Встречные забои

1.

Встречные забои

2.

ВСТРЕЧНЫЕ ЗАБОИ — способ проведения
подземной горной выработки одновременно с двух
сторон с последующим смыканием забоев в
намеченной точке.
Применяется:
1. для сокращения сроков строительства подземных
сооружений ;
2. для
сокращения
сроков
при
разработке месторождений (при вскрытии или
подготовке новых горизонтов шахт, нарезке
выемочных полей и участков)

3.

При проведении выработки одновременно
несколькими забоями в зависимости от условий
могут быть следующие случаи:
• выработку проводят
навстречу друг другу;
двумя
забоями
• выработку проводят одним забоем
навстречу другому, в котором горные
работы не производятся,
• забои одной и той же выработки
догоняют друг друга.

4.

Все эти случаи проведения горных выработок
называют сбойками и разделяют их на три
основных типа:
• сбойки, проводимые в пределах одной и той же
шахты, т.е. сбойки выработок, сообщающихся
между собой под землей;
• сбойки, проводимые между разными шахтами,
не сообщающимися между собой;
• сбойки, вертикальных выработок(углубление
стволов с двух горизонтов).

5.

В зависимости от назначения
выработки на ее сбойку дается
определенный допуск.
Например,
ствол надо сбить точнее, чем
конвейерный штрек;
конвейерный штрек — точнее,
чем откаточный;
а откаточный— точнее, чем
вентиляционный штрек

6.

Проведение сбойки —
одна из ответственнейших маркшейдерских задач.
Она решается в несколько этапов:
1. Составляют проектный полигон по сбиваемой и
прилегающим выработкам с таким расчетом, чтобы полигон
связал оба забоя выработки.
2. Намечают на плане примерное расположение пунктов
полигона, точку смыкания забоев.
3. Принимая определенные методы и инструменты для
измерения углов и длин, производят предрасчет
погрешности смыкания забоев. Ожидаемая погрешность
должна быть меньше допуска. Если погрешность
превосходит допуск, то изменяют методы измерений или
выбирают более точные инструменты и вновь
предрасчитывают погрешность смыкания забоев.
4. Подобрав таким образом надлежащие инструменты и
методы измерений, составляют проект сбойки.

7.

сбойки, проводимые в пределах
одной и той же шахты

8.

Сбойка без проводника

9.

Сбойка выработок из двух не сообщающихся
между собой шахт

10.

11.

Сбойка вертикальных выработок – углубление ствола
с двух горизонтов (V тип)

12.

Успешное проведение выработок встречными забоями зависит от
правильного решения всего комплекса маркшейдерских работ.
Основные задачи: к ним относятся:
1. Изучение технологического назначения горной выработки и её
проектных данных (сечения, угла наклона, транспортного оборудования,
вида крепи, способа проходки и др.), определение места (точки) встречи
забоев горной выработки.
2. Установление величины допустимого предельного расхождения
забоев выработки в месте сбойки.
3. Составление схемы горных выработок, связывающих встречные
забои.
4. Составление проекта маркшейдерских работ и выбор методики их
производства.
5.
Предвычисление предельной погрешности смыкания встречных
забоев исходя из принятой методики выполнения маркшейдерских
работ.

13.

6.Сопоставление ожидаемой предельной погрешности, полученной в
результате предрасчёта, с установленной величиной допустимого
предельного расхождения забоев, а в случае необходимости уточнения
принятой методики маркшейдерских работ.
7. Производство съёмок и вычислений, необходимых для определения
параметров сбойки. Все виды съёмок при этом осуществляются в строгом
соответствии с принятой в предрасчёте методикой измерений.
8. Вычисление всех необходимых параметров сбойки (углов направлений
оси сбойки, ей длины, отметок, уклонов, углов наклона).
9. Задание и закрепление в натуре оси выработки.
10.Систематический инструментальный контроль правильности проведения
выработки по заданным направлениям.
11.Определение фактической погрешности смыкания встречных забоев
путём замыкания съёмок в горизонтальной и вертикальной плоскостях и
сравнение полученных невязок с допустимыми и предрасчётными.

14.

