Главная Оборудование Методическая информация Съемка висячими инструментами

Съемка висячими инструментами

Печать

Общие сведения о съемке висячими инструментами

Модель добычи серебра в 16 веке. Георгий Агрикола

Под наименованием «висячие маркшейдерские инструменты» подразумевают комплект инструментов, состоящий из висячей буссоли (компаса) и висячего полукруга. Применение висячих инструментов для съемки подземных горных выработок базируется на ориентирующих свойствах магнитной стрелки.

Первое применение магнитной стрелки к подземным съемкам относится, по-видимому, к XI—XII вв. Для этой цели горняки заимствовали у мореплавателей так называемую водяную буссоль. Последняя представляла деревянную чашку с водой, в которой свободно плавал поплавок, несущий кусочек магнитного железняка.

В 1763 г. был опубликован труд гениального русского ученого М. В. Ломоносова под названием «Первые основания металлургии или рудных дел» Третья часть этого труда носит название «Об учреждении рудников»; в ней рассматриваются все стороны горного дела: разведка, подъемные машины, вентиляция, водоотлив, добыча и пр. В главе пятой третьей части этого труда, названной М. В. Ломоносовым «О измерении рудников», рассматриваются основные вопросы маркшейдерской съемки. Для производства подземных съемок М. В. Ломоносов рекомендует висячую буссоль и полукруг и далее описывает способы съемки висячими инструментами и составления по ее результатам плана.

Висячая буссоль и полукруг являются старейшими русскими маркшейдерскими инструментами. До появления в шахте теодолита (1847 г.) все подземные съемки производились исключительно с помощью этих инструментов.

Несмотря на большую давность первого применения висячей буссоли и полукруга, эти инструменты находят применение и в современной маркшейдерской практике. Правда, это уже не основные, но все еще полезные маркшейдерские инструменты.

Область применения висячих инструментов ограничивается съемками небольших второстепенных горных выработок, мелких: разведочных и старательских шахт. Висячие инструменты удобны также для определения элементов залегания поверхностей, обнаженных горными выработками.

Применение буссоли для съемки базируется на свойствах магнитной стрелки, в свою очередь, зависящих от свойств магнитного поля Земли. Это обязывает маркшейдера иметь необходимое представление о земном магнетизме, его особенностях и свойствах.

При применении висячих инструментов для подземной съемки различают два основных случая: первый, когда съемка производится при нормальном состоянии магнитного поля Земли, не нарушенном посторонними магнитными массами; второй, когда съемка производится в магнитном поле, нарушенном влиянием магнитных масс или каких-либо других причин. Первый случай съемки является более простым и точным.

Основные сведения о земном магнетизме

Земля является магнитом, создающим в окружающем пространстве силовое магнитное поле. Наличие этого поля легче всего обнаруживается по его направляющему действию на магнитную стрелку. Магнитное силовое поле в каждой своей точке характеризуется величиной напряжения и его направлением. Под напряжением магнитного поля понимают силу, с которой оно действует на единицу положительной магнитной массы.

Обозначим магнитное напряжение, действующее в точке О, через F и представим его по величине и направлению соответствующим вектором (рис. 1). Точку О примем за начало координат, ось ОХ направим к северу по астрономическому меридиану точки U, ось OY — перпендикулярно к оси ОХ, а ось OZ — по вертикали вниз, Если в точке О подвесить на тонкой нити магнитную стрелку так, чтобы ее центр тяжести совпадал с точкой подвеса, то ось стрелки совпадет с вектором OF. Вертикальная плоскость, в которой устанавливается магнитная стрелка, подвешенная за центр тяжести, есть плоскость магнитного меридиана. Угол, составляемый плоскостью магнитного меридиана с плоскостью астрономического меридиана той же точки, носит название магнитного склонения (или просто склонения). Этот угол принято обозначать буквой D.

Элементы магнитного поля Земли Рис. 1.
Элементы магнитного поля Земли

Склонение считается от положительного направления астрономического меридиана в обе стороны от 0 до 180°. В связи с этим различают склонение западное и восточное. Угол, который ось магнитной стрелки образует с горизонтальной плоскостью, носит название магнитного наклонения. Этот угол обозначается через I и отсчитывается от горизонтальной плоскости в обе стороны от 0 до 90°; когда северный конец стрелки обращен книзу от горизонтальной плоскости, наклонение считается положительным, когда кверху,— отрицательным.

