Современные технологии маркшейдерских работ by Донецкий политехник (Донецкий национальный технический университет)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ ГОУ ВПО "ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра "Маркшейдерское дело им. Д.Н. Оглоблина"

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

25 апреля 2019 г. г. Донецк

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра "Маркшейдерское дело им. Д.Н. Оглоблина"

Материалы студенческой конференции

«Современные технологии маркшейдерских работ»

25 апреля 2019 г. г. Донецк

УДК 622.1 Современные технологии маркшейдерских работ: материалы студенческой конференции, 25 апреля 2019 г., Донецк - Донецк: ДонНТУ, 2019.– 110с. В материалах конференции освещены следующие вопросы: обзор перспективного оборудования и устройств в области маркшейдерии и ее инновации; сдвижение и деформации горного массива в условиях одной из шахт Донбасса; построение гипcoмeтричecкиx плaнoв угoльныx плacтoв c учeтoм погрешноcтей инклинoмeтричecкoй cъёмки в cрeдe rockworks. Материалы представляют интерес для студентов, аспирантов, научных и инженерно-технических работников горных специальностей.

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Главный редактор – к.т.н., доц., профессор В.В. Мирный; Зам. гл. редактора – к.т.н., доц., доцент И.В. Филатова Ответственный секретарь выпуска А.А. Канавец

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ: К.т.н., проф. В.В. Мирный (гл. редактор); к.т.н., доц. И.В. Филатова (зам. гл. редактора); д.т.н., проф. Н.Н. Грищенков; к.т.н., доц. Г.И. Козловский; к.т.н., доц. Б.В. Хохлов; к.т.н.; ст. преп. А.Н. Грищенков; асс. А.А. Канавец; асс. Л.И. Ошерова; асс. А.В. Тонофа.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» В.Г. Погребняков, А.Н. Грищенков Пocтрoeния гипcoмeтричecкиx плaнoв угoльныx плacтoв c учeтoм погрешноcтей инклинoмeтричecкoй cъёмки в cрeдe ROCKWORKS………………………………………………………….…6 1.

М.С. Каминская, И.В. Филатова, А.А. Канавец Создание трехмерных моделей и автоматизированое построение пластов горных выработок в пределах ш.Ясиновская-Глубокая………...13 2.

А.А. Каричковский, Н.В. Степанов, В.В.Мирный Построение маркшейдерской съёмочной сети в учебных целях….…18 3.

А.В. Грянко, И.В. Филатова, А.А. Канавец Геологические разрезы в среде системы Surfer и применение их на практике………………………………………………………………….23 4.

А.А. Каричковский, Н.В. Степанов, В.В.Мирный Апробация методики съёмки очистного забоя угольной шахты на имитационной модели………………………….……………………….27 5.

В.В. Руденко, Г.И. Козловский Анализ погрешности определения глубины по вертикали (отметка Z) точек инклинометрической съемки разведочных скважин ………….33 6.

В.А. Берестюк, В.В. Карасев, В.В.Мирный Совершенствование работ по проверке соотношения геометрических элементов одноканатных подъемных комплексов с применением современных инструментов ………………………………………………45 7.

Е.А. Гончар, А.А. Канавец Трехмерное геологическое моделирование при разработке угольных месторождений с учетом особенностей строения пласта……………48 8.

А.Э. Розмачаева, А.Н. Грищенков, А.А. Канавец Система Voxler для применения в маркшейдерских работах ………55 9.

Е.А. Пашкевич, А.Н. Грищенков, А.А. Канавец Система Rockworks для автоматизации применения в маркшейдерских работах …………………………………………………………………60 10.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» А.О. Скидан, А.А. Канавец, А.В. Тонофа Использование инновационных систем (программирования) для применения в маркшейдерской службе……………………………………64 11.

Е.А. Треба, А.А. Канавец Применение электронных нивелиров маркшейдерской службой………68 12.

А.В. Безбабных, Г.И. Козловский Анализ отклонения стволов разведочных скважин от вертикали и погрешности инклинометрической съёмки их (на примере одной из шахт Донбасса)…………………………………………………………………………70 13.

А.В. Гидирим, Е.О. Калиш, Б.В. Хохлов Определение причин выхода из строя подъемного комплекса вентиляционного шурфа № 4 шахты "Россия"……………………….......…….88 14.

А.О. Калиш, Б.В. Хохлов Определение минимально допустимой глубины ведения горных работ на участке лавы № 33 пласта h 10в …………………………………….92 15.

Я.А. Почуев, Б.В. Хохлов Определение погрешности смыкания забоев при прохождении 28-го магистрального полевого вентиляционного штрека и 28-го западного вентиляционного штрека……………………………………………………………………..96 16.

А.Э. Плужник, К.Д. Королюк, И.В. Филатова Газоносность угольного пластов шахты им. А.Ф. Засядько………….99 17.

В.В. Завгородний, И.В. Филатова Учет аномальных значений данных……………………......…………106 18.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.831.1

ПOCТРOEНИЯ ГИПCOМEТРИЧECКИX ПЛAНOВ УГOЛЬНЫX ПЛACТOВ C УЧEТOМ ПОГРЕШНОCТЕЙ ИНКЛИНOМEТРИЧECКOЙ CЪЁМКИ В CРEДE ROCKWORKS В.Г. Погребняков студент, А.Н. Грищенков старший преподаватель ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье рассмотрены вопросы построения гипсометрических планов угольных пластов c учётом погрешностей инклинoмeтричecкoй съёмки в среде ROCKWORKS. Приведены практические примеры построения гипсометрических планов в среде ROCKWORKS и расчетные формулы погрешностей определения отклонений в плане и по высоте по данным геологоразведочных скважин. При построении гипсометрических планов пластов необходимо знать насколько точно определяется пространственное положение оси искривленной скважины. Величины погрешностей положения точек оси скважины на плане и по высоте позволяют оценивать разведочные данные, основанные на них выводы и структурные построения и в необходимых случаях вносить в эти результаты соответствующие поправки. В тех случаях, когда производится поиск скважины горными выработками, указанные погрешности определяют область наиболее вероятного нахождения разыскиваемой скважины. Вопросы оценки точности определения координат точек оси скважины на основе данных инклинометрии рассматривались в работах А.Я. Анишенко, И.Н. Страбыкина, В.И. Гришанова, И.И. Добкина, Ю.И. Рябова, Д.П. Зорина, М.Я. Красноперова, А.С. Мазницкого, В.Г. Совы, А.И. Притчиной, И.Л. Ушакова и др. Однако далеко не все вопросы этой проблемы решены. Она продолжает оставаться актуальной, особенно в связи с увеличением глубины бурения на нефтегазовых и угольных месторождениях. Решению целого ряда горнотехнических задач способствует цифровое геологическое моделирование, которое в настоящее время является принципиально новым направлением в науке. На Российских предприятиях наибольшее распространение получили геологические комплексы: Surpac, Micromine, Datamine, Gemcom, MineScape и др [1]. У геологов получил признание про-

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» граммный комплекс RockWorks (RockWare) для построения различных геологических моделей [2]. Результаты моделирования используются для подсчета запасов полезного ископаемого [3], [4], [5]. Программное обеспечение RockWare уже давно стало стандартом для обработки, анализа и визуализации данных в нефтяной, газовой и горнодобывающей промышленности, в экологии и инженерной геологии. Из крупных зарубежных программных комплексов можно выделить AutoCAD Civil 3D [6] с форматами подобными LandXML, и RockWorks с форматом LogPlot DAT. К известным программам можно отнести WinLoG [7], CPT-pro, GEODASY-CE [20] и KeyLAB. В связи c этим было принято решение задействовать в производственный процесс программный комплекс ROCKWORKS в котором имеется возможность построения гипсометрических планов. Главными возможностями пакета является построение изолиний, поверхностей, моделирование вертикальных разрезов скважин и толщи горного массива в 2D и 3D виде, поддержка баз данных, построение стратиграфических моделей и разрезов толщи горного массива по данным геологоразведочных скважин. Для построения стратиграфических моделей толщи и для построения гипсометрических планов по выбранным пластам использовались данные одной из шахт Донбасса. Расчёты выполнены в условной системе координат. Рассмотрим основные этапы работы программного комплекса RockWorks. Для внесения данных в программу, необходимо в Borehohe Data Manager заполнить данные по соответствующим основным вкладкам, указанным ниже: Вкладка Location (Местоположение) используется для ввода: 1. Наименования скважины (ID). 2. Координаты заложения X (Easting). 3. Координаты заложения Y(Northing). 4. Альтитуды (Surface elevation). 5. Глубины скважины (Total depth). Вкладка Orientation (Направление ствола) используется для ввода данных по искривлённым участкам ствола скважины: 1. Глубина (Depth). 2. Азимут. 3. Зенитный угол (Inclination). Особенностью является то, что значение 0° принадлежит горизонтальным фрагментам ствола; вертикальное (вниз) направление обозначается как минус 90°, а вертикальное (вверх) как плюс 90°. Для вертикальных скважин эту вкладку можно не заполнять.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Соответственно, использовались данные инклинометрической съёмки по скважинам: на глубине Нi от устья определены углы отклонения Өi оси скважины от вертикали и дирекционные углы оси скважины. Вкладка Lithology (Литология) предназначена для ввода данных по литологическим разновидностям, пересеченных скважиной. Вкладка связана с библиотекой литологических типов пород и соответствующими образцами штриховок, которые поставляются вместе с программой, но могут быть созданы самостоятельно. Данные по литологии отображаются на 2D и 3D планшетах, разрезах, блок-диаграммах, картах и пространственных моделях. Поля вкладки: 1. Глубина до кровли (Depth to Top). 2. Глубина до подошвы (Depth to Base). 3. Название (Keyword). 4. Описание(Description). Вкладка Stratigraphy (Стратиграфия) предназначена для ввода данных по стратиграфическим отбивкам вдоль ствола скважины. Эта вкладка связана с пополняемой библиотекой стратиграфических наименований (справочником Stratigraphy Types) и соответствующими образцами условных знаков. Поля вкладки: 1. Глубина до кровли (Depth to Top). 2. Глубина до подошвы (Depth to Base). 3. Название (Formation). После внесения данных в поля вкладки Orientation можно перейти к расчёту проектной сетки. Приведем практический пример геологической модели пo одному угольному пласту m51 . Для запуска генератора стратиграфической модели необходимо выполнить команды меню: Stratigraphy \ Model. Полученная модель отображена нa рисунке 1.

Рис. 1 – Модель стратиграфии пo угольному пласту m51

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» и соседним породам Отключив отображение пород можем oтoбрaзить oтдeльнo угoльный плacт m51.

Рис. 2 – Модель стратиграфии пo одному угольному пласту m51 Теперь отобразим план изогипс угольного пласта m51 посредством следующих команд, показанных на рисунке 3.

Рис. 3 – Команды вывода геологической карты поверхности любого выбранного слоя Следует отметить, что полученный гипсометрический план не учитывает погрешностей инклинометрической съемки, поэтому необходимо найти погрешности положения точек пласта на оси каждой скважины. Для расчета вышеуказанных погрешностей воспользуемся математическим аппаратом проф. Кузмина В.И. [8]. Как отмечается в работе [8], в основе известных из литературы формул оценок погрешностей положения точек оси скважины:

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

Рис. 4 – Гипсометрический пласт m51

(1) (2) где ρ=57,3° ; , – погрешности определения углов Ɵ и α; – относительная погрешность измерения интервалов l лежит допущение, что производится измерение интервалов l между точками инклинометрии как сторон полигона. В действительности измеряют не интервалы между точками съемки, а глубины от устья скважины до этих точек, интервалы же между точками определяют, как разности глубин. Как отмечается в работе [8], погрешности линейных измерений в этом случае нельзя суммировать как дисперсии случайных независимых величин, а суммарная линейная погрешность (систематическая плюс случайная) будет пропорциональна глубине до определяемой точки ствола скважины, т. е. (3)

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» где – абсолютная суммарная линейная погрешность измерения глубины до определяемой точки; — суммарная относительная погрешность измерения глубины. Горизонтальная и вертикальная составляющие погрешности (3) соответственно равны

а поэтому формулы (1) и (2) в правильной записи должны иметь следующий вид:

(94)

(5) где - средние значения зенитного угла и азимута оси скважины на интервале съемки; — относительная погрешность измерения глубины скважины до определяемой точки. Для вычисления погрешностей по формулам (5) и (6) необходимо знать средние квадратические погрешности . Рекомендации по расчету этих погрешностей приведены в работе [8]. Основное влияние на точность построения изогипс оказывается и в данной работе анализируется только погрешность в точках встречи скважины с угольным пластом. Поэтому, достаточно будет найти только погрешность по оси Z и отложив в каждой скважине двойную погрешность Mz (допустимую погрешность) по обе стороны от пласта, получим отметки крайних точек, где фактически может быть наш угольный пласт. Введя затем эти отметки (по каждой скважине) в комплекс RockWorks мы получим еще две поверхности пласта к рисунку 2, одна из которых будет выше, а другая ниже нашего угольного пласта. По сути мы получим диапазон, в котором может по факту находиться наш угольный пласт. Так как эта работа требует от-

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» дельного исследования и реализации, то её результаты будут представлены позже. Библиографический список: 1. Ананьев. Ю.С. Геоинформационные системы в геологических исследованиях. Труды XIII Международного научного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр» – Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та., 2017. - 961-962с. 2. Геологическое моделирование в среде комплекса RockWorks: практикум / И.А. Никифоров; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2013. - 111 с. 3. Путилов И.С. Трехмерное геологическое моделирование при разработке нефтяных и газовых месторождений: учебно-методическое пособие / И.С. Путилов. – Пермь: Изд. Пермского нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. – 72с. 4. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологоминералогических наук. Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений. Котельникова Е.М. Разработка метода экспресс-оценки начальных геологоразведочных запасов нефти (на примере месторождений Западной Сибири). – Москва, 2014. – 118с. 5. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ. Романов А.В. Автоматизация решения геологоразведочных задач связанных с подсчетом запасов углеводородного сырья. – Тюмень, 2012. – 21с. 6. AutoCAD Civil 3D - Civil Engineering Software - Autodesk: URL: http://usa.autodesk.com/civil-3d/, (дата обращения: 24.06.2018). 7. WinLoG - Boring and Well Log Software: URL: http://www.gaea.ca/en-us/dept_1.html, (дата обращения: 24.06.2018). 8. Кузьмин В.И. Построение геологических разрезов и гипсометрических планов пластов. – М.: Недра, 1987. – 120 с., ил.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.1 СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ И АВТОМАТИЗИРОВАНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ПЛАСТОВ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ПРЕДЕЛАХ Ш. ЯСИНОВСКАЯ-ГЛУБОКАЯ

М.С. Каминская студентка, И.В. Филатова канд. техн. наук, доцент, доцент А.А. Канавец ассистент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" Статья посвящена построению трехмерной геологической модели пласта m-3 угленосной толщи совмещенной с выше лежащими и ниже лежащими поверхностями в программе Golden Software Surfer 13, моделирование процессов, протекающих в этой среде, и умение применять их для решения практических геологических задач. В Донецкой области приоритетное место занимает каменный уголь. Благодаря уникальным свойствам, каменный уголь активно применяется в различных сферах и областях. С использованием новых технологий, использование угля применяется во всех сферах промышленности. Доказав свою полезность на протяжении многих лет он все еще остается перспективным полезным ископаемым. Уголь в Донецкой области сегодня добывается как шахтным, так и открытым способом. Самый дешевый способ добычи угля — открытый (карьерный). Подземный (шахтный) в отличие от карьерного более трудоёмкий и опасный, но в Донбассе используют именно этот способ, в связи с тем, что большое количество запасов находится глубоко под землёй. На сегодняшний день общие запасы твердого топлива в Донецком бассейне оцениваются геологами в 140 млрд. тонн. Причем, 22 % этих запасов приходится на антрациты – наиболее ценную разновидность угля с наибольшим содержанием углерода (свыше 90 %) и минимальным количеством посторонних примесей. Каждому предприятию приходится потратить не малое количество времени для построения гипсометрических планов, что не всегда соответствует действительности, ведь за основу берутся данные разведочных скважин и только при прохождении горными выработками происходит уточнение того или иного расположения пласта. В основу этого легло научное исследование, связанное с построением 3-х мерных моделей структуры пласта в широко известном системном программном комплексе Golden Software Surfer.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Моделирование - это отличный метод управления разработкой месторождения, который позволяет изучить геологическую неоднородность пласта и предсказать его поведение в процессе разработки. За последнее десятилетие трехмерное моделирование стало неотъемлемой частью производственного процесса в угольной промышленности, в связи, с чем растет спрос на специалистов, обладающих навыками трехмерного геологического моделирования Существует огромное число программ, которые решают такие задачи, но сопоставление этих программ с пакетом Golden Software Surfer показывает, что простота и дешевизна дают нам неограниченные возможности и превосходство над остальными программными средствами. Исторически сформировалось таким образом, что эта программа получила обширное распространение и на самом деле стала эталоном программ такого типа, про что говорит включение формата файлов Surfer в программы остальных производителей. Для 3-х мерной визуализации рельефа топографических поверхностей применяется программа Golden Software Surfer, которая позволяет воспроизвести на базе горизонталей и отметок высот объемную поверхность. При формировании модели рельефа в Surfer применяется регулярно-ячеистая закономерная логическая модель построения данных, объединяющая огромное количество опорных точек, положение которых фиксируется координатами X, Y, Z, также морфометрические индивидуальности рельефа. Обычно, для получения 3-х мерной модели применяется отсканированное изображение топографической поверхности. Построение карты в Surfer начинается с подготовки файла, который содержит XYZ-данные. Для того чтобы открыть готовый сеточный файл с XYZ-данными в отдельное окно рабочего листа необходимо для сначала выполнить создание Grid документа, в режиме плот-документа. После нажатия на кнопку в строке состояния внизу главного окна Surfer появится индикатор прогресса процедуры создания сетки. Когда этот процесс завершится, создастся файл «m-3.grd», подтверждением чего будет короткое сообщение. По умолчанию сеточный файл появляется в той же папке и с тем же именем, что и файл исходных данных, но расширение заменяется на [.GRD]. Создание построения 3-х мерной модели выполняется командой Map/3D Wireframe. С помощью данной команды, то в середине страницы, изображённой в окне плот-документа возникнет вновь созданная каркасная карта с установленными по умолчанию параметрами оформления (рис. 2).

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

Рис. 1 – Каркасная карта «m-3». Все параметры заданы по умолчанию Создание и редактирование каркасной карты начинается с изменения параметров осей (убираем оси x, y и z) и включения прорисовки линий постоянного значения Z (вкладка General, группа Plot Lines of Constant)(рис.2).

Рис.2 – Использование менеджера объекта После выполненных задач, возникает потребность в изменении цветовой гаммы, с помощью вкладки General, выбрав нужный цвет для угля, пласта m-3 (80% Black ). Аналогично выполяется постоение поверхности пласта m3.3.1. Посторив поверхность переносим ее параллельно m-3 (рис.3) на расстоянии глубины залеганияот породного прослойка до последующих пластов мы выключаем прорисовку линий постоянного значения Z, кроме пласта m-3 (уголь).

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

Рис.3 – Построение поверхностей пласта m-3 и выше лежащего песчаного сланца. По окончанию работы и совмещении всех поверхностей пластов с указанием нужных цветов и яркости, получаем построение угленосной толщи совмещенной с выше лежащими и ниже лежащими поверхностями (рис.4).

Рис. 4 – Совмещенное изображение поверхностей. В окончании нашей задачей стало построение 3-мерных моделей в автоматизированном режиме, что позволит более упростить и ускорить процесс выполнения посталеной задачи. Библиографический список: 1. Surfer 8. User’s Guide. Contouring and 3D Surface Mapping for Scientist and Engineers. – Golden Software Inc., 2002. – 640 с.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» 2. Галкин В.М., Иванова И.А., Чеканцев В.А. Построение карт, геологических разрезов и вычисление объемов углеводородов по залежи в Surfer: Методические указания. – Томск: Изд-во ТПУ, 2005. – 48 с. 3. Силкин К.Ю. Геоинформационная система Golden Software Surfer 8: Учебно-методическое пособие для вузов. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 2008. - 66 с.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК (622.1: 528)(075.8) ПОСТРОЕНИЕ МАРКШЕЙДЕРСКОЙ СЪЁМОЧНОЙ СЕТИ В УЧЕБНЫХ ЦЕЛЯХ А.А. Каричковский студент, Н.В. Степанов студент, В.В.Мирный канд. техн. наук, доцент, профессор ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В этой работе производилось построение имитации очистных забоев лавы и угломерных ходов. Было сделано построение пунктов угломерного хода и ознакомление с приборами При большом многообразии маркшейдерских работ действующей шахты особое значение имеет съёмка подготовительных и очистных горных выработок, поскольку именно благодаря им формируется окончательный план выемки пласта с отображением его горногеологических особенностей. Съёмочные работы осуществляются путём построения подземных съёмочных сетей. Прежние инструкции по производству маркшейдерских работ предусматривали их разделение на 2 разряда по точности: первый и второй. Нынешний действующий основной маркшейдерский документ , сохраняя, в основном, требования к точности выполнения съёмочных работ, называет их соответственно: теодолитные ходы и угломерные ходы. Предусматривается, что построение теодолитных ходов производится для съёмки подготовительных горных выработок (они опираются на пункты подземной опорной сети), а угломерные – для съёмки нарезных и очистных (они опираются на пункты опорной сети и теодолитных ходов). За последние 20 – 30лет появились новые инструменты (теодолиты, угломеры), не описанные в учебной литературе. К числу последних относится и угломер У-60, распространённый на угольных шахтах Донбасса От производственников–маркшейдеров не поступило за последние годы никаких отзывов о работе этих приборов. Более того, по имеющимся сведениям, в некоторых маркшейдерских отделах прибор после получения даже не распаковывался и годами находится в опломбированном состоянии. Это побудило авторов взяться за исследование инструмента, чтобы выявить его преимущества и недостатки и предложить целесообразную методику его применения в производственных условиях. При этом частичную имитацию производствен-

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» ных условий оказалось возможным осуществить в учебном корпусе, создав линию условного очистного забоя. Необходимо отметить, что никогда раньше при изучении дисциплины «Маркшейдерское дело» в учебный процесс не включалась лабораторная работа соответствующей темы из-за трудностей её воплощения. Таким образом, настоящие исследования впервые дают возможность ликвидировать этот недостаток. Линия очистного забоя имеет вытянутую форму, что и обусловило создание съёмочной сети в виде полигонометрического угломерного хода. Эту работу авторы выполнили на третьем и четвёртом этажах одиннадцатого учебного корпуса. Конструкция съёмочной сети предполагает условное движение забоя лавы в течение отчётного периода (месяца). Поэтому положение лавы и соответственно съёмочной сети (угломерного хода) на 4-м этаже соответствует началу месяца, а условно смещённое положение лавы и угломерного хода на 3-м этаже – концу месяца. Следует отметить, что пункты 3-го этажа только условно находятся под пунктами 4-го этажа. Благодаря координатам исходных пунктов I, VII, 41, 47, на чертеже забои лав и пункты угломерных ходов разместятся соответственно заданию (рис. 1)

Рис. 1 – Имитационная схема очистных забоев лавы и угломерных ходов

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Пункты опорной и съёмочной сетей сконструированы так, чтобы не представлять каких-либо помех учебному процессу и обычному движению в корпусе. Забетонированный в цементный пол медный стержень длиной 5 см и диаметром 1 см имеет сверху просверленное отверстие диаметром 1 мм и боковое отверстие для очистки диаметром 5 мм (рис. 2). Геометрические параметры угломерного хода соответствуют принятым на шахтах Донбасса и регламентируемым . Для измерительных работ использованы серийно выпускаемые инструменты: угломер маркшейдерский У-60 и 30-метровая стальная рулетка. В комплект угломера входят также 2 сигнала для визирования, называемые «марки визирные» (рис. 3).

