МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ По выполнению домашней контрольной работы для студентов заочной формы обучения специальности 21.02.17 Подземная разработка месторождений полезных ископаемых ПМ 01 Ведение технологических процессов горных и взрывных работ МДК 01.02 О

Г осударственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Прокопьевский горнотехнический техникум им. В.П. Романова

Методические указания

По выполнению домашней контрольной работы

для студентов заочной формы обучения

специальности 21.02.17 Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

ПМ 01 Ведение технологических процессов горных и взрывных работ

МДК 01.02 Основы маркшейдерского дела

Рассмотрено

на заседании методического совета

ГБ ПОУ Прокопьевский

горнотехнический техникум им. В.П. Романова

Методист

____________

«30» августа 2021 г

СОДЕРЖАНИЕ

1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

МДК 01.02 «Основы маркшейдерского дела» предусматривает изучение способов измерений в шахте с целью составления горной графической документации, заданий направления горным выработкам и контроля за их проведением.

Овладение данной учебной дисциплиной базируется на знаниях математики, физики, астрономии, геологии, географии.

Самостоятельное изучение курса предусматривает работу студента с учебником и выполнение контрольной работы по основным темам. Занятия с преподавателем включают обзорные лекции, групповые лабораторные и практические занятия.

Данные формы организации домашней контрольной работы являются частью освоения профессиональных компетенций:

ПК1.1 Оформлять техническую документацию на ведение горных и взрывных работ.

ПК 1.2 Организовывать и контролировать ведение технологических процессов на участке в соответствии с технической и нормативной документацией.

ОК 1 Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2 Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3 Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5 Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6 Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7 Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8 Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9 Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности

В результате изучения профессионального модуля обучающийся должен:

иметь практический опыт:

ПО1 выемки полезного ископаемого по ситуационному плану;

ПО 2 определения фактического объема подготовительных и добычных работ;

оформления технологических паспортов ведения горных работ;

ПО3оформления технической документации с помощью аппаратно-программных средств;

ПО 13 определения положения точки и ориентирования линий на поверхности и в горных выработках;

ПО 14 проведения маркшейдерских съемок на поверхности;

уметь:

У1 выполнять и читать технологические схемы ведения горных работ на участке;

У 2 оформлять технологические карты по видам горных работ;

У 3 производить оформление технологической документации с применением аппаратно-программных средств;

У 9 читать планы и карты, геодезические и маркшейдерские сети;

У 10 оценивать горно-геологические условия разработки месторождений полезных ископаемых;

знать:

З.1 требования стандартов ЕСКД и ЕСТД к оформлению и составлению чертежей и схем, к оформлению технической и технологической документации по ведению горных работ;

З.2 основные понятия и определения стандартизации и сертификации по проведению работ в очистном и подготовительном забоях, ремонтно-восстановительных работ и внутришахтного транспорта;

З.3 правила проектирования и ведения очистных, подготовительных работ с применением горных машин и буровзрывным способом;

З.5 горно-графическую документацию горной организации:

наименование, назначение, содержание, порядок её оформления, согласования и утверждения;

З.6 общие вопросы проведения и крепления горных выработок, наклонных и вертикальных стволов;

З.7 общие сведения о давлении горных пород и управлении горным давлением в очистных и подготовительных выработках;

З.8 способы газификации угля, борьбы с метаном и запыленностью шахтной атмосферы;

З.9 маркшейдерские планы горных выработок;

З.10 маркшейдерское обеспечение рационального использования недр;

З.11 условия сдвижения горных пород под влиянием горных работ;

2 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Основные источники

1. 1. 1. 1. Кузнецов, О.Ф. Основы геодезии и топография местности [Электронный ресурс] / Кузнецов О.Ф.- М.: ИНФРА-Инженерия,2017.- (ЭБС Лань)Гиршберг, М.А.

1. 1. 1. 2. Дьяков, Б.Н. Геодезия [Электронный ресурс] / Дьяков Б.Н.- Санкт-Петербург: Лань,2018.- (ЭБС Лань)

         3. Коркишко, Т.В.. Методические указания по выполнению практических работ по МДК 01.02 Основы маркшейдерского дела [Текст]: Методические указания/ Т.В. Коркишко- Прокопьевск, 2021.

