Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности



бет3/9
Дата17.07.2016
өлшемі0.73 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. М.: Недра, 1988.

2. Слесарев В.Д. Управление горным давлением при разработке угольных пластов Донецкого бассейна. М.: Углетехиздат, 1958.

3. Пак Г.А., Долгоносов В.Н. Расчет шагов обрушения основной кровли и газовыделения на шахтах Карагандинского бассейна // Новости науки Казахстана. Алматы. НЦНТИ. 2009. № 2. С. 43–49.

4. Канлыбаева Ж.М., Бакитов К.Б., Джанбуршина К.Ш. Физико-механические свойства горных пород и их влияние на процесс сдвижения массива. М.: Наука, 1972.

5. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М.: Недра, 1973. 512 с.




УДК 622.271




Д.В. МОЗЕР,
С.Г. ОЖИГИН,
Е.В. ДОЛГОНОСОВА,
Д.С. ОЖИГИН

Исследование деформаций прибортового массива Соколовского карьера с применением глобальных навигационных спутниковых систем





Cпутниковые геодезические технологии находят широкое применение для решения прикладных задач в различных сферах производственной деятельности. В области горного дела GPS-методы применяются при создании и развитии опорных и съемочных сетей на промплощадках горнодобывающих предприятий. С использованием имеющегося опыта применения глобальных спутниковых систем на карьерах Коршуновский (Россия), Кальмакырский (Узбекистан), Варваринский (Казахстан) авторами разработана методика наблюдений за деформациями бортов карьеров, которая внедрена на карьерах «Соколовский» и «Сарбайский» АО ССГПО [1, 2].

Данная методика с использованием электронного тахеометра и GPS-систем апробирована на карьере «Соколовский». Для производства наблюдений за деформациями бортов карьера созданы четыре наблюдательные станции I, II, III, IV, где закладываются репера на верхней площадке и бермах уступах бортов карьера перпендикулярно простиранию верхней бровке борта. Наблюдательная станция I (рисунки 1 и 2) заложена в районе трещины на западном борту карьера до горизонта -125 м, проектом предусмотрено создание площадной станции, состоящей из шести профилей.

В период с октября 2009 г. по сентябрь 2010 г. на карьере осуществлялся инструментальный маркшейдерско-геодезический контроль состояния устойчивости бортов. Выполнены три серии наблюдений с использованием роботизированного электронного тахеометра Leica ТСА 1201 и двухчастотного приемника GPS Leica 1200.

Наблюдения по классической методике измерений (без применения GPS) для условий глубоких карьеров связаны с некоторыми сложностями.

Во-первых, в соответствии с требованиями «Инструкции по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости» [3] опорные реперы профильных линий наблюдательных









а) общий вид борта

б) локальные деформации уступов

Рисунок 1 – Западный борт Соколовского карьера

Рисунок 2 – Наблюдательная станция I на западном борту карьера «Соколовский»









станций должны находиться на расстоянии от верхней бровки не менее чем 1,5 Н (где Н – глубина карьера). При глубинах свыше 500 м опорные реперы должны располагаться на удалении около 1 км, что неизбежно приведет к накоплению погрешностей на подходе к контуру карьера.

Во-вторых, в связи с большой глубиной карьера, возникает ограничение прямой видимости между рабочими реперами. Это приводит к необходимости создания дополнительных переходных и связующих точек, что увеличивает объем работ и накопление ошибки передачи высотных и плановых координат.

В-третьих, для условий глубоких карьеров при размерах, достигающих в плане трёх и более километров и глубинах порядка 500 м, обеспечить точность измерений в пределах 10 мм не везде представляется возможным.

В связи с указанными обстоятельствами возникла необходимость дальнейшего совершенствования существующей методики наблюдений с внедрением GPS-систем для полного или частичного устранения названных недостатков. Применение глобальных спутниковых систем исключает накопление ошибок и позволяет сократить количество связующих реперов с одновременным снижением трудоемкости определения их пространственного положения.