Вектор F, лежащий в плоскости магнитного меридиана, может быть разложен на горизонтальную и вертикальную составляющие Н и Z, которые также лежат в плоскости магнитного меридиана. На рис. 1 мы видим, что:

H = F cosI; Z = F sinI; H = Z ctgI.

Горизонтальную составляющую Н, в свою очередь, можно разложить на две составляющие: х — северную и у — восточную:

х = НcosD; y = H sinD.

Таким образом, напряжение магнитного поля Земли в данной точке полностью определяется тремя величинами: Н, D и I, носящими название элементов магнитного поля Земли.

практической работе маркшейдер имеет дело только со склонением D; этому элементу и будет уделено в дальнейшем наибольшее внимание.

а) Изменение в пространстве элементов магнитного поля Земли.

Определения элементов магнитного поля Земли показывают, что они не остаются постоянными для различных точек Земли. Различают изменения элементов земного магнетизма на поверхности Земли и от поверхности к центру. В целях изучения изменения элементов магнитного поля на поверхности Земли, производят их определения в большом числе точек земной поверхности, на основе чего составляют магнитные карты. Магнитная съемка, необходимая для составления таких карт, охватывает весь земной шар, включая и части его, покрытые морями.

Различают три вида магнитных карт: а) карты изогон, т. е. изолиний склонений; б) карты изоклин, т. е. изолиний наклонений; в) карты изодин, т. е. изолиний горизонтальной или вертикальной слагающей напряжения магнитного поля Земли.

Ввиду того что элементы геомагнетизма изменяются не только в пространстве, но и во времени, все магнитные карты приурочиваются к какому-либо определенному моменту. Пользуясь магнитной картой, надлежит учитывать время (или, как говорят, «эпоху»), к которому она относится.

Кроме различия магнитных карт по содержанию следует различать три группы карт в зависимости от охватываемой ими площади:

  • а) мировые магнитные карты;
  • б) региональные магнитные карты и
  • в) магнитные карты отдельных промышленных районов.

Магнитные карты Мира имеют целью изображение элементов геомагнетизма для всей поверхности Земли.

Региональные магнитные карты относятся к отдельным областям (регионам) земного шара. Для этих карт применяется более крупный масштаб, чем для магнитных карт Мира. Последнее дает возможность детальнее изобразить характер изменения геомагнетизма.

Магнитные карты отдельных промышленных районов составляются с двоякой целью. Большей частью такие (весьма детальные) карты составляются при геофизических методах разведки месторождений полезных ископаемых или при изучении тектонической структуры района. Второй целью составления районных магнитных карт является обеспечение возможности широкого применения приборов с магнитной стрелкой. Магнитные карты отдельных промышленных районов составляются в достаточно крупном масштабе, на точной геометрической основе.

Поскольку при съемке приборами с магнитной стрелкой производятся измерения на разных горизонтах, встает вопрос об изменении магнитного поля Земли с глубиной. Однако ввиду незначительной разности горизонтов измерений влияние глубины на результаты съемки магнитными приборами практически не сказывается.

б) Изменение элементов магнитного поля Земли во времени.

Систематическое многолетнее изучение магнитного поля Земли показывает, что элементы его меняются не только в пространстве, но и во времени. Различают три вида изменений элементов магнитного поля Земли.

Вековые изменения обнаруживаются при сопоставлении среднегодовых значений каждого из трех элементов геомагнетизма для одной и той же точки Земли. Такое сопоставление показывает, что среднегодовые значения того или иного элемента меняются, причем в этих изменениях можно подметить некоторую закономерность. Вековые изменения склонений весьма значительны и достигают величины 30—35°, будучи различными для различных точек Земли. Изучение вековых изменений имеет большое практическое значение, так как позволяет сравнивать между собой результаты измерений магнитными приборами, произведенных в разное время.

Суточные изменения представляют изменения элементов геомагнетизма в течение суток. Изучение этих изменений ведется в специальных магнитных обсерваториях.

Характер суточных изменений склонения одинаков для очень больших площадей на поверхности Земли, хотя абсолютные значения склонения на этих участках различны. Принято считать, что в радиусе 200 км склонение изменяется одинаково во всех пунктах.