         4. Коркишко, Т.В. Методические рекомендации по выполнению внеаудиторной самостоятельной работе МДК 01.02 Основы маркшейдерского дела [Текст]: Методические указания/ Т.В. Коркишко - Прокопьевск, 2021.

3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ПМ2. Обеспечение маркшейдерского обслуживания горных работ

Тема 2.1 Определение положения точек на земной поверхности

Понятие о форме и размерах Земли. Определение положения точек земной поверхности. Понятие о системах координат: географических, прямоугольных, полярных, абсолютная и относительная высоты точек местности.

Понятие об ориентировании. Истинный, магнитный меридианы. Азимуты истинный, магнитный, прямой и обратный. Дирекционный угол. Переход от азимута к дирекционному углу. Румб. Зависимость между дирекционным углом и румбом.

Понятие о плане, карте, профиле, разрезе. Масштабы планов, карт, их точность. Принцип изображения рельефа горизонталями на планах и картах. Основные свойства горизонталей. Высота сечения рельефа. График заложения. Типовые формы рельефа местности. Условные знаки для топографических планов и карт.

Практические занятия

1. Определение координат точек на планах.

2. Решение задач по ориентированию линий на местности.

3. Решение задач на масштабы.

Тема 2.2 Маркшейдерские съемки

Определение понятия «съемка». Сущность съемочных работ. Основной принцип съемки - от общего к частному. Съемки горизонтальные, вертикальные, комплексные. Организация съемочных работ.

Общие сведения о способах создания опорной сети на поверхности, в горных выработках.

Назначение и область применения подземной теодолитной съемки. Устройство теодолита. Части теодолита и их назначение. Классификация теодолитов согласно ГОСТу.

Измерение горизонтальных углов способом повторений. Записи в полевом журнале. Измерение вертикальных углов.

Организация и порядок проведения подземной теодолитной съемки. Создание опорной сети путем прокладки теодолитных ходов. Виды полигонов. Съемка подробностей. Ведение полевого журнала и абриса съемки.

Порядок вычислительной обработки теодолитного хода. Угловая невязка в замкнутом полигоне и увязка углов. Вычисление приращений координат. Вычисление координат точек полигона. Невязки в приращениях координат полигона, увязка приращений координат. Построение координатной сетки.

Составление плана теодолитной съемки: нанесение опорных пунктов на план по координатам, нанесение элементов съемки подробностей.

Понятие о построении геодезической сети в Российской Федерации (РФ). Классификация и методы создания сетей.

Назначение и виды геометрического нивелирования. Классификация нивелиров. Устройство нивелиров и нивелирных реек. Основные схемы геометрического нивелирования в шахте.

Производство геометрического нивелирования рельсовых путей. Разбивка пикетажа, нивелирование методом из середины, контроль нивелирования, заполнение журнала нивелирования.

Вычислительная обработка журнала нивелирования. Вычисление абсолютных отметок связующих пикетов через превышения, а промежуточных пикетов через горизонт прибора.

Построение профиля рельсовых путей. Определение фактического уклона между пикетами, вычисление проектных отметок пикетов, составление предписания на исправление укладки рельсовых путей.

Маркшейдерское обеспечение горных выработок. Задание направления горной выработке в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Контроль за правильной проходкой горных выработок и их сечением.

Практические занятия

1. Исследование устройства теодолита.

2. Измерение горизонтального угла способом повторений.

3. Измерение вертикального угла.

4. Вычислительная обработка теодолитного хода.

5. Построение плана горных выработок.

6. Исследование устройства нивелира.

7. Производство геометрического нивелирования в шахте.

8. Вычислительная обработка журнала нивелирования.

9. Построение профиля рельсовых путей.

10. Задание направления горным выработкам в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Тема 2.3 Маркшейдерская документация

Виды, назначения, содержания, порядок оформления, согласования маркшейдерской документации.

Условные знаки для маркшейдерских планов и разрезов. Составление и оформление маркшейдерских планов, разрезов и профилей. Значение планов, профилей, разрезов, вертикальных проекций для правильной постановки горных работ.