Производя предрасчёт, учитывают три направления:
1. направление по оси сбойки ,
2. направление, перпендикулярное к оси сбойки ,
3. направление в вертикальной плоскости z.
В зависимости от наличия проводника (пласта ) различаются
ответственные
неответственные (свободные) направления.
Ответственными направлениями считаются те,
погрешности по которым могут повлиять на технологическое
назначение выработки.

15.

Маркшейдерские работы при
сбойке горизонтальных и
наклонных выработок,
проводимых в пределах одной
шахты

16.

17.

Маркшейдерские работы
заключаются в следующем:
• Прокладываем теодолитный
ход 1-го разряда от точки 3 до
точек 5 и 9.
• Вычисляют координаты точек
5и9
• и по формуле обратной
геодезической задачи
tg(5 – 9) = Y9 – Y5 / X9 - X5
вычисляют направление оси
сбойки в горизонтальной
плоскости.

18.

• Из формулы α n = α n-1 +βл ±180°
определяют βл = α n - α n-1 ±180°
при точках 5 и 9.
• На точках 5 и 9 откладывают βл .
• В створе визирного луча
выставляют точки a и b, которые
совместно с точками 5 и 9
служат направлением оси
сбойки.
Если придерживаться
данного направления,
сбойка будет обеспечена.

19.

Для определения направления выработки в вертикальной
плоскости между точками А и В
1.прокладывают нивелирный ход
2.определяют zA и zB отметки кровли в точках А и В.
3.по отметкам) в точках А и В вычисляют уклон квершлага
по формулам:
Уклон задают с помощью стенных
реперов.
Контроль за соблюдением уклона
осуществляют геометрическим
нивелированием почвы.

20.

Предвычисление ошибки смыкания
встречных забоев
• При проведении выработок встречными
забоями возможны расхождения осей
выработок в вертикальной и в
горизонтальной плоскостях.
• Предвычисление ошибки смыкания в
горизонтальной плоскости и по высоте
производятся для каждого типа сбойки.
• При этом вычисляется ее предельная
погрешность.

21.

Маркшейдерские работы
при сбойке горизонтальных и
наклонных выработок,
не сообщающихся в шахте
( между разными шахтами)

22.

Характерным примером данного типа сбойки является сбойка
квершлага между Двумя вертикальными шахтными стволами,
один из которых пройден до проектного горизонта и имеет
околоствольный двор, а второй находится в проходке.
Для задания направления сбойки производят определение
проектной отметки рассечки околоствольного двора и величину
углубки второго ствола.

23.

После того, как второй ствол будет углублен до проектного горизонта
и околоствольный двор рассечен не менее двух раз, производят:
1. Ориентирно - соединительную съемку по каждому стволу.
2. Определяют координаты пунктов А, В, С шахты № 1 и Д, E, F
шахты № 2.
3. Пункты С и F закладываются на оси сбойки квершлага,
4. По координатам пунктов С и F вычисляются дирекционный угол
оси и горизонтальные углы направления β1 и β2

24.

Задание места рассечения
выработок
Для контроля: АС + ВС = АВ

25.

Расстояния от точек А и В до точки С
вычисляют по формулам:

26.

После этого в натуре
1. откладывают расстояния АС и ВС , определяя местоположение
точки С;
2.забуривают в кровле отверстие и забивают в него деревянный
клин («пробку»), в пробку — маркшейдерский знак (точку);
3. подснимают точку С и вычисляют ее координаты;
корректируют направление,
4.с точки С окончательно откладывают направление оси сбойки.
В горизонтальной плоскости дают направление при помощи
теодолита, откладывая соответствующий горизонтальный угол
одним из двух существующих способов:

27.

• Пусть при точке В (рисунок) требуется отложить
горизонтальный угол β
• Для этого становятся с теодолитом в точке В.
• Совмещают нуль лимба с нулем алидады и наводят трубу
теодолита в точку А;
• Закрепляют лимб, открепляют алидаду и откладывают угол β1,
равный проектному значению угла при первом положении
трубы.
• По этому направлению забивают слегка точку С1.
• Переводят трубу теодолита через зенит и откладывают β2 при
втором положении трубы.
• По направлению также слегка забивают точку С2.
• Расстояние C1 — С2 делят пополам и намечают точку С, которую
закрепляют капитально, а точки С1 и С2 убирают.
• В створе В—С выставляют точку С'.
• Окончательное значение отложенного угла будет:

28.

