CC BY
0УДК 528.2/.5
Жанали Д.Д.
магистрант
Карагандинский технический университет им. А. Сагинова (г. Караганда, Казахстан)
СОЗДАНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ОСНОВЫ ДЛЯ ЦИФРОВОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЛОЩАДКИ ТЕРЕКТИНСКОГО РУДНИКА
Аннотация: в статье рассматривается выполнение маркшейдерских и инженерно-геологических наблюдений за состоянием техногенных массивов, базирующихся на использовании комплексных инструментальных наблюдений за деформациями бортов карьеров и отвалов, обеспечивающих непрерывные наблюдения за параметрами бортов и отвалов. Научная работа направлена на своевременный инструментальный контроль за состоянием откосов уступов, бортов и отвалов путем создания специальных опорных пунктов в виде пилонов и производства наблюдений с использованием электронного тахеометра, лазерного сканера и GPS систем, а также летательных аппаратов в виде квадракоптеров и самолетов.
Ключевые слова: обрушение, горное дело, тахеометр, анализ, отработка, блоки, параметры.
Для создания системы геомониторинга при разработке месторождений открытым способом (рис.1) определяющим фактором и объединяющим все результаты наблюдений является то, что плановое и высотное положение опорных реперов определяется в общей системе координат и высот, принятой для маркшейдерских работ на карьерах и отвалах месторождения. Использование современного электронного тахеометра при производстве наблюдений позволяет объединить решение этих двух задач по определению пространственного положения исходных реперов. Систематические инструментальные наблюдения на станциях, заключаются в определении с
2435
помощью электронного тахеометра положения рабочих реперов в пространстве на данный момент времени с фиксированием условий съемки и горногеологических факторов.
Рисунок 1. Карьер «Коктасжал».
Использование электронных тахеометров (рис. 2) и лазерных сканеров позволяет значительно сократить время на производство полевых работ и камеральную обработку результатов измерений. Однако при этом обеспечить высокую точность работ возможно только при соблюдении определенной методики работ. Методика выполнения измерений с помощью электронного тахеометра производится в следующей последовательности [1]:
а) выполняют настройку дальномера, выбирая тип отражателя и режим измерения дальномера для повышения точности измерений,
б) вводят атмосферные поправки учитывающие давление, температуру воздуха и относительную влажность (при высокоточных измерениях расстояний атмосферная поправка должна определяться с точностью до 1 ррт (1 мм на 1 км), температура воздуха - с точностью до 10С, атмосферное давление - до 3 мбар, относительная влажность - до 20%),
в) входят в программу измерения точек, где в соответствующих графах тахеометра в четкой последовательности вводят:
1) название проекта, куда будут сохранятся данные измерения,
2) название и координаты точки стояния тахеометра,
2436
3) высоту инструмента,
4) название и координаты точки ориентирования тахеометра,
г) выполняют ориентирование прибора,
д) заходят в режим измерения программы, где необходимо ввести название снимаемой точки, высоту отражателя и начать выполнять измерения,
и) визирование производится зрительной трубой на рабочий репер, координаты которого необходимо определить.
При развитии горных работ будет производиться реконструкция наблюдательных станций и закладка новых, в случае необходимости, реперов опорной и рабочей части при неизменном положении исходных реперов. Для организации инструментальных наблюдений на карьере необходимо решить следующее [2]:
а) выбрать потенциально неустойчивые или оползневые участки на основе анализа инженерно-геологических и горнотехнических условий разработки для определения мест закладки реперов профильных линий,
б) разработать проекты наблюдательных станций за деформациями откосов бортов карьеров и отвалов,
в) вынести проекты наблюдательных станций в натуру и заложить репера,
г) осуществить привязку исходных и опорных реперов (определение координат X, У, 7) к ближайшим пунктам маркшейдерской опорной геодезической сети, д) произвести инструментальные наблюдения по реперам профильных линий наблюдательных станций,
е) осуществить обработку результатов инструментальных наблюдений и произвести их анализ.
В соответствии с проведенными исследованиями вопроса о допустимых погрешностях определения планового и высотного положения реперов, разработаны различные схемы наблюдательных станций, учитывающие максимальное удаление рабочего репера от опорного, при котором обеспечивается необходимая точность измерений и расположение наблюдательных линий на карьере. Положение исходных реперов в созданной
2437
системе наблюдений необходимо определять либо двукратной полярной засечкой, либо линейноугловой засечкой от пунктов опорной маркшейдерской геодезической сети. Все измерения электронным тахеометром, для повышения точности и исключения грубых ошибок, выполнять 3 приемами. Прием измерения включает одно наведение на отражатель, при котором берется несколько отсчетов. За окончательный результат принимается средневзвешенное значение измерений, при этом разница между отдельными отсчетами не должна превышать ±2 мм [3]. Соблюдение этого способа определения положения исходных реперов в условиях проведения текущих и перспективных систематических наблюдений позволяет иметь единый подход и одинаковую точность выполняемых работ. При увеличении расстояний от опорных или связующих реперов до рабочих реперов профильных линий необходимо учитывать при обработке результатов измерений инструментальную погрешность тахеометра.
