CC BY
144
УДК 622.14:528.4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК КАК ОБЪЕКТОВ КАДАСТРОВОГО УЧЕТА
Владимир Ефимович Коновалов
Уральский государственный горный университет, 620144, Россия, Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, кандидат технических наук, доцент кафедры геодезии и кадастров, тел. (919)379-14-77, e-mail: vek-1951@mail.ru
Наталья Владимировна Колчина
Уральский государственный горный университет, 620144, Россия, Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, старший преподаватель кафедры геодезии и кадастров, тел. (922)030-26-66, e-mail: mail@kolchina.com
Осуществление государственного кадастрового учета предполагает внесение в государственный кадастр недвижимости индивидуально-определенных характеристик объекта недвижимости. Такими объектами, согласно законодательству, являются, в том числе сооружения и, в частности, подземные сооружения. Среди объектов горнопромышленного комплекса подземными сооружениями принято считать подземные горные выработки. Уникальными сведениями о сооружениях, имеющих место в государственном кадастре недвижимости, является их местоположение в пространстве, среди дополнительных - глубина объекта или, непосредственно для подземных горных выработок, глубина заложения. При определении данной характеристики на практике исполнитель может встретиться с рядом трудностей, главные из которых - это передача плоских координат и отметки (высоты) на соответствующий горизонт расположения подземных горных выработок. В статье рассматриваются способы определения координат подземных горных выработок от создаваемой в системе подземных горных выработок опорной подземной планово-высотной маркшейдерской сети. Учитывая, что в графической части технического плана контуры сооружения изображаются проекциями на горизонтальную плоскость, предложено в качестве характерных точек границ горизонтальных подземных горных выработок определять крайние точки вертикальных сечений подземной горной выработки, вертикальных - крайние точки горизонтальных сечений выработок, а у наклонных горных выработок учитывать их начало и конец и их границами считать их горизонтальное проложение на плоскость. В случае совместного проектирования на горизонтальную плоскость нескольких подземных горных выработок различные горизонты необходимо выделять либо цветом, либо численным значением горизонта.
Ключевые слова: горнопромышленный комплекс, подземные горные выработки, системы координат, государственный кадастр недвижимости, объекты государственного кадастрового учета, кадастровые работы, технический план сооружения, глубина заложения.
LOCATING UNDERGROUND MINES
AS THE OBJECT OF CADASTRAL REGISTRATION
Vladimir E. Konovalov
Ural State Mining University, 620144, Russia, Yekaterinburg, 30 Kuibysheva St., Ph. D., Associate Professor of Department Geodesy and Cadastre, tel. (919)379-14-77, e-mail: vek-1951@mail.ru
Natalya V. Kolchina
Ural State Mining University, 620144, Russia, Yekaterinburg, 30 Kuibysheva St., Senior Lecturer of Department Geodesy and Cadastre, tel. (922)030-26-66, e-mail: mail@kolchina.com
Implementation of state cadastral registration involves entering into the state cadastre of real estate individual - specific characteristics of the property. These objects are according to legislation, including the construction and, in particular, underground structures. Among the mining complex underground structures assumed underground mining. Unique information about the plants, taking place in the state cadastre of real estate, is its location in space, among other - the depth of the object or directly to underground mine workings, laying depth. When determining the characteristics of the practice contractor can meet a number of challenges, chief among them - is the transfer of plane coordinates and mark (height) for the relevant horizon of the location of underground mine workings. This article describes how to determine the coordinates of underground mine workings of the system created in the underground workings of the underground support horizontal and vertical surveying network. Given that in the graphic part of the technical plan outlines structures depicted projections onto the horizontal plane, suggested as characteristic points of the boundaries of the horizontal underground workings to determine the extreme points of the vertical sections of underground excavation, vertical - extreme points of the horizontal sections of workings, and have inclined mine workings to take into account their beginning and end of their borders consider their horizontal distance on the plane. In the case of co-design on the horizontal plane of several underground mines different horizons necessary to allocate a color, or a numerical value horizon.
Key words: agriculture, underground mining, the coordinate system, the state cadastre of real estate, the state cadastral registration of objects, cadastral works, technical plan construction, laying depth.