Рис. 2 – Конструкция пункта угломерного хода Как видно из рисунка, угломер состоит из неподвижного основания и соосно с ним – поворотного корпуса, на котором закреплён круглый уровень. На корпусе смонтированы вертикальный полукруг с зубчатой поверхностью. С вертикальным полукругом соединена поворачивающаяся вилка, в которой находится зрительная труба. Для наведения зрительной трубы на визирную цель имеются специальные рукоятки наведения. Зрительная труба снабжена специальным кольцом для фокусирования при наведения на визирную цель. В комплект угломера входят также 3 установочных (распорных) колонки. С помощью колонки на пункте угломерного хода могут быть установлены и отцентрированы как угломер, так и визирная марка. Типоразмер колонки позволяет выполнять измерения в лавах с мощностью пласта от 0,51 до 1,17м. Для некоторых модификаций угломера в комплект входят рейки с сантиметровой шкалой. Они предназначены для измерения расстоя-

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» ний. К сожалению, для пластов малой мощности применить рейку для измерения расстояний практически невозможно. Поэтому измерение расстояний между пунктами угломерного хода выполняется стальной рулеткой по обычной методике. А Б В

Г Д Рис. 3 – Инструменты и принадлежности, применяемые при съёмочных работах А – угломер У-60; Б –визирная марка; В – установочная (распорная) колонка; Г – рулетка; Д – динамометр Подробно процесс выполнения съёмочных работ изложен в следующей статье этих же авторов. Здесь же отражены только узловые моменты построения съёмочных сетей и съёмочных работ. Исходными данными для выполнения лабораторной работы являются координаты жёстких пунктов опорных сетей на уклонах Северный и Южный (47, VII, 41, I) и дирекционные углы жёстких сторон на этих же штреках: (47-37). (41-40), (VII-37), (I-30). Таким образом, построенные вдоль лавы угломерные ходы являются ходами, пройденными между жёсткими пунктами и жёсткими дирекционными углами исходных сторон Следовательно на начальном и конечном пунктах каждого угломерного хода осуществляется его «привязка» к ходу более высокого разряда о точности. На начальных, указанных

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» выше жёстких пунктах проверяется их неподвижность путём измерения контрольного угла (его значение известно из материалов построения опорных сетей на этажах). При выполнении измерительных работ использовались приведенные на рис 3 инструменты и принадлежности. Для последующих работ следует знать, что инструкцией допускаются следующие упрощения при построении угломерных ходов: натяжение рулетки допускается выполнять без динамометра; разрешается применять тесьмяные и пластиковые рулетки и отсчёты брать с точностью до сантиметров; длины сторон допускается измерять оптическими дальномерами или другими способами, обеспечивающими необходимые требования к точности. В заключение необходимо отметить следующее. Силами студентов маркшейдерской специальности на территории кафедры маркшейдерского дела создана система пунктов, позволяющая включить в учебный процесс объёмную лабораторную работу по специальной дисциплине, предусмотренной учебным планом. Построенная угломерная сеть выполнена с соблюдением действующих нормативных документов и способствует квалифицированной подготовке специалистов, горных инженеров-маркшейдеров. Данная работа полностью отвечает квалификационным требованиям, предъявляемым к выпускникам специальности. Библиографический список: 1. Техническая инструкция по производству маркшейдерских работ – Л.:, Недра, 1971г. – 359 с. 2. Техническая инструкция по производству маркшейдерских работ. – М.:, Недра, 1987г. – 240 с. 3. Маркшейдерские работы на угольных шахтах и разрезах: Инструкция. – Издание официальное. – Киев: Минтопэнерго Украины, 2001г. –124 с. 4. Угломер маркшейдерский У-60. Паспорт. – Харьков; Министерство электротехнической промышленности и приборостроения СССР, ПО Точприбор, 1991г. – 22 с. 5. Маркшейдерское дело: Учебник для вузов/ Д.Н.Оглоблин, Г.И.Герасименко, А.Г.Акимов и др. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.:, Недра, 1981. – 704 с.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.1 ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ В СРЕДЕ СИСТЕМЫ SURFER И ПРИМЕНЕНИЕ ИХ НА ПРАКТИКЕ А.В. Грянко студентка, И.В. Филатова канд. техн. наук, доцент, доцент А.А. Канавец ассистент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" Основной задачей построения разрезов для контурных карт в системе Surfer является уточнение проектного положения построенного напластования угольной залежи. Геологические разрезы являются неотъемлемой частью среднеи крупномасштабных геологических карт, как рисунок, отображающий характер залегания горных пород на поверхности и на глубине. Составление геологических разрезов позволяет не только иллюстрировать строение участка земной коры, но также и изучать залегание пород и выявлять дополнительные структуры, уточнять представления о формах складчатых структур, их взаимо-отношениях, уяснять положение разрывных нарушений, которые на поверхности бывают незаметны. Основные результаты разведки угольных месторождений представляются на геологических разрезах, используемых в дальнейших маркшейдерских работах. Точность и достоверность геологических разрезов зависят не только от сложности геологического строения, детальности и качества разведочных работ, но и точности определения координат точек встречи скважин с пластом. Построение геологических разрезов - сложное и трудоемкое задание, в котором необходимо определить, построить и согласовать в единую систему большое количество структурно-геометрических элементов. Геологическое построение разрезов выполняется непосредственно вручную. Для построения разрезов по геологической поверхности с пологим залеганием горных пород необходимо знать элементы залегания пластов. Эти данные используются и для автоматизированного построения. Целью нашего исследования стало построение разрезов в системе Surfer. Изначально были выполнены работы по созданию контурных карт в системе Surfer, на основании данных взятых за основу по скважинам шахтного поля Ясиновская –Глубокая, в условной системе

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» координат. По данному шахтному полю изначально было взято 50 скважин, расположенных на данном участке. После обработки и оцифровки исходного материала, в системе Surfer было построено несколько 3- мерных моделей угольных пластов. Для более подробного уточнения расположения построенных данных нами был выполнен расчет и построение поверхностей угольных пластов, их контурных карт и разрезов на данных участках, что характерно ускорит процесс выполнения построения гипсометрических пластов и внесет более точные коррективы. На данный момент в пределах стран СНГ такие построения выполняются в следующих программах как: GeoniCS, Topo и др. Но к этим программам ограниченный доступ. При решении поставленной задачи была предложена методика быстрого и наглядного построения гипсометрических поверхностей пластов, что позволит сократить время на выполнение данной работы по построению геологических разрезов. Построение выполняется в следующей последовательности: 1. Для начала нам необходимо создать контурную карту. Создание контурной карты начинается с выполнения команды Map/New/Contour Map.На рисунке 1 наглядно показано выполнение построения контурной карты в системе Surfer.

Рис. 1 – Порядок построения контурной карты

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

Рис. 2 – Поверхность пласта с нанесенными скважинами Затем в верхнем меню выбираем вкладку Map , затем Add (Карта – Добавить), теперь находим Profile и выбираем его.

Рис. 3 – Порядок построения профиля по заданной линии Для создания профиля выбираем этот пункт меню и начинаем мышкой строить трассу сечения через всю карту, как минимум задаем 2 точки. В конце трассы нажимаем Enter.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

Рис. 4 – Профиль в заданном направлении Библиографический список: 1. Геоинформационная система Golden Software Surfer 8 - / Силкин К.Ю Воронеж: ВГУ, 2008. – 66 с. 2.Решение геологических задач с применением программного пакета Surfer-/ И.А. Иванова, В.А. Чеканцев – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. − 92 с. 3. Галкин В.М., Иванова И.А., Чеканцев В.А. Построение карт, геологических разрезов и вычисление объемов углеводородов по залежи в Surfer:Методические указания. – Томск: Изд-во ТПУ, 2005. – 48 с.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК (622.1: 528)(075.8) АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ СЪЁМКИ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ УГОЛЬНОЙ ШАХТЫ НА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ Н.В.Степанов студент, А.А. Каричковский студент, В.В.Мирный канд. техн. наук, доцент, профессор, ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье представлено выполнение по производству установки и центрирования приборов. Съемка и обработка полевых измерений, выполненных с использованием нового оборудования. В соответствии с описанными в предыдущей статье основными особенностями лавы (очистного забоя угольной шахты) требуется наметить некоторые границы намечаемых методических исследований. Спроектированная на этажах учебного корпуса лава является имитацией фактического очистного забоя длиной около 90 метров, Она вполне соответствует категории средних и коротких очистных забоев для условий Донбасса. Лава располагается по простиранию пласта, и очистной забой имеет подвигание в сторону падения пласта. Такие варианты работы лавы по падению пласта часто применяются в шахтах. При этом работа целесообразна при углах падения до 10 градусов только в случае отсутствия выделения воды в лаву . Выполнение съёмочных работ выполняется проложением вдоль лавы угломерного хода с измерением углов угломером У-60, а длины сторон стальной рулеткой Р-30. При съёмке лавы записи ведутся в специально разработанном журнале, в котором предусмотрены места для зарисовок структуры пласта и встречающихся особенностей (переход тектонического нарушения, породные включения и др.) При этом в задании формулируются природные особенности пласта (его структура, мощность и др.). Точность угловых и линейных измерений (соответственно 10 минут и 1:200) регламентируется требованиями нормативных документов, в частности . Методика выполнения полевых измерений и вычислительных работ аналогична их выполнению, хорошо известному специалистам маркшейдерского профиля. Это детально описано в учебной литературе

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Конструкция учебной лавы предполагает установку угломера в большинстве случаев на распорных стойках (установочных колонках) и в некоторых пунктах на штативах с использованием специальных переходников на осях вращения инструментов (рис.1). Представляет большой интерес сравнение различных методик съёмки лавы (в частности при фиксированных пунктах и при потерянных пунктах с применением методики автоматического центрирования инструмента и сигналов).

Рис.1 – Установка угломера У-60 и визирной марке на штативе и на установочной колонке

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» При построении угломерного хода по фиксированным пунктам угломер центрируется в каждой точке хода с помощью шнурового отвеса. Для таких случаев установочная колонка получает распор между цементным полом и подоконником (он служит в данном случае условной кровлей пласта). В некоторых пунктах съёмочной сети (Н1, Н2, Н3 на 3-м этаже) доступа к подоконнику нет, но рядом находятся тяжёлые шкафы. На них плотно привинчены утолщённые планки из твёрдого дерева, которые послужили верхними точками опоры установочной стойки.

Рис.2 – Центрирование У-60 и визирной марки в различных вариантах Методика измерений не отличается от общепринятой, описанной в учебной литературе по геодезии и маркшейдерскому делу Нужно только принять к сведению те упрощения инструкции, которые приведены в предыдущей статье авторов. Некоторые неудобства доставляют операции центрирования угломера и визирных марок на низком уровне (0,8 – 0,9 м над почвой) Но к этому необходимо привыкать. В лаве такую работу приходится выполнять, лежа на почве пласта, что проще и удобней, чем на корточках или на коленках в помещении. В этом отношении боле комфортной выглядят измерения с потерянными точками, используя принцип автоматического центри-

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» рования прибора и визирных марок. Дадим пояснение принципа методики таких работ на примере участка угломерного хода в лаве 3-го этажа (рис. 3).

Рис.3 – Схема перестановок прибора и визирных марок при автоматическом центрировании угломера и сигналов 1 – угломер; 2 – визирные марки; 3 – направления перестановок На схеме показан промежуточный этап работ, выполняющихся слева направо, в порядке увеличения номеров пунктов. Все установочные стойки с угломером и визирными марками закреплены в положениях, близких к пунктам угломерного хода Н1, Н2, Н3, но без центрирования над пунктами (их просто вставили в подставки после предыдущего этапа работ) С помощью угломера и визирных марок после предыдущей перестановки на изображённой позиции выполнили следующие измерения: горизонтальный угол в пункте Н2, углы наклона с пункта Н2 на пункты Н1 и Н3, наклонные расстояния с пункта Н2 на пункты Н1 и Н3, расстояния в характерных точках лавы от указанных пунктов и сторон хода до груди забоя, мощность пласта, угольных пачек и прослойков пород в соответствии со структурой пласта. Результаты всех измерений записаны в полевые журналы и формуляры, а также выполнены нужные эскизы.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» После этого меняют местами угломер и передний сигнал, вынимая их из прежних подставок и вставляя в новые (действия 3 на схеме). Этим достигается автоматическое центрирование угломера в следующем по ходу пункте Н3. Задний сигнал (визирная марка вместе с установочной стойкой) перемещается и устанавливается вблизи пункта Н4 (действие 3 на схеме). Возникла позиция для следующего этапа работ, выполняемого аналогично описанному. Ясно, что последовательно, меняя в подставках визирные марки и угломер и переставляя заднюю визирную марку вместе со стойкой на передний пункт, прокладывают угломерный ход от пунктов опорной сети 30, I на южном уклоне до пунктов опорной сети VII,37 на северном уклоне. При прокладке хода необходимо помнить, что в местах установки распорных стоек или штативов (такое место встретится, например, в пункте Н3, где невозможно закрепить стойку), центрирование не производится, но подставка под прибор или сигнал должна устанавливаться надёжно с тщательным горизонтированием, так как в каждой точке приходится трижды менять установку прибора. При «привязке» угломерного хода в начальном и конечном пунктах (I и VII для рассматриваемого примера) угломер должен центрироваться. При камеральной обработке результатов измерений выполняется обычны порядок работ, подробно рассматривать который нет необходимости. Не приводя формулы, укажем, в общих чертах, на основные этапы работ. После проверки полевых измерений определяют угловую невязку хода, как опирающегося на две стороны с твёрдыми дирекционными углами. При её допустимом значении её распределяют поровну на каждый угол. Допустимое значение вычисляют по формуле , где n – количество углов в ходе – средняя квадратическая погрешность измерения углов (для теодолитных ходов – 40сек, для угломерных – 10мин ), После этого вычисляют относительную невязку для хода, проложенного между двумя твёрдыми пунктами. Она не должна превышать 1:1500 – для теодолитных ходов, 1:200 – для угломерных Уравнивание ходов съёмочных сетей выполняют раздельно. После окончания вычислений положение лавы наносят на план, используя замеры, эскизы, зарисовки в полевых журналах. В дальнейшем данные съёмок используют для пополнения планшетов, подсчёта добычи полезного ископаемого, учёта состояния и движения запасов горного предприятия, составления отчётной документации и др.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Оценивая работу в целом, нужно отметить следующее. Создана лабораторная база для освоения студентами видов работ, связанны с управлением запасами полезного ископаемого применительно к угольным шахтам. Дана оценка инструменту, который длительное время не находил достаточно полного применения в лабораторных работах по специальным дисциплинам. Отработана организация маркшейдерских работ по построению угломерных ходов при разработке угольных пластов малой мощности пологого падения. Библиографический список: 1. 2. 3. 4.

Стрельников В.И. Технология очистных работ (Учебное пособие) – Донецк: ДонНТУ, 2001г. -148 с. Маркшейдерские работы на угольных шахтах и разрезах: Инструкция. – Издание официальное. – Киев: Минтопэнерго Украины, 2001г. –124 с. Маркшейдерское дело: Учебник для вузов/Д.Н.Оглоблин, Г.И.Герасименко, А.Г.Акимов и др. – 3-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1981г. 704 с. Угломер маркшейдерский У-60. Паспорт. – Харьков; Министерство электротехнической промышленности и приборостроения СССР, ПО Точприбор, 1991г. – 22 с.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК (622.1) АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПО ВЕРТИКАЛИ (ОТМЕТКА Z) ТОЧЕК ИНКЛИНОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ РАЗВЕДОЧНЫХ СКВАЖИН В.В. Руденко студент, Г.И. Козловский канд. техн. наук, доцент, доцент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В данной работе выполнен анализ погрешностей определения глубины по вертикали (отметкок Z) точек инклинометрической съемки разведочных скважин. По паспортным данным 45 скважин (на поле одной шахты Донбасса), рассчитаны средние квадратические погрешности измерения глубин (по стволу каждой скважины) точек инклинометрической сьемки и средние квадратические погрешности глубины по вертикали (отметок Z), с интервалом в 100 м. Определены также средние значения средних квадратических погрешностей глубины по вертикали (отметок Z), с интервалом в 100 м, по глубине из 44 скважин. Построен график изменения средней квадратической погрешности отметок Z по вертикальной глубине ствола скважины. Целью данной работы является исследования погрешностей, определения глубины, а следовательно, и отметки Z ствола скважины, в точках инклинометрической съемки. Определения погрешности отметки Z, весьма актуально поскольку это влияет на точность построения разрезов по линии разведки и изогипс на гипсометрических планах. При бурении стволы большинства разведочных скважин искривляются. Под искривлением скважины понимают отклонение ее оси от заданного направления. Если искривление происходит только в вертикальной плоскости, то говорят о зенитном искривлении, если же скважина искривляется только в горизонтальной плоскости, то такое искривление называют азимутальным. В практике оба вида искривления чаще всего встречаются, совместно, и оси скважин обычно представляют собой неправильные спиралеобразны пространственные кривые. Определения параметров искривления разведочных скважин относительно устьев, позволяет повысить точность и достоверность

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» структурных построений при геометризации угольных месторождений, в том числе при построении вертикальных разрезов и изогипс. На характер и интенсивность естественного искривления скважин влияет целый ряд факторов, которые можно разделить на три основные группы: технические, технологические и геологические. К техническим относятся бурение погнутыми трубами, применение бурильных компоновок неправильных конструкций и нерациональных размеров, использование колонковых и бурильных труб с различными дефектами (овальность сечения, неравномерная толщина стенок, эксцентричность нарезки резьбы и др.). В результате в процессе бурения происходит интенсивная разработка стенок скважин, увеличивается зазор между стенками и низом бурильной колонны, что приводит к ее перекосу и отклонению оси скважины от заданного направления. К этой группе факторов относится также неправильная установка оборудования или направляющей трубы и кондуктора, что приводит к неправильному забуриванию скважины и изменению ее направления по сравнению с проектным. В большинстве случаев при соответствующем контроле за ведением работ технические причины искривления устранимы. К технологическим факторам относятся способы и режимы бурения. Так, при бурении алмазными коронками разрушение стенок скважины происходит равномерно, зазоры между алмазным инструментом и стенками скважины в процессе бурения невелики, поэтому скважины искривляются умеренно. Несколько больше интенсивность искривления при колонковом бурении и бурении шарошечными долотами. Наибольшее искривление скважин происходит при дробовом бурении вследствие неравномерного распределения дроби на забое. К технологическим факторам относятся и чрезмерно большое осевое давление, вызывающее изгиб штанг и перекос в скважине коротких колонковых наборов, а также низкая частота вращения бурового снаряда, применение промывочной жидкости, не соответствующей условиям бурения и др. Изменяя технологические факторы бурения, можно влиять на интенсивность естественного искривления скважин. Геологические факторы искривления скважин связаны с неоднородностью горных пород, пересекаемых буровым снарядом. При переходе из мягких пород в более твердые наблюдается отклонение скважины в сторону твердого слоя, поскольку внедрение колонки в мягкую породу при бурении происходит быстрее, чем в твердую. При переходе из твердых пород в более мягкие снаряд также отклоняется в сторону более твердых пород.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Изменение угла наклона и азимута оси скважины может происходить при встрече буровым снарядом твердых включений, при пересечении тектонических нарушений и зон мягких несцементированных или разрушенных пород. На искривление скважин влияют также различия в минеральном и петрографическом составах слоев пород, их трещиноватость, кливаж и другие физико-механические свойства. Заметное влияние оказывают углы встречи бурового наконечника с плоскостями напластования или рассланцевания пород. Инклинометрическую съемку (инклинометрию) скважин производят с целью определения пространственного положения их осей в процессе бурения или после его завершения. Для этого в скважину опускают специальные приборы — инклинометры, — с помощью которых в точках съемки (замера) определяют зенитный угол и магнитный (или истинный) азимут оси ствола. Во время измерений фиксируется также глубина точки наблюдений по стволу скважины. Проблему инклинометрии разведочных скважин, особенно глубоких и имеющих малые зенитные углы, нельзя считать решенной. Существующие конструкции инклинометров обладают рядом недостатков, главный из которых - низкая точность определения азимута оси скважины в точке замера. В связи с этим точность вычисления координат (X, Y, Z) точек ствола скважины на основе данных инклинометрии в абсолютном большинстве случаев не может удовлетворить требованиям практики. Вопрос совершенствования конструкций и повышения точности инклинометров – один из самых актуальных в области техники геологоразведочных работ. Особое значение он имеет в связи с увеличением глубины разведки угольных, нефтяных и газовых месторождений. При разведке угольных месторождений в Донбассе наибольшее применение находят инклинометры ИК-2, ИШ-2, УМИ-25, МИ-30 и др. Точность этих инклинометров при измерении зенитных углов характеризуется (по паспортным данным) средней квадратической погрешностью ± 30'. Точность измерения азимутов в большой степени зависит от величины зенитного угла и резко падает при . На основе данных инклинометрии скважины вычисляют координаты точек ее ствола. В точках съемки инклинометриром измеряют зенитный угол и азимут ствола скважины, а также глубину точки сьемки по стволу скважины. Длины интервалов, между соседними точками вычисляют как разность измеренных глубин. При вычислении координат точек сьемки значение и , для интервалов принимают как среднее из измеренных значений в начале и конце интервала.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Расчетная схема определения погрешностей глубин (отметок Z относительно устья) точек инклинометрической сьемки представлены на рис. 1. Превышения на любом интервале между точками сьемки и глубины Z точек съемки опредиляються из выражений: (1) (2)

(3) где

вычисленная длина интервала; измеренная по стволу скважины глубина точки съемки; угол наклона ствола скважины на интервале равный ; порядковые номера точек съемки и интервалов. Тогда средняя квадратическая погрешность глубины в n-ой точки съемки: (4) (5) где влияние ошибок длины интервала и угла наклона ствола скважин на интервале. Рассмотрим погрешность , погрешность в n-ой точке скважины обусловленную ошибками измерений глубин по оси скважины. По данным профессора В. А. Букринского глубина измеряется с относительной погрешности k=1:450, а по данным профессора В. И. Кузмина измеряется с относительной погрешности k=1:300. В данной работе принимаем средняя значение относительной погрешности из двух названных, т.е. k=1:375. Тогда погрешность измеренной глубины по оси скважины в n-ой точки равны: (6) Откуда погрешность отметки Z (по вертикали) обусловленная ошибкой длин интервала, в n-ой точки равна (рис. 1).

