Курсовая работа: Предрасчет ошибки смыкания встречных забоев

Федеральное агентство по образованию

Московский государственный горный университет

Кафедра маркшейдерского дела и геодезии

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Маркшейдерия»

раздел: «Анализ точности маркшейдерских работ»

на тему: «Предрасчет ошибки смыкания встречных забоев»

Выполнила:

Данилова Е.А.

Москва 2011

Введение

Одной из важнейших работ маркшейдерской службы на горных предприятиях, как при строительстве, так и при эксплуатации является обеспечение проектного местоположения горных выработок, их элементов в натуре. Для этого маркшейдер, прежде всего, определяет место заложения (засечки) выработки, а затем осуществляет инструментальное задание направления ей, закрепляя это направление специальными съемочными знаками с опущенными отвесами. В дальнейшем маркшейдер осуществляет контроль за проведением выработки по заданному направлению с соблюдением проектного профиля и паспорта крепления и, в случае необходимости, осуществляет его перенос.

Для гарантии качественного выполнения маркшейдерских работ при сбойке горных выработок встречными забоями необходимо делать предварительную оценку точности смыкания забоев по каждому ответственному направлению. Для выполнения таких работ составляют проект и вычисляют ожидаемую погрешность определения предполагаемой точки встречи сбиваемых выработок.

Если ожидаемая погрешность оказывается больше допустимой, то пересматривается методика и средства производства измерений.

Задание

забой шахта месторождение

Вскрытие месторождения произведено двумя вертикальными стволами А и Б (приложение 2). На горизонте горных работ 510м планируется произвести сбойку квершлага.

С целью проведения ориентирно-соединительной съемки через каждый вертикальный ствол А и Б на поверхности от пунктов полигонометрической сети P и N проложены теодолитные ходы 1 разряда.

Поочередно через каждый ствол А и Б произведено ориентирование. Ориентирование через стволы А и Б выполнено геометрическим способом. В процессе ориентирования через каждый ствол проектирование выполнялось с помощью двух проволочных отвесов; примыкание - способом соединительных треугольников (приложение 3).

Известно по шахте А:

В результате вычислительной обработки проложенного теодолитного хода P-O-А определены дирекционный угол б_AB и координаты пункта B, расположенного в близи устья ствола А.

Длины сторон треугольника измерены рулеткой РВ-30 с погрешностью на поверхности m_а, m_b, m_c и в шахте m ^/_а, m^/_b, m^/_c. Примычные углы на поверхности и в шахте измерены теодолитом 2Т5К двумя круговыми приемами. Линейные величины эксцентриситета теодолита и сигнала приняты одинаковыми и составили: на поверхности - l; в шахте - l^/. Линейная погрешность проектирования отвесами составила e.

Известно по шахте Б: Ошибка ориентирования через вертикальный ствол Б с примыканием к отвесам способом соединительного треугольника составила

Для передачи координаты Z на первые реперы подземной нивелирной сети от пункта P на поверхности к реперам, расположенных у устьев стволов А и Б проложены нивелирные ходы. Нивелирные ходы на поверхности и в шахте проложены по тем же пунктам, что и полигонометрические ходы.

ТРЕБУЕТСЯ: на горизонте горных работ 510м определить среднюю ошибку смыкания забоев выработок шахт А и Б по ответственным направлениям Х^/ и Z согласно установленным допускам M _Х^/_доп, M_Zдоп.

Численные значения исходных данных приведены в приложении 1

1. Определение дирекционного угла оси сбойки

Дирекционный угол оси сбойки вычисляется по координатам точек 5' и 15' (таблица, приложение).

Разность дирекционных углов исходных сторон и и оси сбойки даст углы направления и :

Последовательность вычислений для определения ошибки смыкания забоев в горизонтальной плоскости (в плане):

1. Определение средней ошибки ориентирования шахты А.

Среднюю ошибку ориентирования шахты А вычислить по формуле:

где: - ошибки примычных углов;

- ошибки углов при отвесах;

- ошибка проектирования (таблица, приложение).

Ошибки примычных углов вычисляются по формуле:

?

?

где: l,l^/ - линейная величина эксцентриситета теодолита и сигнала соответственно на поверхности и в шахте (таблица, приложение);

m - ошибка собственного измерения угла горизонтального угла (таблица, приложение).

Ошибки углов при отвесах определяются по формулам:

где: m_а, m_b, m_c - средние ошибки сторон (таблица, приложение);

M_г - средняя ошибка измерения угла г (т.к. угол г измеряется, то M_г= m - ошибки измерения горизонтального угла (таблица, приложение 4).