Сбойки вертикальных горных выработок
Сбойка
при
углубке
вертикального ствола снизу
вверх. В этом случае стволом
шахты №1 вскрыты горизонты
+100 м. и +40 м., ствол №2
пройден до рабочего горизонта
+100 м. На горизонте +40 м.
горные работы подошли под
ствол шахты №2, который
должен быть углублён снизу
вверх.

29.

Маркшейдерские работы, необходимые
для обеспечения сбойки
определить на горизонте +40 м. точку, лежащую на одной
отвесной линии с центром ствола шахты №2 на горизонте +100 м.
Для этого необходимо:
• определить координаты центра и дирекционный угол оси
ствола шахты №2 на горизонте +40 м;
• проложить теодолитный ход от ствола шахты №2 к стволу
шахты №1 по горизонту +100 м;
• произвести ориентирование маркшейдерских съёмок горизонта
+40 м. с горизонта +100 м. через ствол шахты №1;
• проложить теодолитный ход по горизонту +40 м. от ствола №1
под стволом шахты №2;
• определить центр ствола шахты №2 на горизонте +40 м. и
разбить оси.

30.

Зная координаты центра ствола на
горизонте +100 м , координаты
точки точки К и дирекционный угол
стороны (MK) на горизонте +40 м,
вычисляют угол β и расстояние d от
точки К до центра ствола С на этом
горизонте по формулам:
В точке К устанавливается теодолит и откладывается угол β,
по направлению визирной оси откладывает расстояние d и отмечает
точку С.
Сбойка вертикальных выработок требует высокой точности.
Для уменьшения вредных последствий от возможных
погрешностей сбиваемых стволов сначала ствол проходят
неполным сечением, а расширение его до проектных размеров
производят только после сбойки.

31.

Ориентировочные расхождения осей выработок,
которые проводят встречными забоями.
№№
1
2
3
Типы горных выработок
Горизонтальные и
наклонные выработки,
которые проводят по
проводнику
Горизонтальные и
наклонные выработки,
которые проводят без
проводника
Вертикальные выработки,
которые проводят
- полным сечением
- узким сечением
Расхождения забоев
В плане, м
По высоте, м
0,5
0,3
0,5-0,8
0,3
0,1
0,4
-

32.

Предварительная оценка точности смыкания забоев
При проведении выработок встречными забоями
до начала работ маркшейдер должен выполнить
предварительную оценку точности смыкания забоев для
каждого ответственного направления.
Для этого составляется проект маркшейдерских работ
по обслуживанию проходки с пояснительной запиской, в
которой указываются:
• методика выполнения маркшейдерских работ;
• перечень маркшейдерско-геодезических инструментов,
которые будут использованы при маркшейдерских
съемках;
• согласованные с руководством предприятия величины
допустимых расхождений выработок по ответственным
направлениям.

33.

Предварительная оценка точности смыкания забоев
включает:
1. оценку точности смыкания забоев по ответственному
направлению отдельно по каждому из источников,
определяющих общую погрешность смыкания
забоев;
2. вычисление общей средней погрешности смыкания
забоев по ответственному направлению;
3. вычисление ожидаемой погрешности смыкания
забоев и сопоставление ее с установленным
допуском.
Предварительную оценку точности заканчивают в том
случае, когда полученная ожидаемая погрешность не
превысит установленного допуска.

34.

Если рассчитанная ожидаемая погрешность
смыкания превысит допустимую, то
необходимо:
•Повторить расчет;
• Изменить методику работ (заменить
инструменты на высокоточные, увеличить
количество гиросторон);
• увеличить количество наблюдений для тех
видов работ, которые в основном
определяют величину общей ожидаемой
погрешности смыкания.

35.

Точность смыкания забоев по ответственному
направлению в плане зависит от погрешностей:
1. ориентирно - соединительной съемки;
2. измерения углов;
3. длин сторон в полигонометрических ходах.
Точность смыкания забоев по высоте зависит от
погрешностей:
1. передачи высотной отметки через шахтный ствол;
2. геометрического нивелирования на поверхности;
3. геометрического и тригонометрического
нивелирования в шахте.

