содержание .. 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 ..
3.5. ПРИБОРЫ И ИНСТРУМЕНТ МАРКШЕЙДЕРА
Маркшейдеру в своей работе приходится измерять расстояния, углы и
превышения. Как осуществляются эти операции, какими приборами и
инструментами? Эти вопросы рассмотрены ниже.
1) Измерение расстояний.
Одной из наиболее трудоемких и важных маркшейдерских работ в горных
выработках является измерение длин. В зависимости от специфики работ и
требуемой точности их измерения производят с помощью рулеток,
светодалъномеров и другими способами.
Измерение расстояний рулетками. Широкое применение для измерения расстояний
при проложении теодолитных ходов в горных выработках находят стальные
рулетки длиной 20, 30 и 50 м (рис. 3.11). Наиболее удобными из них являются
50-метровые рулетки, так как с их помощью значительно ускоряется процесс
измерений и повышается точность результатов.
Измерение длин в теодолитных ходах чаще всего осуществляют рулеткой на весу.
Для этого стороны разбивают на интерваты, несколько меньше длины применяемой
рулетки, шнуровые отвесы провешивают обычно визуально. Для измерения длин
сторон в наклонных выработках по визирному лучу измеренного угла наклона
промежуточные отвесы провешивают с помощью теодолита. При этом на шнурах
делаются отметки в виде подвижных узлов или других точек.
При измерении интервалов рулетку прикладывают так, чтобы она не касалась
отвесов. Отсчеты по рулетке берут одновременно против обоих шнуров с
точностью до 1 мм. Отсчеты берут два-три раза, смещая каждый раз рулетку
вдоль измеряемой стороны.
Длину каждой стороны в подземных теодолитных ходах измеряют два раза: в
прямом и обратном направлениях. При обратном измерении пользуются методом
смещения промежуточных отвесов на 2-3 м, что обеспечивает контроль
правильности определения расстояний.
На точность измерения длин сторон в подземных условиях существенное влияние
оказывают погрешности в результате провисания полотна рулетки под
собственным весом, неточности компанирования, разности температуры при
измерениях и компанировании, неправильною провешивания шнуровых отвесов и
других факторов.
Для повышения точности измеряемых длин, что имеет существенное значение при
построении опорных сетей, в измеренные величины вводятся поправки.
Измерение расстояний еветодальномерами. В подземных условиях измерение
расстояний с помощью светодальномеров осуществляется в основном при
централизованном построении маркшейдерских опорных сетей в условиях, когда
стороны теодолитных ходов в большинстве своем превышают 50 м.
Измерение длин сторон теодолитного хода сводится к определению времени т,
необходимого световому лучу на прохождение расстояния между измеряемыми
точками в прямом и обратном направлениях.
В маркшейдерских светодальномерах МСД-1М (рис. 3.12) с помощью передающего
устройства узкий пучок света направляется в сторону отражателя,
установленного на другом конце измеряемой линии и, отразившись от него,
возвращается в светоприемное устройство. Сигналы с передатчика и
светонриемника поступают в регистрирующее устройство. Так как передатчик и
светоприемник совмещены и устанавливаются в одной точке, то световой пучок
проходит измеряемое расстояние дважды.
Свето дальномер МСД-1 (МСД-1М) позволяет измерять расстояния в подземных
условиях от 1 до 400 м за 5-8 мин. с погрешностью ± (2-3) мм. Он прост и
удобен в работе, а по точности измерений полностью удовлетворяет требованиям
технической инструкции по производству маркшейдерских работ.
2) Измерение углов.
Измерение углов (горизонтальных и вертикальных) производится теодолитами,
которые являются основными приборами при производстве маркшейдерских съемок.
Основные элементы теодолита (рис. 3.14): зрительная труба 1 для наблюдения
за удаленными предметами с осью вращения 2 относительно подставок 3; лимб 4
(наглухо соединенный с трубой) и алидада 5 (неподвижная при вращении трубы)
вертикального круга для измерения вертикальных углов; алидада 6 и лимб 7
горизонтального круга для измерения горизонтальных углов; подъемные винты 8
для установки по уровню плоскости лимба- алидады строго горизонтально;
становой винт 9 для крепления прибора к штативу 10. Алидада 6 вместе с
подставкой и трубой может вращаться относительно лимба 7, который в свою
очередь при необходимости можно поворачивать относительно
треножника 11.
Общий вид наиболее распространенного на рудниках и шахтах теодолита 2ТЗО и
его основные части приведены на рис. 3.14. Теодолит наводят на заданную
точку специальными наводящими винтами, обеспечивающими плавное вращение. Для
закрепления частей прибора в нужном положении служат зажимные винты 2 и 4
(рис. 3.13). Над заданной точкой прибор устанавливают по отвесу 13 (рис.
3.14).
При измерениях углов отсчет производится по делениям на лимбе
горизонтального и вертикального кругов через микроскоп (рис. 3.13, 3.7).
Процесс измерения горизонтального угла состоит из центрирования теодолита
над или под закрепленной в горной выработке маркшейдерской точкой,
визирования на выбранные точки и взятия отсчетов по отсчетным
приспособлениям.
На рис. 3.15 показана схема измерения угла с помощью теодолита. На местности
заданы и выбраны точки А, В, С. Измерить угол в вершине В между АВ и ВС -
значит, измерить угол аВс, образующийся в результате проекции точек А и С на
горизонтальную плоскость Р, мысленно проведенную через точку В. Теодолит
закрепляют на штативе над точкой В так, чтобы отвес, укрепленный на крюке
стенового винта прибора, попадал в точку В, Подъемными винтами треножника
строго горизонтально устанавливают по уровню плоскость лимба-алидады.
Наводят трубу теодолита последовательно на точки А и С, делая
соответствующие отсчеты по лимбу а' и с'. Разность отсчетов даст нам искомый
угол у = а' - с'
Аналогичным образом измеряют угол в вертикальной плоскости между
направлениями ВА и ВС, но отсчет берется по вертикальному кругу.
Теодолиты различных типов отличаются друг от друга точностью измерений,
увеличением зрительной трубы, наличием или отсутствием круга для измерения
вертикальных углов и другими особенностями.
3) Измерение превышений.
В инженерной практике наибольшее применение для измерения превышений между
точками, а также определения высотных отметок этих точек нашел метод
геометрического нивелирования (существует также метод тригонометрического
нивелирования), осуществляемый с помощью нивелира.
Нивелир - это прибор, у которого визирная ось зрительной трубы в рабочем
положении всегда горизонтальна.
Основные элементы нивелира (рис. 3.16а): 1 - подставка (трегер); 2 -
подъемный винт; 3 - закрепительный винт;
4 - наводящий винт; 5 - элевационный винт; 6 - кремальера (для фокусировки
зрительной трубы на резкость); 7 - зрительная труба; 8 - установочный
уровень (предварительный); 9 - установочный уровень при зрительной трубе
(окончательный).
Зрительная труба нивелира по конструкции похожа на трубу теодолита. Она
крепится к подставке (трегеру) тремя подъемными