Из изложенного выше могут быть сделаны следующие выводы: а) магнитное поле Земли изменяется, во времени; б) элементы магнитного поля Земли различны для различных ее точек.

Учитывая эти свойства геомагнитного поля, маркшейдер, пользующийся приборами с магнитной стрелкой, при всех измерениях ими должен фиксировать:

  • а) время определения магнитных азимутов;
  • б) точку, в которой, определялось направление магнитного меридиана.

Наблюденные значения магнитных азимутов сторон подземных полигонов должны быть приведены к одному моменту времени, т. е. исправлены за суточные изменения склонения. Магнитные азимуты двух или более направлений могут быть сравнены между собой, если они приведены к одной точке, т. е. исправлены за изменение склонения в пространстве. Требования приведения магнитных азимутов относятся только к тем случаям, когда изменения склонения во времени и в пространстве больше средней ошибки производимых измерений.

Влияние на магнитную стрелку горных пород, железных масс и электрического тока

Нормальное распределение элементов магнитного поля Земли может быть нарушено рядом местных причин:

  • а) близостью магнитных руд и горных пород;
  • б) наличием железных масс;
  • в) близостью сетей электропередач.

Рассмотрим влияние каждого возможного источника нарушения.

а) Влияние магнитных руд и горных пород. Это влияние известно с давних времен. Особенно сильное влияние на магнитную стрелку оказывает магнитный железняк и горные породы, его содержащие. Склонение магнитной стрелки вблизи залежи магнитных руд может отличаться от нормального на очень большую величину. Меньшее (но все же весьма значительное) влияние на магнитную стрелку оказывают почти все изверженные породы. Проф. И. М. Бахурин указывает, что на месторождении диабаза у берегов Онежского озера наблюдаются изменения склонения на 2—3° в пределах всего лишь нескольких десятков метров. Известны случаи подобного влияния порфиритов и других пород.

В осадочных породах аномалии магнитного поля Земли менее вероятны, но возможность их также не исключена.

В связи с изложенным маркшейдеру необходимо изучить распределение элементов геомагнетизма в пределах района его работ. Это изучение лучше всего может быть произведено путем сплошной магнитной съемки. При невозможности выполнить сплошную съемку, следует пройти с магнитным прибором один-два маршрута по простиранию и два-три маршрута вкрест простирания месторождения. Постепенное и незначительное изменение склонения по каждому маршруту будет указывать на нормальное состояние магнитного поля и, следовательно, на возможность широкого применения приборов с магнитной стрелкой.

б) Влияние железных масс. Размер влияния железных или, точнее, вообще магнитных масс зависит от четырех факторов: а) расстояния массы железа от точки наблюдения; б) размеров и формы массы; в) магнитных свойств массы; г) ориентировки массы по отношению к магнитной стрелке. Из перечисленных факторов только первый носит вполне определенный характер, позволяющий отобразить в математическом виде его влияние. Менее изучен вопрос о влиянии формы железной массы и ее расположения по отношению к направлению магнитной стрелки. Совершенно неопределенным в практической работе является вопрос об учете интенсивности намагничивания, которая не может быть рассчитана по теоретическим формулам.

Из сказанного вытекает, что учет влияния железных масс представляет задачу, еше не решенную в настоящее время. Поэтому наблюдения приборами с магнитной стрелкой должны быть организованы так, чтобы возможность влияния на результаты посторонних магнитных масс была полностью исключена.

в) Влияние электрического тока. Это влияние проявляется в двух направлениях. Всякий проводник, по которому протекает электрический ток, создает около себя магнитное поле. Действие этого поля на магнитную стрелку зависит от силы тока и, расстояния точки наблюдения от проводника. При этом на магнитную стрелку оказывает влияние только постоянный ток, тогда как переменный влияния не оказывает.

Возможно также влияние на магнитную стрелку так называемых «блуждающих токов», создающихся в верхних частях земной коры. Вероятность такого влияния достаточно достоверна, но требует дальнейшего изучения.

Висячая буссоль

а) Описание прибора. Общий вид современной висячей буссоли представлен на рис. 2.

Общий вид висячей буссоли Рис. 2.
Общий вид висячей буссоли

Основной частью прибора является буссольная коробка, подвешиваемая на шнур при помощи особой подвески. Последняя устроена так, что при любом угле наклона шнура, на котором подвешен прибор, плоскость лимба буссольной коробки остается горизонтальной.

