Методические указания к выполнению задания

Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова

(филиал) Федерального государственного автономного

образовательного учреждения высшего образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Кафедра горного дела

 

Геодезия и маркшейдерия

 

Методические указания

По выполнению домашнего задания

 

 

Уровень основной образовательной программы специалитет

Направление подготовки (специальность) 21.05.04 «Горное дело»

Форма обучения: очная, заочная

Старый Оскол

 

 

УДК 528 + 622.1

 

 

Составитель: канд. техн. наук, доц. Г.Е. Афанасьева

 

Рецензент: канд. техн. наук Р.Ю. Ернеев

Геодезия и маркшейдерия: методические указания по выполнению домашнего задания / сост.: Г.Е. Афанасьева. – Старый Оскол: ФГАОУ ВО СТИ НИТУ «МИСиС)», 2017. – 12 с.

 

Методические указания предназначены для выполнения домашнего задания по дисциплине «Геодезия и маркшейдерия» очной и заочной форм обучения подготовки специалистов по направлению (специальности) 21.05.04 «Горное дело». Они содержат задания, методические указания по их выполнению, требования к оформлению, контрольные вопросы, список литературы.

 

© ФГАОУ ВО СТИ НИТУ «МИСиС», 2017

 

 

Содержание

Общие методические указания к выполнению домашнего задания……………..4

Задание……………………………………………………………………………….5

Методические указания к выполнению заданию………………………………….7

Контрольные вопросы………………………………………………………………8

Список литературы…………………………………………………………………10

Приложение…………………………………………………………………………11

Общие методические указания

К выполнению домашнего задания

При выполнении домашнего задания и составлении ответов на вопросы, предусмотренных зада­ниями, необходимо показать, что учебный материал проработан и усвоен. Отве­ты должны быть исчерпывающими и обоснованными, в необходимых случаях дополнены чертежами и зарисовками.

Решения задач должны сопровож­даться кратким пояснительным текстом, в котором указывается, какая величина определяется и по какой формуле, какие числовые значения подставляются в формулу и откуда они берутся. Необходимо показать ход решения задачи, обосновать выбираемые коэффициенты и значения, при­вести единицы измерения величин, дать краткий анализ полученных результатов и сделать выводы. В ответах высоко ценится творческая инициатива в развитии темы, наличие обобщений, критическая оценка приводимого материала.

Необходимо помнить, что сознательное выполнение заданий на основе предварительно изученного и усвоенного учебного материала, соблюдение рекомендаций, правил и методических указаний исключают появление ошибок и обеспечивают получение прочных знаний, что, в конечном счете, экономит время и уменьшает трудовые затраты на выполнение работ.

 

Домашнее задание выполняется на листах формата А4, сброшюрованными в папку. Домашнее задание должно содержать:

· Титульный лист (образец приведен в приложении)

· Условие задания в соответствии с вариантом студента;

· Необходимые пояснения при решении задач;

· Обоснование выбираемых коэффициентов и параметров;

· Расчеты

· Графический материал

· Выводы и рекомендации.

 

Задание

В пределах технических границ шахты "Северной" предусматривается разработка угольного пласта К₈, который разведан вертикальными буровыми скважинами и канавами, вскрывающими эту залежь. На рисунке 1 представлен план разведочных работ в масштабе 1:5000 с нанесенной исходной информацией, необходимой для решения задачи. Абсолютные отметки почвы пласта по вариантам приведены в таблице 1.

Задача решается в 10 вариантах. Вариант соответствует последней цифре номера зачетной книжки студента.

Требуется:

 

I. Построить план изогипс почвы пласта К₈. Отметки почвы пласта в точках пересечения его скважинами согласно варианту студента, выбираются из таблицы 4. Высоту сечения изолиний принять равной 10 м.

2. Определить простирание и угол падения пласта в районе скважины, соответствующей номеру решаемого варианта.

3. Определить глубину залегания в районе скважины, соответствующей номеру решаемого варианта, среднюю нормальную мощность угольного пласта K₈ в пределах всего шахтного поля и вертикальную мощность в районе скважины, соответствующей выбранному варианту.

4. Определить прямой и обратный дирекционный угол, истинную длину и угол наклона линии, соединяющей забой двух соседних скважин (одна из скважин соответствует варианту студента, а вторая выбирается по усмотрению студента).

5. Определить количество балансовых запасов в блоке, ограниченном тремя ближайшими скважинами. Студент выбирает геологический блок для подсчета запасов с таким расчетом, чтобы в него вошла скважина, соответствующая решаемому варианту.

Например, вариант 6, блок может быть ограничен скважинами 6,4,3; 6,3,2; 6,2,5 и т. д. по усмотрению студента.

Плотность полезного ископаемого в целике принять равной 1,… т/м .

Примечание: вместо многоточия принять две последние цифры номера зачетки студента.

6. Определить промышленные запасы в подсчитываемом блоке, если проектные потери равны 21%.

 

 

Таблица 1.

 

№ сква жин	Абсолютные отметки почвы пласта, м
Вариант (по последней цифре номера зачетки)
	223,7	224,6	225,6	226,4	227,3	228,2	229,1	230,0	231,8	232,2
	197,5	198,4	199,3	200,2	201,1	202,0	203,9	204,8	205,7	207,8
	176,3	177,2	178,1	179,0	180,9	181,8	182,7	182,7	183,6	184,5
	157,1	158,0	159,9	160,8	161,7	162,6	163,5	164,4	165,3	166,2
	212,7	213,6	214,5	215,4	216,3	217,2	218,1	219,0	220,1	220,2
	189,1	190,1	191,2	192,3	193,4	194,5	195,6	196,7	197,8	198,9
	160,5	161,4	162,3	163,2	164,1	165,0	166,1	167,2	168,3	169,4
	206,9	208,8	209,7	210,6	211,5	212,4	213,3	214,2	215,1	215,0
	163,8	164,7	165,6	166,5	167,4	168,3	169,2	170,1	171,0	172,1
	164,7	195,6	196,5	197,4	198,3	199,2	200,1	201,0	202,1	203,2

 

 

Рис. 1. План разведочных работ по угольному пласту масштаб 1:5000

Примечание. На рисунке 1 приведена информация по скважинам, встретившим полезное ископаемое. Над скважиной подписан номер скважины, слева от нее абсолютная отметка устья скважины, справа – мощность пласта.

Методические указания к выполнению задания

 

1. На чертёжном листе бумаги формата А4 в масштабе 1:5000 визуально нанести всю информацию, приведенную на рисунке 1. Из таблицы 1 согласно решаемому варианту выбрать абсолютные отметки почвы пласта К₈ и подписать их у соответствующих скважин под абсолютной отметкой устья скважин, нанесенными на рисунке 1 слева от скважин, а затем приступить к построению гипсометрического плана.

Используя абсолютные отметки почвы пласта и заданную высоту сечения между изолиниями, проводим изогипсы почвы пласта. Построение гипсометрического плана (топографической поверхности) осуществляют путем линейного интерполирования абсолютных отметок почвы пласта с высотой сечения между изолиниями через 10 м.

Для интерполирования необходимо изготовить палетку из прозрачного материала (кальки) с нанесённым на неё через определённый интервал рядом параллельных линий. Подписать эти линии от минимального до максимального значения абсолютных отметок почвы пласта с высотой сечения 10 м.

Интерполирование выполняют следующим образом:

два соседних признака соединяют прямой и накладывают на неё палетку так, чтобы эти признаки попали на свои отметки. Точки пересечения линий палетки и прямой перекалывают на план и подписывают их значения. Затем точки с одинаковыми значениями соединяют плавно от руки. Подписывают изогипсы в разрыве линии, основание цифр должно быть направлено в сторону падения пласта.

2. После того, как будут проведены изогипсы и построена топографическая поверхность почвы пласта, определяют простирание и угол падения залежи полезного ископаемого. В случае, если изогипса будет волнистой, следует провести прямую линию, касательную к изолинии в точке определения элементов залегания пласта, которая отражает линию простирания пласта.

За направление линии простирания принимается то из двух направлений, которое направлено влево от направления линии падения.

Простирание пласта – это дирекционный угол линии простирания, его определяют транспортиром. Угол падения пласта определяют аналитическим и графическим способами.

Сущность аналитического способа – определение угла падения через его арктангенс.

Сущность графического способа – построение собственного профиля линии падения. Профиль строиться в масштабе.

3. Глубина залегания залежи – это расстояние, измеренное по вертикали от земной поверхности до висячего бока залежи или кровли залежи. Она определяется как разность высотных отметок устья скважины и кровли залежи.

Высотную отметку кровли залежи определяют, как сумму абсолютной отметки почвы угольного пласта и вертикальной мощности.

Абсолютные отметки устьев скважин и канавок приведены на плане разведочных работ угольного пласта (рис. 1).

Мощность угольного пласта определяется как среднее арифметическое из всех мощностей разведочных выработок. Нормальные мощности угольного пласта всех разведочных скважин и канавок приведены на плане разведочных работ угольного пласта (рис. 1.).

Вертикальную мощность определяют через нормальную мощность с учётом угла падения пласта в районе выбранной скважины по формуле:

 

m = m / cos β, м; (1)

 

где m - вертикальная мощность угольного пласта, м;

m - нормальная мощность угольного пласта, м;

β – угол наклона линии, градусы.

4. Прямой и обратный дирекционные углы линии, соединяющей забой двух соседних скважин, определяются транспортиром.