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» (7)

Рис. 1. тикали.

Расчетная схема отклонений ствола скважины от вер-

Заметим, что в формулах (5), (7) вычисление и суммирование погрешностей по интервалам производиться линейно, поскольку при заключительной инклинометрической съемки скважин глубины, определяются отсчетами по счетчику оборотов мерного диска в точках съемок. Иначе длины интервалов определяются через коэффициент k и погрешности их имеют систематические характеристики. Из формулы видно, что погрешность обусловленная ошибка измерения глубины по скважине является систематической ошибкой, поэтому суммирования ошибок по интервалам производим линейно (смотри таб. 2). Погрешность в таблице 2 определяется из выражения: (8)

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» – это величины систематических погрешностей измерений глубины L по скважине. где k – относительная погрешность. Перейдем к рассмотрению погрешностей отметок и погрешностей отметок точек инклинометрических съемок, обусловленных ошибками . Из формулы (2) получим:

(9) Тогда для любой n-ой точки инклинометрической съемки погрешность отметки Z, обусловленная ошибками углов наклона :

(10) где погрешность измеренных зенитных углов или углов наклона ствола скважины в градусах, . Заметим, что различные авторы дают значения от 20’ до 51,6’ (см [ ] стр. 23). Нами для расчета принято градуса (средняя из предлагаемых различными авторами). В целом погрешность (любой n-ой точки по глубине скважины) определяется из выражения :

(11)

(12) где вычисляется по формуле (7). Пример расчета по формуле (11) средних квадратических погрешностей глубины точек инклинометрической съемки скважины приведен в таблице 1. Аналогичные расчеты выполнены нами на 45 скважинах. Полученные значения средних квадратических погрешностей отметок Z, с

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» интервалом в 100 м, по вертикальной глубине представлена в таблице 2. В конце таблицы приведены средние значения их, из 45 скважин. По средним значениям из 45 скважин построен график средних квадратических погрешностей отметок Z, с интервалом в 100 м. Таблица 1. – (скважина Мс-437). Расчет погрешности глубин скважины в точках инклинометрической съемки. Погрешности глубины по вертикали (отметок Z относительно устья)

Глубина по вертикали h1 (Отметка Z)

Длина интервала l,м

Угал наклона θ,градус

Глубина по оси скважины L, м Азимут α,градус

Номер точек расчета

Исходные параметры

MZl

M2Zγ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

18,3 20,0 40,0 59,8 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 200,0 220,0 220,6 240,0 258,0 260,0 280,0 300,0 320,0 340,0 360,0

170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 175,0 175,0 175,0 165,0 165,0 165,0 165,0 170,0

-89,3 -89,3 -89,3 -89,3 -89,3 -89,0 -88,3 -88,0 -88,0 -87,3 -87,3 -87,0 -87,0 -87,0 -86,3 -86,3 -86,3 -86,3 -86,3 -86,0 -86,0 -86,0

18,3 1,7 20,0 19,8 0,2 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 0,6 19,4 18,0 2,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0

-18,3 -20,0 -40,0 -59,8 -60,0 -80,0 -100,0 -119,9 -139,9 -159,8 -179,8 -199,7 -219,7 -220,3 -239,5 -257,5 -259,5 -279,4 -299,4 -319,2 -339,2 -359,1

0,0060 0,0066 0,0132 0,0197 0,0198 0,0292 0,0452 0,0641 0,0829 0,1084 0,1338 0,1621 0,1903 0,1912 0,2250 0,2563 0,2598 0,2947 0,3295 0,3672 0,4049 0,4425

0,036714 0,000317 0,043852 0,042979 0,000004 0,043845 0,043820 0,043805 0,043805 0,043761 0,043761 0,043738 0,043738 0,000039 0,041095 0,035377 0,000437 0,043676 0,043676 0,043645 0,043645 0,043645

0,19 0,02 0,21 0,21 0,02 0,21 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,28 0,19 0,30 0,32 0,26 0,36 0,39 0,42 0,46 0,49

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62

368,0 380,0 396,2 400,0 410,3 420,0 427,0 440,0 442,0 448,2 458,0 460,0 480,0 499,8 500,0 508,5 512,2 520,0 540,0 560,0 580,0 600,0 600,8 620,0 632,5 640,0 642,2 660,0 671,8 680,0 689,6 700,0 720,0 732,0 740,0 760,0 766,9 780,0 783,8 800,0

170,0 170,0 170,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0

-86,0 -85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,3 -85,3 -85,3 -84,0 -83,3 -83,3 -83,3 -83,3 -83,3

8,0 12,0 16,2 3,8 10,3 9,7 7,0 13,0 2,0 6,2 9,8 2,0 20,0 19,8 0,2 8,5 3,7 7,8 20,0 20,0 20,0 20,0 0,8 19,2 12,5 7,5 2,2 17,8 11,8 8,2 9,6 10,4 20,0 12,0 8,0 20,0 6,9 13,1 3,8 16,2

-367,1 -378,7 -394,9 -398,7 -408,9 -418,6 -425,6 -438,3 -440,3 -446,5 -456,3 -458,2 -478,2 -497,9 -498,3 -506,8 -510,5 -518,3 -538,2 -558,1 -577,8 -597,7 -598,5 -617,6 -630,1 -637,6 -639,8 -657,5 -669,2 -677,4 -687,0 -697,6 -717,6 -729,5 -735,9 -754,8 -761,7 -774,7 -778,4 -794,5

Продолжение таблицы 1. 0,4576 0,006983 0,47 0,4841 0,015683 0,50 0,5200 0,028582 0,55 0,5284 0,001573 0,53 0,5512 0,011554 0,56 0,5726 0,010247 0,58 0,5881 0,005337 0,59 0,6187 0,018389 0,63 0,6234 0,000435 0,62 0,6380 0,004183 0,64 0,6611 0,010450 0,67 0,6658 0,000435 0,67 0,7128 0,043525 0,74 0,7594 0,042659 0,79 0,7599 0,000004 0,76 0,7787 0,007869 0,78 0,7869 0,001491 0,79 0,8041 0,006626 0,81 0,8484 0,043564 0,87 0,8926 0,043564 0,92 0,9397 0,043525 0,96 0,9867 0,043525 1,01 0,9886 0,000070 0,99 1,0338 0,040113 1,05 1,0632 0,017002 1,07 1,0809 0,006121 1,08 1,0860 0,000527 1,09 1,1279 0,034476 1,14 1,1557 0,015151 1,16 1,1750 0,007317 1,18 1,1976 0,010028 1,20 1,2206 0,011780 1,23 1,2648 0,043564 1,28 1,2914 0,015683 1,30 1,3140 0,006941 1,32 1,3770 0,043261 1,39 1,3987 0,005149 1,40 1,4400 0,018560 1,45 1,4519 0,001562 1,45 1,5030 0,028384 1,51

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

820,0 835,0 835,4 840,0 860,0 880,0 900,0 911,0 920,0 940,0 949,2 960,0 980,0 999,0 1000,0 1020,0 1034,9 1040,0 1060,0 1068,0 1080,0 1081,0 1099,4 1100,0 1117,4 1120,0 1140,0 1160,0 1172,0 1180,0 1200,0 1212,0 1220,0 1230,6 1240,0 1255,2 1260,0 1264,6 1267,2 1275,4

180,0 180,0 180,0 180,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0

-83,3 -83,3 -83,3 -83,0 -83,0 -83,0 -83,0 -82,3 -82,3 -82,3 -82,3 -82,3 -82,3 -82,3 -82,3 -82,0 -82,0 -82,0 -82,0 -82,0 -81,3 -81,3 -81,3 -81,3 -81,3 -81,0 -81,0 -81,0 -81,0 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3

20,0 15,0 0,4 4,6 20,0 20,0 20,0 11,0 9,0 20,0 9,2 10,8 20,0 19,0 1,0 20,0 14,9 5,1 20,0 8,0 12,0 1,0 18,4 0,6 17,4 2,6 20,0 20,0 12,0 8,0 20,0 12,0 8,0 10,6 9,4 15,2 4,8 4,6 2,6 8,2

-814,4 -829,3 -829,7 -833,7 -853,6 -873,4 -893,3 -902,8 -911,7 -931,5 -940,6 -951,3 -971,2 -990,0 -991,0 -1010,1 -1024,8 -1029,9 -1049,7 -1057,6 -1067,6 -1068,6 -1086,8 -1087,3 -1104,5 -1106,2 -1126,0 -1145,7 -1157,6 -1163,1 -1182,8 -1194,7 -1202,6 -1213,0 -1222,3 -1237,3 -1242,0 -1246,5 -1249,1 -1257,2

Продолжение таблицы 1. 1,5660 0,043261 1,58 1,6132 0,024335 1,62 1,6145 0,000017 1,61 1,6296 0,002286 1,63 1,6954 0,043207 1,71 1,7612 0,043207 1,77 1,8271 0,043207 1,84 1,8668 0,013029 1,87 1,8994 0,008722 1,90 1,9718 0,043071 1,98 2,0050 0,009114 2,01 2,0441 0,012560 2,05 2,1165 0,043071 2,13 2,1852 0,038872 2,19 2,1888 0,000108 2,19 2,2640 0,043009 2,27 2,3200 0,023871 2,33 2,3391 0,002797 2,34 2,4143 0,043009 2,42 2,4443 0,006881 2,45 2,4933 0,015428 2,50 2,4974 0,000107 2,50 2,5726 0,036272 2,58 2,5750 0,000039 2,58 2,6461 0,032437 2,65 2,6571 0,000723 2,66 2,7415 0,042785 2,75 2,8260 0,042785 2,83 2,8767 0,015403 2,88 2,9131 0,006818 2,91 3,0041 0,042613 3,01 3,0587 0,015341 3,06 3,0951 0,006818 3,10 3,1433 0,011970 3,15 3,1861 0,009413 3,19 3,2552 0,024613 3,26 3,2770 0,002455 3,28 3,2980 0,002254 3,30 3,3098 0,000720 3,31 3,3471 0,007163 3,35

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

103 104 105

1278,8 1280,0 1300,0

190,0 190,0 190,0

-80,3 -80,3 -80,3

3,4 1,2 20,0

Продолжение таблицы 1 3,3626 0,001232 3,36 3,3680 0,000153 3,37 3,4590 0,042613 3,47

-1260,5 -1261,7 -1281,4

Таблица 2. – Средние квадратические погрешности отметок Z с интервалом в 100 м, по вертикальной глубине скважин. Глубина Z

100

200

300

400

500

600

№Скважин 1 MC-465

2 0,29

3 0,45

4 0,43

5 0,71

6 2,70

MC-240

0,18

0,27

2,36

1,77

МС-234

0,22

0,33

0,59

4763

0,21

0,25

4524

0,21

4469

900

100 0

1100

1200

1300

Погрешность МZ 7 8 9 1,33 1,44 1,56

10 5,71

11 2,83

2,15

2,62

3,05

3,49

3,96

1,02

1,51

2,06

2,66

3,27

3,88

4,49

5,10

5,73

6,40

0,34

0,51

0,90

1,42

1,34

1,65

1,96

2,36

2,76

3,16

3,49

0,26

0,38

0,57

0,94

1,33

1,78

2,23

2,75

0,22

0,27

0,34

0,43

0,54

0,74

1,04

1,34

1,68

2,07

2,56

2351

0,15

0,20

0,23

0,39

0,78

1,36

2,13

3,06

4,23

4389

0,42

0,53

0,70

0,99

1,36

2,00

2,49

3,32

3,90

4,79

5,42

6,17

MC-503

0,21

0,18

0,30

0,47

0,68

1,02

1,31

1,63

1,99

MC-484

0,14

0,27

0,31

0,54

0,75

1,01

1,28

1,58

4468

0,21

0,32

0,48

0,70

1,00

1,33

1,58

1,96

2,39

2,91

3,47

4,10

4,82

4477 3,5

0,20

0,17

0,36

0,59

0,87

1,17

1,54

1,93

2,36

2,85

3,38

3,94

4,55

4478 3,5

0,21

0,23

0,39

0,63

0,87

1,13

1,48

1,91

2,47

3,14

3,84

4,54

4480 3,5

0,21

0,23

0,29

0,44

0,68

0,98

1,33

1,75

2,23

2,74

3,32

3,71

4507

0,25

0,41

0,66

0,93

1,30

1,72

2,17

2,69

3,30

3,68

4522

0,21

0,24

0,34

0,53

0,88

1,28

1,75

2,24

2,78

3,46

4,22

4544

0,21

0,29

0,52

0,84

1,18

4504

0,21

0,22

0,28

0,37

0,58

0,95

1,10

1,49

1,96

4765

0,22

0,75

0,57

0,96

1,47

2,07

2,61

3,28

3,99

4,93

6,01

6,91

МС-241

0,21

0,24

0,47

0,82

1,19

1,62

2,08

2,54

3,04

3,58

4,21

6,10

МС-491

0,22

0,31

0,54

0,99

1,48

2,00

2,58

3,19

3,86

МС-492

0,21

0,24

0,28

0,47

0,70

1,06

1,76

2,96

4,25

МС-500

0,22

0,35

0,64

1,02

1,42

1,92

2,45

3,17

3,95

700

800

7,62

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение таблицы2 Мс-504

0,21

0,18

0,28

0,27

0,46

0,67

0,95

1,19

1,42

1,58

Мс-494

0,23

0,31

0,42

0,68

0,93

1,28

1,61

1,98

2,39

2,84

3,32

3,72

4370

0,42

0,49

0,63

0,77

0,99

1,17

1,47

1,91

2,35

3,02

3,62

4,24

5,02

4372

0,42

0,55

0,76

1,31

1,80

2,45

3,05

4,10

4,84

5,99

6,77

4373

0,21

0,33

0,50

0,72

0,94

1,25

1,64

2,03

2,60

2,71

3,68

4,02

5,40

4392

0,42

0,46

0,55

0,74

1,17

1,53

2,17

2,68

3,33

4,12

4467

0,20

0,22

0,27

0,37

0,52

0,70

0,95

1,22

1,51

1,84

2,22

2,64

3,01

4475

0,22

0,33

0,51

0,78

1,13

1,40

1,78

2,24

2,81

4510

0,21

0,30

0,50

0,76

1,04

1,39

1,82

4512

0,22

0,31

0,50

0,79

1,12

1,56

2,09

2,67

3,34

4479 3,5

0,21

0,25

0,46

0,51

0,66

0,82

1,09

1,51

2,01

2,42

4767 Х.Я

0,21

0,23

0,29

0,49

0,66

0,94

1,33

1,53

1,88

2,24

2,64

3,07

3,35

4778

0,21

0,30

0,56

0,95

1,44

2,02

2,70

3,33

4,36

5,07

6,78

7,45

7,74

МС-475

0,21

0,22

0,26

0,41

0,66

1,02

1,44

1,94

2,50

3,12

3,78

4,49

МС-477

0,21

0,25

0,26

0,40

0,54

0,77

1,05

1,39

1,75

4781

0,32

0,42

0,24

0,31

0,4 6

0,65

0,90

1,21

1,66

2,22

2,77

3,31

КТ-188

0,21

0,24

0,35

0,57

0,8 3

1,22

1,69

2,26

2,88

3,53

3,94

МС-493 Ясиновская 4386

0,21

0,29

0,45

0,69

1,0 2

1,42

1,93

2,57

3,29

4,09

4,95

5,84

0,42

0,51

0,68

0,99

1,2 3

1,65

2,03

2,66

3,18

MC-466

0,10

0,21

0,39

0,65

0,9 3

1,28

1,67

2,07

2,54

3,04

3,58

3,97

MC-235

0,21

0,39

0,76

1,21

1,8 9

2,62

3,35

4,09

4,84

5,59

6,19

6,96

7,78

Мс-437

0,21

0,26

0,39

0,52

0,7 5

1,00

1,22

1,51

1,83

2,18

2,57

3,01

3,46

10,5 3 0,23

14,0 6 0,31

21,8 1 0,48

31,5 8 0,70

47, 1 1,0 5

60,9 3 1,38

78,8 8 1,79

98,3 3 2,29

123, 95 2,95

99,4 3 3,31

101,1

97,0 8 4,62

69,14

Сред. Mz

4,04

6,50

5,32

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

Рис. 2. – График средних значений средних квадратических погрешностей в зависимости от глубины (отметки Z относительно устья) ствола скважины по данным 45 скважин.

Результаты данной работы могут быть использованы, в дальнейшем для оценки точности построения вертикальных разрезов, по линиям разведки и изогипс угольного пласта. Библиографический список: 1) Журнал «Разработка МПИ» выпуск №97, Киев 1992г. 2) «Построение геологических разрезов и гипсометрических планов» / В.И. Кузьмин, М: Недра 1987 г. 3) «Направления бурения» В.В. Нескоромных, Москва 2008г. 4) «Геометрия недр» В.А. Букринский, Недра 1985г.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.831 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОТ ПО ПРОВЕРКЕ СООТНОШЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ОДНОКАНАТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ КОМПЛЕКСОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ИНСТРУМЕНТОВ В.А. Берестюк студент, В.В. Карасев студент, В.В.Мирный канд. техн. наук, доцент, профессор, ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье представлена разработка проекта проверки соотношения геометрических элементов подъемных установок с использованием электронного тахеометра, оценка способа. В настоящее время с широким развитием современного маркшейдерско-геодезического оборудования возникает вопрос использования его в повседневных рабочих задачах, не только использования, но и усовершенствования методик измерения и расчетов полученных данных. За последнее десятилетие глобальное применение получили комбинированные оптико-электронные приборы, такие как электронные тахеометры, с их помощью увеличивается скорость выполнения работ, а также повышается точность из-за устранения ряда случайных и инструментальных ошибок. В соответствии с требованиями «Правил безопасности в угольных шахтах» ежегодно, а на ликвидируемых и гидрозащитных шахтах – один раз в два года, маркшейдерская служба шахты или специализированная организация выполняет проверку геометрической связи шахтного подъёма и копрa. При выполнении работ по проверке соотношения геометрических элементов подъемных установок согласно классическим схемам основная работа заключается в проложении теодолитного хода от подъемной машины к копру ствола; с использованием теодолита и рулетки количество точек стояния достигает шести. Но с использованием современных технологий, в том числе лазерного дальномера, появляется возможность усовершенствовать схему, упростив её, уменьшив количество точек, что приведет к устранению дополнительных ошибок центрирования, взятия отсчетов и др., а также использования принципиально новой схемы измерений и расчетов. Суть способа измерений состоит в выборе точки гарантирующей видимость подъемной машины, подъемного каната и шкивов,

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» расположенных на копре, линейно-угловых измерений между точками М, М1 на подъемной машине, точками К, К1 и К’, К’1 на канате (при положении подъемного сосуда крайне нижнего и крайне верхнего) и точками Ш, Ш1 на шкиве (рис.1.1). Цель измерений состоит в определении дирекционных углов осей подъемной машины, шкивов, канатов в двух положениях из полученных координат точек. Вычисление углов девиации выполняют из разницы дирекционных углов.