Формирование уникальных индивидуально-определенных характеристик позволяет выделить объект из совокупности однородных с ним объектов и определить его как вещь. Если объект (вещь) является неподвижной, не меняет своих размеров и имеет прочную связь с землей (недрами), то можно ее идентифицировать в качестве неподвижной вещи. При определенных других свойствах такая неподвижная вещь приобретает статус объекта недвижимости и может быть учтена в государственной информационной системе, т. е. быть объектом государственного кадастрового учета [1].
Одной из главных уникальных характеристик объекта недвижимости является его местоположение, которое может быть определено его положением в пространстве, т. е. описано координатами в принятой системе координат либо уникальным номером, не повторяющимся на территории России и во времени -кадастровым номером [2].
С целью ведения государственного кадастра недвижимости (ГКН), как известно, в России в настоящее время используется местная система координат, устанавливаемая для каждого субъекта Российской Федерации [3]. При этом существующие локальные условные системы координат должны быть переведены в местные системы координат. Этот момент тем более необходим при кадастровом учете объектов горнопромышленного комплекса (ГПК), так как исторически сложилось, что на территориях большинства ГПК с целью оперативного обслуживания горных работ вводились условные системы координат, закрепляемые на местности опорными маркшейдерскими сетями, особенно при разработке месторождений полезных ископаемых (МПИ) подземным способом [4].
Согласно ст. 130 Гражданского кодекса РФ [5], недвижимыми вещами (недвижимостью) считаются земельные участки, участки недр, здания, сооружения и объекты незавершенного строительства. Среди объектов ГПК присутствуют все недвижимые вещи, но государственному кадастровому учету в ГКН подлежат лишь такие объекты недвижимости, как земельные участки, здания, сооружения, объекты незавершенного строительства. Участки недр учитываются в государственном кадастре месторождений и проявлений полезных ископаемых [6].
Законом о кадастре [2] определено, что кадастровому учету подлежат и «подземные сооружения» в качестве объектов недвижимости. Добыча полезного ископаемого при разработке МПИ реализуется посредством проведения горных выработок, составляющих, в совокупности, сооружения. При этом при открытом способе разработки МПИ открытые горные выработки являются конструктивными частями карьеров (разрезов), при подземном способе - подземные горные выработки (ПГВ) являются конструктивными частями шахты (рудника), при скважинном способе - добыча полезных ископаемых производится при помощи проходки специальных подземных выработок - скважин [7, 8].
Результатом кадастровых работ, т. е. работ по подготовке необходимых сведений о сооружениях, в том числе подземных сооружениях, для осуществления государственного кадастрового учета, является технический план [2]. В соответствии с требованиями по подготовке технического плана сооружения [9], должны быть в числе других сведений определены такие сведения, как глубина сооружения и глубина заложения.
В случае с объектами ГПК, т. е. с горными выработками, имеющими пространственное местоположение, должна быть введена третья координата, позволяющая по разности высот точек на поверхности и в горной выработке определить ее глубину или глубину заложения (для горизонтальных горных выработок).
Если на земной поверхности определить глубину карьера в целом и глубину каждого горизонта карьера, а также координаты характерных точек границы каждой открытой горной выработки не составляет особой сложности, то определение пространственного положения подземных горных выработок, в том числе скважин, имеет ряд трудностей.
В основном, это:
- передача системы плоских координат на соответствующий горизонт расположения подземных горных выработок;
- передача отметки (высоты) на соответствующий горизонт.
Решение этих задач возможно с привлечением методов маркшейдерских работ при обеспечении горных работ в случае разработки МПИ подземным и скважинным способом [4].
