UKR | ENG || ДонНТУ Портал магистров ДонНТУ
Магистр ДонНТУ Бельчуков Максим Игоревич

Бельчуков Максим Игоревич

Горно-геологический факультет
Кафедра маркшейдерского дела
Специальность «Маркшейдерское дело»

Разработка конструкции, составление проекта, закрепление пунктов на местности, инструментальные измерения, уравнительные вычисления при создании полигона для проведения учебной практики по высшей геодезии и введение его в учебный процесс

Руководитель: к.т.н., проф. Мирный Вячеслав Васильевич


Резюме | Биография | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальный раздел

Реферат по теме выпускной работы


Содержание

Актуальность
Цель и задачи исследований
Идея работы и объект исследования
Научная новизна и практическая полезность
Предмет и метод исследований
Обзор исследований по теме в ДонНТУ
Обзор исследований по теме в Украине
Основное содержание работ
Заключение
Литература


Актуальность
       По учебному плану подготовки бакалавров, специалистов и магистров кафедры маркшейдерского дела предусматривается изучение курса «Высшая геодезия и основы фотограмметрии», который включает в себя практическую часть. При проведении практики по высшей геодезии выполняются угломерная, дальномерная съемки и геометрическое нивелирование III и IV классов. Эти работы необходимо как-то контролировать, поэтому проводиться они должны на уже исследованном полигоне, который был измерен с более высокой точностью. Поэтому, актуальным для проведения полноценной практики по высшей геодезии, есть создание высокоточного маркшейдерско-геодезического полигона.
        В нашем универcитете подобного рода полигон отсутствует, а без него невозможно обеспечить полноценный учебный процесс по многим дисциплинам маркшейдерской специальности, а соответственно и должным образом подготовить будущих специалистов в этой области. Поэтому я считаю тему своей магистерской работы актуальной и практически применимой.
          Магистерская работа выполняется по заявке кафедры маркшейдерского дела.

Цель и задачи исследования

          Целью работы является получение для кафедры эталонного маркшейдерско-геодезического полигона, который по своей конструкции и точности будет отвечать всем установленным требованиям. Задачами исследования являются: а) рекогносцировка местности и выбор мест закладки центров пунктов полигона; б) непосредственная закладка (бетонировка) центров пунктов; в) выполнение необходимых работ по подготовке высокоточных приборов и инструментов для измерений; г) производство полевых измерений на созданном полигоне; д) обработка измерений и уравнительные вычисления; е) оценка точности измерений и проверка соответствия полигона предъявленным требованиям.

Идея работы и объект исследования.

         Основная идея работы заключается в том, чтобы для кафедры создать эталонный полигон для построения сетей триангуляции, трилотерации и замкнутых нивелирных ходов. Объектом исследования является методика выполнения полевых работ для создания высокоточной сети при проведения практик по высшей геодезии.

Научная новизна и практическая полезность
           Как было сказано выше, в нашем университете такого полигона нет. Его создание и вовлечение в учебный процесс существенно улучшит и облегчит обучение студентов специальности «Маркшейдерское дело» по дисциплине «Высшая геодезия и основы фотограмметрии», поэтому, по моему мнению, данную работу можно отнести в область научной новизны и считать ее практически полезной.

Предмет и метод исследований

         Предметом исследования является созданная система пунктов, закрепленных на вершинах горных отвалов, расположенных не далеко от помещения кафедры маркшейдерского дела, которые образуют эталонный учебный маркшейдерско-геодезический полигон.

Обзорисследований по теме в ДонНТУ

          В Донецком национальном техническом университете подобный полигон отсутствует.Работы по созданию полигона велись совместно с моим одногрупником Салашным Д., у которого часть этих работ вошла в специальный раздел дипломного проекта специалиста.

Обзор исследований по теме в Украине

         В Украине публикаций о выполнении таких работ не найдено.