Рис. 1 – Схема измерений на одноканатном, однобарабанном, одноконцевом комплексе (в плоскости канатов) Выполнение работ по предлагаемой схеме заключается:  в рекогносцировочных работах, выборе точки (или точек при сложной конфигурации здания подъемной машины) съемки;  в установке тахеометра на точке и съемка точек М, М1; Ш, Ш1 и К, К1 при крайне нижнем положении подъемного сосуда;  в перегоне сосуда в крайне верхнее положение;  в съемке точек М, М1; Ш, Ш1и К’, К’1 при крайне верхнем положении подъемного сосуда; Измерения производятся независимо дважды. Под съемкой понимается определение координат точек с помощью тахеометра в условной системе координат.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Из полученных координат точек М, М1; Ш, Ш1 и К, К1, К’, К’1 с помощью обратной геодезической задачи получаем четыре дирекционных угла, из которых вычисляются углы девиации . Несомненно, в предложенной схеме есть следующие неудобства:  сложность выбора точки, которая обеспечила бы видимость необходимых точек для съемки на подъемной машине, а также точек на шкивах, расположенных на башне копра;  отсутствие необходимых инструментов на большинстве шахт. Преимуществами данного способа состоят в следующем:  упрощенная геометрическая схема, которая облегчила бы выполнение данного вида работ;  простой алгоритм вычисления (расчеты можно выполнить с помощью современных мобильных устройств);  Нет необходимости в том, чтобы производить линейные измерения на подъемной машине для определения координат точки схода каната;  При использовании вехи с установленной отражательной маркой можно выполнить нивелирование вала шкивов с точки стояния. Это позволит уменьшить количество рабочих, поднимающихся на копер с инструментами необходимыми для выполнения работ по традиционному способу, что дополнительно сократит время и повысится безопасность работ. Выводы  Выполнения работ по предложенной схеме повлияет и на работу самой подъемной машины, что уменьшит время ее простоя.  Описанные исследования будут продолжены при различных вариантах расположения механизмов и конструкциях подъемных комплексов Библиографический список: 1. Правила безопасности в угольных шахтах. Министерство угля и энергетики ДНР и Государственный Комитет горного и технического надзора ДНР. Донецк 2016г. — 72 с. 2. Маркшейдерские работы на угольных шахтах и разрезах. Инструкция. Киев: Министерство топлива и энергетики Украины, 2001.- 264с. 3. Оглоблин Д.Н., Герасименко Г.И., Акимов А.Г. и др. Маркшейдерское дело/ Учебник для вузов, - третье изд. перераб. и доп. М.: «Недра»,1981. -704с.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.831.1

ТРЕХМЕРНОЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРОЕНИЯ ПЛАСТА Е.А. Гончар студентка, А.А. Канавец ассистент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье рассмотрены вопросы построения гипсометрических планов угольных пластов c учётом нарушений.Приведены практические примеры построения гипсометрических планов в среде Surfer и нарушения в 3D.. Современный уровень развития ГИС технологий, применение их в проведении исследований по наукам о Земле часто требует получения максимально корректных цифровых моделей рельефа для научных и прикладных исследований в области геологии, геоморфологии, геофизики, при проведении поисково-разведочных работ. Задача усовершенствования методов интерпретации и полноты использования геологоразведочных данных как основы подсчета запасов является весьма актуальной. Получение информации о состоянии горного массива и маркшейдерской ситуации является одной из основных задач. Данную информацию можно получить с помощью цифровой модели месторождения, которая в полном объеме отражает пространственные закономерности распределения широкого комплекса параметров минерализации для месторождений твердых полезных ископаемых. На протяжении всего времени исследований были предложены разные версии визуализации трехмерного геологического моделирования. Для подтверждения и развития этой идеи необходимо было произвести более детальное изучение геолого-геохимических данных на основе геоинформационного подхода с обязательным учетом их пространственных характеристик. Для решения задач изучения описываемых геологических объектов с планируемым выходом на поисковые критерии, на основе всей совокупности данных была разработана и создана геоинформационная система обеспечения геологогеохимических исследований угольных месторождений. Геологические задачи, решаемые в процессе 3-х мерного моделирования месторождений:

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» -обработка данных любых видов опробования; -составление геологических карт и разрезов; -создание трехмерных каркасных и блочных моделей рудных тел, угольных пластов, нерудного сырья, с учетом цифровых моделей действующих карьеров и тектонических нарушений; -изучения пространственных характеристик полезных компонент на основе современных методов геостатистики; -подсчет и погашение запасов с любыми заданными кондициями и ограничениями; -оперативное пополнение информации и коррекция модели в режиме постоянного мониторинга. Традиционно технология геологического моделирования 3D представляется в виде следующих основных этапов: 1. Сбор, анализ и подготовка необходимой информации, загрузка данных (рис.1).

Рис.1.– исходная информация ( XYZ-данные). 2. Структурное моделирование (создание каркаса) (рис. 2).

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

Рис.2 – Создание контурной карты пласта 3. Создание сетки (3D-грида), осреднение (перенос) скважинных данных на сетку (рис.3).

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Рис.3 – Перенос скважин на поверхность пласта 4. Фациальное (литологическое) моделирование (рис.4).

Рис.4 – Литологическое моделирование 5.Моделирование с учетом тектонических особенностей (рис.5). С появлением новой информации, модель дополняется и корректируется. Другой причиной корректировки геологической модели могут служить замечания встречи нарушений, обоснованные результатами адаптации фильтрационной модели в процессе воспроизведения истории разработки. Трехмерное моделирование применяется не только для решения проблем прогнозирования, но так же важнейшими сферами применения трехмерного геологического моделирования являются: решение так называемых задач по уточнению строения и свойств пласта путем воспроизведения истории разработки, по обработке результатов исследования скважин, по изучению процессов вытеснения на керне и определению фазовых проницаемостей, решение исследовательских задач таких как изучение механизмов воздействия на пласт и моделирование новых технологий. Особое место занимают аналитические решения, полученные в рамках достаточно простых моделей, но важные для понимания механизмов разработки новых процессов.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

Рис.5 – Нанесение на контурную карту линий нарушения В результате сопоставления вариантов и их техникоэкономических показателей определяется рекомендуемый сценарий разработки. Несмотря на невысокую достоверность долгосрочных прогнозов абсолютных показателей эксплуатации пласта, относительная разница между показателями, рассчитанными для различных сценариев разработки, обычно менее чувствительна к изменениям модели, поэтому трехмерное геологическое моделирование сейчас является основным инструментом для выбора оптимальной стратегии разработки.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

Рис.6 – Построение угольного пласта с учетом нарушения Разработана методика построения максимально корректных цифровых моделей рельефа для геоинформационного обеспечения геолого-поисковых работ на основе общедоступных источников геоинформации. Построена 3D-модель трехмерного моделирования разработки угольных пластов. Доказано, что разработанный метод построения ЦМР для рассматриваемого региона обеспечивает большую точность, чем любые другие открытые источники пространственной информации. Полученная итоговая ЦМР позволяет реализовать картографическое 3D-представление архивных геолого-геохимических данных, не имеющих высотных отметок; дает возможность проверки и подтверждение предложенной на основе детальных исследований оригинальной концепции формирования высокочистых трехмерных моделей, представляет потенциальный выход на пространственно геотехнические критерии поисков месторождений путём создания геоинформационной системы с функциями поддержки принятия решений. Библиографический список: 1. Белицкий А.А. Классификация тектонических разрывов и геометрические методы их изучения. М.: Госгеолиздат, 1952. 68 с. 2. Surfer 8. User’s Guide. Contouring and 3D Surface Mapping for Scientist and Engineers. – Golden Software Inc., 2002. – 640 с. 3. Галкин В.М., Иванова И.А., Чеканцев В.А. Построение карт, геологических разрезов и вычисление объемов углеводородов по залежи в Surfer: Методические указания. – Томск: Изд-во ТПУ, 2005. – 48 с.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» 4. Белоконъ В.Г. О положении Донецкого каменноугольного бассейна среди тектонических сооружений юга европейской части СССР // Геол. журн. 1979. Т. 39. Вып. 3. С. 61-72. 5. Богаченко Н.Н., Трощенко В.В. О классификации трещин и дизъюнктивов относительно залегания пласта // Применение математических методов и ЭВМ в геологии (тез. докл. к 3 обл. семинару). Новочеркасск: НПИ, 1983. С. 4.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.831.1

СИСТЕМА VOXLER ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В МАРКШЕЙДЕРСКИХ РАБОТАХ А.Э. Розмачаева студентка, А.Н. Грищенков старший преподаватель, А.А. Канавец ассистент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье рассмотрены вопросы построения гипсометрических планов угольных пластов в системе Voxler. Известный поставщик программного обеспечения научноисследовательских работ компания Golden Software выпустила новый продукт Voxler. Он предназначен для трехмерной визуализации сложных наборов первичных данных. Этот продукт импортирует данные из множества источников и создаёт потрясающую графику, позволяющую творчески визуализировать скрытые связи между данными.

Рис. 1 – Система Voxler

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» С помощью этой программы можно анализировать данные. Просматривая свою модель Voxler под любым углом, чтобы точно определить аномалии и различать закономерности и тенденции. Использовать обширные инструменты анализа Voxler, чтобы открыть новые возможности для пользователей. Данные модели с поразительной четкостью во всех измерениях. С помощью обширных инструментов трехмерного моделирования Voxler легко визуализировать многокомпонентные данные для геологических и геофизических моделей, шлейфов загрязнения, облака точек LiDAR, моделей скважин или моделей рудных месторождений. Различать области, представляющие интерес, выделять важную информацию и легко довносить новые знания до заинтересованных сторон в трех измерениях. Контролировать каждый аспект модели вплоть до мельчайших деталей.

Рис.2 – Изображение предоставлено Игорем Яшаевым, Институт океанографии им. Бедрода, Канада Это полная уверенность в точности модели. Voxler создает единую трехмерную решетку из наших регулярно или неравномерно расположенных трехмерных данных. Погружаясь в детали данных с метрическими вычислениями, можно произвести, включая статистику порядка данных (минимум, нижний квартиль, медиана, верхний квартиль, максимум, диапазон, средний диапазон, межквартильный диапазон), статистику моментов (среднее значение, стандартное отклонение, дисперсия, коэффициент вариации , сумма), другие статистиче-

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» ские данные (среднеквадратичное значение, среднее абсолютное отклонение) и статистика местоположения (количество, плотность, ближайшее расстояние.

Рис. 3 – Изображение предоставлено Бернхардом Хохвиммером, исполнительным директором и менеджером по геологии, Dart Mining NL Легко визуализировать и анализировать данные из нескольких источников. Voxler изначально читает множество форматов файлов , включая AutoCad DXF и LiDAR LAS. Voxler также поддерживает все популярные форматы экспорта. Voxler оптимизирует рабочие процессы моделирования. Быстро делиться моделями с другими. Модели готовы к печатной публикации в высококачественных форматах, таких как PDF или TIFF, или делятся своими работами в Интернете, экспортируя их в форматы PNG или SVG. Диаграммы можно легко вставлять в такие инструменты для презентаций, как Microsoft Word или PowerPoint, с помощью простого копирования и вставки или для более динамичного просмотра, захватывать видео с помощью встроенного видеоинструмента Voxler. В настоящее время в связи с развитием научно-технической и технологической отрасли появляется все большая необходимость в получении полной и достоверной информации о территориях и объектах управления, при этом влияние человеческого фактора на итоговую информационную модель должно быть сведено к минимуму.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» На сегодняшний день ответом на возникшие потребности стало возникновение и развитие новых методов сбора пространственной информации ее представление, хранение и анализ. На предприятиях может выполняться весь комплекс работ по обработке материалов воздушной, наземной и космической съемок с целью создания ортофотопланов, детальных трехмерных моделей, топографических и специализированных планов, картографических основ различных масштабов и других документов о местности. За последние пять лет всего мирового сообщества, в современной картографии прослеживается новый виток развития, а именно переход от обыденного представления данных в двухмерном формате к более реалистичному трехмерному виду. Это связано с тем, что трехмерное представление данных позволяет не только визуализировать реальное положение вещей, но и решать множество задач по планированию, реконструкции и аналитике специалистами различной квалификации. В заключении хотелось бы отметить, что трехмерная модель дает более детальную и объективную информацию по каждому объекту и территории в целом, а также позволяет решать сразу несколько задач различных служб: 1. Визуализировать в трехмерные модели пространственную информацию в единой системе координат: рельеф, объекты инфраструктуры, коммуникации, конструкции, установки, технологическое оборудование, с помощью которой можно оптимизировать технологические процессы, спланировать и создать благоприятные условия для транспортных и логистических операций, корректировать проектные 2. Разрабатывать проекты, как дизайнерские, так и проекты реконструкции, реставрации, капитального ремонта и (пере)планирования стратегически и функционально важных объектов, а также обслуживающего оборудования (освещение, электричество и т.д.). 3. Производить контрольные работы, т.е. получать достоверную информацию о фактическом положении объектов инфраструктуры, строительных элементами коммуникациях зданий и помещений, что определяет оптимальный подход к организации производственной деятельности 4. Решать задачи МЧС, т.е. предоставлять данные для планирования и организации мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, для разработки мероприятий по охране труда, вести расчет по определению максимально эффективных рабочих территорий.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» 5. Использовать полученные данные в дальнейшем, путем нанесения на объекты тематической информации и развития информационной базы, а также создания ГИС путем наращивания информационной базы. Развитие в области трехмерного моделирования программы Voxler в маркшейдерии набирает обороты. Компьютерное моделирование помогает инженерам сформировать общий взгляд на вопросы формирования угольного месторождения. В частности формирование минералов, горных пород, ископаемых ресурсов. Современные средства позволяют строить модели в четырех измерениях, четвертый из которых время. Так динамические модели четко определяют структуру геологических процессов . Для обеспечения безопасности и эффективности ведения горных работ необходимо оперативно и достоверно решать многие задачи геометризации, сети горных выработок. Все это приводит к необходимости разработки объемных моделей систем горных выработок глубоких шахт, и на их основе разрабатывать оптимальные решения по планированию и ведению горных работ. Библиографический список: 1.https://www.itweek.ru/themes/detail.php?ID=84425 [Интернет источник, дата обращения 12.04.2019 г.] 2. https://support.goldensoftware.com/hc/en-us/sections/204130867-Voxler [Интернет источник, дата обращения 12.04.2019 г.] 3. Golden Software Voxler v4 - User's Guide (Инструкция пользователя)

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.831.1

СИСТЕМА ROCKWORKS ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРИМЕНЕНИЯ В МАРКШЕЙДЕРСКИХ РАБОТАХ Е.А. Пашкевич студентка, А.Н. Грищенков старший преподаватель, А.А. Канавец ассистент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье рассмотрены вопросы построения гипсометрических планов угольных пластов в системе RockWorks. Приведены практические примеры построения гипсометрических планов в среде RockWorks и предложен процесс автоматизации.. RockWorks — приложение, используемое для обработки геологических данных и просмотра результатов под Windows95/98/NT. RockWorks включает в себя модули по точечному картографированию, построению изолиний, поверхностей (в т. ч. объемных), моделированию вертикальных разрезов скважин, построения стратиграфических шкал, графиков, диаграмм, статистическому и гидрохимическому анализу, преобразованию проекций, трехмерному представлению данных — и это далеко не все.

Рис. 1 – Модель стратиграфии пo одному угольному пласту m51

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Специальный метод использования литологических данных для моделирования RockWorks позволяет создать непрерывную литологическую модель, где литологический состав может быть отображен различными способами. Главным недостатком данной программы является отсутствие автоматизации работы. Иными словами, потребность повторять одни и те же операции вручную.

Рис. 2 – Команды вывода 3D поверхность угольного пласта m51

Рис.3 – 3D поверхность угольного пласта m51 Идеальным решением данной проблемы будет создание шаблонов посредствам написания скриптов для выполнения наиболее востребованных команд, к которым относятся: 1. Построение 3D блок-диаграмм стратиграфии, литологии массива горных пород. 2. Построение разрезов по линии и по направлению. Основная сложность выполнения данной задачи - существенные различия в написании скриптов для RockWorks, т.к. в разных версиях будут различия и в работе скриптов. Мы рассмотрим проблему на примере RockWorks v.15.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Отличия RockWorks 15: 1. Поддержка MS SQL Server и других баз данных. 2. Интерактивный выбор литологических интервалов по растровым данным или геофизическим логам. 3. Переделан менеджер проектов. 4. Импорт и экспорт шейп-файлов. 5. Поддержка множества водоносных горизонтов. 6. Теневой рельеф и множество новых цветовых схем. 7. Широкая поддержка Google Earth. Теперь мы знаем отличие данной версии и ознакомились с ее возможностями. Можно начинать планировать шаблон скриптов. В первую очередь следует понять: что есть скрипт. Скрипт — это программа или программный файл сценарий, которые автоматизируют некоторую задачу, которую пользователь делал бы вручную, используя интерфейс программы. Скрипты пишутся на скриптовый языках, которые различаются по своему синтаксису, сферам применения и возможностям. Например: AngelScript, Perl, Python, PHP, JavaScript, JScript и другие. Для написания скриптов для RockWorks15 выбираем язык программирования Python. Python - высокоуровневый язык программированияобщего назначения, ориентированный на повышение производительности разработчика и читаемости кода.Синтаксис ядра Python минималистичен. В то же время стандартная библиотека включает большой объём полезных функций. Перейдем к работе с алгоритмом. В программе существует функция, способная создать готовую модель. Нам необходимо преобразовать данную функцию таким образом, чтобы она объединила в себе создание всех необходимых моделей одним нажатием кнопки. Алгоритм работы будет следующим: 1. Выбор модели. 2. Вывод на экран. 3. Диалоговое окно со следующим возможным выбором: сохранить\удалить. 4. Диалоговое окно со следующим возможным выбором: продолжить работу с данными? Да\Нет. 5. Если пользователь выбирает «Да», тогда программа возвращается к 1п. 6. Если пользователь выбирает «Нет» - конец работы. Такой вид позволит облегчить работу с программой RockWorks.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Из предложенной версии скрипта видно, что сам код не должен быть сложным. Основная сложность заключается в правильном переносе модели в код планируемого скрипта. Чтобы не допустить грубых ошибок при написании, следует четко понимать алгоритм создания той или иной модели вручную. Наличие неточностей в описании работы может привести к тому, что мы не получим ожидаемого результата на выходе. В заключении всего, хотелось бы отметить, что данная концепция скриптов является проектный и возможны изменения в сторону более рациональных решений. 1. 2. 3. 4.

Библиографический список: https://ru.wikipedia.org/wiki/Python (5.04.2019) https://en.wikipedia.org/wiki/Rockworks (5.04.2019) http://www.x-scripts.com (5.04.2019) https://www.twirpx.com/file/70902/ (5.04.2019)

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.831.1

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ СИСТЕМ (ПРОГРАММИРОВАНИЯ) ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В МАРКШЕЙДЕРСКОЙ СЛУЖБЕ А.О. Скидан студент, А.А. Канавец ассистент А.В. Тонофа ассистент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье рассмотрены вопросы использования новых программ для облегчения маркшейдерской работы. Недра богаты полезными ископаемыми. В настоящий момент широко распространены разработки полезных ископаемых. На горных предприятиях, находящихся в стадии эксплуатации, основной задачей маркшейдерской службы является обеспечение горняков материалами, необходимыми для осуществления рациональной разработки месторождения. От состояния маркшейдерской службы зависит не только безопасность работ и правильное прогнозирование горногеологических условий, но в значительной степени и бесперебойность выполнения плана добычи полезного ископаемого. Важную роль в обеспечение высокой производительности, качества и безопасности работ выполняют маркшейдерские службы. Чтобы обеспечить безопасность, надежность и максимальное качество нужна специальная программа для маркшейдерских работ. Программное обеспечение позволяет существенно облегчить труд маркшейдера, так как позволяет обработать результаты выполняемых измерений, введение планов горных работ и промышленных площадок, стоить геологические разрезы, создать цифровую модель месторождения, выполнять расчет объемов и т.д. Безусловные интеллектуальные помощники, технически упрощающие и ускоряющие производственные процессы на стадии подготовительных, вычислительных, уравнивающих и графических работ. Современные маркшейдерские работы не мыслимы без применения компьютерных технологий и программного обеспечения. Электронное оборудование позволяет производить записи всех полевых измерений в запоминающие устройства и передавать для обработки соответствующим программным продуктам. И наоборот, все подготовленные исходные данные скачиваются из компьютера в электронные приборы

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» для исполнения разбивочных работ. Это дает возможность увеличить производительность труда, точность выполнения работ, избегая влияния грубых погрешностей из-за влияния человеческого фактора. Существующие маркшейдерские программы объединяют в себе сразу несколько функций требуемых для реализации той или иной задачи или являются узконаправленными. На данный момент, за время учебы, мною были изучены и использованы следующие программы, которые ускоряли процесс и повышали надёжность и эффективность маркшейдерских работ: 1)Таблицы Excel компании Microsoft. В этих электронных таблицах можно применять геодезические расчеты и вычисления с использованием математических формул определенной сложности и любого объема данных. Осуществляя, ввод формул в ячейки таблицы, заполняя их исходными и другими (измеренными) данными, применяя определенную последовательность действий с ними, получают конечный искомый результат. Конечно, использование таблиц Excel имеет полуавтоматический режим, так как исходные данные вводятся в ручном режиме. Многократно отработанные стандартные виды работ при их использовании на практике дают положительный эффект по скорости обработки геодезических задач. 2)Комплексный продукт AutoCAD. Считается самым популярным и востребованным в маркшейдерской среде. Универсальные платформы для обеспечения автоматизации проектирования, конструирования, черчения. В связи со своими техническими возможностями, удобным интерфейсом, многочисленными функциональными возможностями, высокой точностью построений и взаимодействия с другими прикладными продуктами эта программа стала широко применяться в геодезической отрасли. 3)RockWorks. Эта программа включает в себя функции и инструменты для составления карт, построения изолиний, поверхностей (в т.ч. объемных), моделирования вертикальных разрезов и скважин, построения стратиграфических шкал, графиков, диаграмм, статистического и гидрохимического анализа, подсчета запасов полезных ископаемых, преобразования проекций их трехмерного представления. Также RockWorks предлагает широкие возможности для анализа ваших геологических данных и может использовать множество различных типов данных, таких как стратиграфия, литология, количественные данные, цветовые интервалы, данные трещиноватости и данные по гидрологии водоносных горизонтов. 4)Комплекст программ Credo. Для автоматизации процессов обработки и вычислительных работ теодолитных и ходов полигономет-

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» рии, их уравнивании, оформлении тахеометрических съемок и выполнении прикладных геодезических задач предусмотрен модуль программы Credo dat. При определении высотных отметок и обработке нивелирных ходов, создания или реконструкции высотных сетей, при высотных наблюдениях за осадочными деформациями оснований сооружений применяется модуль Credo-нивелир и соответственно Credo-расчет деформаций. При выполнении всевозможных инженерных изысканий с целью создания ЦММ, производства топографических планов, линейных изысканий используется Credo-топоплан, а также Credo-линейные изыскания. При формировании государственных опорных, съемочных и разбивочных сетей для конвертации геоцентрических пространственных, геодезических прямоугольных координат применяются Credo-транскор, Credo-GNSS, Credo-dat professional. При выполнении маркшейдерско-геодезического обеспечения открытых горных, строительных, ландшафтных и других работ, связанных с перемещением земляных масс, удачно используется блок Credo- объемы. С применением автоматизации маркшейдерского технологического процесса возникает потребность в прикладных программах, с помощью которых выполняется математическая обработка и вычисления геодезических полевых измерений. Такие прикладные программы обычно разрабатываются для решения определенного типа задач. Время от времени построение программ состоит из отдельных блоков (модулей), независимых друг от друга, и представляет собой целые программные комплексы. В последние годы именно программные комплексы с унифицированными программными модулями популярны среди геодезических работников. Они решают разноплановые задачи в системе общего программного комплекса и отдельно взятых программ с разрешением в определенном формате. Внедрение программного обеспечения в технологию работ маркшейдерской службы позволяет значительно увеличить производительность на горнодобывающих предприятиях. Это достигается благодаря работе специалиста маркшейдера в едином информационном пространстве, за счет исключения потерь времени на подготовку и передачу информации в цифровом виде между разными системами. При этом снижается вероятность искажения данных, обеспечивается их целостность и сохранность, что, в конечном счете, дает возможность более эффективно использовать информацию. Библиографический список: 1) https://geostart.ru/post/309#