Передача плоской системы координат и высотной отметки в подземные горные выработки осуществляется либо через штольни (горизонтальные или
слабонаклонные горные выработки), если разработка МПИ осуществляется в горе, либо через вертикальные стволы шахт (рудников). В первом случае прокладываются традиционные полигонометрические и нивелирные ходы. Во втором случае для передачи плоской системы координат (дирекционного угла и координат х, у) производят ориентирование через вертикальные стволы шахт (рудников), создавая геометрические фигуры, т. е. соединяют наземную и подземную маркшейдерские основы, измеряя при этом элементы фигур (стороны и углы) [10]. Так, при способе соединительных треугольников (рис. 1) в ствол шахты (рудника) опускают два отвеса, которые вместе с точками полигономет-рии на поверхности и на горизонте подземной выработки образуют треугольники. Далее измеряют в натуре длины всех сторон соединительных треугольников на поверхности и в шахте (руднике) (а, в, с и а1, в1, с1) и горизонтальные углы на поверхности (а и М) и в шахте (руднике) (а1 и М1). Затем вычисляют координаты исходной точки на подземном горизонте и дирекционный угол первой стороны хода подземной полигонометрии. Для контроля у одной из сторон хода подземной полигонометрии дирекционный угол может быть определен физически, т. е. автономно, с помощью гироскопического прибора (гироте-одолитами). Одновременно с передачей системы плоских координат в шахту (рудник) выполняют и передачу высотной отметки на подземный горизонт от двух исходных реперов, расположенных на поверхности, на два репера, расположенных в подземной горной выработке [10].
Рис. 1. Схема ориентирования через один шахтный ствол способом соединительных треугольников
Передачу можно осуществить двумя способами:
- определением превышения по стальной рулетке (рис. 2);
- измерением расстояния (превышения) электронным тахеометром, который установлен на поверхности в перекрытие вертикального ствола, до отражателя, установленного на определяемом подземном горизонте.
Рис. 2. Передача отметки через шахтный ствол на подземный горизонт
с помощью стальной рулетки
Необходимые координаты характерных точек поперечного сечения горной выработки (границы подземного сооружения) можно определить от пунктов подземной маркшейдерской основы с помощью электронных тахеометров, наземных сканерных систем и др. [11, 12], глубина сооружения (например, вертикального ствола) и глубина залегания подземной горной выработки определяется по разнице высот земной поверхности и подземного сооружения.
В техническом плане сооружения предусматриваются такие характеристики, как глубина сооружения и глубина заложения. Для случая ПГВ ГПК глубиной сооружения можно характеризовать вертикальные горные выработки, как выходящие на поверхность (вертикальный ствол шахты, шурфы, скважины), так и расположенные в недрах (слепые стволы, межгоризонтные скважины, рудоспуски и т. п.). Вторая характеристика - глубина заложения, характерна для горизонтальных горных выработок. Для наклонных горных выработок возможно использование как первой, так и второй характеристики.
С целью точного определения значений этих характеристик необходимо использовать такой параметр системы координат как высоту.
Характеристики наклонной горной выработки - ее: глубина залегания (заложения) верхней и нижней точек выработки от дневной поверхности и длина горизонтального проложения такой выработки (т. е. длина ее проекции на горизонтальную плоскость).
Учитывая, что ПГВ используется, как правило, для перемещения горной породы, руды, материалов и людей, они имеют определенную площадь сечения горной выработки, которая может изменяться в зависимости от горнотехнических условий, назначения выработки и размещения в ней оборудования определенного вида.
Предполагается, что в этом случае границами объекта недвижимости -подземного сооружения, т. е. горизонтальной горной выработки - является проекция на плоскость крайних точек стенок горной выработки, при трапециевидной форме крепи - крайние точки почвы горной выработки, а вертикальной горной выработки - крайние точки крепи горизонтального сечения горной выработки. В случае наклонной горной выработки ее границами является проекция крайних точек крепи на горизонтальную плоскость.
При формировании объемной капитальной горной выработки с крепью -камеры, определяется глубина залегания (заложения) ее верха и низа, ее объем и проекция крайних точек крепи на горизонтальную плоскость. Местоположение подземных горных выработок наглядно можно отобразить в 3Б моделях [13, 14].
Положение элементов скважины, т. е. устья и забоя скважины, определяют в местной системе координат. Другие параметры скважины, а именно, любая точка ствола скважины, которая характеризуется глубиной и длиной скважины, ее проложением от устья до забоя, зенитным углом или углом наклона ствола скважины, а также азимутом, определяется инклинометром.
Горизонтальную проекцию скважины на земной поверхности от ее устья до забоя строят отрезками с шагом, определяемым в зависимости от искривленности ствола скважины.