Устройство буссольной коробки изображено на рис. 3. Магнитная стрелка вращается на острие стальной иглы и арретируется винтом, расположенным в низу коробки. На кольце буссоли (рис. 4) нанесены деления через 1/4 градуса. Направление счета делений кольца буссоли — против часовой стрелки. Нулевой диаметр кольца буссоли лежит в одной вертикальной плоскости со шнуром, на котором подвешивается буссоль.

Вертикальный разрез буссольной коробки Рис. 3.
Вертикальный разрез буссольной коробки:
1 - магнитная стрелка; 2 — стальная игла; 3 — агатовый подпятник; 4 — арретир

б) Поверки буссоли. Висячая буссоль может быть применена для подземной съемки только в том случае, если она удовлетворяет ряду указанных ниже условии, что устанавливается следующими поверками.

Первая поверка. Магнитная стрелка должна быть уравновешена и находиться в горизонтальном положении. Уравновешивание стрелки производится перемещением грузика, находящегося на южном ее конце.

Вторая поверка. Магнитная стрелка должна быть достаточно чувствительной. Стрелка считается достаточно чувствительной, если после выведения ее из плоскости магнитного меридиана она вновь возвращается в начальное положение. Для осуществления этой поверки буссоль подвешивается на шнур и берется отсчет по одному из концов стрелки. Затем к буссоли подносят какой-либо железный предмет, благодаря чему стрелка выводится из плоскости магнитного меридиана. После успокоения стрелки по удалении железного предмета берут новый отсчет и сличают его с ранее взятым. При совпадении отсчетов стрелка считается достаточно чувствительной. Недостаточная чувствительность магнитной стрелки может быть обусловлена двумя причинами: а) увеличенным против нормального трением острия стальной иглы о подпятник стрелки; б) недостаточным намагничиванием стрелки.

Корпус буссоли с лимбом Рис. 4.
Корпус буссоли с лимбом

Желая повысить чувствительность стрелки, прежде всего осматривают через лупу острие иглы и подпятник. Необходимо рассмотреть, не затупилось ли острие иглы, нет ли в подпятнике трещин, а в игле заусенцев. В случае необходимости полируют иглу и подпятник или заменяют их запасными. Если уменьшение трения не повысит до нужных размеров чувствительности магнитной стрелки, приступают к ее дополнительному намагничиванию.

Стрелку намагничивают, «натирая» ее магнитом. Для этого стрелку буссоли укладывают в особый станочек (рис. 5) и 15—20 раз медленно проводят по каждой ее половинке от середины к концам полюсами магнита, противоположными по знаку полюсам стрелки.

Затем стрелку переворачивают и производят аналогичное «натирание» ее с другой стороны. Возможно также намагнитить стрелку буссоли, поместив ее на короткое время в поле сильного электромагнита.

Намагничивание стрелки буссоли Рис. 5.
Намагничивание стрелки буссоли:
1 - магнитная стрелка, 2 - магниты

Третья поверка. Магнитная стрелка не должна иметь эксцентриситета, т. е. ее ось вращения должна проходить через центр лимба (кольца) буссольной коробки; отсчеты по концам стрелки должны отличаться на 180°. Ошибка от эксцентриситета стрелки уничтожается при взятии среднего из отсчетов по обоим ее концам.

Кроме перечисленных трех условий пригодности висячей буссоли для подземной съемки, можно указать еще на ряд других, а именно:

  • а) магнитная и геометрическая ось стрелки буссоли должны совпадать;
  • б) нулевой диаметр 0—180° кольца буссоли должен лежать в вертикальной плоскости, проходящей через шнур, на котором висит буссоль;
  • в) плоскость лимба (кольца) буссоли при измерениях должна быть горизонтальна.
Определение магнитного азимута стороны AB при двух положениях буссоли Рис. 6.
Определение магнитного азимута стороны AB при двух положениях буссоли

Поверка последних условий не производится из-за сложности их выполнения и второстепенного значения для подземной съемки. Ошибка от несовпадения магнитной и геометрической осей стрелки может быть выявлена только тогда, когда стрелка имеет двусторонний подпятник, что бывает в очень редких случаях. Эта ошибка постоянна по своей величине и по знаку. Ошибка от несовпадения нулевого диаметра лимба с вертикальной плоскостью, проходящей через шнур, на который подвешивается буссоль, называемая ориентирной ошибкой, также постоянна при измерениях, в том числе и при перекладывании буссоли на 180°. В этом нетрудно убедиться из рис. 6.

Если: α, β — отсчеты по буссоли при двух ее положениях, (АВ) — магнитный азимут стороны АВ, х — горизонтальный угол между нулевым диаметром буссоли и вертикальной плоскостью шнура, то для первого положения буссоли:

(АВ) = α — х;

для второго положения буссоли:

(АВ) = β ± 180° — х.

В обеих формулах угол х входит с одним и тем же знаком, следовательно он не сократится при вычислении среднего значения (АВ).

Ошибка от негоризонтальности лимба буссоли при достаточно тщательном изготовлении приборов не имеет практического значения.

в) Определение магнитного азимута висячей буссолью. Из рассмотрения поверок висячей буссоли видно, что при наблюдениях ею ряд инструментальных ошибок не может быть исключен. Суммарное значение этих ошибок при условии их постоянства может быть определено лишь путем сравнения показаний данной буссоли с показаниями более точных, свободных от систематических ошибок, магнитных инструментов. Такое сравнение в маркшейдерской практике обычно не делается. Поэтому следует помнить, что полученное с помощью висячей буссоли значение магнитного азимута включает ряд инструментальных ошибок.

Техника определения висячей буссолью магнитного азимута сторон подземного полигона сравнительно проста. Между вершинами полигона натягивается шнур. Буссоль вешается на шнуру одного конца так, чтобы нуль лимба (кольца) был направлен по направлению стороны, азимут которой определяется. Берется отсчет по буссольному кольцу против северного конца магнитной стрелки. Для контроля берут отсчет по южному концу. После этого буссоль подвешивают у другого конца шнура, где также берут отсчеты. Разность измеренных азимутов у обоих концов шнура должна быть не более ±30'. Из двух определений берется среднее.

Измерение азимута у обоих концов шнура служит контролем отсутствия посторонних влияний на нормальное магнитное поле Земли. Если бы между обеими точками измерения находились источники, нарушающие нормальное магнитное поле, то их влияние на показания буссоли при рекомендуемой схеме измерений в большинстве случаев было бы обнаружено.

Съемка висячими инструментами при отсутствии магнитных масс

Прежде чем спуститься в шахту для производства съемки висячими инструментами, маркшейдер должен определить склонение магнитной стрелки. Для этого необходимо иметь закрепленное в натуре направление, дирекционный угол которого в принятой на руднике системе координат известен.

Закрепление ориентированной линии и определение на ней склонения магнитной стрелки Рис. 7.
Закрепление ориентированной линии и определение на ней склонения магнитной стрелки

С этой точки зрения рациональнее закрепить двумя столбами постоянное направление вблизи от маркшейдерского бюро в месте, свободном от нарушения магнитного поля Земли (рис. 7). Такое закрепленное направление носит название ориентирной линии. Направление ориентирной линии привязывается надлежащим образом к имеющейся сети опорных пунктов, в результате чего находится дирекционный угол (АВ). С помощью буссоли в день съемки определяется магнитный азимут (АВ)' того же направления. Склонение:

D = (АВ)' — (АВ).

Необходимо помнить, что определенное таким образом склонение D будет не свободно от постоянных инструментальных ошибок буссоли, о чем было указано выше. Однако, если в шахте той же буссолью будет определен магнитный азимут какой-либо стороны полигона и из результата измерения вычтено склонение D, то полученная разность даст значение дирекционного угла, свободное от инструментальных ошибок буссоли.

При производстве съемки в выработках натягиваются шнуры, обозначающие в натуре стороны полигона. Для каждой стороны полигона висячей буссолью измеряется магнитный азимут, висячим полукругом — угол наклона, рулеткой — наклонная длина. На каждой вершине полигона измеряется расстояние до почвы и кровли выработки. Составляется абрис съемки. Все результаты измерения записываются в журнал, форма которого приведена в Таблице 1. В этой же таблице приведен пример буссольной съемки печи и части промежуточного штрека.

Накладка на план результатов буссольной съемки Рис. 8.
Накладка на план результатов буссольной съемки

В шахте для каждой стороны полигона заполняются карандашом графы 1, 2, 3, 5, 6, 10 и 12. Содержание этих граф не требует особых пояснений. Все остальные графы, также не требующие пояснений, заполняются чернилами в маркшейдерском бюро. В заголовке журнала, помимо обычных записей о месте съемки и инструментах, должны быть записаны результаты определения на ориентирной линии склонения магнитной стрелки перед началом буссольной съемки.

Накладка на план результатов съемки висячими инструментами производится транспортиром по дирекционным углам и длинам сторон полигона. Вычисление координат не производится.

Допустим, что буссольная съемка в шахте выполнена от некоторой начальной точки А (рис. 8), положение которой на плане известно. Для нанесения точек хода на план через точку А проводят линию, параллельную оси абсцисс принятой системы координат, и от нее при точке А откладывают транспортиром вычисленный дирекционный угол первой стороны (Аа); сняв транспортир, прочерчивают отмеченное направление Аа и от точки А измерителем в масштабе плана откладывают горизонтальную проекцию l1, в результате чего находят положение следующей вершины полигона — точку а. Через точку а, так же как и через точку А, проводят линию, параллельную оси абсцисс, откладывают от нее дирекционный угол следующей стороны полигона, прочерчивают направление, на котором откладывают в масштабе плана горизонтальную проекцию следующей стороны и получают точку b. Таким способом наносят на план все другие точки полигона буссольной съемки.

Если буссольный ход замкнут или пройден между двумя твердыми точками, то при нанесении его на план последняя точка может не совпасть с ее положением на плане. Так. например, рис. 9 после накладки полигонного хода между двумя точками А и В последняя точка оказалась не в В, а в х Расстояние между точками В и х на плане носит название линейной невязки полигона.

Линейная невязка полигона при съемке висячими приборами считается допустимой, если она не превышает 1:300 длины всего полигона.

Графическое распределение невязки буссольного хода Рис. 9.
Графическое распределение невязки буссольного хода

Уравнивание полигона, т. е. распределение линейной невязки, производится графически (рис. 9), пропорционально расстоянию данной вершины от начала хода. Для этого подсчитывают поправку для каждой вершины. Если:

  • f — линейная невязка всего полигона;
  • l1, l2,..ln — горизонтальные проекции сторон полигона;
  • n — общее число сторон;
  • f1, f2,...fn — поправки для соответствующих вершин полигона, то для вершины с номером k поправка найдется по формуле:
формула 1  

Через каждую вершину полигона проводят линии, параллельные направлению общей невязки полигона f = Bx. На прочерченных направлениях откладывают отрезки:

f1= aa1; f2 = bb1; f3 = cc1.

Построенные таким образом точки a1, b1, с1... соединяют между собой прямыми линиями, в результате чего находят уравненное изображение полигона между точками А и В.

Если невязка в буссольном ходе оказалась недопустимой, то вначале выясняют, не получилась ли она в результате допущенных ошибок при накладке на план, и, только убедившись в правильности накладки, делают повторные измерения в шахте.

Недопустимая ошибка в одной какой-либо стороне или дирекционном угле, допущенная в процессе измерения или при накладке, легко может быть обнаружена. Так, если ошибка допущена в измерении длины какой-либо стороны или при отложении ее на плане, то линия невязки окажется примерно параллельной ошибочно измеренной или наложенной стороне. Если неправильно определен или отложен дирекционный угол какой-либо стороны полигона, то перпендикуляр, восстановленный к середине линейной невязки, пройдет примерно через вершину, примыкающую к стороне, в дирекционном угле которой допущена ошибка.

Если рекомендуемые вспомогательные указания не помогут обнаружить и устранить допущенную ошибку, то нужно полагать, что допущена не одна из рассмотренных ошибок, а несколько. В этом случае еще раз проверяют правильность графических построений, после чего заново повторяют все измерения в шахте.

Вернемся к вопросу о графической накладке полигона транспортиром по дирекционным углам. Кроме указанного способа накладки полигона путем последовательного приложения транспортира к каждой из его вершин, можно поступить так, как это показано на рис. 10.