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» 2) Маркшейдерские работы на угольных шахтах и разрезах: Инструкция. – Издание официальное. – Киев: Минтопэнерго Украины, 2001г. –124 с. 3) Маркшейдерское дело: Учебник для вузов/Д.Н.Оглоблин, Г.И.Герасименко, А.Г.Акимов и др. – 3-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1981г. 704 с. 4) http://www.esti-map.ru/product/rockware 5) https://geostart.ru/post/57#

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622:1

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ НИВЕЛИРОВ МАРКШЕЙДЕРСКОЙ СЛУЖБОЙ Е.А. Треба студентка, А.А. Канавец ассистент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье рассмотрены вопросы использования приборов для облегчения маркшейдерской службой выполнения различных работ. Современные геодезические приборы, известные в России как электронные нивелиры, стали повседневной обыденностью. Можно считать, что производство насыщено этими приборами, однако до сих пор у производственников нет однозначного отношения к их использованию. Электронные нивелиры пользуются популярностью, потому что позволяют автоматизировать процесс измерения. На сегодня их выпуском занимаются только зарубежные производители. Современные модели делятся на такие типы: – Цифровой электронный угломер. Это прибор, который имеет встроенный ЖК-дисплей. На нем можно увидеть измерения углов наклона поверхности. Данные выводятся на экран без дополнительных настроек. – Цифровой электронный уровень. Такие приборы также оборудованы дисплеем. Дополнительно нивелир может иметь лазерный луч или встроенный водяной уровень. Комбинированный цифровой прибор. Такое устройство сочетает в себе функции угломера и цифрового уровня. Нивелир обеспечивает более эффективные и быстрые измерения. Принцип действия нивелиров основан на регистрировании показаний с помощью реек, которые устанавливаются на разной высоте. Соответственно, разница в показаниях показывает превышение между точками. С одной стороны, проявляется явная эйфория: считается, что электронные нивелиры настолько хороши и совершенны, что нет необходимости использовать традиционные методики работы – все

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» получится само собой. Кроме того, повторяется рекламное утверждение об увеличении производительности работ чуть ли не в два раза и возможности применения труда менее квалифицированных специалистов. С другой стороны, существует немало предприятий, на складах которых уже не один год хранятся приобретенные электронные нивелиры: исполнители боятся их применять, поскольку из-за отсутствия нормативной базы возникают сложности со сдачей результатов полевых работ. В других случаях специалистов изыскателей не устраивают ограничения на длину визирного луча: действительно, при длине визирного луча более сорока метров точность измерения резко падает. Библиографический список: 1. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов, ГКИНП (ГНТА)–03–010– 03. М., ЦНИИГАиК, 2004 г. 2. ГОСТ 24846–81. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений. 3. ГОСТ Р 8.563-96. Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений. 4. Основные положения о Государственной геодезической сети. ГКИНП (ГНТА)01-006– 03 Утверждены приказом Федеральной службы геодезии и картографии России от 17 июня 2003 г., № 101-пр. 5. Зубарев А.Э., Лобазов В.Я., Федосеев Ю.Е. и др. Исследование особенностей накопления ошибок измерений при создании высокоточных сетей с использованием электронных нивелиров. Сборник по итогам научно-технической конференции профессорскопреподавательского состава, посвященной 229-летию Московского государственного университета геодезии и картографии. М., МИИГАиК, 2008 г. 6. Михайлович К. Геодезия (уравнительные вычисления). Пер. С.В. Лебедева. Под ред. В.Д. Большакова. М., «Недра», 1984 г. 7. Голыгин Н.Х., Ковалев С.В., Лебедев С.В. и др. Поверка и калибровка цифровых нивелиров и штрихкодовых реек. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъмка. М., МИИГАиК, 2009 г., № 2.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.1

АНАЛИЗ ОТКЛОНЕНИЯ СТВОЛОВ РАЗВЕДОЧНЫХ СКВАЖИН ОТ ВЕРТИКАЛИ И ПОГРЕШНОСТИ ИНКЛИНОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЁМКИ ИХ (НА ПРИМЕРЕ ОДНОЙ ИЗ ШАХТ ДОНБАССА) А.В. Безбабных студент, Г.И. Козловский канд. техн. наук, доцент, доцент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В данной работе был выполнен анализ отклонения стволов разведочных скважин от вертикали и определены погрешности инклинометрической съёмки по данным 45 скважин. По результатам расчётов погрешностей определения отклонений скважины от вертикали были построены графики зависимостей от глубины рассматриваемой точки по оси скважины Mx, My, Mz. Вертикальные скважины под влиянием геологических, технических, технологических факторов в процессе бурения искривляются и нередко на десятки метров отклоняются от вертикали. К геологическим факторам относятся: встреча буровым инструментом твёрдых включений, трещин, а также пересечение различных по твёрдости наклонно-залегающих пород. К техническим и технологическим причинам относится бурение с применением искривленных буровых штанг, неправильная установка бурового станка. Если искривление происходит только в вертикальной плоскости, то говорят о зенитном искривлении, если же скважина искривляется только в горизонтальной плоскости, то такое искривление называют азимутальным. В практике оба вида искривления чаще всего встречаются совместно, и оси скважин обычно представляют собой неправильные пространственные кривые. Для того, чтобы контролировать процесс бурения, а также для правильного изучения геологического строения месторождения, измерялось искривление скважин (угол отклонения от вертикали и азимут направления искривления). Измерения производились инклинометрами ИШ-2, ИШ-4, ИК-2. Исходным материалом для работы послужили данные результатов инклинометрических съёмок 45 разведочных скважин. Пример исходных паспортных данных по скважине представлен в таблице 1.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Таблица 1 – Паспортные данные результатов инклинометрической съёмки разведочной скважины Мс-437 Глубина по скважине L, м

Азимут α, градус

Зенитный угол θ, градус

18,3 20 40 59,8 60 80 100 120 140 160 180 200 220 220,6 240 258 260 280 300 320 340 360 368 380 396,2 400 410,3 420 427 440 442 448,2 458 460 480 499,8 500 508,5 512,2 520 540 560 580 600 600,8 620

170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 175 175 175 165 165 165 165 170 170 170 170 175 175 175 175 175 175 175 175 175 170 170 170 170 170 175 175 175 175 175 175 175

89,3 89,3 89,3 89,3 89,3 89 88,3 88 88 87,3 87,3 87 87 87 86,3 86,3 86,3 86,3 86,3 86 86 86 86 85,3 85,3 85,3 85,3 85,3 85,3 85 85 85 85 85 87 86,3 86,3 86,3 86,3 86,3 86 86 86 86 85,3 85,3

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение табл.1 632,5 640 642,2 660 671,8 680 689,6 700 720 732 740 760 766,9 780 783,8 800 820 835 835,4 840 860 880 900 911 920 940 949,2 960 980 999 1000 1020 1034,9 1040 1060 1068 1080 1081 1099,4 1100 1117,4 1120 1140 1160 1172 1180 1200 1212 1220 1230,6

175 175 175 175 175 175 175 175 175 175 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 175 175 175 175 175 175 175 180 180 180 180 180 180 180 180 180 185 185 185 185 185 185 185 185 185 185 190 190 190 190

85,3 85 85 85,3 85,3 85,3 85,3 85,3 85,3 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85,3 85,3 85,3 84 83,3 83,3 83,3 83,3 83,3 83,3 83,3 83,3 83 83 83 82 81,3 81,3 81,3 81,3 81,3 81 81 81 81 80,3 80,3 80,3 80,3 80,3

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение табл.1 1240 1255,2 1260 1264,6 1267,2 1275,4 1278,8 1280 1300

190 190 190 190 190 190 190 190 190

80,3 80,3 80,3 80,3 80,3 80,3 80,3 80,3 80,3

Условные координаты устья разведочной скважины Мс-437: Х=11450м, У=1415м, Z=211.93м Заметим, что в таблице 1 приведены измеренные зенитные углы θ ствола скважины. Но для определения отклонений ствола скважины от вертикали используются углы γ(углы наклона), значения которых вычисляют по формуле:   90   (1) В данной работе по каждой скважине вычислены отклонения по координатным осям Х, У и линейные отклонения S по замыкающей, а также погрешности названных отклонений. Расчетные схемы представлены на рисунке 1, а пример вычислений в таблице 2. Отклонения от вертикали в точках инклинометрической съёмки определены из выражений: l i  L i  L i -2 (2) d i  l i * cos

 i   i-1 2

(3) (4) (5)

, , где di – горизонтальное проложение интервала; αi – азимут скважины в точке съемки; Li – глубина точки инклинометрической съёмки по оси скважины; li – длина интервала между соседними точками съёмки; γi – угол наклона скважины в точке съемки; n – порядковый номер точки расчета по глубине. При этом значения Xn, Yn в колонках 6, 7 таблицы 2 определены последовательно из выражений: Xn= Xn-1+∆Xn Yn= Yn-1+∆Yn (6) Линейные отклонения S в точках съёмки определены из выражений: (7)

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Следующим этапом работы является исследование точности определения отклонений скважины от вертикали. Расчетные схемы представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Расчетные схемы отклонений ствола скважины от вертикали а) – Общий вид ствола скважины развернутый на вертикальную плоскость; б) – Общий вид ствола скважины скважины развернутый на вертикальную плоскость, с заменой спиралевидного ствола скважины на условный полигон; в) – План условного полигона по стволу скважины; г) – Схема влияния mγ на проложение d стороны полигона; д) – Схема влияния погрешности ml на длину горизонтального проложения d стороны полигона.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» На рисунке показаны измеряемые параметры инклинометрической съёмки и влияние их на погрешность определения отклонения ствола скважины от вертикали по координатным осям Х, У и линейного отклонения S по замыкающей. Погрешность отклонений по вертикали в любой точке инклинометрической съёмки определяется квадратическим суммированием погрешностей по интервалам. Поэтому начнём с определения погрешностей отклонений на интервалах. Приращения абсцисс на интервалах вычисляют по формуле (4). Тогда погрешность отклонения ствола скважины по координатной оси Х определяется из выражений (рис.1.): , (8) где – влияние ошибки горизонтального проложения интервала; – влияние ошибки азимута на интервале. Перейдем к рассмотрению погрешности горизонтального проложения: – на погрешность md влияет γ, l, обусловленная заменой дуги хордой: , (9) где – погрешность горизонтального проложения интервала, обусловленная ошибками измерения углов наклона ствола скважины (рис. 1.); – погрешность горизонтального проложения интервала, обусловленная ошибками измерения длины интервала (рис. 1). Заметим, что на расчетной схеме (рис. 1) длина интервала принимается равной длине “дуги” измеренной по оси скважины (рис. 1). Это несколько влияет на глубину точек съёмки на рис. 1. По исследованию [2] этот фактор практически не влияет на погрешности отклонений и поэтому не учитывается нами в формуле (9). Из рис. 1 следует: ; , Тогда формула (9) примет вид: (10) Из рис.1,

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» , (11) где l – измеренная длина интервала; γi – угол наклона скважины на интервале; mγ – погрешность измерения угла γ; k – относительная погрешность измерения длины интервала. Рассмотрим mγ и k: Разные авторы статей (ст. [2]) приводят свои значения погрешностей mγ: Шунтов И.И. - ±51ꞌ Анищенко А.А. - ±3,5ꞌ Нескоромных В.В. - ±30ꞌ По паспорту приборов - ±30ꞌ Мы расчетов принимаем среднюю погрешность из приведенных - ±36,5ꞌ или ±0,6◦. Поскольку и , т.е. γi входит в два соседних интервала, следовательно γср не являются независимыми и следовательно не следует уменьшать mγ на 2 . Поэтому принятую погрешность угла наклона скважины угла mγ=±0,6◦ будем распространять на каждый интервал. Что касается коэффициента k, то профессор В.А. Букринский рекомендует принимать его значение 1:450 от глубины точки съёмки. Профессор В.И. Кузьмин принимает коэффициент k равным 1:300 от глубины точки съёмки.[1] Нами для расчетов принимается среднее из приведенных значений, т.е. 1:375 от глубины точки съёмки. Тогда с учетом погрешности mγ и коэффициента k, формула (10) принимает вид: (12) Перейдем к погрешности приращения грешностью mα измерения азимутов α. Из рис.1, ,

, обусловленной по-

(13) Подставим (11), (13) в (8) и окончательно получим выражения для определения погрешности отклонения скважины по координатной оси Х на интервале между смежными точками инклинометрической съёмки:

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» (14) Аналогично получены формулы для определения погрешности отклонения скважины по координатной оси У на интервале между точками инклинометрической съёмки: (15) Погрешности линейного отклонения MS скважины на интервале получаем из выражения: (16) Отклонения ствола скважины от вертикали в любой n-ной точке инклинометричекской съёмки определяются из выражений:

(17)

Рассмотрим погрешность mα измерения азимутов при инклинометрической съёмке. Она зависит от зенитного угла θ (а следовательно и от угла наклона γ) ствола скважины в точке съёмки. Профессор В.И. Кузьмин в статье журнала «Разработка МПИ» (выпуск №97, Киев 1992г.) рекомендует принимать mα в следующей зависимости от зенитного угла θ и углов наклона γ: θ θ˃88◦ 85◦≤θ≤88◦ 80◦≤θ≤85◦ θ<80◦

γ γ<2◦ 2◦≤γ≤5◦ 5◦<γ≤10◦ γ>10◦

mα 33◦ 12◦ 11◦ 3,5◦

Приведенные погрешности mα приняты нами при определении отклонений ствола скважины от вертикали. Пример расчета отклонений скважины от вертикали приведен в таблице 2. Поскольку отклонения в таблице определяются последовательно в точках съёмки по глубине, то используем формулы: (18)

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» По приведенной методике обработаны результаты инклинометрической съёмки по 43 скважинам. Средние квадратические погрешности отклонений на глубинах H( отметках Z относительно устья скважины) с интервалов в 100м приведены в таблице 3. Внизу таблицы приведены средние значения средних квадратических ошибок отклонения стволов скважин от вертикали по координатным осям Х, У и линейным( замыкающим) S. По результатам обработки инклинометрической съёмки 45 скважин на рисунке 2 представим график значений MX, MY, MS в зависимости от глубины по оси скважины. Результаты данной работы намечается использовать в дальнейшем при построении изогипс угольных пластов и вертикальных разрезов по линиям разведки. Подсчитанные погрешности приведены в таблице 2. Таблица 2 – Подсчёт погрешностей Расчет погрешностей отклонений по координатным осям и линейной погрешности

Азимут α,градус

Зенитный угол θ,градус

Длина интервала l,м

Мα/ρ

1 1 2 3 4 5

2 18,3 20,0 40,0 59,8 60,0

3 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0

4 -89,3 -89,3 -89,3 -89,3 -89,3

5 18,3 1,7 20,0 19,8 0,2

6 0,5759 0,5759 0,5759 0,5759 0,5759

80,0

170,0

-89,0

20,0

0,5759

7 3,3512 3,3801 7,3829 11,3061 11,3065 15,3086

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 200,0 220,0 220,6 240,0 258,0 260,0 280,0 300,0 320,0 340,0 360,0 368,0 380,0

170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 175,0 175,0 175,0 165,0 165,0 165,0 165,0 170,0 170,0 170,0

-88,3 -88,0 -88,0 -87,3 -87,3 -87,0 -87,0 -87,0 -86,3 -86,3 -86,3 -86,3 -86,3 -86,0 -86,0 -86,0 -86,0 -85,3

20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 0,6 19,4 18,0 2,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 8,0 12,0

0,5759 0,5759 0,5759 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094

19,3085 23,3071 27,3056 27,8363 28,3671 28,8976 29,4281 29,4285 29,7114 29,8214 29,8228 30,3526 31,5257 32,6981 33,8705 34,6913 34,7760 34,9663

Номер точек расчета

Глубина по оси скважины L, м

Исходные параметры

М2Х

МХ

М2У

МУ

МS

8 1,831 1,839 2,717 3,362 3,363 3,913

9 107,71 108,64 237,29 363,38 363,40 492,03

10 10,38 10,42 15,40 19,06 19,06 22,18

11 10,54 10,58 15,64 19,36 19,36 22,52

4,394 4,828 5,225 5,276 5,326 5,376 5,425 5,425 5,451 5,461 5,461 5,509 5,615 5,718 5,820 5,890 5,897 5,913

620,59 749,10 877,62 894,59 911,57 928,54 945,51 945,52 961,68 975,72 975,90 992,84 1009,14 1025,43 1041,72 1058,36 1061,07 1067,15

24,91 27,37 29,62 29,91 30,19 30,47 30,75 30,75 31,01 31,24 31,24 31,51 31,77 32,02 32,28 32,53 32,57 32,67

25,30 27,79 30,08 30,37 30,66 30,94 31,22 31,22 31,49 31,71 31,71 31,99 32,26 32,53 32,80 33,06 33,10 33,20

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение табл.2 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78

396,2 400,0 410,3 420,0 427,0 440,0 442,0 448,2 458,0 460,0 480,0 499,8 500,0 508,5 512,2 520,0 540,0 560,0 580,0 600,0 600,8 620,0 632,5 640,0 642,2 660,0 671,8 680,0 689,6 700,0 720,0 732,0 740,0 760,0 766,9 780,0 783,8 800,0 820,0 835,0 835,4 840,0 860,0 880,0 900,0 911,0 920,0 940,0 949,2 960,0 980,0 999,0 1000,0 1020,0

170,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 170,0 170,0 170,0 170,0 170,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 175,0 180,0 180,0 180,0 180,0 180,0

-85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,3 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,0 -85,3 -85,3 -85,3 -84,0 -83,3 -83,3 -83,3 -83,3 -83,3 -83,3 -83,3 -83,3 -83,0 -83,0 -83,0 -83,0 -82,3 -82,3 -82,3 -82,3 -82,3 -82,3 -82,3 -82,3 -82,0

16,2 3,8 10,3 9,7 7,0 13,0 2,0 6,2 9,8 2,0 20,0 19,8 0,2 8,5 3,7 7,8 20,0 20,0 20,0 20,0 0,8 19,2 12,5 7,5 2,2 17,8 11,8 8,2 9,6 10,4 20,0 12,0 8,0 20,0 6,9 13,1 3,8 16,2 20,0 15,0 0,4 4,6 20,0 20,0 20,0 11,0 9,0 20,0 9,2 10,8 20,0 19,0 1,0 20,0

0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,2094 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920

35,3130 35,3239 35,3598 35,3917 35,4083 35,4655 35,4669 35,4799 35,5124 35,5138 35,8136 36,3312 36,3312 36,4267 36,4448 36,4904 36,6259 36,7615 36,8969 37,0324 37,0326 37,1574 37,2103 37,2294 37,2310 37,3383 37,3855 37,4082 37,4395 37,4761 37,6116 37,6604 37,6654 37,6689 37,6693 37,6708 37,6709 37,6732 37,6767 37,6786 37,6786 37,6788 37,7099 37,8238 37,9376 37,9719 37,9949 38,1085 38,1326 38,1416 38,1453 38,1486 38,1486 38,1523

5,942 5,943 5,946 5,949 5,950 5,955 5,955 5,957 5,959 5,959 5,984 6,028 6,028 6,035 6,037 6,041 6,052 6,063 6,074 6,085 6,085 6,096 6,100 6,102 6,102 6,111 6,114 6,116 6,119 6,122 6,133 6,137 6,137 6,137 6,138 6,138 6,138 6,138 6,138 6,138 6,138 6,138 6,141 6,150 6,159 6,162 6,164 6,173 6,175 6,176 6,176 6,176 6,176 6,177

1078,24 1078,86 1083,44 1087,51 1089,63 1096,93 1097,10 1098,76 1102,91 1103,08 1120,20 1136,75 1136,75 1139,80 1140,38 1142,99 1160,28 1177,57 1194,85 1212,13 1212,16 1228,08 1234,83 1237,26 1237,47 1251,15 1257,17 1260,07 1264,05 1268,73 1286,02 1292,25 1294,58 1309,12 1310,85 1317,08 1317,61 1327,15 1341,69 1349,87 1349,88 1350,64 1365,14 1379,55 1393,96 1398,31 1401,22 1415,58 1418,62 1422,84 1437,31 1450,38 1450,42 1464,87

32,84 32,85 32,92 32,98 33,01 33,12 33,12 33,15 33,21 33,21 33,47 33,72 33,72 33,76 33,77 33,81 34,06 34,32 34,57 34,82 34,82 35,04 35,14 35,17 35,18 35,37 35,46 35,50 35,55 35,62 35,86 35,95 35,98 36,18 36,21 36,29 36,30 36,43 36,63 36,74 36,74 36,75 36,95 37,14 37,34 37,39 37,43 37,62 37,66 37,72 37,91 38,08 38,08 38,27

33,37 33,38 33,45 33,51 33,54 33,65 33,65 33,68 33,74 33,74 34,00 34,25 34,25 34,30 34,30 34,34 34,60 34,85 35,10 35,34 35,34 35,57 35,67 35,70 35,70 35,90 35,98 36,02 36,08 36,14 36,38 36,47 36,50 36,70 36,72 36,81 36,81 36,94 37,14 37,25 37,25 37,26 37,45 37,65 37,84 37,90 37,94 38,13 38,17 38,22 38,41 38,58 38,58 38,77

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение табл.2 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105

1034,9 1040,0 1060,0 1068,0 1080,0 1081,0 1099,4 1100,0 1117,4 1120,0 1140,0 1160,0 1172,0 1180,0 1200,0 1212,0 1220,0 1230,6 1240,0 1255,2 1260,0 1264,6 1267,2 1275,4 1278,8 1280,0 1300,0

180,0 180,0 180,0 180,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 185,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0 190,0

-82,0 -82,0 -82,0 -82,0 -81,3 -81,3 -81,3 -81,3 -81,3 -81,0 -81,0 -81,0 -81,0 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3 -80,3

