Источник: Блог - Дневник маркшейдера Иваныча
Передачу координаты Z производят дважды: один раз при спуске проволоки, второй — при ее подъеме. Разность двух определений должна быть минимальной.
На рис. 63 показан длинномер проф. Ф. Ф. Павлова.
Передача высотной отметки с помощью рулетки
Передачу высотной отметки с помощью рулетки производят в случае, когда глубина выработки не превышает длины рулетки (20—50 м).
Передачу высотной отметки с помощью рулетки производят аналогично передаче отметки длинной шахтной лентой. Поправки за удлинение рулетки от собственного веса и веса груза не вводят.
Расхождение между двумя измерениями не должно превышать:
Длиномер устанавливают на верхней приемной площадке в клети или на полке. На поверхности вблизи устья ствола и в околоствольном дворе устанавливают нивелиры. На реперах Rп и Rш устанавливают нивелирные рейки. Груз-рейку располагают таким образом, чтобы шкала рейки находилась на одном уровне с нивелиром, установленным на земной поверхности. Координату Zш репера в шахте определяют по формуле
где N п —отсчет по счетчику длиномера при положении груза-рейки, на поверхности, м;
nп — отсчет по шкале груза-рейки на поверхности, м ;
aп — отсчет по рейке, установленной на репер Rn, м;
Nш, nш, aш — соответствующие отсчеты при положении груза-рейки на горизонте околоствольного двора, м;
L— поправка за диаметр проволоки:
d — диаметр проволоки, мм;
t— поправка
за разность температуры
t1 — температурный коэффициент расширения материала проволоки (для стали t = 0,0000115);
tп — температура диска (на поверхности);
tср — средняя температура воздуха в шахтном стволе, определяемая как среднее арифметическое из температуры на поверхности и в околоствольном дворе;
tд — поправка за разность температуры диска при передаче координаты Z и при компарировании:
t2 — температурный коэффициент расширения материала диска;
tо — температура диска при компарировании;
r — поправка
за компарирование мерного
I — длина окружности мерного диска по паспорту завода, м.
Отсчеты по рейкам и грузу-рейке производят с точностью до 1 мм при двух положениях трубы нивелира. Расхождение между отсчетами не должно превышать 4 мм. За окончательный результат принимают среднее из отсчетов.
На поверхности и в околоствольном дворе устанавливают нивелиры, а на реперах Rn и Rш рейки. Одновременно по сигналу визируют на проволоку, отмечая пересечение луча визирования с проволокой клеммами 5, 6, после чего берут отсчеты по рейкам. Затем, приступают к измерению отрезка MN проволоки между клеммами. При измерении проволоку постепенно поднимают из шахты до тех пор, пока клемма М не дойдет до нулевого штриха рулетки. Затем против штриха рулетки 20 м делают на проволоке метку (ниткой, напильником, клеммой) и протягивают проволоку до совпадения новой метки с нулевым штрихом рулетки. Поступая аналогично, измеряют весь отрезок MN. Остаток проволоки от последней метки до клеммы N замеряют миллиметровой линейкой или рулеткой.
Во время измерения определяют температуру на поверхности и в шахте. Высотную отметку репера Rш в шахте определяют по формуле
где Zш, Zп — отметки реперов в шахте и на поверхности;
а — отсчет по рейке на поверхности;
b — отсчет по рейке в шахте;
L — отрезок MN проволоки;
t — поправка за температуру;
r — поправка за компарирование рулетки.
Поправку за температуру вычисляют по той же формуле, что и при измерении длинной лентой.
Поправка за компарирование r будет:
где r — поправка за компарирование рулетки;
I — длина рулетки;
L — длина рабочей части проволоки.
Погрешность передачи отметки в шахту описанным способом составляет около 1/8000.
Передача высотной отметки в шахту должна быть произведена дважды. Разность dh между результатами двух измерений, исправленными за компарирование, температуру и натяжение, не должна превышать величины
где Н — глубина шахтного ствола, м.
Передача координаты Z в шахту длиномером
Поправку за удлинение ленты от веса груза L2 вычисляют по формуле
где L — длина участка ленты, для которого определяют поправку, см;
Q — вес груза, кг;
Q0 — вес груза (или сила натяжения) при компарировании ленты, кг;
Е — модуль Юнга;
F — поперечное сечение ленты, см2.