Оформление технической документации с помощью аппаратно-программных средств согласно требований стандарта ЕСКД и ЕСТД.

Практические занятия

1. Решение задач с помощью горно-графической документации: определение длины горной выработки; определение уклона и угла наклона горной выработки; определение добычи угля за указанный промежуток времени (месяц, квартал, год).

2. Построение вертикальных разрезов и определение глубины залегания пласта в данной точке.

Тема 2.4 Маркшейдерский контроль по обеспечению безопасного ведения горных работ

Маркшейдерское обеспечение рационального использования недр. Государственный надзор в целях обеспечения соблюдения требований по безопасному ведению горных работ и устранению их вредного влияния на население, окружающую природную среду, здания, сооружении, ведет контроль за рациональным использованием недр.

Сдвижение горных пород под влиянием разработок полезного ископаемого.

Факторы, влияющие на процесс сдвижения. Основные формы сдвижения: обрушение, прогиб, оседание. Правила построения охранных целиков. Меры охраны без оставления целиков.

Маркшейдерский контроль при ведении горных работ у опасных зон

Понятие о маркшейдерском контроле при ведении работ у старых горных выработок, о построении зон повышенного горного давления при управлении горным давлением в очистных забоях, о построении опасных зон при ведении горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа и у затопленных и загазированных горных выработок. Порядок составления, содержание, утверждение специальных проектов ведения горных работ у границ опасных зон.

Практические занятия

1. Подсчет запасов и потерь полезного ископаемого.

2. Построение предохранительных целиков под охраняемые здания и сооружения (способом вертикальных разрезов).

3. Построение барьерных целиков.

4. Построение зон повышенного горного давления.

5. Построение опасных зон при ведении горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа.

Самостоятельная работа при изучении раздела ПМ4

Выполнение рефератов по выбору:

Определение положения точек на земной поверхности.

Маркшейдерские съемки.

Содержательный анализ маркшейдерской документации.

Написание рефератов о значимости маркшейдерского контроля по обеспечению безопасного ведения горных работ.

Краткий исторический очерк развития геодезии и маркшейдерского дела.

Понятие о плане, карте и профиле.

Формы рельефа и их изображение на планах.

Конструкции кодовых теодолитов.

Современные типы нивелиров, рулеток.

Сведения о фигуре Земли.

Решение задач с использованием масштабов, по ориентированию, прямой геодезической задачи (расчетно-графическая работа по сборнику задач по геодезии).

Решение задач по определению прямоугольных координат по планам, определение площади участка по плану (расчетно-графическая работа).

Вычислительная обработка теодолитного хода 4 точки, оформление плана теодолитной съемки в соответствии с условными знаками тушью).

Вычислительная обработка журнала нивелирования.

Оформление профиля откаточных путей в соответствии с условными знаками (расчетно-графические работы).

Выполнение заданий контрольной работы с использованием методических рекомендаций.

Домашнее изучение дисциплины по содержанию в методических указаниях.

4 Задания для контрольной работы

По данному курсу предусматривается выполнение контрольнойработы, состоящей из трех заданий.

В учебное заведение необходимо предоставить:

а) графическую часть, выполненную на ватмане (план горных выработок) и миллиметровой бумаге (профиль откаточных путей;

б) журналы вычислений координат вершин полигона и абсолютных отметок пикетов;

в) вычисление площади участка на плане.

При выполнении контрольной работы каждому студенту может быть оказана консультация в учебном заведении.

Работа предоставляется в учебное заведение для ее проверки, в случае незачета, студент должен выполнить ее повторно.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Задание 1

Вычислить координаты вершин теодолитного хода и составить план горных выработок.

Порядок выполнения задания.

1. В журнал вычисления координат выписать результаты измерения горизонтальных углов и длин линий (таблица 1), исходный дирекционный угол и координаты исходной точки 1.

2. Вычислить угловую невязку и распределить ее.

2.1 Подсчитать сумму измеренных углов полигона _изм.

1. 1. Вычислить теоретическую сумму углов по формуле:

_теор. = 180(n  2);

гдеn – число углов в теодолитном ходе.

1. 1. Вычислить угловую невязку по формуле:

f_ = _изм. - _теор.

