Для студентов специальности 6.090301

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ

ПО КУРСУ

«МАРКШЕЙДЕРСКОЕ ДЕЛО»

для студентов специальности 6.090301

«Разработка месторождений полезных ископаемых»

Литература

1. Р.Р.Синанян «Маркшейдерское дело». Москва «Недра», 1988г.

2. В.И.Борщ-Компониец «Маркшейдерское дело». Москва «Недра», 1985г.

3. В.Г. Ларченко «Маркшейдерское дело». Конспект лекций.

4. ГОСТ 2.850-75 – ГОСТ 2.857-75 Горная графическая документация.

1. ВВЕДЕНИЕ [1: §1-3; 2: §1.1; 3: §1-2]

«Маркшейдерское дело» – отрасль горной науки и техники, занимающаяся пространственно-геометрическими измерениями и вычислениями с целью графического изображения на планах и разрезах горных выработок, формы и элементов залегания полезного ископаемого, его свойств, а также земной поверхности в границах горного отвода (шахтного поля); решения различных горно-геометрических задач.

Термин «маркшейдерское дело» происходит от немецких слов mark- границаиscheiden - устанавливать, что в дословном переводе означает «искусство устанавливать границы».

Маркшейдерская служба горного предприятия призвана обеспечить технически правильную, рациональную и безопасную разработку месторождения.

Маркшейдерские работы производятся на всех этапах освоения месторождения.

при разведке: съемка выходов полезных ископаемых на поверхность, указание мест заложения скважин, их съемка и составление гипсоплана, участие в подсчете балансовых запасов.

при проектировании: определение границ горного отвода, размещение зданий и сооружений, построение границ безопасного ведения работ, составление календарного плана горных работ.

при строительстве: проверка проектных чертежей, перенос в натуру геометрических элементов сооружений, контроль за их возведением, съемка и составление планов и разрезов фактического положения сооружений и горных выработок.

Наиболее объемным является содержание маркшейдерских работ при разработке месторождений. Основные из них следующие.

1. Производство маркшейдерских съемок, составление и пополнение на этой основе маркшейдерских чертежей.

2. Геометризация недр – изучение и графическое отображение на чертежах формы залежи, её элементов залегания, а также отображение пространственных закономерностей распределения качества полезных ископаемых.

3. Проведение ориентирно-соединительных съемок с целью увязки наземных и подземных съемок (составления маркшейдерских планов в единой системе координат).

4. Задание направлений горным выработкам и контроль за их соблюдением.

5. Изучение процесса сдвижения горных пород и земной поверхности, разработка мероприятий по охране сооружений.

6. Осуществление контроля за охраной недр и полнотой выемки месторождения.

7. Контроль учета добычи и периодический подсчет запасов.

8. Участие в составлении годовых и перспективных планов развития горных работ.

9. Определение границ безопасного ведения горных работ, охранных целиков, перенесение их в натуру и контроль за их соблюдением.

При ликвидации горного предприятия маркшейдерская служба должна обеспечить:

– съемку всех выработок на момент их остановки;

– пополнение графической документации и передачу ее в архив вышестоящей организации;

– завершение работ, связанных с рекультивацией земель.

В результате изучения курса «маркшейдерское дело» горные инженеры должны научиться пользоваться маркшейдерскими чертежами, так как только по ним можно получить полное представление о фактическом положении горных работ, знать и понимать, как решаются маркшейдерские задачи, знать права и обязанности маркшейдерской службы.

СВЯЗЬ КУРСА СО СМЕЖНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ

В маркшейдерской практике используются достижения различных областей знания и практики. Этим обусловлена связь маркшейдерии со следующими дисциплинами:

1) с геодезией (общие методы съемки и инструменты);

2) с математикой (при обработке измерений привлекается математический аппарат, а также теории вероятностей и ошибок);

3) с геологией (правильное планирование горных работ, подсчет запасов, охрана недр возможны только с привлечением геологических данных);

4) с горным делом (маркшейдерская служба обеспечивает рациональное проведение и эксплуатацию горных выработок);

5) с начертательной геометрией (при построении чертежей применяются различные методы изображения горных выработок, форм и качества полезных ископаемых).

2. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА[1: §4; 2: §1.2; 3: §3]

Маркшейдерия – органическая часть горного дела, которое относится к древнейшим областям деятельности человека. На всем протяжении истории любые горные разработки в какой-либо степени сопровождались маркшейдерскими работами.

Например, при раскопках в Египте обнаружен чертеж на папирусе, составленный 1300 лет до н.э. и изображающий золотоносный участок. На нем изображены элементы геологии месторождения, горные работы и топография поверхности.

Первые описания подземных съемок и их ориентирования были сделаны греческим ученым Героном, жившим2000 лет до н.э.

Развитие в средние века горного дела обусловило увеличение количества и качества маркшейдерских съемок, о чем свидетельствует труд немецкого ученого Георгия Агриколы «О горном деле и металлургии» (1556 г.), в котором затронуты вопросы съемки горных выработок, решения геометрических задач при помощи буссоли и полукруга.

В России основоположником развития маркшейдерии стал М.В.Ломоносов. В его труде «Первые основания металлургии или рудных дел» (1763 г.) изложены принципы выполнения маркшейдерских работ (буссоль, полукруг).

1773 г. – в Санкт-Петербурге создана высшая горная школа, в которой работали: Максимович, Олышев, Тиме, Бауман, Бахурин, Кель, Казаковский, Ушаков.

В1805 году в России издан первый учебник по маркшейдерскому искусству «Практическая подземная геометрия» (автор - А.И.Максимович).

В XVIII-XIX веках происходит переход к применению для маркшейдерских съемок оптических приборов - теодолита и нивелира.

Это нашло отражение в трудах проф. Петербургского горного института П.А.Олышева (учебник «Маркшейдерское искусство», 1847г). Он разработал горный теодолит и ввел формуляры для вычисления координат пунктов, формулы для сбойки выработок.

немецкий профессор Юлиус Вейсбах в книге «Новое маркшейдерское искусство» (1851 г)описывает теодолит, нивелир, а также принципы аналитической геометрии. Для ориентирования предложил соединительный треугольник.

П.М. Леонтовский (1872-1921) – профессор Екатеринославского высшего горного училища, предложил способы определения элементов залегания, классификацию дизъюнктивов, обобщил и дал правила расчета целиков для Донбасса.

В.И.Бауман (1867-1923) – основоположник маркшейдерско-геодезической научной школы. Издал 3-томный учебник “Курс маркшейдерского искусства”. Проводил исследования по подсчету запасов (способ изогипс Баумана), по созданию для Донецкого бассейна единой системы координат.

Проф. П.К.Соболевский (1868-1949) стал создателем новой научной дисциплины «Геометрия недр». В Томском политехническом институте в 1904г. впервые в России открыл маркшейдерскую специальность, а в 1920 г. в Свердловском горном институте – школу горных геометров и дисциплину “Геометрия недр”.

Проф. И.М.Бахурин (1880-1940) – в 1932г. организовал Центральное научно-исследовательское маркшейдерское бюро (ЦНИМБ), ставшее позднее научно-исследовательским институтом (ВНИМИ).

Проф. Н.Г.Кель - чл.-кор. АН СССР – работал над созданием триангуляции Кузбасса, введением единой общегосударственной системы координат.

Большой вклад в развитие маркшейдерии и подготовку специалистов этой области знаний внесли также советские ученые Д.А.Казаковский, Д.Н.Оглоблин, И.Н.Ушаков, В.А.Букринский, Г.Л.Фисенко, В.И.Борщ-Компониец, А.И.Осецкий и др.

1950 г. – В.Н.Лавров (к.т.н.), Б.И.Никифоров (проф.) – сконструировали гирокомпас – прибор для ориентирования подземных съемок.