Наблюдения с использованием GPS-измерений проводились с учетом уменьшения влияния искажения спутникового сигнала в ионосфере, неоднозначности его прохождения и теневого эффекта. Теоретические исследования данных погрешностей подробно рассмотрены в работах [4]. Для уменьшения отраженных от откосов и от поверхности земли радиоволн, использовался металлический диск диаметром 0,5 м и толщиной 2 мм (рисунок 3).

Такая конструкция антенны позволяет существенно увеличить точность результатов, в соответствии с требованиями при наблюдениях за сдвижением откосов уступов бортов карьеров. Применение металлического диска при измерении в режиме быстрой статики позволяет увеличить точность измерения на 11 % [4].


Рисунок 3 – Антенна с металлическим диском


Антенны GPS имеют одноточечную схему подачи питания, что делает антенну асимметричной и приводит к разбросу колебаний фазового центра. Проведенное исследование антенны GPS – приемника Leica АТ 501 показало, что результаты измерений при разных углах разворота антенны (00, 900, 1800, 2700, 3600) в режиме «быстрая статика» отличались вследствие нестабильности положения фазового центра (рисунок 4).

Рисунок 4 – Стабильность фазового центра антенн Leica АТ 501


В этой связи при наблюдениях на Соколовском карьере ориентирование всегда проводилось в одном направлении: на север. Определения координат точек наблюдательной станции I на глубоких горизонтах произведено путем вставки дополнительной переходной точки с помощью GPS-измерений. Вставка переходной точки IE-6" на западном борту карьера на горизонте – 25 м осуществлялась тахеометром Leica ТСА 1201 и двухчастотным приемником GPS Leica 1200.

GPS-измерения проводились в режиме «быстрая статика» с точностью порядка 1 – 3 мм [5]. Результаты измерений в условной системе координат сведены в таблицу 1.

На основе анализа результатов наблюдений за состоянием прибортовых массивов Соколовского карьера по состоянию на 24.09.2010 г. сделаны следующие выводы:

– применение классической методики наблюдений из-за ограничения видимости между рабочими реперами в связи с большой глубиной карьера приводит к необходимости создания дополнительных переходных точек, что увеличивает объем работ и накопление погрешностей при передаче высотных и плановых координат;

– усовершенствованная методика наблюдений с применением глобальных спутниковых систем (GPS) позволяет сократить количество связующих реперов и существенно снизить трудоемкость работ;

– вставки переходных точек производятся в режиме «быстрая статика», при этом необходимо учитывать способы уменьшения искажения спутникового сигнала в ионосфере, фазового центра антенны и теневого эффекта;

– на горизонтах – 25 м и – 107 м различия в координатах контрольных реперов на разные даты наблюдений не превысили точности измерений, смещения реперов не обнаружены.

Разработка и внедрение системы мониторинга состояния устойчивости прибортовых массивов Сарбайского и Соколовского карьеров позволяет повысить эффективность разработки железорудных месторождений открытым способом, обеспечить безопасные условия труда и бесперебойный режим работы горн-добывающих предприятий АО «ССГПО».


Таблица 1 – Результаты наблюдений за положением реперов по станции I



№ репера

Y

X

Z

Результаты измерения электронным тахеометром Leica ТСА 1201

Rp-I

1235, 494

5145,544

177,364

IE-6"

2496,423

4811,434

-25,762

Результаты измерения GPS приемником Leica 1200

Rp-I

1235, 491

5145,546

177,359

IE-6"

2496,419

4811,437

-25,767

Каталог: wp-content -> uploads -> docs -> trudi%20univer
trudi%20univer -> Научные сообщения Әож 62-523=512. 122
trudi%20univer -> Пак ю. Н., Шильникова и. О., Пак д. Ю. Методологические аспекты организации самостоятельной образовательной деятельности студентов в контексте госо нового поколения
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 621. 91. 02
trudi%20univer -> Проблемы высшей школы
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 669. 779. 052: 553. 322 МҰхтар а. А
trudi%20univer -> Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности Әож 622. 271 СӘбденбекұлы ө
trudi%20univer -> Автоматика. Экономика
trudi%20univer -> Проблемы высшей школы
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 621. 735. 34=512. 122 Ішкі беттерді өңдеуге арналған жайғыш бастиектерінің тозуға төзімділігін арттыру К. Т. Шеров
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет