Задание на курсовое проектирование

. Подземная высотная основа

Схема построения нивелирной основы

Для перенесения проекта в натуру и обеспечения сбоек подземных выработок и тоннелей в профиле создается высотная основа.
Создание подземной высотной основы осуществляется путем:
а) передачи отметок с поверхности в подземные выработки;
б) проложения нивелирных ходов в выработках, тоннелях и других строящихся сооружениях.
В качестве исходных данных при передаче высот в подземные выработки принимаются отметки реперов нивелирования II класса и опорных ходов III класса.
Подземная нивелирная сеть по своему виду повторяет подземную полигонометрию. В качестве реперов, как правило, используются полигонометрические знаки.

Передача отметок в подземные выработки

Передача отметок в подземные выработки и тоннели осуществляется через вертикальные стволы шахт, вентиляционные скважины, наклонные тоннели, порталы и штольни.
Перед каждой передачей отметки необходимо производить контрольное нивелирование по реперам, служащим исходными на поверхности.
Передача отметок с поверхности через вертикальные выработки производится:
а) после проходки ствола до проектной отметки;
б) после сооружения околоствольного двора;
в) после сооружения на трассе первого отрезка постоянной тоннельной обделки.
Через порталы, штольни и наклонные тоннели передача отметок осуществляется проложением нивелирного хода с дневной поверхности в подземные выработки.
В отдельных случаях целесообразно передачу отметки к порталам и штольням производить методом геодезического (тригонометрического) нивелирования.
Передачу отметки через наклонные тоннели (выработки) следует контролировать геодезическим нивелированием.
После окончания проходки ствола до проектной глубины передача отметки на нижний горизонт производится с помощью стальной рулетки и сообщающихся сосудов.
Передача отметок через вертикальные стволы и вентиляционные скважины производится двумя нивелирами (один - на дневной поверхности, другой - под землей, в околоствольном дворе) с помощью стальной рулетки и нивелирных реек.
Передача отметки в подземные выработки производится не менее чем с двух исходных реперов, расположенных на поверхности и не менее чем на два репера в подходных выработках.
Рулетка, опускаемая в ствол шахты, предварительно компарируется на плоскости при натяжении 10 кг. При этом же натяжении производятся все передачи отметок.
Наблюдения при передаче отметки в шахту через вертикальный ствол или скважину (рис. 10.1 ) состоят из отсчетов по рейкам, устанавливаемым на поверхностных и подземных реперах, и по рулетке, опущенной в ствол (обычно нулем вниз). Отсчеты по рулетке производятся двумя нивелирами одновременно на поверхности и под землей.
Передачу отметки в шахту необходимо выполнять не менее чем при трех горизонтах инструментов или при трех положениях рулетки.
Отсчеты по рулетке и рейкам записываются в нивелирном журнале с обязательной зарисовкой расположения рулетки, инструментов, реперов и реек на поверхности и под землей.
При значительной разнице в температуре воздуха на дневной поверхности и под землей (более 5 °С) измерение ее производится на нескольких горизонтах. За окончательную температуру рулетки принимают среднее значение из показаний термометра на разных горизонтах.
Значения отметок подземных реперов вычисляются по формуле
_m = H_n + а - [ (l₁ - l ₂ ) + D k + D t ° ] - b ,

где Н_т - отметка подземного репера;

Н_п - отметка репера на поверхности;
а - отсчет по рейке на поверхности;
b - отсчет по рейке в шахте;
l ₁ - отсчет по рулетке на поверхности;
l ₂ - отсчет по рулетке в шахте; k - поправка за компарирование рулетки; t ° - поправка в длину рулетки за температуру.



Рис. 15. Передача отметки с поверхности в подземные выработки:
1 - стенной репер; 2 - подземный полигонометрический знак; 3 - нивелиры; 4 - нивелирные рейки; 5 - копер; 6 - рулетка с грузом

Поправка в длину рулетки за температуру вычисляется по формуле

t ° = kl(t ° _ср - t₀),

где k = 0,0000125 - коэффициент линейного расширения стали на 1°;

t ° _ср - средняя температура на поверхности и в шахте;
t ₀ - температура, для которой дана поправка за компарирование рулетки.
При передаче отметки в глубоких стволах (более 150 м) вводится поправка за удлинение рулетки под влиянием собственного веса, вычисляемая по формуле

где Q - половина собственного веса рулетки;

l - длина рулетки (использованная в данной передаче);
Е - модуль упругости (для стали E = 2 · 10⁶ кг/см²);
F - поперечное сечение рулетки, выраженное в см².
При глубинах стволов свыше 150 м рекомендуется для передачи отметки применение специального проволочного мерного прибора (глубиномера), снабженного счетчиками полных оборотов мерного диска, приспособлением для определения долей оборота и рейками, скрепляемыми с проволокой в процессе передачи отметки.
Расхождения значений отметок, полученных из передач при разных горизонтах (или разных положениях рулетки), не должны превышать 4 мм, а расхождения значений отметок по разновременным передачам - 7 мм. Для глубоких стволов допуски устанавливаются специальными расчетами.
При передаче отметок через наклонные тоннели рейки должны быть вновь исследованы и прокомпарированы контрольным метром.
Допустимое расхождение в вычисленной отметке подземного репера, полученной из прямого и обратного нивелирования через наклонный тоннель, не должно превышать величины, равной где n - число штативов.