14,9 5,1 20,0 8,0 12,0 1,0 18,4 0,6 17,4 2,6 20,0 20,0 12,0 8,0 20,0 12,0 8,0 10,6 9,4 15,2 4,8 4,6 2,6 8,2 3,4 1,2 20,0

0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920 0,1920

38,1544 38,1546 38,1583 38,1589 38,1702 38,1704 38,2663 38,2664 38,3521 38,3540 38,4671 38,5803 38,6210 38,6390 38,8871 39,0440 39,1137 39,2361 39,3324 39,5842 39,6093 39,6323 39,6397 39,7130 39,7255 39,7271 40,1630

6,177 6,177 6,177 6,177 6,178 6,178 6,186 6,186 6,193 6,193 6,202 6,211 6,215 6,216 6,236 6,249 6,254 6,264 6,272 6,292 6,294 6,295 6,296 6,302 6,303 6,303 6,337

1472,90 1473,84 1488,29 1490,60 1495,78 1495,82 1507,91 1507,93 1518,75 1518,99 1533,26 1547,53 1552,67 1554,94 1569,02 1574,02 1576,24 1580,15 1583,22 1591,24 1592,04 1592,77 1593,01 1595,34 1595,74 1595,79 1609,69

38,38 38,39 38,58 38,61 38,68 38,68 38,83 38,83 38,97 38,97 39,16 39,34 39,40 39,43 39,61 39,67 39,70 39,75 39,79 39,89 39,90 39,91 39,91 39,94 39,95 39,95 40,12

38,87 38,88 39,07 39,10 39,17 39,17 39,32 39,32 39,46 39,46 39,65 39,83 39,89 39,92 40,10 40,16 40,19 40,24 40,28 40,38 40,39 40,40 40,41 40,44 40,44 40,44 40,62

6,20 3 6,21 0 6,20 4 6,20 3 6,15 8 6,15 9 6,15 6

6,1 81 6,1 88

6,1 84 6,1 91

6,2 34 6,2 41

6,3 35

6,1 87

6,1 90

6,1 88

6,1 91

1500

1300

11 6,1 83

1400

1200

1000 10 6,16 6

900

800

700

600

500

400

300

1100

№Ск важин 1 MC465 MC240 МС234 4763

200

Глубина Z

100

Таблица 3 – Средние квадратические погрешности отклонений скважин от вертикали по осям Х, У и линейные погрешности S

Погрешность МX

2 4,401 4,405 4,403 4,410

4524

4,404

4469

4,403

2351

4,358

4389

4,359

MC503 MC484

4,356 4,346

3 5,38 3 5,38 7 5,38 5 5,39 2 5,38 6 5,38 5 5,34 0 5,34 1 5,33 8 5,32 8

4 5,62 2 5,62 6 5,62 4 5,63 1 5,62 5 5,62 4 5,57 9 5,58 0 5,57 7 5,56 7

5 5,95 0 5,95 4 5,95 2 5,95 9 5,95 3 5,95 2 5,90 7 5,90 8 5,90 5 5,89 5

6 6,03 5 6,03 9 6,03 7 6,04 4 6,03 8 6,03 7 5,99 2 5,99 3 5,99 0 5,98 0

7 6,09 2 6,09 6 6,09 4 6,10 1 6,09 5 6,09 4 6,04 9 6,05 0 6,04 7 6,03 7

8 6,12 9 6,13 3 6,13 1 6,13 8 6,13 2 6,13 1 6,08 6 6,08 7 6,08 4 6,07 4

9 6,14 5 6,14 9 6,14 7 6,15 4 6,14 8 6,14 7 6,10 2 6,10 3 6,10 0

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение табл.3 4468

4,349

4477 3,5 4478 3,5 4480 3,5 4507

4,348

4522

4,352

4544

4,360

4504

4,364

4765

4,374

МС241 МС491 МС492 МС500 Мс504 Мс494 4370

4,383

4372

4,399

4373

4,394

4392

4,402

4467

4,401

4475

4,402

4510

4,409

4512

4,408

4479 3,5 4767 Х.Я 4778

4,408

МС475 МС477 4781

4,394

КТ188 МС493 Ясиновская 4386

4,392

MC466

4,379

4,347 4,347 4,346

4,389 4,399 4,400 4,406 4,408 4,407

4,398 4,395

4,389 4,382

4,393

4,389

5,33 1 5,33 0 5,32 9 5,32 9 5,32 8 5,33 4 5,34 2 5,34 6 5,35 6 5,36 5 5,37 1 5,38 1 5,38 2 5,38 8 5,39 0 5,38 9 5,38 1 5,37 6 5,38 4 5,38 3 5,38 4 5,39 1 5,39 0 5,39 0 5,38 0 5,37 7 5,37 6 5,37 1 5,36 4 5,37 4 5,37 5

5,57 0 5,56 9 5,56 8 5,56 8 5,56 7 5,57 3 5,58 1 5,58 5 5,59 5 5,60 4 5,61 0 5,62 0 5,62 1 5,62 7 5,62 9 5,62 8 5,62 0 5,61 5 5,62 3 5,62 2 5,62 3 5,63 0 5,62 9 5,62 9 5,61 9 5,61 6 5,61 5 5,61 0 5,60 3 5,61 3 5,61 4

5,89 8 5,89 7 5,89 6 5,89 6 5,89 5 5,90 1 5,90 9 5,91 3 5,92 3 5,93 2 5,93 8 5,94 8 5,94 9 5,95 5 5,95 7 5,95 6 5,94 8 5,94 3 5,95 1 5,95 0 5,95 1 5,95 8 5,95 7 5,95 7 5,94 7 5,94 4 5,94 3 5,93 8 5,93 1 5,94 1 5,94 2

5,98 3 5,98 2 5,98 1 5,98 1 5,98 0 5,98 6

6,04 0 6,03 9 6,03 8 6,03 8 6,03 7 6,04 3

6,07 7 6,07 6 6,07 5 6,07 5 6,07 4 6,08 0

6,10 3 6,10 2 6,10 1 6,10 1 6,10 0 6,10 6

6,16 2 6,16 2 6,16 1 6,16 1 6,16 0 6,16 6

5,99 0 6,00 0 6,00 9 6,01 5 6,02 5 6,02 6 6,03 2 6,03 4 6,03 3 6,02 5 6,02 0 6,02 8 6,02 7 6,02 8 6,03 5 6,03 4 6,03 4 6,02 4 6,02 1 6,02 0 6,01 5 6,00 8 6,01 8 6,01 9

6,04 7 6,05 7 6,06 6 6,07 2 6,08 2 6,08 3 6,08 9 6,09 1 6,09 0 6,08 2 6,07 7 6,08 5 6,08 4 6,08 5 6,09 2 6,09 1 6,09 1 6,08 1 6,07 8 6,07 7 6,07 2 6,06 5 6,07 5 6,07 6

6,08 4 6,09 4 6,10 3 6,10 9 6,11 9 6,12 0 6,12 6 6,12 8 6,12 7 6,11 9 6,11 4 6,12 2 6,12 1 6,12 2 6,12 9 6,12 8 6,12 8 6,11 8 6,11 5 6,11 4 6,10 9 6,10 2 6,11 2 6,11 3

6,11 0 6,12 0 6,12 9 6,13 5 6,14 5 6,14 6 6,15 2 6,15 4 6,15 3 6,14 5 6,14 0 6,14 8 6,14 7 6,14 8

6,17 0 6,17 9 6,18 9 6,19 4 6,20 4 6,20 5 6,21 2 6,21 3 6,21 2 6,20 5 6,20 0 6,20 7 6,20 7 6,20 8

6,14 8 6,14 8 6,13 8 6,13 4 6,13 3 6,12 8 6,12 1 6,13 1 6,13 2

6,20 7 6,20 7 6,19 7 6,19 4 6,19 3 6,18 7 6,18 1 6,19 1 6,19 2

5,37 1 5,36 1

5,61 0 5,60 0

5,93 8 5,92 8

6,01 5 6,00 5

6,07 2 6,06 2

6,10 9 6,09 9

6,12 8 6,11 8

6,18 8 6,17 8

6,1 79 6,1 79 6,1 78 6,1 78

6,1 89 6,1 89 6,1 88 6,1 88

6,2 44 6,2 44 6,2 43

6,3 38 6,3 38

6,1 84

6,1 94

6,1 93 6,2 03

6,2 03 6,2 13

6,2 53

6,3 47

6,2 14 6,2 13 6,2 05 6,2 00

6,2 54 6,2 53

6,3 46

6,2 48

6,3 43

6,2 00

6,2 48

6,1 90 6,1 87 6,1 86

6,2 38 6,2 35 6,2 34

6,1 84 6,1 94 6,1 95

6,1 80

6,2 27

6,1 81

6,2 28

6,1 85

6,1 71

6,2 09 6,2 11 6,2 10 6,2 02 6,1 97 6,2 04 6,2 04

6,2 04 6,1 94 6,1 91 6,1 90

6,3 39

6,836

6,832

7,324

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение табл.3 MC235 Мс437 Σ

4,402

Сред . MX Глубина Z №Ск важин 1 MC465

4,386

2 24,92

3 30, 48

MC240

24,92

30, 48

МС234

24,92

30, 48

4763

24,93

30, 49

4524

24,92

30, 48

4469

24,92

30, 48

2351

24,87

30, 43

4389

24,87

30, 43

MC503

24,87

30, 43

MC484

24,86

30, 42

4468

24,86

30, 42

4477 3,5

24,86

30, 42

4478 3,5

24,86

30, 42

4480 3,5

24,86

30, 42

4507

24,86

30, 42

4522

24,87

30, 43

4544

24,88

30, 44

4504

24,88

30, 44

4,394 197,35 1

100

5,38 4 5,37 6 241, 541

5,62 3 5,61 5 252, 296

5,95 1 5,94 3 267, 056

6,02 8 6,02 8 264, 671

6,08 5 6,08 5 267, 179

6,12 2 6,12 2 268, 807

6,11 1 6,13 8 257, 486

6,17 1 6,15 9 253, 676

5,36 8 200

5,60 7 300

5,93 5 400

6,01 5 500

6,07 2 600

6,10 9 700

6,13 1 800

6,18 7 900

6,1 78 6,1 76 17 9,5 46 6,1 91 10 00

6,1 64 6,1 86 14 8,5 95 6,1 91 11 00

6,2 22 6,2 36 10 6,0 82 6,2 40 12 00

6,3 32 6,3 37 57, 05 6 6,3 40 13 00

13,66 8

7,324

6,834

7,324

1400

Погрешность МY

4 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 9 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 3 31 ,7 3 31 ,7 3 31 ,7 2 31 ,7 2 31 ,7 2 31 ,7 2 31 ,7 2 31 ,7 2 31 ,7 3 31 ,7 4 31 ,7 4

5 32,8 6

6 33,7 3

7 34,8 3

8 35,6 3

9 36,4 4

10 37,3 5

11 38,09

32,8 6

33,7 3

34,8 3

35,6 3

36,4 4

32,8 6

33,7 3

34,8 3

35,6 3

36,4 4

37,3 8

38,09

38, 83

39, 61

40, 12

32,8 7

33,7 4

34,8 4

35,6 4

36,4 5

37,3 9

38,09

38, 84

39, 62

32,8 6

33,7 3

34,8 3

35,6 3

36,4 4

37,3 9

32,8 6

33,7 3

34,8 3

35,6 3

36,4 4

37,3 8

38,09

38, 83

32,8 1

33,6 8

34,7 8

35,5 8

36,3 9

37,3 4

32,8 1

33,6 8

34,7 8

35,5 8

36,3 9

37,3 4

38,09

38, 83

32,8 1

33,6 8

34,7 8

35,5 8

36,3 9

37,3 4

32,8 0

33,6 7

34,7 7

35,5 7

32,8 0

33,6 7

34,7 7

35,5 7

36,3 9

37,3 4

38,08

38, 83

39, 62

40, 12

32,8 0

33,6 7

34,7 7

35,5 7

36,3 9

37,3 4

38,08

38, 83

39, 62

40, 12

32,8 0

33,6 7

34,7 7

35,5 7

36,3 9

37,3 4

38,08

38, 83

39, 62

32,8 0

33,6 7

34,7 7

35,5 7

36,3 9

37,3 4

38,08

38, 83

32,8 0

33,6 7

34,7 7

35,5 7

36,3 9

37,3 4

32,8 1

33,6 8

34,7 8

35,5 8

36,4 0

37,3 5

38,09

38, 84

33,6 8

34,7 8

35,5 8

36,4 0

37,3 5

32,8 2 32,8 2

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение табл.3 4765

24,89

30, 45

МС241

24,90

30, 46

МС491

24,90

30, 46

МС492

24,91

30, 47

МС500

24,92

30, 48

Мс504

24,92

30, 48

Мс494

24,92

30, 48

4370

24,92

30, 48

4372

24,92

30, 48

4373

24,91

30, 47

4392

24,92

30, 48

4467

24,92

30, 48

4475

24,92

30, 48

4510

24,92

30, 48

4512

24,92

30, 48

4479 3,5

24,92

30, 48

4767 Х.Я

24,91

30, 47

4778

24,91

30, 47

МС475

24,91

30, 47

МС477

24,90

30, 46

4781

24,90

30, 46

КТ188

24,91

30, 47

31 ,7 5 31 ,7 6 31 ,7 6 31 ,7 7 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 7 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 8 31 ,7 7 31 ,7 7 31 ,7 7 31 ,7 6 31 ,7 6 31 ,7 7

32,8 3

33,6 9

34,7 9

35,5 9

36,4 1

37,3 6

38,10

38, 85

32,8 4

33,7 0

34,8 0

35,6 0

36,4 2

37,3 7

38,11

38, 86

32,8 4

33,7 1

34,8 1

35,6 1

36,4 3

37,3 8

32,8 5

33,7 2

34,8 2

35,6 2

36,4 4

37,3 9

32,8 6

33,7 2

34,8 2

35,6 2

36,4 4

37,3 9

32,8 6

33,7 2

34,8 2

35,6 2

36,4 4

37,3 9

38,11

32,8 6

33,7 3

34,8 3

35,6 3

36,4 5

37,3 9

38,11

38, 86

39, 63

32,8 6

33,7 2

34,8 2

35,6 2

36,4 4

37,3 9

38,11

38, 86

39, 63

40, 13

32,8 6

33,7 2

34,8 2

35,6 2

36,4 4

37,3 9

38,11

38, 85

32,8 5

33,7 1

34,8 1

35,6 1

36,4 3

37,3 8

38,10

38, 84

39, 62

40, 13

32,8 6

33,7 2

34,8 2

35,6 2

36,4 4

37,3 9

38,11

32,8 6

33,7 2

34,8 2

35,6 2

36,4 4

37,3 9

38,11

38, 84

39, 62

32,8 6

33,7 2

34,8 2

35,6 2

36,4 4

37,3 9

32,8 6

33,7 3

34,8 3

35,6 3

32,8 6

33,7 3

34,8 3

35,6 3

36,4 4

37,3 9

32,8 6

33,7 3

34,8 3

35,6 3

36,4 4

37,3 9

38,11

32,8 5

33,7 2

34,8 2

35,6 2

36,4 3

37,3 8

38,10

38, 83

39, 61

32,8 5

33,7 1

34,8 1

35,6 1

36,4 3

37,3 7

38,09

38, 83

39, 61

32,8 5

33,7 1

34,8 1

35,6 1

36,4 3

37,3 7

38,09

38, 83

39, 61

32,8 4

33,7 1

34,8 1

35,6 1

36,4 2

37,3 7

32,8 4

33,7 0

34,8 0

35,6 0

36,4 1

37,3 6

38,09

38, 82

39, 60

32,8 5

33,7 1

34,8 1

35,6 1

36,4 2

37,3 7

38,10

39, 63

40, 13

40, 12

40,82

40,81

41,46

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение табл.3 МС493 Ясиновская 4386

24,91

30, 47

31 ,7 7

32,8 5

33,7 1

34,8 1

35,6 1

36,4 2

37,3 7

24,90

30, 46

32,8 4

33,7 1

34,8 1

35,6 1

36,4 2

37,3 7

MC466

24,89

30, 45

32,8 3

33,7 0

34,8 0

35,6 0

36,4 1

MC235

24,92

30, 48

32,8 6

33,7 2

34,8 2

35,6 2

Мс437

24,91

30, 47

32,8 5

33,7 2

34,8 2

1120,5 7

13 70, 77

1477 ,87

1483 ,12

Сред . MX

24,90

30, 46

32,8 4

Глубина Z №Ск важин 1 MC465

100

20 0

31 ,7 6 31 ,7 5 31 ,7 8 31 ,7 7 14 29 ,2 7 31 ,7 6 30 0

400

38,10

38, 82

39, 60

37,3 6

38,09

38, 81

36,4 0

37,3 5

38,08

38, 81

39, 60

40, 12

35,6 2

36,4 3

37,3 4

38,08

38, 83

39, 61

40, 12

1531 ,52

1566 ,72

1529 ,75

1532 ,10

1104,7 6

93 2,0 5

67 3,4 4

36 1,1 0

81,63

41,46

33,7 1

34,8 1

35,6 1

36,4 2

37,3 7

38,10

38, 84

39, 61

40, 12

40,82

41,46

500

600

700

800

900

1000

11 00

12 00

13 00

1400

10 37,8 5

11 38,59

40, 62

Погрешность МS

2 25,31

3 30, 95

MC240

25,31

30, 95

МС234

25,31

30, 95

4763

25,32

30, 96

4524

25,31

30, 95

4469

25,31

30, 95

2351

25,26

30, 90

4389

25,26

30, 90

MC503

25,26

30, 90

MC484

25,25

30, 89

4468

25,25

30, 89

4477 3,5

25,25

30, 89

4478 3,5

25,25

30, 89

4 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 8 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 2 32 ,2 2 32 ,2 2 32 ,2 1 32 ,2 1 32 ,2 1 32 ,2 1

5 33,3 9

6 34,2 6

7 35,3 5

8 36,1 5

9 36,9 5

33,3 9

34,2 6

35,3 5

36,1 5

36,9 5

33,3 9

34,2 6

35,3 5

36,1 5

36,9 5

37,8 8

38,59

39, 32

40, 10

33,4 0

34,2 7

35,3 6

36,1 6

36,9 6

37,8 9

38,59

39, 33

40, 11

33,3 9

34,2 6

35,3 5

36,1 5

36,9 5

37,8 9

33,3 9

34,2 6

35,3 5

36,1 5

36,9 5

37,8 8

38,59

39, 32

33,3 4

34,2 1

35,3 0

36,1 0

36,9 0

37,8 4

33,3 4

34,2 1

35,3 0

36,1 0

36,9 0

37,8 4

38,59

39, 32

33,3 4

34,2 1

35,3 0

36,1 0

36,9 0

37,8 4

33,3 3

34,2 0

35,2 9

36,0 9

33,3 3

34,2 0

35,2 9

36,0 9

36,9 0

37,8 4

38,58

39, 32

40, 11

40, 62

33,3 3

34,2 0

35,2 9

36,0 9

36,9 0

37,8 4

38,58

39, 32

40, 11

40, 62

33,3 3

34,2 0

35,2 9

36,0 9

36,9 0

37,8 4

38,58

39, 32

40, 11

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение табл.3 4480 3,5

25,25

30, 89

4507

25,25

30, 89

4522

25,26

30, 90

4544

25,27

30, 91

4504

25,27

30, 91

4765

25,28

30, 92

МС241

25,29

30, 93

МС491

25,29

30, 93

МС492

25,30

30, 94

МС500

25,31

30, 95

Мс504

25,31

30, 95

Мс494

25,31

30, 95

4370

25,31

30, 95

4372

25,31

30, 95

4373

25,30

30, 94

4392

25,31

30, 95

4467

25,31

30, 95

4475

25,31

30, 95

4510

25,31

30, 95

4512

25,31

30, 95

4479 3,5

25,31

30, 95

4767 Х.Я

25,30

30, 94

4778

25,30

30, 94

32 ,2 1 32 ,2 1 32 ,2 2 32 ,2 3 32 ,2 3 32 ,2 4 32 ,2 5 32 ,2 5 32 ,2 6 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 6 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 7 32 ,2 6 32 ,2 6

33,3 3

34,2 0

35,2 9

36,0 9

36,9 0

37,8 4

38,58

39, 32

33,3 3

34,2 0

35,2 9

36,0 9

36,9 0

37,8 4

33,3 4

34,2 1

35,3 0

36,1 0

36,9 1

37,8 5

38,59

39, 33

33,3 5

34,2 1

35,3 0

36,1 0

36,9 1

37,8 5

33,3 6

34,2 2

35,3 1

36,1 1

36,9 2

37,8 6

38,60

39, 34

33,3 7

34,2 3

35,3 2

36,1 2

36,9 3

37,8 7

38,61

39, 35

33,3 7

34,2 4

35,3 3

36,1 3

36,9 4

37,8 8

33,3 8

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 5

37,8 9

33,3 9

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 5

37,8 9

33,3 9

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 5

37,8 9

38,61

33,3 9

34,2 6

35,3 5

36,1 5

36,9 6

37,8 9

38,61

39, 35

40, 12

33,3 9

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 5

37,8 9

38,61

39, 35

40, 12

40, 63

33,3 9

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 5

37,8 9

38,61

39, 34

33,3 8

34,2 4

35,3 3

36,1 3

36,9 4

37,8 8

38,60

39, 33

40, 11

40, 63

33,3 9

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 5

37,8 9

38,61

33,3 9

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 5

37,8 9

38,61

39, 33

40, 11

33,3 9

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 5

37,8 9

33,3 9

34,2 6

35,3 5

36,1 5

33,3 9

34,2 6

35,3 5

36,1 5

36,9 5

37,8 9

33,3 9

34,2 6

35,3 5

36,1 5

36,9 5

37,8 9

38,61

33,3 8

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 4

37,8 8

38,60

39, 32

40, 10

33,3 8

34,2 4

35,3 3

36,1 3

36,9 4

37,8 7

38,59

39, 32

40, 10

33,3 5

40, 12

40, 63

40, 62

41,32 1126 67

41,32

41,96 7621 67

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Продолжение табл.3 МС475

25,30

30, 94

МС477

25,29

30, 93

4781

25,29

30, 93

КТ188

25,30

30, 94

МС493 Ясиновская 4386

25,30

30, 94

25,29

30, 93

MC466

25,28

30, 92

MC235

25,31

30, 95

Мс437

25,3

30, 94

1138,1 2

13 91, 92

Сред . MX

25,29

30, 93

32 ,2 6 32 ,2 5 32 ,2 5 32 ,2 6 32 ,2 6

33,3 8

34,2 4

35,3 3

36,1 3

36,9 4

37,8 7

38,59

39, 32

40, 10

33,3 7

34,2 4

35,3 3

36,1 3

36,9 3

37,8 7

33,3 7

34,2 3

35,3 2

36,1 2

36,9 2

37,8 6

38,59

39, 31

40, 09

33,3 8

34,2 4

35,3 3

36,1 3

36,9 3

37,8 7

38,60

33,3 8

34,2 4

35,3 3

36,1 3

36,9 3

37,8 7

38,60

39, 31

40, 09

32 ,2 5 32 ,2 4 32 ,2 7 32 ,2 6 14 51 ,3 2 32 ,2 5

33,3 7

34,2 4

35,3 3

36,1 3

36,9 3

37,8 7

33,3 6

34,2 3

35,3 2

36,1 2

36,9 2

37,8 6

38,59

39, 30

33,3 9

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 1

37,8 5

38,58

39, 30

40, 09

40, 62

33,3 8

34,2 5

35,3 4

36,1 4

36,9 4

37,8 4

38,58

39, 32

40, 1

40, 62

1501 ,72

1506 ,44

1554 ,40

1589 ,60

1551 ,17

1552 ,60

1119,2 6

94 3,8 1

68 1,7 7

36 5,6 0

82,64

41,97

33,3 7

34,2 4

35,3 3

36,1 3

36,9 3

37,8 7

38,60

39, 33

40, 10

40, 62

41,32

41,97

Рисунок 2 – График значений MX, MY, MS в зависимости от глубины по оси скважины

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Библиографический список: Журнал «Разработка МПИ» выпуск №97, Киев 1992г. 2) «Построение геологических разрезов и гипсометриче-ских планов» В.И. Кузьмин, Недра 1987г. 3) «Направления бурения» В.В. Нескоромных, Москва 2008г. 4) «Геометрия недр» В.А. Букринский, Недра 1985г.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЧИН ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ ПОДЪЕМНОГО КОМПЛЕКСА ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ШУРФА № 4 ШАХТЫ "РОССИЯ" А.В. Гидирим студентка, А.О. Калиш студент, Б.В. Хохлов к.т.н., с.н.с., доцент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье рассмотрены вопросы построения вентиляционной скважины при подработке ее лавой и определение причин выхода из строя подъемного комплекса вентиляционного шурфа № 4 шахты "Россия" Вентиляционная скважина, называемая на шахте "Россия" ГП "Селидовуголь" Шурф № 4, пройдена диаметром 2,1 м на глубину 75 м была оборудована подъемным комплексом. После ее подработки 3й северной лавой пласта l81 шахты «Украина» (рис.1) на промплощадке наблюдался перекос копра, в связи, с чем подъем был демонтирован и тем самым исключена возможность послеосадочного осмотра крепи, однако, эксплуатационные функции по выводу исходящей воздушной струи продолжали выполняться (рис.2).