Основное содержание работ
         Работы начались с составления проекта высокоточного полигона для маркшейдерско-геодезических исследований. В ходе чего к полигону были предъявленыследующие требования:
         – все пункты между собой должны иметь взаимную видимость;
         – полигон будет использоваться на протяжении длительного времени, поэтому все пункты должны быть жесткими и надежными;
         – поскольку центры пунктов должны обеспечиваться высотной основой, их конструкция должна давать возможность использовать их как грунтовые реперы;
         – поскольку пункты могут быть использованы при работе с приборами навигационной системы GPS или ГЛОНАСС, должна обеспечиваться открытая видимость горизонта с каждого пункта в течении 300 мин.[1];
         – для получения достаточно точного значения угловых величин по данным вычислений, его линейные элементы должны быть определены с ошибкой, которая не превышает 5-8 мм;
         – окружающая территория должна обеспечивать, в будущем, возможность наращивания запланированной первой очереди полигона.
         Предварительная рекогносцировка доказала возможность, для выполнения указанных требований, использовать в качестве мест закладки пунктов старые горные отвалы. Использование этих терриконов прекратилось около 50 лет назад, насыпные породы превратились в крепкий массив, а в некоторых местах и на закаменелую массу, в следствии прошлых химических реакций и внутреннего горения.
         Итак, центры пунктов полигона располагаются на вершинах горных отвалов (терриконах), расположенных не далеко от помещения кафедры маркшейдерского дела. Схема расположения пунктов показана на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема расположения центров пунктов полигона (Анимированный рисунок: число кадров–4; скорость–60мс)

         Для каждого из пунктов были вырыты котлованы глубиной 0,6 м, и в них забит и забетонирован металлический стержень длинной 0,8 м с приваренной верхней частью из нержавеющей стали, в которой имеется отверстие глубиной 7 мм и диаметром 1 мм, для более точного центрирования над пунктом. Видимая часть из нержавеющей стали, которая торчит из бетона, высотой 1-2 см, что обеспечит для пункта меньшую уязвимость воздействию внешних разрушающих факторов и коррозии. Схема конструкции пункта показана на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема расположения центров пунктов полигона

         Между всеми пунктами расстояния будут измеряться электронным дальномером, который обеспечит ошибку измерений 2-5 мм при нормальных погодных условиях. Для нахождения поправок за наклон линии между пунктами выполняется геометрическое нивелирование III класса.
При таких измерениях каждая сторона полигона будет известна с относительной погрешностью не ниже 1:20000 [2]. Ошибку каждого из углов можно будет найти по формуле [5]:


         где – ошибка измерения стороны;
            А,В,С–углы в треугольниках, обозначенные по ходу часовой стрелки;
            b– длина стороны напротив угла В (нумерація сторон в треугольнике обозначена буквами а,b,с по привычному правилу противоположности углам);
             = 206265".
         По предварительным расчетам средние квадратические ошибки в полигоне не будут превышать 5 секунд.
         На основании этого можно сделать вывод, что создаваемый полигон по своей точности и конструкции будет отвечать всем предъявленным требованиям.

Заключение

         В настоящее время моя магистерская работа ещё не завершена. О результатах можно будет узнать после защиты работы на кафедре маркшейдерского дела в январе 2012 года.

Литература

         1. Геодезичний енциклопедичний словник, Міністерство освіти і науки України, Національний університет «Львівська політехніка», Львів, Євросвіт, 2001 р.,668 с.
         2. Мирный В.В. Ошибки углов в треугольнике с измеренными сторонами. Межвузовский научно-технический сборник «Разработка месторождений полезных ископаемых» выпуск 28, Киев «Техніка», с. 18-25
         3. Маркшейдерское дело: Учебник для вузов/Д.Н. Оглоблин, Г.И.Герасименко, А.Г.Акимов и др. – 3-е изд. перераб. и доп. М., «Недра» 1981. 704с.
         4. Инструкция по производству маркшейдерских работ/ Министерство угольной промышленности СССР, Всесоюзный научно-исследовательский институт геомеханики и маркшейдерского дела.– М.: Недра, 1987. 240с.
         5. Попазов М.Г., Могильн С.Г. Теория ошибок и способ наименьших квадратов: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1968г. – 302с.
         6. Большаков В.Д., Маркузе Ю.И. Практикум по теории математической обработки геодезических измерений: Учебное пособие для вузов. – М.: Недра, 1984.– 352 c.
         7. Журкин И.Г., Нейман Ю.М. Методы вычислений в геодезии: Учеб. пособие. – М.: Недра, 1988. – 304 с.
Резюме | Биография | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальный раздел