Проектування і створення високоточного полігону для проведення маркшейдерсько-геодезичних досліджень

В.В. Мирний, професор кафедри маркшейдерської справи, М.І. Бельчуков, магістрант донецького вищого навчального закладу «Донецький національний технічний університет»


Источник: Международная научно-практическая конференция молодых ученых, студентов и представителей производства "Маркшейдерское обеспечение геотехнологий". Сборник докладов. - Днепропетровск, НГУ - 2011.
    

При проведенні багатьох маркшейдерсько-геодезичних робіт (досліджень віддалемірних і кутомірних інструментів, методики вимірювання, дослідження приладів для навігаційної зйомки, проведення геодезичних практик, визначення постійної поправки гірокомпасів та інше) виникає потреба мати високоточну планово-висотну основу у вигляді системи пунктів, надійно закріплених на місцевості.

Враховуючи багатогранність використання полігону, при складанні проекту його конструкції, було враховано такі вимоги:

-         всі пункти між собою повинні мати взаємну видимість;

-         полігон повинен використовуватись на протязі тривалого часу, тому конструкції центрів повинні бути жорсткими і надійними;

-         оскільки центри пунктів повинні забезпечуватись високоточною основою, їх конструкція повинна давати можливість використання їх, як грунтових реперів;

-         незначна віддаленість від приміщення кафедри, з надійними шляхами під’їзду, дає можливість мати різні еталонні відстані в межах 300-1000 м;

-         оскільки пункти полігону можуть бути застосовані при роботі з приладами навігаційної системи GPS або ГЛОНАСС, повинна забезпечуватись відкрита видимість з кожного пункта. Крім того, враховуючи необхідність забезпечення видимості космічних апаратів протягом 300 хвилин [1], для спостережень забезпечується відкритість горизонту навкруги більшості пунктів;

-         для одержання досить точного значення кутових величин за даними обчислення, його лінійні елементи повинні бути визначенні з похибкою, яка не перевищує 5-8 мм;

-         навколишня територія повинна забезпечувати, в майбутньому, можливість прирощення запланованої першої черги полігону.

Попередня рекогносцировка довела можливість використання, для виконання вказаних вимог, старих породних відвалів (териконів), формування і використання яких було закінчено не менше ніж 50 років тому. Їх деформації на цей момент закінчені, відсипані породи перетворились на міцний масив, який в деяких місцях є закам’янілою масою внаслідок минулих хімічних реакцій і внутрішнього згоряння. Їх конічна поверхня була частково зрізана, а бокові частини заросли кущами і деревами.

Характерним також є те, що заплановані для використання відвали знаходяться на території, де підземні гірничі розробки давно не проводились. Останні належать до післявоєнних часів, коли пласти відроблялись при виході їх на поверхню або під наноси. Наявність навкруги великої кількості старих териконів забезпечує можливість «нарощування» полігону за необхідністю додатковими пунктами.

Полігон, у відповідності з проектом, складається з 6 пунктів, схема розташування яких показана на рисунку 1.


Рисунок 1 – Схема розташування пунктів

 

Назви пунктам поки не присвоєні, тому вони умовно позначені цифрами I,II,III,IV,V,VI. В кожному з пунктів забетоновано на глибину 0,6 м металевий стрижень діаметром 10 мм, верхня приварена частина якого є нержавіючою сталлю зі сферичною головкою і сверлінням на глибину 7мм діаметром 1 мм. В цьому разі пункти не будуть ушкоджуватись корозією.

Між пунктами відстані вимірюються електронним віддалеміром, який забезпечує похибку вимірювання 2-5 мм при нормальних погодних умовах. Для знаходження поправок за нахил ліній між всіма пунктами виконується геометричне нівелювання III класу.

При таких вимірюваннях кожна сторона полігону буде відома з відносною похибкою не нижче 1:20000. Похибку кожного з кутів можна знайти за формулою:


   де - похибка вимірювання сторони;

А,В,С – кути в трикутнику, позначені за ходом годинникової стрілки;

     b – довжина сторони напроти кута В (нумерація сторін в трикутнику позначена літерами а,b,с за звичним правилом протилежності кутам);
      =206265".
      За попередніми розрахунками середні квадратичні похибки в полігоні не перевищують 5 секунд.

Можна зробити висновок, що створюваний полігон за точністю і конструкцією відповідає поставленим умовам.