Определение угла наклона этой линии осуществляется графическим и аналитическим способами по аналогии с определением угла падения залежи полезного ископаемого.

Истинную длину данной линии определяют через горизонтальное проложение и угол наклона этой линии с учётом масштаба плана.

Горизонтальное проложение линии – это проекция на горизонтальную плоскость данной линии.

5. При определении балансовых запасов в блоке следует обратить внимание на определение истинной площади блока, так как на рисунке 1. приведена проекция пласта K₈ на горизонтальную плоскость.

Балансовые запасы полезного ископаемого определяют по формуле:

Q = S m γ, т; (2)

где S - площадь блока залежи полезного ископаемого, м

m - мощность залежи полезного ископаемого, м. Мощность залежи выбирают перпендикулярную измеряемой площади.;

γ - плотность полезного ископаемого, т/м .

6. После определения балансовых запасов полезного ископаемого определяют промышленные запасы. Промышленные запасы – это балансовые запасы за вычетом проектных потерь.

Контрольные вопросы

1. Что такое топографическая поверхность, как она изображается на планах и картах?

2. Свойства топографической поверхности.

3. Что такое изолинии и их свойства?

4. Что такое градуирование прямой?

5. Способы интерполирования линий.

6. Математические действия с топографическими поверхностями.

7. Что такое оконтуривание месторождения? Какие бывают контуры?

8. Способы оконтуривания месторождения.

9. Назовите основные элементы залегания залежи, дайте им определение.

10. Как определяют элементы залегания залежи полезного ископаемого по графической документации?

11. Классификация запасов полезного ископаемого.

12. Способы подсчета запасов полезных ископаемых и их сущность.

13. По каким формулам определяют запасы полезного ископаемого и полезного компонента?

14. Какую мощность полезного ископаемого выбирают при подсчете объемов породы и запасов полезного ископаемого?

15. Ориентирные углы и связь между ними.

16. Прямой и обратный дирекционные углы. связь между ними.

17. Определение истинной длины наклонной линии и выработки.

 

 

Список литературы

 

Основная

 

1. Геодезия и маркшейдерия / В.Н. Попов, В.А. Букринский, П.Н. Бруевич и др.;

Под ред. В.Н. Попова, В.А. Букринского: Учебник для вузов. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2004.

– 453 с.: ил.

2. Перфилов В.Ф. Геодезия: Учеб. для вузов / В.Ф. Перфилов, Р.Н. Скогорева, Н.В. Усатова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2006. – 350 с.: ил.

 

Дополнительная

 

3. Федотов Г.А. Инженерная геодезия: Учебник. – 3-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2006. – 463 с.: ил.

4. И.Ф. Куштин, В.И. Куштин. Инженерная геодезия. Учебник. Ростов-на-Дону: Издательство ФЕНИКС, 2002. – 416 с.

5. Инженерная геодезия. Учеб. для вузов / Е.Б. Клюшин, М.И. Киселев, Д.Ш. Михелёв, В.Д. Фельдман; Под ред. Д.Ш. Михелёва. – 3-е изд. испр. – М.: Высш. шк., 2002. – 464 с.: ил.

6. Букринский В.А. Геометризация недр. Практический курс.: Учебное пособие для вузов /В.А. Букринский. – М.: Изд-во МГГУ, 2004. – 333 с., ил.

7. Справочник по маркшейдерскому делу / Под ред. проф. д-ра техн. наук А.Н. Омельченко. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1979. - 576 с.

8. Автоматизированные системы маркшейдерского обеспечения карьеров.: Справочное пособие / К.С. Ворковастов, С.Г. Могильный, В.Г. Столчнев; под ред. К.С. Ворковастова. – М.: Недра, 1991. – 271 с., ил.

9. Геодезия. Геодезические и фотограмметрические приборы. Справочное пособие. / Н.Н. Воронков, В.С. плотников, Е.И. Калантаров и др. – М.: Недра, 1991. – 429 с., ил.

10. Маркшейдерские работы на карьерах и приисках.: Справочник. / В.Н. Попов, К.С. Ворковастов, В.Г. Столчнев и др. – М.: Недра, 1989. – 424 с., ил.

11. Синанян Р.Р. Маркшейдерское дело.: Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1988. – 312 с., ил.

12. Математическая обработка маркшейдерско-геодезических измерений.: Учеб. для вузов./ В.М. Гудков, А.В. Хлебников. – М.: Недра, 1990. – 335 с., ил.

13. Евдокимов А.В. Сборник упражнений и задач по маркшейдерскому делу: Учеб. пособие для вузов. / А.В. Евдокимов, А.Г. Симанкин. – М.: Изд-во МГГУ, 2004. – 297 с., ил.

 

Приложение

 

Министерство образования и науки российской федерации