Рисунок 1 – Выкопировка из плана горных выработок пласта l81 шахты "Россия"

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Долгое время в отечественной угледобывающей отрасли нормы охраны технических скважин вообще отсутствовали. За период с момента выхода в свет в 1934 г. первого отечественного нормативного документа по охране подрабатываемых объектов, в нем и целом ряде последующих аналогичных документов 1939 г., 1949 г., 1968 г., 1972 г.) вопросы охраны технических скважин не регламентировались. Исключение составили "Правила охраны..." 1960 г. где вентиляционным скважинам была присвоена IV категория охраны. Это предполагало наличие бермы 10 м и безопасной глубины ведения очистных работ, равной 150 – 200 мощностям разрабатываемого пласта, ниже которой, как это считалось, горные работы не вызывают деформаций в крепи скважин. Построение предохранительных целиков предлагалось осуществлять по углам сдвижения. Впрочем, в последующих документах эти нормы были опущены без какой-либо адекватной замены.

Рисунок 2 - Вертикальный разрез вкрест простирания пласта l81 шахты "Украина" Все это время, вплоть до 1981 г., технические скважины на практике охранялись целиками двух видов: 1. Целиками, построенными по углам сдвижения, как для второстепенных стволов (блоковых, воздухоподающих и пр.); 2. Барьерными целиками, которые оставлялись при бурении для предотвращения прорыва промывочной жидкости. Выбор способа построения целиков осуществлялся исходя исключительно из назначения и значимости той или иной скважины, од-

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» нако при этом не учитывался геомеханический аспект проблемы. Иногда энергетические или лесоспускные фланговые скважины малых диаметров вообще не охранялись целиками или бурились в уже имеющиеся целики, построенные для других целей, т.е., без предварительного прогноза возможных последствий вредного влиянии очистных выработок. Отсутствие самого понятия "Техническая скважина" и конкретных правил построения целиков для охраны технических скважин в одних случаях приводило к излишним потерям запасов угля в недрах, в других – к нарушению крепи скважин. Все это приводило к возникновению аварийных ситуаций. В то же время необходимо максимально извлекать из недр подготовленные к добыче запасы угля. Таким образом, выявление причин выхода из строя подъемного комплекса вентиляционного шурфа № 4 шахты "Россия" ГП "Селидовуголь" является актуальной и важной научно-практической задачей. Целью данной работы является определение факторов повлиявших на поломку подъема вентиляционного шурфа № 4 шахты "Россия" с учетом того, что воздух по нему идет без изменения. Для достижения поставленной цели в работе были определены следующие основные задачи: 1. сбор и анализ горно-геологической и горнотехнической документации шахты "Россия" и "Украина"; 2. подбор изучение и анализ литературных источников и нормативно-методических документов по теме исследования; 3. построение разреза по простиранию и вкрест простирания пласта l81 шахты "Россия"; 4. расчет сдвижений и деформаций земной поверхности в районе устья Шурфа № 4; 5. расчет ожидаемых сдвижений и деформаций массива горных пород по оси Шурфа № 4; 6. расчет мощности приповерхностной зоны подрабатываемого массива горных пород и сравнение его с фактической глубиной шурфа; 7. расчет безопасных условий подработки шурфа. Подведем итог, что для выполнения данной НИРС применяется теоретический метод исследования, включающий: ‒ целенаправленный обзор и анализ литературных источников, нормативных документов и архивных материалов по вопросу подработки вентиляционных скважин;

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» ‒ анализ расчетов и сравнение их результатов с допустимыми значениями. Библиографический список: 1. Правила подработки зданий, сооружений и природных объектов при добыче угля подземным способом: ГСТУ 101.00159226.001 – 2003: Утв. Минтопэнерго Украины 28.11.2003. – Киев, 2004. – 128 с. 2. КД 12.01.01.201-98. Расположение, охрана и поддержание горных выработок при отработке угольных пластов на шахтах. Методические указания. – Введ. 25.06.98. – 149 с. 3. Инструкция по безопасному ведению горных работ у затопленных выработок: Утв. приказом Министра угольной промышленности СССР № 378 02.10.84. – Изд. офиц. – Л.: ВНИМИ, 1984. – 66 с. 4. Хохлов, Б. В. Геомеханическая схема сдвижения горных пород над очистной выработкой, применительно к охране технических скважин [Текст] / Б. В. Хохлов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України : зб. наук. пр. – Донецьк, 2012. – № 10. – С. 61-75. 5. Хохлов, Б. В. Оценка критических деформаций породного массива при подработке технических скважин [Текст] / Б.В. Хохлов // Уголь Украины. – 2009. – № 3. – С. 35-37. 6. Кулибаба, С.Б. Оценка влияния очистных выработок на технические скважины [Текст] / С. Б. Кулибаба, Б. В. Хохлов, В. С. Дзюбак // Уголь Украины. – 2005. – № 11. – С. 44-46. 7. Левченко И.А. Об охране технических скважин / И.А. Левченко // Разработка месторождений полезных ископаемых. – К.: Техника, 1975.– вып. 40. – С. 119–122. 8. Хохлов Б.В. Пат. 43651 Україна МПК (2009) Е 21 С 41/00. Спосіб захисту технічної свердловини від шкідливого впливу очисних виробок / Б.В. Хохлов: власник Український державний науково-дослідний та проектноконструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки та маркшейдерської справи. – № u 2009 02964; заяв. 30.03.09., опубл. 25.08.09., Бюл. № 16. 9. Кулибаба, С.Б. Особенности процесса сдвижения массива горных пород в приповерхностной зоне / С.Б. Кулибаба, А.В. Шиптенко, Б.В. Хохлов, А.А. Шоломицкий // Вісті Донецького гірничого інституту ДонНТУ. – Донецьк, 2007. – Вип. 1. – С. 137-145.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК.622.1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЙ ГЛУБИНЫ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ НА УЧАСТКЕ ЛАВЫ № 33 ПЛАСТА h 10в Е.О. Калиш студент, Б.В. Хохлов к.т.н., с.н.с., доцент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" Целью данной работы является определение минимальной глубины ведения горных работ на участке лавы № 33 пласта h10в ОП "Шахта "Иловайская" и разработка соответствующих мероприятий по безопасному ведению горных работ. Программой развития горных работ ОП "Шахта "Иловайская" планировалась доработка запасов участка лавы № 33 пласта h10в. Отработка выемочного участка осуществляется по восстанию пласта h10в у границы годного угля и выхода его под наносы. Ведение горных работ на малых глубинах вызывают сосредоточенные сдвижения и деформации земной поверхности, которые в данных горно-геологических условиях могут привести к  образованию провалов на земной поверхности;  прорыву глины в горные выработки;  заболачиванию земной поверхности и последующему прорыву воды в горные выработки из водного объекта, образовавшегося на дне мульды сдвижения. Проведем оценку степени влияния планируемых горных работ на деформации земной поверхности по указанным факторам. Учитывая, что лава № 33 была временно остановлена в июле 2014 г., а возобновила свою работу в марте 2015 г., т.е. спустя 7-8 месяцев после остановки, то согласно п. А.2.2 [1] расчет сдвижений от нее проводится как от отдельной выработки, поскольку период активной стадии процесса сдвижения для рассматриваемых условий составляет около трех месяцев. Сглаженный согласно А.2.3 [1] контур этой выработки на рис. 1.2 обведен пунктиром и затонирован. Расчеты показали, что основные параметры сдвижения рассматриваемого участка земной поверхности имеют следующие значения:  длины полумульд соответственно: – по падению L1 = 81,2 м; – по восстанию L2 = 62,1 м;

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» – по простиранию L1 = 71,6 м;  коэффициенты подработанности N1 = N2 = 1,0;  относительное максимальное оседание ;  максимальное оседание ηm = 810 мм. На рисунке 1 показан график ожидаемых оседаний по линии простирания пласта, проходящей через середину лавы № 33, а на рис. 2 – графики рельефа земной поверхности этого же участка местности до подработки (сплошная кривая) и после нее (пунктир).

L, м

η, м Рисунок 1 – График мульды оседаний по линии простирания пласта, проходящей через середину лавы H абс., м

L, м Рисунок 2 – Рельеф земной поверхности до и после подработки (H абс. – абсолютная высотная отметка) На рисунке 3 в условной системе координат показаны аксонометрические проекции рельефа подрабатываемого участка земной поверхности соответственно до и после подработки.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ»

б Рисунок 3 – Рельеф подрабатываемого участка земной поверхности: а – до подработки; б – после подработки Из приведенных графиков видно, что выпуклая форма рельефа земной поверхности в направлении простирания пласта на рассматриваемом участке до подработки остается выпуклой и после подработки, т. е., не переходит в вогнутую форму.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Анализ проведенных исследований влияния подработки участка земной поверхности лавой № 33 пласта h10в шахты "Иловайская" позволяет сделать следующие выводы и мероприятия. 1. Опасность прорыва глины в горные выработки шахты в данных условиях отработки пласта h10в лавой № 33 шахты "Иловайская" отсутствует. 2. Минимальная глубина разработки пласта h10в больше Нв, следовательно, над очистными забоями провалы на земной поверхности образовываться не будут. 3. Над ходками существует опастность образования провалов и при их погашении должны быть забучены породой или заполнены тампонажным раствором [1] до глубины от поверхности карбона 48 м или по длине конвейерного ходка № 35 на протяжении от забоя 160 м, а по длине конвейерного ходка № 33 на протяжении от забоя 210 м. Библиографический список: 1.

Правила подработки зданий, сооружений и природных объектов при добыче угля подземным способом: ГСТУ 101.00159226.001 – 2003: Утв. Минтопэнерго Украины 28.11.2003. – Киев, 2004. – 128 с. СОУ 10.1.00185790.010-2006 "Погашення гірничих виробок вугільних шахт. Загальні вимоги". – Чинний з 14.12.2006. – Вид. офіц. – К.: Мінвуглепром України, 2006. – 32 с. КД 12.12.005-2001. Правила ликвидации стволов угольных шахт. – Утв. Минтопэнерго Украины 15.02.2001. – Донецк: ОАО "Донгипрошахт" и УкрНИМИ, 2001. – 122 с. НПАОП 10.0-1.01-10 Правила безпеки у вугільних шахтах / ред. комис.: С.А. Сторчак (пред.) [и др.]. – К.: Госгорпромнадзор Украины, 2010. – 432 с. КД 12.01.01.201-98. Расположение, охрана и поддержание горных выработок при отработке угольных пластов на шахтах. Методические указания. – Введ. 25.06.98. – 149 с.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ СМЫКАНИЯ ЗАБОЕВ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ 28-ГО МАГИСТРАЛЬНОГО ПОЛЕВОГО ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ШТРЕКА И 28-ГО ЗАПАДНОГО ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ШТРЕКА Я.А. Почуев студент, Б.В. Хохлов к.т.н., с.н.с., доцент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье рассмотрены вопросы погрешности смыкания забоев, их методика и возможность достижения поставленной задачи. Для ускорения работ горные выработки часто проходят двумя забоями, идущими навстречу или догоняющими в одном направлении друг друга. Эти случаи проведения горных выработок называют сбойками. Задачи маркшейдерской службы при выполнении этих работ весьма ответственны, так как точность сбойки полностью зависит от точности маркшейдерских измерений и вычислений. Методика маркшейдерских работ зависит от допустимой погрешности сбойки, устанавливаемой в зависимости от назначения и вида проводимой горной выработки. Несмотря на многообразие встречающихся в маркшейдерской практике случаев сбоек, их можно разделить на три основные группы: 1) сбойки, проводимые в пределах одной и той же шахты, т.е. сбойки выработок, сообщающихся между собой под землей; 2) сбойки, проводимые между разными шахтами, не сообщающимися между собой; 3) сбойки, вертикальных выработок. Требуется рассчитать ожидаемую погрешность смыкания забоев по ответственному направлению в плане и по высоте при прохождении 28-го магистрального полевого вентиляционного штрека навстречу забою 28-го западного вентиляционного штрека, в котором горные работы не проводятся. Для осуществления сбойки должны быть проделаны следующие маркшейдерские работы: - полигонометрический ход 1-го разряда на поверхности от пункта триангуляции IV класса «Благодатный» до устья конвейерного наклонного ствола шахты «Иловайская»;

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» - полигонометрический ход 1-го разряда на поверхности от пункта триангуляции IV класса «Колония» до устья флангового наклонного ствола шахты «Иловайская»; - подземные полигонометрические ходы по фланговому наклонному стволу, 28-му магистральному полевому вентиляционному штреку до его забоя; - гироскопическое ориентирование отдельных сторон ходов; - геометрическое нивелирование IV класса от стенной марки №78 (нив.II кл.) к устьям флангового и конвейерного наклонных стволов; - геометрическое и тригонометрическое нивелирование в обеих шахтах по горизонтальным и наклонным выработкам к месту сбойки. Опорная геодезическая сеть удовлетворяет следующим требованиям: - углы измеряются теодолитом Т2 тремя приемами со средней квадратической погрешностью (далее СКП) mβп =2"/ = 1.2" ; - длины линий измерены светодальномером с СКП mS = 10 мм. Подземная опорная сеть удовлетворяет следующим требованиям: - углы измерены теодолитом Т5 с СКП mβш = 6" ; - дирекционные углы гиросторон определены гирокомпасом с погрешностью mαГ = 27" (согласно формуле III.41 [1] при k0 =3, k=2,m=30" ); - длины линий измерены рулеткой, откомпарированной с точностью не ниже 1/30000, расхождения между двумя независимыми измерениями стороны не превышают1/3000 её длины, коэффициенты случайного и систематического влияния при линейных измерениях µ=0001 и λ=0.00005. Точность геометрического и тригонометрического нивелирования на поверхности и в шахте соответствует допускам, установленным «Инструкцией…» [2]. Ожидаемое место смыкания забоев вышеуказанных выработок – точка «3» (см. схему сбойки) указана главным маркшейдером шахты. Намечаем оси условной системы координат: ось Х(ответственное направление) перпендикулярна оси сбойки,ось У совпадает с осью сбойки. Библиографический список: 1. Правила подработки зданий, сооружений и природных объектов при добыче угля подземным способом: ГСТУ 101.00159226.001 – 2003: Утв. Минтопэнерго Украины 28.11.2003. – Киев, 2004. – 128 с.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» 2. СОУ 10.1.00185790.010-2006 "Погашення гірничих виробок вугільних шахт. Загальні вимоги". – Чинний з 14.12.2006. – Вид. офіц. – К.: Мінвуглепром України, 2006. – 32 с. 3. КД 12.12.005-2001. Правила ликвидации стволов угольных шахт. – Утв. Минтопэнерго Украины 15.02.2001. – Донецк: ОАО "Донгипрошахт" и УкрНИМИ, 2001. – 122 с. 4. НПАОП 10.0-1.01-10 Правила безпеки у вугільних шахтах / ред. комис.: С.А. Сторчак (пред.) [и др.]. – К.: Госгорпромнадзор Украины, 2010. – 432 с. 5. КД 12.01.01.201-98. Расположение, охрана и поддержание горных выработок при отработке угольных пластов на шахтах. Методические указания. – Введ. 25.06.98. – 149 с.

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.324.5 ГАЗОНОСНОСТЬ УГОЛЬНОГО ПЛАСТОВ ШАХТЫ ИМ. А.Ф. ЗАСЯДЬКО А.Э. Плужник студентка, К.Д. Королюк студентка, И.В. Филатова к.т.н., доц., доцент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье рассмотрены вопросы газоносности угольных пластов на территории Донбасса.. Многолетний опыт ведения очистных работ в Донбассе показал, что закономерности распределения в угленосной толще воды и метана отличаются от условий распределения угля – в отличие от последнего, метан и вода перераспределяются в процессе структурнотектонического формирования массива. Еще в 70-е годы прошлого века установлено, что при ведении горных работ по простиранию изменение угла падения угольных пластов, обуславливающее изменение профилей выработок, приводило, как правило, к изменению газового режима выработки: поднятие выработки на 5 м увеличивало притоки метана в выработку в несколько раз, а понижение профиля, как правило, к повышенной ее обводненности. Все эти факты привели к выводу о необходимости более детального изучения структурного положения шахтного поля, особенно пликативной складчатости высоких порядков – локальных структур. Для этого применялся тренд-анализ плоскостей почвы угольных пластов. Внезапные загазирования горных выработок шахт в последнее десятилетие, без, обусловили необходимость проводить детальный анализ газонасыщенности угленосной толщи на полях высокопроизводительных шахт, работающих в режиме высокой газоносности (сверхкатегорийных). Во-первых, это анализ газоносности угольных пластов и переинтерпретация данных, полученных при геологоразведочных работах. На небольших глубинах отработки сопоставление фактических притоков метана в горные выработки с прогнозными (по геологоразведочным работам), показывало высокую сходимость данных. Но при увеличении глубин отработки в связи с увеличением свободного метана как в угольных пластах, так и углевмещающих породах, фактические притоки метана в горные выработки существенно превышали

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» прогнозные. Это обусловлено и увеличением количества свободного метана в угольных пластах и, как следствие, увеличение их газоносности (при геологоразведочных работах такие показатели отбраковывались), и значительными притоками метана из углевмещающих пород, являющихся коллекторами свободного метана. Во-вторых, это выявление коллекторов в углевмещающих породах, выявление ловушек свободного метана и анализ их газонасыщенности. В углевмещающей толще Донбасса на глубинах 800 м и более наиболее характерными являются коллектора гранулярноструктурного типа, а также тектонические коллектора. Для выявления структурных ловушек свободного метана в угленосной толще шахты им. А.Ф. Засядько был проведен тренд-анализ плоскости почвы рабочих угольных пластов, являющихся коллекторами свободного и сорбированного метана, и плоскости кровли основных горизонтов песчаников, являющихся коллекторами свободного метана. В основе этого метода лежит проекция пласта на прямолинейную апроксимирующую поверхность, вычисление абсолютных градиентов превышения локальных структур, которые рассчитываются как отношения превышений к расстоянию между рассматриваемыми точками. Места с повышенными значениями кривизны поверхности (согласно понятию Гауссовой кривизны), характеризуются либо повышенной трещиноватостью, либо разрывными нарушениями. Как правило, зоны повышенной трещиноватости приурочены к перегибам пластов на крыльях, к узким приосевым частям и периклиналям складок. Учитывая вышесказанное, можно прогнозировать малоамплитудную нарушенность в местах смены разнопрочных пород, сводовых и донных частях локальных складок, раздувах, пережимах, флексурных изгибах, в местах выклинивания мощных песчаников (атектоническая нарушенность), сингенетичная процессу диагенеза. Согласно его данным, коэффициент сокращения мощности для глинистых и песчано-глинистых пород отличается в среднем в 1,5-2 раза. Следовательно, при диагенезе и седиментации в результате различной уплотняемости нижележащих осадков формируются различные формы, унаследуемые затем при тектонических воздействиях (сжимающих и растягивающих). В результате угленосная толща как бы «гофрирована» – моноклинальное залегание угленосной толщи шахтного поля осложнено локальными структурами более высоких порядков и представляет собой чередование локальных положительных и отрицательных структур с амплитудами от 10 до 70 м. Угольные пласты, которые, казалось, более пластичные, чем углевмещающие породы, но при ведении горных работ как раз в них фиксируется малоамплитудная нарушенность, возник-