1. 1. Сравнить фактическую невязку с допустимой, которая вычисляется по формуле:

f_{ доп.} = m_β ;

гдеm_β = 20^ - погрешность измерения угла.

1. 1. Если угловая невязка не превышает допустимую, то ее распределяют поровну на все углы с обратным знаком. Поправки в измеренные углы записываются красным цветом над секундами.

1. Вычислить значения дирекционных углов сторон теодолитного хода по формуле:

_n = ( _n-1 180) + _Л;

где_n-1 – дирекционный угол предыдущей стороны теодолитного хода, гмс;

_л– горизонтальный угол между смежными сторонами, левый по ходу съемки (исправленный), гмс.

Например, при исходном угле 1813000 вычисления производятся следующим образом:

_1-2 = 1813000 - 180 + 871745= 884745

_2-3 = 884745 + 180 + 823715 = 3512500

_3-4 = 3512500- 180+ 1001445= 2713945

_4-1 = 2713945 - 180 + 895015= 1813000

В случае если в ответе получается значение дирекционного угла больше 360, то из него вычитают 360.

Так как теодолитный ход замкнутый, то в конце вычислений необходимо получить исходный дирекционный угол.

4. Дирекционные углы переводятся в румбы (в случае, если значение sin и cos вычисляются по таблицам). При этом пользуются формулами, представленными в таблице.

1. Вычислить приращения координат по формулам:

Х_ = S_cos_;

_ =S_sin_;

гдеS_i – горизонтальное проложение стороны теодолитного хода, м;

_i – дирекционный угол стороны или ее румб, гмс.

Знак приращений координат определяется по величине дирекционного угла, согласно таблице:

1. Производится уравнивание приращений координат.

1. 1. Вычислить невязки по осям координат по формулам:

f_X= _;

f_= _.

6.2 Вычислить абсолютную невязку по формуле:

­f_абс. =  .

1. 1. Вычислить относительную невязку по формуле:

;

где Р – периметр теодолитного хода, м.

6.4 Относительная невязка сравнивается с допустимой, которую принять 1:3000.

6.5 Если фактическая относительная невязка не превышает допустимую, то невязки по осям координат fx и fy распределяют на все приращения координат пропорционально длинам сторон с обратным знаком. Например:

f_X = - 0,127м; f_Y = - 0,044м; Р = 567,684м.

Поправки в приращения координат будут равны:

f_

_ = –––– S_ ;

P

f_Х

_Х = –––– S_ .

P

0,127

_1 = ––––––– 106,584 = 0,022м;

567,684

Контроль: сумма поправок должна быть равной невязке _ = 0.

Аналогично производится распределение невязкиfx.

1. Вычисляются координаты вершин теодолитного хода по формулам:

_n = _n-1 + ;

Y_n = Y_n-1 + Y.

Приращение координат при этом необходимо брать со своим знаком с учетом поправки, т.е. исправленное значение. Образец заполнения журнала вычисления координат приведен в приложении 1.

1. На листе ватмана формата А3(297  420) вычерчивается координатная сетка со стороной квадрата 1010см, которую закрепляют черной тушью толщиной 0,1мм.

1. Нанести точки теодолитного хода, в соответствии с вычисленными координатами. Например: нанести на план точку 2 с координатами

X₂ = 502,248м; Y₂ =606,582м.

Устанавливаем в каком квадрате находится данная точка. Координаты юго-западного угла квадрата равны: Х = 500м; Y = 600м. Находим разницу между координатами точки 2 и координатами юго-западного угла квадрата и откладываем ее в масштабе плана по соответствующей оси.

Контролем нанесения точек на план служит расстояние между смежными точками на плане, которое сравнивается с измеренным расстоянием.

Точки теодолитного хода закрепляются черной тушью, окружностью диаметром 1,5 мм с точкой в середине. Номер точки подписывается черной тушью слева по ходу съемки.

На план наносят результаты съемки борта выработок. Абрис съемки приведен в приложении А.

Задание 2

По результатам нивелирования вычислить абсолютные отметки пикетов и составить профиль откаточных путей.