•тИг
1
Рисунок 2. Электронный тахеометр на опорном пилоне.
При развитии горных работ предусматривается производить реконструкцию наблюдательных станций и закладку новых реперов в рабочей части карьера при неизменном положении исходных и опорных реперов, наблюдательных и контрольных пунктов. Систематические наблюдения на станциях заключаются в определении планово-высотного положения рабочих
2438
реперов профильных линий на данный момент времени с помощью геодезических приборов, в изучении возникающих нарушений устойчивости, установлении их характера, степени опасности и причин возникновения, в их документации с отражением условий съемки и основных горно-геологического факторов. Проведение систематических наблюдений позволяет дать количественную оценку деформаций откоса и в комплексе с инженерногеологическими и гидрогеологическими исследованиями помогает выявить характер начавшейся деформации, что дает возможность сделать прогнозы относительно ее развития во времени и пространстве, наметить мероприятия по устранению причин, вызывающих развитие опасных деформаций. На карьере выполняются высокоточные измерения по наблюдениям за деформациями откосов уступов, бортов и отвалов, которые рекомендуются методическими указаниями [4] с привлечением научно-исследовательской лаборатории, имеющая научные кадры и современную материальнотехническую базу. Масштабы производства горных работ по разработке месторождения Коктасжал требуют углубленного изучения и контроля за происходящими процессами во избежание неконтролируемых катастрофических проявлений геомеханических процессов. Безопасная и эффективная работа месторождений полезных ископаемых открытым способом невозможна без организации систематических инструментальных наблюдений за состоянием устойчивости прибортовых и отвальных массивов. Инструментальные маркшейдерские наблюдения — это основное средство получения информации о состоянии бортов карьеров и отвалов и наиболее надежной основой для оценки степени их устойчивости. Основанием для организации и проведения инструментальных наблюдений служит: - наличие ослабленных участков, сложенных песчано-глинистыми породами, - появление оползней и обрушений откосов, которым предшествуют длительные микродеформации. Регулярные инструментальные наблюдения позволят не только получить сведения о процессе деформирования откосов, но произвести контроль правильности ранее принятых проектных решений. Результаты
2439
инструментальных наблюдений на карьерах в комплексе с инженерно-геологическими и гидрогеологическими исследованиями в процессе отработки месторождений дают возможность установить характер деформаций горных пород откосов уступов и бортов карьеров и спрогнозировать развитие их во времени и пространстве, т.е. произвести оценку степени опасности наблюдаемых деформаций и выполнить предрасчет продолжительности процесса деформирования до момента достижения критических значений величин смещений, деформаций и скоростей, что в свою очередь позволяет наметить мероприятия по устранению причин их развития.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Исследование процесса деформирования прибортового массива Качарского карьера на основе внедрения инновационных технологий / Е. Н. Хмырова, О. Г. Бесимбаева, Е. А. Олейникова, Е. А. Токкужин // Горные науки и технологии. - 2016. - (4). - С. 10-23;
2. Низаметдинов Ф. К. Состояние и перспективы развития геометрического обеспечения открытых горных работ / [Хмырова Е. Н., Ожигин С. Г., Низаметдинов Ф. К. и др.] //XV International ISM Congress (Deutscher Markscheider- Verein e.V.-DMV - Aachen, 2013.Сб. материалов. -С. 338-349;
3. Низаметдинов Ф.К., Окатов Р.П., Ожигин С.Г. Экспертное заключение по геотехническим исследованиям карьера и отвалов месторождения «Ушкатын -III», КарГТУ, г. Караганда, 2001 г;
4. Низаметдинов Ф.К., Окатов Р.П., Ожигин С.Г. Экспертное заключение по геотехническим исследованиям карьера и отвалов Дальнезападного и Западного участков Жайремского месторождения, КарГТУ, г. Караганда, 2001 г
2440
Zhanali D.D.
Karaganda Technical University named after. A. Saginova (Karaganda, Kazakhstan)
CREATION OF A GEODETIC BASIS FOR DIGITAL SUPPORT OF INDUSTRIAL TEREKTI MINE SITES
Abstract: the article discusses the implementation of surveying and engineering-geological observations of the state of technogenic massifs, based on the use of complex instrumental observations of deformations of the sides of quarries and dumps, providing continuous observations of the parameters of the sides and dumps. Scientific work is aimed at timely instrumental monitoring of the condition of slopes of ledges, sides and dumps by creating special reference points in the form of pylons and making observations using an electronic total station, laser scanner and GPS systems, as well as aircraft in the form of quadcopters and airplanes.
Keywords: caving, mining, total station, analysis, mining, blocks, parameters.
2441