100

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» шая при формировании толщи под воздействием всех вышеперечисленных факторов. Малоамплитудная нарушенность практически не обнаруживается геологоразведочными работами, но при вскрытии ее горными выработками возникают такие осложняющие горно-геологические условия отработки факторы, как вывалы, суфляры, при определенных условиях – мгновенные загазирования горных выработок. Даже при незначительной ширине такой зоны, но на глубине ~ 1000 м и более при пластовом давлении (установленном эмпирически для Донбасса и шахтного поля в частности), равном 0,7-0,8 от гидростатического, объемы метана, которые могут выделиться в горную выработку за очень короткое время, могут быть значительными. Следовательно, выделение локальных структур в угленосной толще является важным шагом для изучения распределения свободного газа в угленосной толще и разработке мероприятий по предупреждению внезапных загазирований горных выработок. Для выявления локальных структур угольного пласта l4, осложняющих, практически, моноклинальное его залегание был проведен тренд-анализ поверхности почвы пласта. Выполненные построения позволили выделить на участке между 1 восточной – 1 западной лавами и изогипсой -800 м две положительные локальные структуры. В юго-восточной части описываемой площади (2 восточная, 3 восточная лавы) отмечается куполовидная структура (~550  700 м) с превышением над апроксимирующей поверхностью 10 м. Южная периклинальная часть этой складки трассируется зоной малоамплитудной трещиноватости, зафиксированной во 2 восточном вентиляционном штреке (в этом же штреке произошло суфлярное выделение метана). Данные факты свидетельствуют о высокой проницаемости и трещиноватости толщи в подобных зонах (периклинальных частях складок). Вторая положительная структура выделяется в юго-западной части участка (вытянута с юго-запада границы к центру описываемой площади: скв. 3322, ДМ-1896, МТ-339). Превышение структуры над апроксимирующей поверхностью составило 10-20 м. Газоносность угольного пласта l4 на описываемой площади составила 21-27,5 м3/т.с.б.м. По нескольким представительным пробам ГКН содержание свободного метана в угле составило 20-34%. Относительная метанообильность пласта в период с 2000 по 2006 гг. составила 2,7-12,8 м3/т.с.д. Можно отметить нарастание относительной метанообильности лав с увеличением глубины отработки. В общем, невысокие значения метанообильности объясняются тем, что пласт l4

101

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» отрабатывался в зоне влияния дегазации пласта l1. Пласт l1 отработан до отметки -950 – (-1000), а пласт l4 – до -650, т.е. очистные работы по пласту l4 ведутся в подработанном массиве. Выше угольного пласта l4, на расстоянии 2-8 м залегает песчаник l4Sl41. Песчаник отделен от пласта аргиллитом. Песчаник невыдержанный, распространен, в основном, в западной части поля, где достигает максимальной мощности до 10 м (скв. ДМ-1907). Песчаник полевошпатовый, полевошпатово-кварцевый, на глинистом цементе, слюдистый, мелкозернистый, изредка (скв. ДМ-1898) до крупнозернистого, слоистый, слоистость горизонтальная, косая, местами прерывистая за счет скопления чешуек слюды, глинистого и углистого материала, местами по наслоению отпечатки обугленного детрита. Иногда песчаник трещиноватый, трещины вертикальные или наклонно ориентированные (иногда заполнены кальцитом – скв. 3166), в единичных случаях (скв. 3916) параллельные наслоению с зеркалами скольжения. Местами песчаник переслоен алевролитом (скв. 3338, ДМ-1130, Щ1327 и др.). По структурно-петрографическим признакам песчаник аллювиальный, формировался в условиях речного русла. Коллекторские свойства песчаника l4Sl41 не изучались. По результатам тренд-анализ поверхности кровли песчаника l4Sl41 построена карта локальных структур, совмещенная с картой изопахит и максимальными коэффициентами относительной мощности (Комп>0,6). В результате этих построений выделены 4 положительные структуры. Первая структура отмечена в юго-восточной части описываемой площади (в районе 1 восточной лавы). Амплитуда ее составляет 10 м. Мощность песчаника здесь незначительная (до 2 м) и, соответственно, коэффициент относительной мощности Комп>0,2. Вторая куполовидная структура расположена в западной части участка (скв. ДМ-1900, МТ-298). Амплитуда ее в своде – 10 м. Мощность песчаника на площади этой структуры 4-7 м, а коэффициент относительной мощности достигает максимальных значений Комп>0,6. Подобные условия являются наиболее благоприятными для формирования коллекторов и скоплений свободного метана в них. Третья куполовидная структура отмечена в крайней северозападной части описываемого участка. Превышение в своде над аппроксимирующей поверхностью составило 20 м. Мощность песчаника 2-4 м, коэффициент Комп>0,2. Четвертая положительная локальная структура располагается в крайней юго-западной части описываемой площади (западная часть шахтного поля), у границы с участком Кальмиусский рудник (скв.

102

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» ДМ-1896). Амплитуда ее 10 м. Мощность песчаника и соответственно коэффициент Комп на этой площади незначительны. Прогнозные ресурсы метана в локальных структурах песчаника l4Sl41: фиг. №20 – геологические – 1,0 млн. м3, извлекаемые – 1,0 млн. м3; фиг. №21 – геологические – 2,3 млн. м3, извлекаемые – 2,1 млн. м3, фиг. №22 – геологические – 1,2 млн. м3, извлекаемые – 1,1 млн. м3; фиг. №23 – геологические – 0,7 млн. м3, извлекаемые – 0,6 млн. м3. Выше по разрезу над пластом l4, на расстоянии 6-28 м залегает песчаник l41Sl5. Мощность песчаника изменяется от 4 до 16 м. От угольного пласта l4 песчаник l41Sl5 отделен вышеописанным песчаником l4Sl41, известняком L5 (мощностью 0,1 – 0,54 м) и переслаиванием алевролитов и аргиллитов. Коллекторские свойства песчаника l41Sl5 изучались в интервале глубин 790-1054 м. Открытая пористость изменяется от 3,1 до 4,4%. Причем, с увеличением глубины залегания уменьшения открытой пористости не происходит: на глубине 790 м – 3,6%, а на глубине 10341054 м – 3,8%. Проницаемость песчаника в разрезе остается также достаточно стабильной ~0,02 мД. Эффективная пористость песчаника составила 2,8-0,89% (с глубиной происходит уменьшение эффективной пористости), количество остаточной воды 75 – 84%. Битум (легкие фракции) обнаружен в пробах, отобранных в интервале 1034 – 1054 м. Анализ компонентного состава газов угольного пласта l4 по данным достоверного опробования ГКН показал, что на глубинах свыше 1000 м содержание этана при термовакуумной дегазации составляет 9 – 10%, т.е. выявление битумов в песчаниках на глубинах свыше 1000 м – закономерно. Для изучения структуры песчаника l41Sl5 был проведен тренданализ поверхности кровли песчаника, построена карта локальных структур, совмещенная с картой изопахит и максимальными значениями коэффициента относительной мощности Комп>0,6. Первая локальная положительная структура расположена в крайней юго-восточной части описываемого участка (у восточной границы шахтного поля). Амплитуда ее в своде – 10 м. Мощность песчаника здесь 10-16 м, коэффициент относительной мощности Комп>0,6. Подобная структура является наиболее перспективной для формирования скоплений свободного метана.

103

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» В центральной части описываемой площади (скв. МТ-280, ДМ1924, Щ-1227) расположена положительная локальная структура (~500  900м) с амплитудой в своде 20 м. Мощность песчаника на этом участке 6 – 10 м. Коэффициент относительной мощности Комп=0,40,5. В западной части выделена третья куполовидная структура с превышением в своде над апроксимирующей поверхностью 30 м, размеры (~900  1500 м). Мощность песчаника здесь 6-12 м. Изолиния с максимальным значение Комп>0,6 отсекает незначительную часть (~250  250 м; скв. МТ-298) этой положительной структуры. Прогнозные ресурсы метана в локальных структурах песчаника l41Sl5: фиг. №17 – геологические – 0,19 млн. м3, извлекаемые – 0,18 млн. м3; фиг.18 – геологические – 2,8 млн. м3, извлекаемые – 2,2 млн. м3; фиг. №19 – геологические – 12,1 млн. м3, извлекаемые – 10,8 млн. м3. По песчанику l41Sl5 при проходке полевых выработок в 19881989 гг. происходили выбросы породы и газа на горизонте 1078 м. Эти полевые выработки расположены на периклинальной части между положительными и отрицательными структурами, где высокая проницаемость и трещиноватость угленосной толщи. Для выявления наиболее опасных участков при ведении горных работ по пласту l4 были совмещены карты локальных структур по угольному пласту и вышележащими песчаниками l4Sl41 и l41Sl5. В западной части шахтного поля ниже по падению от 3 западной лавы работы по пласту l4 будут вестись в положительных локальных структурах как по углю, так и по песчаникам, поэтому на этой площади возможны повышенные газовыделения в лавы из вмещающих пород, суфлярные выделения метана. Для каждого песчаника, в котором выделено локальное скопление свободного метана, для подсчета извлекаемых запасов метана определяются удельные метановыделения (таблица 1)

104

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Таблица 1 – Подсчет прогнозных ресурсов метана в локальных структурах песчаников на площадях первоочередных горизонтов поля шахты им. А.Ф. Засядько № п/п

Номер фигуры

Площадь, тыс. м2

Эффект. мощность, м

99,6

2,8

18 19 20

27 28 29

680 62,4 1480

16,5 17,4 18,3

21 22

33 34

196 1700

11,3 15,3

Газоносность, м3/м3 5 песчаник l4Sl41 2,5 песчаник l1Sl2 2,3 1,9 2,0 песчаник L1Sl1 1,8 1,7

Прогнозные геологич. ресурсы метана, млн. м3 6

Прогнозные извлекаемые ресурсы метана, млн. м3 8

0,7

2,2

0,6

25,8 2,1 54,2

2,2 1,8 1,9

24,7 1,9 51,4

3,9 44,2

1,6 1,4

3,5 36,4

Удельн. метановыд м3/т

В работе выполнен анализ газоносности угольного пластов шахты им. А.Ф. Засядько. Библиографический список: 1. С.В. Янко Итоги работы угольной промышленности за 1997 г. и задачи на 1998 г.// Уголь Украины. - 1998. - № 1. - С. 14-17. 2. А.Ф. Булат О фундаментальных проблемах разработки угольных месторождений Украины // Уголь Украины. - 1997. - № 1. - С. 14-17. 3. Н.С. Сургай, С.В. Янко, С.П, Фищенко, А.А. Татаринов Уроки истории в угольной промышленности // Уголь Украины. - 1997. - № 4. - С. 3-6. 4. П.И. Пономаренко, Б.Л. Райхель Социально-экономические проблемы энергетики накануне нового века // Философские, социальные и экономические проблемы современной экологии. Сборник Национальной горной академии Украины. Днепропетровск: - 1998. - С. 54-60. 5. К.Ф. Сапицький Проблеми вугільної промисловості в новому віці // Уголь Украины. - 1998. - № 1. - С. 9-10. 6. Газоносность http://fgtu.donntu.org/fm/1999-1/13.htm 7. Газоносность http://www.epu.kiev.ua/All/2005/04/10.htm 8. Большая советская энциклопедия, Москва, изд. "Советская энциклопедия", 1971г., т.6 9. Г.И. Андрич, В.И. Мотинов, Н.А. Бень, Т.Н. Хомич, С.Т. Волков, "Геологічний звіт про результи дорозвідки поля шахти "Ворошилова" виробничого об'єднання"Дзержинскуголь". Тм 1. Донецк, 1990-261с 10. В.Г. Белоконь Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССРМосква, "НЕДРА"-1980-217с.

105

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» УДК 622.324.5

УЧЕТ АНОМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ДАННЫХ В.В. Завгородний студент, И.В. Филатова к.т.н., доц., доцент ГОУ ВПО "Донецкий Национальный Технический Университет" В статье рассмотрены вопросы газоносности и аномальных данных угольных пластов на территории Донбасса.. Ошибки выборок возникают за счет того, что для анализа всей совокупности используется только ее часть. Для данных о полезных ископаемых это связано с различными этапами разведки и промышленного освоения месторождения. Ошибки могут вызываться особенностями объекта исследования: 1. Ошибки, связанные с давлением доступных объектов. В отчете о геологическом изучении недр на поле шахты им. А.А. Скочинского при подсчете запасов угля по пласту h61 в 200-меторовой полосе от контура очистных работ использованы данные 24 скважин и 124 точек в горных выработках. При этом мощность пласта по замерам горных выработок примерно на 15% больше. 2. Ошибки, связанные с недоучетом труднодоступных точек наблюдения. На угольном складе ЦОФ "Добропольская" площадью 8 тыс. м2 определение кажущейся плотности и зольности угля производят путем вдавливания специальной формы на глубине до 0,5 м, а высота отвала достигает 8 м. 3. Недоучет отсутствующих данных. По пласту m51 шахты "Белозерская" строение пласта из трех пачек зафиксировано по 145 скважинам из 184 пробуренных. Зольность была определена по 101 пробе для верхней пачки (среднее значение Аср=11,7%), 60 пробам породного прослоя (Аср=68,2%) и 86 пробам из нижней пачки (Аср=18,1%). При подсчете запасов угля на шахте "Юбилейная" по пласту с 21 была обнаружена грубая ошибка 40 м в нанесении скважины №3465 на гипсометрическом плане, изготовленном при составлении предыдущего отчета по участку "Западно-Донбасский №18-19". На шахте им. В.М. Бажанова при оценке результатов построения локальных структур первого порядка по пласту m3 были обнаружены ошибки измерения координат скважин по плану горных выработок, которые затем использовались для тренд-анализа. Наибольшие ошибки зафиксированы по скважинам Щ-635 – 266 м и Щ-787 – 246 м. Для угла падения на этом участке шахтного поля 5о такие ошибки привела к погрешностям выявления локальных структур в 23 м.

106

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» Ошибки в номерах скважин на горной графической документации различных пластов встречаются на других шахтах. Например, на шахте "Суходольская восточная" на гипсометрических планах пластов k2в и k2н с ошибками нанесены номера по скважинам Е-2515, С-1524а, Е-2343I, М1659а, Е-2454I, Е-2415, 2659р, 2745р. К грубым ошибкам можно отнести различные подходы оценки запасок угля на одном шахтном поле. На шахте "Юбилейная" установлена кондиция для забалансовых запасов по мощности пласта 0,60 м, а фигура 1С1 по пласту с21 вокруг одиночной скважины НЗ-2036 оконтурена по мощности 0,55 м. На шахте "Суходольская восточная" по пласту k2в фигура 8С1 оконтурена по различным мощностям - 0,55 и 0,60 м. На шахте им. А.А. Скочинского с низким выходом керна (меньше 50%) выполнено 65 пластопересечений. Однако отбраковка по мощности пласта не производилась, потому что данные по этим скважинным не противоречили данным соседних скважин с выходом керна 80-100%. По пласту l6 на шахте №1-3 Новогродовская отбраковано 26 скважин (15% от общего числа) с выходом керна менее 30%. По пласту с21 шахты "Юбилейная" в одном случае отбракована как нехарактерная мощность пласта 0,35 м по скважине 8031 при мощности по блоку подсчета 0,51 м. На другой части шахтного поля возле скважины 13281 построена зона не подсчета по критерию зольности 30%. Мощность пласта по этой скважине имеет нулевой выход керна и при мощности породного прослоя 1,27 м и угольных пачек 0,30 и 0,18 м полностью выпадает из окружающей информации. На шахте им. А.А. Скочинского отбраковка мощностей пластов в сравнении с окружающими пластопересечениями не производилась. Хотя одиночные данные в некоторых случаях выпадают из общей картины информационного поля и могли быть исключены из обработки как не характерные. Например, по пласту h3 возле скважины 2806 были отстроены контуры мощности 0,45 и 0,55 м. В последующем мощности по пластопересечениям и фигурам подсчета были пересмотрены, а контуры не изменялись. На шахте им. А.А. Скочинского отбракован 121 показатель качества угля, в том числе 102 как не характерных в сравнении с окружающими пластопересечениями и 15 из-за выхода керна менее 40%. Нехарактерные показатели качества в расчет средних значений не принимались. Наибольшее количество данных отбраковано по пласту h3 для показателей марочного состава угля. Решения по отбраковке показателей не было подтверждено расчетами и принималось субъективно. При малом количестве данных выборок и при оценке параметров дифференцированных элементов пластов целесообразно использовать графики квантилей применительно к нормальному распределению (рис.1). Графики Q-Q для пласта m3в шахты "Черноморка" показывают на наличие аномального значения зольности по нижней угольной пачке на участке с трехпачечным строением. Использование среднего значения зольности по-

107

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» родных прослоев проблематично и требует дополнительного группирования. Нижняя угольная пачка более высокозольная на участках со строением из пяти пачек в сравнении с остальными угольными составляющими.

Рис.1. Графики Q-Q зольности пласта m3в шахты "Черноморка" Высокую степень наглядности наличия выбросов можно получить при использовании трехмерной графики (рис.2).

Рис.2. Схема аномальных значений содержания Ge по пласту l6 шахты №1-3 Новогродовская а) при значениях больше 2; б) при значениях больше 3 При подсчете запасов аномальные значения как правило не характерны и исключаются из расчетов. С другой стороны, аномальные структуры являются потенциально опасными и должны учитываться при разработке мероприятий по безопасному ведению горных работ. Многие статистические методы плохо работают на выборках с выбросами. Поэтому выбросы необходимо обнаруживать и в большинстве случаев исключать из выборки. Существуют различные подходы для оценки аномальных значений, но принятие решения в конечном итого всегда субъективно. Наличие в выборках даже небольшого числа резко выделяющихся наблюдений способно серьезно повлиять на результат статистического ис-

108

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» следования (примером может служить метод наименьших квадратов) и даже могут перестать нести в себе какой-либо смысл. Однако для отбраковки все же предпочтительнее применять методы, имеющие в своей основе некие строгие математические обоснования, а не только интуитивные предположения. Предварительный анализ используемых данных должен сопровождаться проверкой предположения о распределении генеральной совокупности. Наконец, не всегда резко выделяющиеся наблюдения являются браком. Возможно, что аномальное отклонения позволит выявить новый физический процесс. Так, аномальные структуры с увеличенной мощностью являются потенциально опасными и должны учитываться при разработке мероприятий по безопасному ведению горных работ. Кластерная выборка основана на предположении, что вся совокупность данных может быть разделена на относительно компактные структурные части (кластеры). Условием осуществления кластерной выборки является достаточно большой объем генеральной выборки. Примером кластерной выборки может служить использование метода геологических блоков для подсчета запасов угля. Так по пласту с21 шахты "Юбилейная" шахтное поле разбито на 76 фигур. Количество данных в блоке составляет от 1 до 20, в среднем 8. При этом по 14 фигурам количество данных менее четырех, что не позволяет оценить точность подсчета. При обработке результатов эксперимента часто используется "правило 3σ" (правило "трех стандартов"), которое основано на свойстве нормального распределения. По этому правилу можно установить наличие выброса отдельного измерения и отбросить его. Обычно так поступают при больших объемах выборок. Рядом авторов в качестве формализованной формы оценки аномальности предлагается использовать метод, в соответствии с которым к аномальным относятся значение, включение которого в подсчет запасов изменяет среднее значение признака более чем на 20% в сравнении со средним, установленным без их учета. Такой подход зависит от количества замеров. Чем больше данных участвует в подсчете среднего, тем меньше влияние единичного замера. Такой подход не приемлем для мощности пласта и основных показателей качества угольных месторождений, поскольку он не выявляет аномальных значений. Возможно использование разницы между средними значениями 3% как это рекомендуется при определении кажущейся плотности в "Отраслевой инструкции …". Критерий аномальности 20% используется при производстве замеров горных выработок. Когда местное отклонение значения мощности больше чем на 20% отличается от среднего значения мощности по лаве, то при расчете используется средневзвешенное значение по длине замеряемых интервалов. Среди статистических методов оценки однородности выборок выделяют группу методов связанных с обнаружением не согласующихся с дру-

109

Материалы студенческой конференции «Современные технологии маркшейдерских работ» гими элементами выборки. Перед использованием полученных результатов следует убедится являются ли эти отклонения случайными, или их появление является проявлением неслучайных процессов. Необходимо проводить обязательную оценку крайних значений выборки на предмет аномальности. Известны 9 статистических критериев оценки выбросов для нормального распределения. Критерий Шовене и критерий наибольшего абсолютного отклонения основаны отношении максимального отклонения от среднего относительно стандарта, но при этом используются различные критические значения. Практика использования данных с аномальными значениями параметров при подсчете запасов показывает на их применение в нескольких основных вариантах: 1. внутри блока для вычисления среднего значения; 2. граничная точка используется для вычисления среднего значения в нескольких блоках; 3. формирование блока на основании единственного значения; 4. исключение данных из расчетов. Библиографический список: 1. С.В. Янко Итоги работы угольной промышленности за 1997 г. и задачи на 1998 г.// Уголь Украины. - 1998. - № 1. - С. 14-17. 2. А.Ф. Булат О фундаментальных проблемах разработки угольных месторождений Украины // Уголь Украины. - 1997. - № 1. - С. 14-17. 3. Н.С. Сургай, С.В. Янко, С.П, Фищенко, А.А. Татаринов Уроки истории в угольной промышленности // Уголь Украины. - 1997. - № 4. - С. 3-6. 4. П.И. Пономаренко, Б.Л. Райхель Социально-экономические проблемы энергетики накануне нового века // Философские, социальные и экономические проблемы современной экологии. Сборник Национальной горной академии Украины. - Днепропетровск: - 1998. - С. 54-60. 5. К.Ф. Сапицький Проблеми вугільної промисловості в новому віці // Уголь Украины. - 1998. - № 1. - С. 9-10. 6. Газоносность http://fgtu.donntu.org/fm/1999-1/13.htm 7. Газоносность http://www.epu.kiev.ua/All/2005/04/10.htm 8. Большая советская энциклопедия, Москва, изд. "Советская энциклопедия", 1971г., т.6 9. Г.И. Андрич, В.И. Мотинов, Н.А. Бень, Т.Н. Хомич, С.Т. Волков, "Геологічний звіт про результи дорозвідки поля шахти "Ворошилова" виробничого об'єднання"Дзержинскуголь". Тм 1. Донецк, 1990-261с 10. В.Г. Белоконь Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР-Москва, "НЕДРА"-1980-217с.

110