Порядок выполнения задания

1. Вычислить превышение между связующими пикетами по отсчетам, взятым по черной стороне рейки по формуле:

h = З – П,

гдеЗ – отсчет по рейке на заднем пикете, мм;

П – отсчет по рейке на переднем пикете, мм.

1. Вычислить отметки связующих пикетов по формуле:

Н_n = Н_n-1 + h_n-(n-1);

гдеН_n-1– отметка предыдущего связующего пикета, м;

h_n-(n-1)– среднее превышение между связующими пикетами, м.

3. Вычислить отметки промежуточных пикетов, для этого сначала вычислить горизонт инструмента (ГИ) по формуле:

ГИ= Н + а,

гдеН – отметка заднего связующего пикета, м;

а – отсчет по черной стороне рейки на заднем пикете, м.

Отметка промежуточного пикета равна:

Н = ГИ - с,

гдес – отсчет по рейке на промежуточном пикете, м.

Например, отметка ПК1 будет равна:

Н_ПК1=155,690-1,376=154,314 м.

5. Построение профиля откаточных путей.

1. 1. На миллиметровой бумаге формата А3 (297  420) вычертить сетку профиля в соответствии с Приложением Б.

   2. В горизонтальном масштабе 1:1000 нанести пикеты через 10 м и подписать их номера.

   3. Из журнала нивелирования выписать фактические абсолютные отметки пикетов.

   4. Подписать отметку линии условного горизонта, которая должна быть меньше минимальной отметки пикетов на 2-3м.

   5. На каждом пикете отложить от линии условного горизонта разницу между отметкой пикета и отметкой условного горизонта в масштабе 1:100. Полученные точки соединить. Получим линию фактического профиля.

   6. Строится линия проектного профиля.

Проектную отметку ПКО принять равной фактической отметке этого пикета.

Проектные отметки остальных пикетов вычисляют по формуле:

Н_n = Н_n-1 + _пр.S;

гдеН_n-1- проектная отметка предыдущего пикета, м;

S – расстояние между пикетами, м.;

I_пр – проектный уклон.

Например, Н_ПКО = 154,300; S=10м.

Н_ПК1 = 154,300 + 0,003  10 = 154,330м и т.д.

Проектные (красные) отметки выписываются в графу проектные отметки сетки профиля.

На профиле строят линию проектного уклона, соединив отложенные в масштабе 1:100 точки, обозначающие проектные отметки нулевого и десятого пикетов.

Проводят ее красным цветом.

Вычислить фактические уклоны по формуле:

гдеh – разность фактических отметок соседних пикетов;

s – расстояние между этими пикетами, м.

Например, Н_гко = 154,300 м.

Н_гк1 = 154,345 м.

В графе «фактические уклоны и их длины» проводим диагональ между пикетами, показывая направление падения или восстание уклонов. Над диагональю выписывается уклон до тысячных долей, а под ней – длина уклона в метрах.

Примечание.

1. Фактические отметки и линию фактического профиля закрепляют черным цветом.

2. Отметку условного горизонта – синим цветом.

3. Линию проектного профиля, проектные отметки закрепляют красным цветом.

4. Пример заполнения журнала нивелирования приведен в таблице.

Задание 3

Подсчитать площадь участка, оконтуренного линиями теодолитного хода (план теодолитной съемки - задание 1).

Площадь участка на плане можно определить путем разбивки контура на простейшие фигуры (например, два треугольника) и определить их площадь по формуле:

ah

S = ––––– ;

2

гдеа – основание треугольника, м;

h – высота треугольника, м.

Размеры фигур определяются с учетом масштаба плана.

Таблица – Журнал вычисления координат вершин теодолитного хода (образец)

- 106.69 -195.23

+ 106.56 +195.19

Приложение А

Абрис

Таблица – Журнал нивелирования (образец)

Таблица – Журнал нивелирования (исходные данные)

Таблица - Журнал вычисления координат вершин теодолитного хода (исходные данные)

Приложение Б

(обязательное)

Профиль откаточных путей (образец)

Масштабы: Горизонтальный 1 : 1000

Вертикальный 1 : 100

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/465001-metodicheskie-ukazanija-po-vypolneniju-domash