36.

Оценка точности смыкания забоев по ответственному
направлению в плане
Пусть точка К — предполагаемая точка встречи забоев. Проведем
через эту точку оси: у' — направленную по оси выработки и х' —
перпендикулярную ей.
В данном случае ответственными направлениями будут:
в плане — ось х' и по высоте — ось z'.

37.

Общую среднюю погрешность смыкания забоев по
ответственному направлению в плане вычисляют по формуле:
Mx m
2
X 01
m
2
X 02
m
2
X
m
2
Xs
Среднюю погрешность смыкания забоев, зависящую от
погрешности ориентирования через один шахтный
ствол, определяют по формуле:
mX 01
1
01RY 01
mX 02
1
02 RY 02
М0 – погрешность ориентирования ( М01 =М02 =45")
RYо –проекция линии, которая соединяет начальную точку
полигонометрического хода с ожидаемой точкой встречи забоев К,
на направление оси У
(значения определяют графически по плану).

38.

Средняя квадратическая погрешность смыкания забоев
за счет измерения горизонтальных углов в подземных
полигонометрических ходах.
2
m
2
X
m
2
R
2
уi
• mβ – средняя квадратическая погрешность измерения
горизонтальных углов, 20'';
• R2Уі – сумма квадратов проекций расстояний от
вершин всех непосредственно измеренных углов
полигонометрических ходов до точки смыкания
забоев на направлении КУ. (определяется графически)

39.

40.

41.

42.

43.

44.

Средняя квадратическая погрешность смыкания забоев
вследствие погрешностей измерения длин сторон
mX
s
где :
2
S cos / 2 L
2
і
2
і
2
x
• – коэффициент влияния случайных погрешностей измерения
длины сторон, = 0,0005
• – коэффициент влияния систематических погрешностей
измерение длины сторон, = 0,0005
• Sі – длина стороны полигонометрического хода
(с точностью до 1 метра), м;
• L – проекция на ось х (длина замыкающей полигонометрического
хода, т.е. расстояние между начальной и конечной точками
полигонометрических ходов в шахте), м;
• и – угол между і-той стороной полигонометрического хода и
ответственным направлением КХ, град;
(определяется графически с плана)

45.

Величина li cos² αi = 0, если
направление данной стороны хода
совпадает с направлением оси
выработки, проводимой
встречными забоями, т. е.
при αi = 90° или αi = 270°.
Если направление стороны хода
совпадает с направлением оси х',
то li cos² αi = li
Когда сторона хода составляет с
осью х' или у' острый угол,
превышающий 5—7°, величина
li cos² αi определяется
графически двойным
проектированием по плану.

46.

Вычисление ожидаемых погрешностей
смыкания забоев в плане и по высоте,
сравнение их с установленными допусками:
MОЖ х = ± 3Мх
MОЖ z = ± 3Мz.

47.

Вычисление предельной погрешности смыкания забоев
по высоте за счет погрешностей передачи
высотной отметки
M z m z1 m
2
2
z2
m h1 m
2
2
h2
m T1 m T2
2
2
mΔhст =(10+0,2H)/4
• где Δh – предельное расхождение между двумя
независимыми определениями глубины шахтного
ствола;
• H – глубина шахтного ствола, м

48.

Вычисление погрешности смыкания забоев по
,
высоте в зависимости от погрешностей
геометрического нивелирования в шахте
mh 50 мм L.
• Вычисление погрешности смыкания забоев по
высоте в зависимости от погрешностей
тригонометрического нивелирования
h
m
;
2
Δh = ±10мм
n1 n2
где Δh – предельное расхождение между двумя независимыми
определениями превышения начальной точки хода относительно
конечной ;
n1, n2 – число сторон в прямом и обратном ходах тригонометрического
нивелирования.

49.