Ошибка проектирования определяется по формуле:

,

e - линейная ошибка проектирования отвесами (e_O1= e_O2=e), ( приложение 1);

c - расстояние между отвесами О₁ и О₂. (с = 4,572 м)

2. Вычисление средней ошибки и положения точки К по ответственному направлению в зависимости от ошибок ориентировки шахт А и Б:

, где:

- и - проекции расстояния от центра ствола соответственно А и Б до точки К смыкания забоев на направление Y^/ (определены графически)

Вычисление средних ошибок и положения точки К в зависимости от ошибок измерения углов и длин сторон в теодолитных ходах на поверхности и в шахтах.

Теодолитные ходы на поверхности: P-S-O-А-B и P-N-M-Б, в шахте C^/-D^/-1^/-2^/-3^/-4^/-5^/-K^/ и Б-11^/-12^/-13^/-14^/-15^/-K^/. Вычисления выполняются для всех четырех ходов по формулам:

,

,

где: - ошибки измеренных углов в;

- проекции расстояний от точек полигона до точки К на ось Y^/ (определены графически, см. таблицу, приложение);

- проекция длины замыкающей L (соединяющей первую и последнюю точки хода) на ось X^/ (определены графически, см. таблицу, приложение).

Вычисление общей средней ошибки по ответственному направлению в горизонтальной плоскости:

.

При двукратном выполнении всего комплекса измерений:

, где

- и - средние ошибки положения точки К в зависимости от ошибок измерения углов и длин сторон в теодолитных ходах на поверхности и в шахтах (приложение 4 );

- и - средние ошибки положения точки К по ответственному направлению в зависимости от ошибок ориентировки шахт А и Б (приложение 4)

2. Последовательность вычислений для определения ошибки смыкания забоев в вертикальной плоскости (по высоте)

Средняя ошибка слагается в данном случае из ошибок измерения глубины шахтных стволов А и Б, геометрического нивелирования на поверхности и в шахте.

1. Вычисление средних ошибок и измерения глубины шахтных стволов А и Б по формулам:

,

где: и - допустимые разности измерений глубины стволов А и Б

Так как измерение глубины каждого ствола произведены дважды, то фактическая разность глубины сравнивается с разностью регламентируемой МТИ. Согласно требованиям МТИ, допустимая разность определяется по формулам: , , где: Н - глубина ствола, м (приложение 1).

2. Вычисление средних ошибок и смыкания забоев в зависимости от ошибок геометрического нивелирования на поверхности и в шахте.

Т.к. на поверхности и в шахте нивелирные ходы проложены по точкам теодолитных ходов, а так же нивелирование в шахте и на поверхности выполнено дважды, то вычисления и производятся по формулам:

,

где , - допустимые невязки нивелирных ходов на поверхности и в шахте (приложение 4).

3. Вычисление общей средней ошибки смыкания забоев в вертикальной плоскости по формуле:

, где:

- и - средние ошибки измерения глубины шахтных стволов А и Б;

- и - средние ошибки смыкания забоев в зависимости от ошибок геометрического нивелирования на поверхности и в шахте.

Вычисление предельных (ожидаемых) ошибок смыкания забоев и в плане и по высоте, опираясь на значения общих средних ошибок и смыкания забоев в горизонтальной и вертикальной плоскостях:

Mzдоп=±0,4м=±400мм

M Х'доп=±0,5м=±500мм

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были произведены все необходимые расчеты и измерения.

В конечном итоге, ожидаемые погрешности смыкания забоев в плане и по высоте не превышает допустимых погрешностей , .

Список использованной литературы

1. Ю.Н.Новичихин. Анализ точности маркшейдерских работ М.: МГИ, 1984. - 76с.

2. «Охрана недр и геолого-маркшейдерский контроль. Инструкция по производству маркшейдерских работ» (РД07-603-03. серия 7. выпуск 15. Москва. Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России».2004 г.

3. Борщ-Компониец В.И., Навитний А.М., Кныш Г.М. Маркшейдерское дело: Учебник для техникумов., 3-е издание, перераб. и доп., М.: Недра, 1992. - 447с.

4. Руководство пользователя AutoCAD 2010.

5. Руководство пользователя Microsoft Excel.

Приложение 1

Таблица 1. Исходные данные

1. Результаты съемки полигонометрических ходов

Координаты пунктов

2. Результаты ориентирно-соединительной съемки (по шахте А)