Файл: 4. расчёт проектного маркшейдеркого полигона для задания направлений при.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 55
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4. РАСЧЁТ ПРОЕКТНОГО МАРКШЕЙДЕРКОГО ПОЛИГОНА ДЛЯ ЗАДАНИЯ НАПРАВЛЕНИЙ ПРИ ПРОХОДКЕ ОКОЛОСТВОЛЬНЫХ
ВЫРАБОТОК
В соответствии с проектом околоствольного двора подземного горизонта и до начала проходки выработок маркшейдер выполняет расчёт проектного полигона околоствольных выработок. Задачей расчёта является проверка указанных размеров в проекте и получение исходных данных для задания направления горным выработкам [2, 3].
На проекте околоствольного двора выработки разбивают на отдельные участки с таким условием, чтобы они были замкнутыми. На каждом участке составляют замкнутый проектный полигон: намечают точки полигона, определяют горизонтальные углы и длины сторон.
Расчёт проектного полигона выполняют в следующей последовательности (рис. 1, 2).
-
Обрабатывают криволинейные участки. На закруглении (рис. 1) определяют количество точек по схеме, составленной в крупном масштабе, или вычисляют по формуле:
sin ???????? = 1 √1 , (1)
4 2 ????где: α’– центральный угол, соответствующий максимальной длине стороны (хорды);
l– ширина выработки;
R- радиус закругления.
.Рис. 1. Схема закругления
Угол α’ вычисляют при соблюдении условий: должны быть обеспечены
максимальная длина стороны и наличие видимости между соседними точками.
Определяют число сторон на закруглении:
????′ =????0/????′ (2)
и, если n’ не целое число, то округляют его значение в большую сторону до целого. Окончательно:
????=????0/???? (3)
-
Вычисляют углы на закруглении и сопряжении закругления с прямолинейными участками.
Углы βА и βВ на сопряжении закругления и прямолинейных участков вычисляют из выражения:
????A = ????B = 180° − ????0 = 180° − ???? ; (4)2???? 2
Углы β1 и β2 внутри кривой определяют из выражения:
1 2
???? = ???? = 180° − ????0 = 180°−???? (5)
2????
Рис. 2. Проект полигона околоствольных выработок
-
Длину сторон (хорды) на криволинейном участке вычисляют по формуле:
???? = 2???? sin ????2
(6)
-
Выбирают условную систему координат, за центр которой принимают центр ствола (Ц), намечают точки проектного полигона и вычисляют координаты этих точек (рис. 2).
Проектные полигоны, как правило, имеют замкнутую форму, и, следовательно, можно проверить вычисление углов полигона сравнением фактической суммы углов с теоретической:
-
для внутренних углов
-
для внешних углов
∑ ????T = 180°(???? − 2); (7)
∑ ????T = 180°(???? + 2). (8)
При правильном вычислении углов угловая невязка равна нулю (fβ=0).
Для определения угловой невязки необходимо углы на закруглениях следует привести к одному виду. Рекомендуется обход полигона выполнять против часовой стрелки и использовать внутренние, левые по ходу, углы полигона. Переход от внешних углов к внутренним производится по формуле:
???? = 0 − ???? (9)
Приведение углов к одному виду и вычисление суммы внутренних углов рекомендуется выполнять в таблице, форма которой приведена ниже:
| Номер вершины полигона | Вычисленные углы поворотов на сопряжениях | Внутренние углы полигона |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | Сумма углов: | |
Вершины углов предварительно нумеруются и составляется схема полигона.
-
Линейную невязку в полигоне определяют обычным образом – через приращения координат замкнутого полигона. Для этого определяют дирекционные углы сторон полигона в условной системе координат.
Дирекционное направление первой стороны хода, примыкающей к центру ствола (началу координат) будет совпадать с одной из осей координат.
Соответственно её дирекционный угол может составлять 0
0, 900, 1800, 2700. Вычисление дирекционных углов последующих сторон полигона производят по известной формуле используя углы, определенные на сопряжениях и закруглениях. По ходу движения эти углы могут быть левыми и правыми. После последовательно обхода всего полигона необходимо получить дирекционный угол первой стороны, который должен совпасть с исходным, что является контролем вычислений. Затем приступают к вычислению приращений координат и увязке полигона. Вычисления ведут в Ведомости вычисления координат, форма которой известна.
| Номер вершины | Горизонталь- ные углы | Дирекцион- ные углы | Длины сторон | Вычисленные приращения координат | Исправленные приращения координат | Координаты Вершин полигона | |||
| dX | dY | X | Y | X | Y | ||||
| | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
Если относительная невязка не превышает допустимого значения fs=1/2000, то поправки вносят не во все стороны, а только в максимальныестороны
прямолинейныхучастков,оставляябезизмененийэлементызакруглений и узловсопряжениявыработок.
-
После обработки проектных полигонов в плане выполняют их обработку в вертикальной плоскости: определяют превышения Δhмежду характерными точками или уклоны iвыработок между этими точками.
Если в проекте заданы высотные отметки точек, то уклон выработки между этими точками
i = ∆ℎ/???? . (10)
Если проектом задан уклон i, то превышение между точками
∆ℎ = i???? . (11)
Для контроля вычисления превышений в замкнутом полигоне используют выражение
∑ ∆ℎ = 0 , (12)
а в разомкнутом полигоне между точками Аи В, высотные отметки которых НАи НВизвестны,
∑ ℎ = ???????? − ???????? . (13)
Пример. Требуется выполнить расчёт проектного полигона околоствольных выработок.
Исходныеданные: ширина выработки l=3,5м; элементы закруглений
R1=15 м, R2=20 м, центральные углы поворота α0=90°; длина
прямолинейных участков и уклоны выработок приведены на схеме полигона (рис. 2).
При составлении проекта полигона выполняют разработку точек на закруглениях, определяют углы и длины сторон. На прямолинейных участках длины сторон принимают в соответствии с проектным чертежом. При расчёте полигона используют принятую на шахте систему координат или выбирают условную.
Решение.
-
1
Определяем количество сторон (хорд) на закруглениях из выражения (1):