Для различия глубины залегания (заложения) ПГВ проекции подземных горных выработок на земную поверхность необходимо либо окрашивать их в различные цвета по горизонтам, либо на проекциях ПГВ подписывать (фиксировать) глубину залегания (заложения). Это следует выполнять при проекции ПГВ всех горизонтов шахты (рудника) на земную поверхность.
Рассмотренные технологические объекты ГПК могут учитываться как в государственном кадастре недвижимости, так и в ведомственных системах учета [15].
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Коновалов В. Е. Технологические объекты горнопромышленного комплекса как объекты государственного учета // Изв. вузов. Горный журнал - 2012. - № 4. - С. 31-36.
2. О государственном кадастре недвижимости [Электронный ресурс] : закон от 24.07.2007. № 211-ФЗ (в ред. от 13.07.2015). - Доступ из справ.-правовой системы «Консуль-тантПлюс».
3. Об утверждении Правил установления местных систем координат [Электронный ресурс] : постановление Правительства Российской Федерации от 03.03.2007 № 139 (ред. от 27.08.2014). - Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
4. Охрана недр и геолого-маркшейдерский контроль. Инструкция по производству маркшейдерских работ : РД 07-603-03. Серия 07. Выпуск 15/Колл. авт. - М. : ГУП «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003. -120 с.
5. Гражданский кодекс Российской Федерации. Часть 1 [Электронный ресурс] : закон от 30.11.1994 № 51-ФЗ (ред. от 13.07.2015). - Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
6. О недрах [Электронный ресурс] : закон от 21.02.1992 № 2395-1 (ред. от 13.07.2015). -Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
7. Коновалов В. Е., Колчина Н. В. Выявление подземных сооружений горнопромышленного комплекса, подлежащих кадастровому учету. V Международная научно-техническая конференция «Инновационные геотехнологии при разработке рудных и нерудных месторождений», г. Екатеринбург, 5-6 апреля 2016 г. (Уральская горнопромышленная декада, г. Екатеринбург, 4-13 апреля 2016 г.) : сборник докладов / Оргкомптет: Н. Г. Валиев (отв. за выпуск) и др.; Урал. гос. горный ун-т. - Екатеринбург : Изд-во УГГУ, 2016. - С. 137-142.
8. Mikaeil Reza, Naghadehi Masoud Zare, Ataei Mohammad, Khalokakaie Reza (Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran) A decision support system using fuzzy analytical hierarchy process (FAHP) and TOPSIS approaches for selection of the optimum underground mining method. Arch. Mining Sci.. 2009. 54, N 2, c. 349 - 368, 2 ил., табл. 8. Библ. 51. Англ.; рез. пол.
9. «Форма технического плана сооружения. Требования к его подготовке» [Электронный ресурс]: утв. приказом Минэкономразвития России от 23.11.2011 № 693 (ред. от 25.02.2014). - Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
10. Афанасьев В. Г., Егоров А. П. Геодезия и маркшейдерское дело в транспортном строительстве. - М. : Недра, 1978. - 407 с.
11. Земских Г. В., Базиляк Е. С., Васильев М. Ю. Анализ времени на производство подземных маркшейдерских работ в условиях модернизации средств и методик измерений // Маркшейдерский вестник. - 2015. - № 6. - С. 28-30.
12. Eles Gabriel. Appropriate interfase between total stations and PC application for civil engineering anad cadastre. Bul. Sti. Univ. "Politehn". Timisoara. Ser. Hidrotehn. 2006. 51, N 1-2, c. 47-50, 8 ил. Библ. 6. Англ.
13. Зевакина А. Г. Актуальность развития 3D-моделирования земельных участков при их оформлении с целью передачи под объекты нефтегазового комплекса // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2015. - № 5. - С. 40-43.
14. Алтынов А. Е., Снежко И. И. Точность моделирования объектов недвижимости в 3D кадастре // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2014. - № 1.- С. 44-48.
15. Королев А. А. Методика реализации принципов сочетания различных кадастровых систем учета географических объектов в едином информационном пространстве // Геодезия и картография. - 2015. - № 6. - С. 44-48.
Получено 18.04.2016
О Н. В. Колчина, В. Е. Коновалов, 2Q16