Знак поправки определяется знаком разности (Q—Q0).
Поправку за удлинение ленты от изменения температуры вычисляют по формуле
где t — температурный
коэффициент линейного
L—длина участка
ленты, для которого
t° — средняя температура в стволе шахты; при измерении ее определяют как среднее из t° на поверхности и в шахте;
tо° — температура компарирования ленты.
Передачу высотной отметки производят дважды. Разность между двумя измерениями не должна превышать
где Н — глубина шахтного ствола, м.
С помощью длинной ленты высотная отметка может быть передана в шахту с относительной ошибкой 1/10 000—1/12 000.
Передача координаты Z в шахту проволокой
Схема передачи координаты Z в шахту проволокой показана на рис. 62. Для передачи отметки применяют стальную проволоку диаметром от 1 до 1,5 мм, навитую на барабан лебедки 1.
Лебедку укрепляют на земной поверхности возле ствола шахты, и свободный конец пропускают через систему блоков 2,3,4 и опускают в ствол. Проволоку спускают с легким грузом (2—3 кг) до горизонта околоствольного двора, где груз увеличивают до 10—15 кг. Для измерения длины проволоки натягивают на поверхности на специальном дощатом настиле стальную 20-м рулетку, один конец которой закрепляют неподвижно, а другой натягивают через блок грузом Q, вес которого равен натяжению рулетки при компарировании.
Порядок передачи координаты Z в шахту длинной лентой следующий.
Лебедку на которой
намотана лента, укрепляют на копре.
Свободный конец ленты
Во время работы с нивелирами замеряют температуру воздуха в шахте и на поверхности.
Высотную отметку репера в шахте определяют по формуле
где Zш и Zп — высотные отметки реперов в шахте и на поверхности;
Nш и Nп — отсчеты по ленте в шахте и на поверхности;
aш, aп — отсчеты по рейкам, установленным на реперах Rш и Rп ;
L1 — поправка за удлинение ленты от собственного веса;
L2 — поправка за удлинение ленты от веса груза;
t — поправка за температуру;
r — поправка за компарирование ленты.
Поправка за удлинение ленты от собственного веса всегда имеет положительный знак и определяется по формуле
где c — удельный вес стали;
Е—модуль Юнга, равный 2 000 000 кг/см2;
L —длина участка
ленты, для которого
L’ — длина свободно висящей части ленты (от точки визирования на земной поверхности до точки прикрепления груза), см. Поправка L1 может быть также взята из табл. 2.
С целью высотной увязки съемок на земной поверхности со съемками в подземных горных выработках производят передачу координаты Z (высотной отметки) с поверхности в шахту.
Передачу высотных отметок по горизонтальным и наклонным выработкам с углом наклона не более 5—8° производят посредством геометрического нивелирования; при углах наклона более 5—8° передачу высотных отметок производят методом тригонометрического нивелирования. Тригонометрическое нивелирование производят одновременно с теодолитными ходами.
Превышение dh точки В над точкой А вычисляют по формулам:
где l — наклонная длина, измеренная рулеткой, м;
d — горизонтальное проложение измеренной длины, равное l cos , м;
P1— отсчет по рейке в точке А (репер в кровле выработки), м;
Р2— расстояние от репера в точке В (репер в кровле) до центра трубы нивелира.
Если пункты (реперы) закреплены в почве выработки, то превышение определяют по формулам:
где i1 — отсчет по рейке в точке А,
i2 — высота инструмента.
Величины Р1, Р2, i1, i2 измеряют не менее двух раз с точностью до 1 мм. Расхождения между двумя измерениями не должны превышать 3 мм.
Метки на шнурах, отмечающие луч визирования, должны устанавливаться с ошибкой не более 2 мм.
Превышения определяют дважды: в прямом и обратном направлениях при двух положениях трубы. Разность превышений не должна быть более 1 : 1500 l при l <30 м и 1 : 2000 I при I > 30 м.
Передачу высотной отметки через вертикальные горные выработки производят одним из следующих способов: длинной шахтной лентой, проволокой, длиномером, рулеткой.
Сущность задачи сводится к определению превышения dZшп репера Rш, заложенного на горизонте околоствольных выработок над репером Rп, заложенным на земной поверхности (обычно в шейке устья ствола шахты).