Накладка полигона буссольной съемки с предварительным построением измеренных направлений при одной точке Рис. 10.
Накладка полигона буссольной съемки с предварительным построением измеренных направлений при одной точке

В этом случае дирекционные углы всех сторон полигона откладывают при одной точке, откуда с помощью треугольника и линейки их переносят параллельно к нужной точке плана. Если транспортир установить так, чтобы с осью абсцисс совпал отсчет, отвечающий склонению магнитной стрелки, то накладку можно производить по наблюденным магнитным азимутам сторон полигона. На рис. 11 показан такой случай.

Измерение висячим полукругом углов наклона натянутых шнуров позволяет вычислить координату Z угловых точек полигона и почвы выработки (графы 9 и 11 табл. 1). По этим данным и горизонтальным приложениям длин сторон полигонов может быть составлен разрез горной выработки в вертикальной плоскости.

Съемка висячими инструментами в присутствии магнитных масс

В присутствии магнитных масс висячая буссоль используется как простейший угломерный инструмент, с помощью которого измеряются горизонтальные углы между шнурами, натянутыми в снимаемой горной выработке.

Пусть Вb и Сс — два шнура, перекрещивающихся в точке А, между которыми нужно измерить горизонтальный угол 3 (рис. 11). Подвесим висячую буссоль на шнур Вb так, чтобы вертикальная ось вращения магнитной стрелки совпадала с отвесной линией, проходящей через вершину А измеряемого угла.

Измерение горизонтального угла висячей буссолью в присутствии магнитных масс Рис. 11.
Измерение горизонтального угла β висячей буссолью в присутствии магнитных масс

Иными словами, процентрируем буссоль над точкой А. Так как измерения производятся в нарушенном магнитном поле, то стрелка установится не в плоскости магнитного меридиана NS, а в положении N'S' составляющем с ним некоторый угол Δ δ. По этой причине магнитный азимут шнура АВ будет измерен с ошибкой Δ δ, т. е.:

(АВ)' = (АВ) + Δ δ.

Подвесим теперь буссоль на шнур Сс так, чтобы ось стрелки опять совпала с отвесной линией, проходящей через точку А. Так как при втором положении буссоли магнитная стрелка по отношению к источникам нарушения нормального магнитного поля Земли находится в том же самом положении, что и при первом, то:

(АС)' = (АС) + Δ δ.

Отсюда угол β = ∠ВАС будет:

β = (АВ)' — (АС)' = (АВ) — (АС).

Таким образом, при определении угла β, как разности магнитных азимутов шнуров, ошибки в определении этих азимутов не оказывают влияния на величину угла. Последнее будет справедливо лишь в том случае, если при измерении магнитных азимутов обоих шнуров висячая буссоль центрировалась над вершиной измеряемого угла. Это центрирование может быть произведено глазомерно, так как оно важно лишь под углом зрения сохранения постоянства отклонения магнитной стрелки посторонними нарушениями магнитного поля Земли.

В Таблице 2 приведен пример небольшой съемки, выполненной способом перекрещивающихся шнуров. Съемка ведется от точки 308 и начальной стороны 309—308, дирекционный угол которой известен из прежних съемок и составляет 228° 15'. В снимаемой выработке натягиваются шнуры и в каждой угловой точке образованного шнурами полигона измеряются магнитные азимуты обеих сторон. Для каждого шнура висячим полукругом измеряется угол наклона и рулеткой — наклонная длина. Кроме того, рулеткой измеряется расстояние от точки пересечения шнуров до почвы и кровли выработки. Составляется зарисовка (абрис) снимаемых горных выработок.

По разностям наблюденных магнитных азимутов шнуров вычисляются горизонтальные углы между ними, а по ним от дирекционного угла начальной стороны — дирекционные углы всех шнуров полигона.

 

 
Информация

Выставки и форумы одной строкой

Дата проведения: 12.09.2017 - 15.09.2017. 13-я Международная выставка и конференция по о... далее
Дата проведения: 23.05.2017 - 24.05.2017. XIV Всероссийский Конгресс «Государственн... далее
Дата проведения: 17.10.2017 - 19.10.2017. 10-я специализированная выставка «Горное дело: Технол... далее

Котировки

Курсы Валют  Дата ЦБ РФ
USD
29.04.17 56,9838
EUR
29.04.17 62,0440
100 KZT
29.04.17 18,1226
10 CNY
29.04.17 82,6140
LME - Лондонская биржа цветных металлов цены ($/тн):
 

Подписка на новости

Подпишитесь на новости. Введите Ваш e-mail

Подписка на RSS канал

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter