроль за соблюдением заданного направления сводится к систематическому промеру фактической скобы и сравнении ее с заданной. Расхождение не должно превышать 5 см.

Задать направление в вертикальной плоскости означает вынести и закрепить в выработки линию или плоскость под проектным углом наклона. Направление может быть задано нивелиром.

Перед спуском в шахту маркшейдер выписывает в полевой журнал исходные данные.

Спустившись в шахту, маркшейдер проверяет неизменность положения последних пар реперов. Для этого определяют превышение между последними парами реперов и сравнивают с результатами из предыдущей съемки, расхождение не должно превышать 10 мм.

Намечают последующие пары реперов через 10-15 м.

Устанавливают нивелир между реперами и приводят его в рабочее положение. Отмечают горизонт инструмента на намеченных рамах крепи по обоим бортам. Измеряют расстояние от визирного луча до исходного репера (а). Определяют расстояние от горизонта инструмента до последующих реперов по формуле и отмечают краской на крепи.

(2.37)

Горникам сообщается величина скобы - это расстояние от репера до головки рельса по вертикали.

В условиях ООО «Шахта «Киселевская» задание направления горным выработкам в горизонтальной плоскости осуществляется теодолитами 2Т30,в вертикальной плоскости осуществляется нивелирами Н-10, а измерение длин линий стальной рулеткой. Направления закрепляют шнуровыми отвесами. Задание направления горным выработкам в горизонтальной и вертикальной плоскостях представлено на листе 2 графической части проекта.

2.1.10.2 Маркшейдерский контроль за проведением горных выработок

Маркшейдерский контроль за проведением горных выработок осуществляется путем периодического их осмотра, замеров горизонтальных и вертикальных съемок. Если при маркшейдерском контроле обнаружено, что выработка проводится не по проекту, то маркшейдер должен остановить работы для исправления допущенных отклонений от проектного задания.

Важное значение имеет также контроль за соблюдением проектного сечения выработки и паспортных характеристик крепления, так как превышение проектных сечений приводит к удорожанию проходки и поддержания выработок; занижение сечений, особенно в откаточных выработках, может быть причиной аварии и несчастных случаев. При контроле за соблюдением проектного сечения выработки и паспортных характеристик ее крепления обращается особое внимание на соблюдение проектных расстояний между стенками выработки, как показано на рисунке 2.8

Рисунок 2.8 - Схемы съемки сечения выработок

Для исправления допущенного искривления выработки в горизонтальной плоскости, прежде всего, производят детальную съемку искривленного участка. По результатам съемки составляют план выработки в крупном масштабе (1:100 -1: 200), на котором намечают ее новую конфигурацию. По составленному проекту графически определяют нормальное расстояние от сторон подземного хода до новой оси выработки.