2.1 Маркшейдерские замеры для учета горной массы

Среди инструментальных способов учета горной массы для условий открытой разработки месторождений наиболее часто применимым являются способы горизонтальных и вертикальных сечений. Для применения указанных способов предварительно выполняется инструментальная съемка и строится план объекта в масштабах 1:500 или 1:1000 [7].

При подсчете выемки угля из очистного забоя при подземной разработке маркшейдерской службой производится измерение мощности вынимаемого пласта (средняя) и подвигания забоя.

При подсчете горной массы, вынутой при проведении горных выработок, определяется фактическое сечение выработки в проходке и если выработка проведена сплошным забоем, то площадь сечения умножается на величину подвигания выработки, в результате чего получается объем изъятой горной массы. В случае, если выработка проведена раздельным забоем (отдельно вынимался уголь и порода), то подсчитывается отдельно площадь угольного и породных забоев, каждая из которых умножается на величину подвигания, а полученные произведения характеризуют объемы вынутого полезного ископаемого и горной породы соответственно.

Таким образом, при подземном способе добычи полезного ископаемого для учета его объема и движения запасов, главной определяемой величиной является мощность вынимаемого пласта.

Мощность пласт и обмеры сечения выработки производятся рулеточно. А величина подвигания определяется как простыми линейными промерами, так и с помощью маркшейдерско-геодезического оборудования (например, теодолитов). В случае, когда темпы проведения выработки высоки, то подвигание определяется проложением теодолитного хода от пунктов постоянной маркшейдерской сети, при этом учитывается положение забоя выработки на предыдущую отчетную дату.

Основные погрешности определения объемов горной массы связаны с инструментальными обмерами мощности пласта [8].

В работе [9] указывается на наличие систематической погрешности между маркшейдерским и статистическим способами учета горной массы, которая может достигать 20%. Автор работы [9] объясняет это различным подходом к объекту учета: маркшейдерский учет ведется в “чистом” угле, а статистический учет в товарном угле.

В работе [10] также отмечается ошибка измерения мощности пласта в очистном забое в результате отжима угля.

Для условий открытой выемки полезного ископаемого учет горной массы с помощью маркшейдерских замеров производится несколько иначе.

В этом случае также во вскрышных и выемочных забоях производится замеры высоты уступов, длины фронта работ и подвигания забоя. Перемножением этих величин получается объем вынутой горной массы.

Также, при рыхлении пород в массиве с помощью буровзрывных работ, одним из способов маркшейдерского замера объемов горной массы является определение объемов развала горной массы после взрыва. В этом случае замеры производятся после проведения БВ-работ. Также определяется коэффициент разрыхления горной массы. Для таких условий замеры производятся отдельно по каждому блоку.

Для открытого и подземного способов разработки месторождений существует общий способ определения объемов горной массы, изъятой из массива, который реализуется по планам и разрезам, на которых отражается подвигание каждого забоя за отчетный период.

Как правило, данный способ используется как контрольный вышеописанным.

Съемку горной массы в складах и отвалах производят топографическими и нивелирными способами с учетом плотности укладки полезного ископаемого (горной породы). Координаты точек на поверхности отвала определяются теодолитно-полигонной съемкой или в случае недоступности - засечками и тригонометрическим нивелированием. Обязательно ведется абрис и полевой журнал. Результаты съемки наносят на план площадки склада в виде контуров и горизонталей поверхности отвалов. Сечение горизонталей принимается в зависимости от сложности по-верхности и высоты отвалов равным 0,25- 0,50 м (при средней высоте отвала до 3 м) и 0,5-1,0 м (при средней высоте более 3 м) [11].

Подсчет объема отвалов производится по формуле трапеции по горизонтальным или вертикальным параллельным сечениям, составляемым по совмещенному плану площадки склада и поверхности отвала.

Описанный способ наиболее применим для отвалов и складов округлой формы.

Для вытянутых в плане отвалов (складов) чаще применяют способ профилей, при котором тахеометрическую съемку выполняют по профилям, разбитым через 5 м.

Для отвалов и складов также могут применяться рулеточные обмеры. Для того вдоль отвала (склада) натягивается проволока, которая закрепляется кольями, измеряются расстояния [11].