Если рассчитанная ожидаемая погрешность
смыкания превысит установленную
допустимую, необходимо:
1. последовательно повторить расчет,
принимая более точные методы работ и
более точные маркшейдерские приборы
(например, определение гиросторон,
измерение линий светодальномером),
2. при необходимости увеличить количество
наблюдений для тех видов работ, которые
в основном определяют величину общей
ожидаемой погрешности смыкания.

50.

Требования при проходке выработок
встречными забоями:
1. Все измерения выполняют дважды разными исполнителями.
2. Последние пункты полигонометрических ходов (не менее трех),
предназначенные для задания направления выработкам, закрепляют
постоянными центрами.
3. Контрольные съемки в горизонтальных и наклонных выработках,
проводимых встречными забоями, должны производиться не реже
чем через 300 м подвигания забоев.
4. Окончательно направление на сбойку корректируется по
координатам х, у и z конечных пунктов в забое выработки, когда
расстояние между встречными забоями остается равным около 50 м.
5. При расстоянии между забоями 20-30 м главный маркшейдер
обязан в письменном виде поставить в известность об этом главного
инженера предприятия и начальников участков, ведущих проходку.

51.

Требования при проходке выработок
встречными забоями:
6.Последующие предписания начальнику участка маркшейдер
делает при расстояниях между встречными забоями 7м и 3 м.
7. Продвигаемые выработки, а также заданное или продолженное
инструментально направление отображают на плане с
указанием расстояния от последнего отвеса до забоя.
8. После смыкания встречных забоев маркшейдер обязан замерить
фактическое расхождение осей забоев, замкнуть ход и
вычислить невязку, а результаты сбойки и полученных
измерений занести в журнал вычисления координат.
При маркшейдерских измерениях в период проведения
выработок встречными забоями следует придерживаться той
методики, которая принята в предрасчете ожидаемой ошибки
смыкания забоя.

52.

53.

№№
вершин
хода
Определение величины R2Уі
RУі, м2
R2Уі, м2
№№
вершин
хода
102
103
104
.
.
№№
вершин
хода
101-102
102-103
103-104
.
.
.
RУі, м2
22
23
24
.
.
и, град
cos2 и
Sі,м
R2Уі, м2
R2Уі=
Sі cos2 и, м
Sі *cos2 и =
Определение
величины Sіcos2 и

54.

№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
мт2
сумма
проекция
проекция
расстояние
на ось y
на ось х
α
S *COS²L
Х
у
18
38
108
178
248
318
388
458
528
610
32
48
70
70
70
70
70
70
70
82
26
56
58
58
60
58
60
60
60
59
127
93
90
90
90
90
90
90
90
50
11,59
0,131
0
0
0
0
0
0
0
33,88
24018
23988
23986
23986
23984
23986
23984
23984
23984
23985
35530
35568
35638
35708
35778
35848
35918
35988
36058
36140
644
44
30
47
20,465
24014
36174

55.

Предвычисление погрешности смыкания
встречных забоев вертикальных горных выработок
.
Погрешность смыкания забоев
при сбойке вертикальных выработок
слагается из следующих элементов:
1) погрешности измерения
углов в теодолитных ходах,
прокладываемых между стволами
на верхнем и нижнем сбиваемых
горизонтах,
- средняя погрешность измерения угла;
- расстояние от центра сбиваемой вертикальной
выработки до вершин теодолитных ходов;

56.

2) погрешности измерения длины сторон в
теодолитных ходах, прокладываемых на верхнем и
нижнем сбиваемых горизонтах,
где
- средняя погрешность измерения длины;

57.

-
3) погрешности ориентирования съёмок
на нижнем сбиваемом горизонте
где
- средняя погрешность ориентирования
- расстояние между центрами стволов.

58.

Общая погрешность смыкания стволов

59.

MОЖ х = ±3Мх
MОЖ z = ±3Мz.

60.

61.

62.

сбойки, проводимые в пределах
одной и той же шахты
ДАНО:
x9 = 6766,096 м
yY9 = 1218,934 м
zZ9 = -10,236 м
XXXXx
5
= 6803,286 м
YYyY5 = 1236,693 м
zZ5 = -9,964 м
α 8-9 =297°48’52 "
α 4-5 =119°01’16 "
НАЙТИ: α 9-5; S 9-5; i 9-5;
V 9-5; β9 ; β5.