3.4. Обработка результатов маркшейдерских наблюдений

3.4.1. Результаты полевых наблюдений подлежат аналитической и графической обработке.

Камеральная обработка результатов наблюдений производится непосредственно по окончании каждой серии измерений и заключается в следующем:

а) проверка полевых журналов;

б) вычисление высотных отметок всех реперов наблюдательных станций;

в) вычисление горизонтальных расстояний между реперами профильных линий с введением в измеренные длины соответствующих поправок;

г) составление по каждой профильной линии ведомостей:

вертикальных смещений реперов;

горизонтальных смещений реперов вдоль профильных линий;

горизонтальных деформаций (растяжений и сжатий);

величин сдвигов;

скоростей смещения реперов по направлению векторов смещения;

д) составление и пополнение графических материалов:

пополненного плана наблюдательной станции и карьера;

вертикальных разрезов по каждой профильной линии с уточнением литологии пород и положения горных работ на момент закладки станции и на момент наблюдения появившихся трещин и заколов;

графиков вертикальных и горизонтальных сдвижений и деформаций по каждой профильной линии;

графиков скоростей смещения реперов по направлению векторов.

3.4.2. Вычисление превышений и отметок реперов при геометрическом нивелировании производится в журнале нивелирования, а при тригонометрическом нивелировании - в специальном журнале.

Отметки реперов после обработки каждой серии наблюдений заносятся в ведомость вертикальных смещений.

Вертикальные смещения , мм определяются по формуле:

, (7)

где H_n - отметка репера из предыдущего или начального наблюдения;

H_n+1 - отметка репера из последующего наблюдения.

3.4.3. Вычисление горизонтальных расстояний между реперами профильных линий производится в специальном журнале; при этом вычисляются и учитываются следующие поправки:

а) поправка за температуру , мм: , (8)

где l - длина измеренной линии, мм;

- коэффициент линейного расширения (для стальных рулеток );

t - температура воздуха при измерениях, град.;

t_к - температура компарирования рулетки;

б) поправка за компарирование , мм берется из паспорта компарирования данной рулетки;

в) поправка за провес , мм: , (9)

где L - длина всей рулетки;

l - измеренная длина интервала;

- поправка за провес на всю длину рулетки, которая вычисляется по формуле: , (10)

где f - стрела провеса всей рулетки при данном натяжении, равная

, (11)

где T - величина натяжения в кг;

- вес одного погонного метра рулетки в кг/м.

Поправка за провес вводится в том случае, если компарирование рулетки производилось не на весу, а на плоскости. С целью упрощения вычисления поправок за провес могут быть составлены график или таблица величин поправок. Для рулеток длиной 50 м можно пользоваться таблицами Д.Н. Оглоблина;

г) поправки за наклон , мм и за отклонение от створа , мм вычисляются по формулам:

, (12)

где , ,

l - измеренная длина интервала,

h - превышение между концами рулетки, или ордината (отклонение от створа).

3.4.4. При тригонометрическом нивелировании реперов горизонтальное расстояние между реперами d определяется по формуле:

, (13)

где - измеренный угол наклона;

l_испр - наклонная длина, измеренная по направлению луча визирования и исправленная за температуру, провес и компарирование.

Вычисление превышений между реперами производится до формуле:

, (14)

где i - высота инструмента (от репера до оси вращения трубы);

- высота сигнала.

Вычисленные горизонтальные расстояния между реперами из каждой серии наблюдений выписываются в ведомость горизонтальных смещений.

3.4.5. Горизонтальные деформации интервала за период между двумя наблюдениями определяются по формуле:

, (15)

где d, d₁, d₂ - горизонтальная длина интервала соответственно из начального, предыдущего и последующего наблюдений.

Горизонтальные деформации за весь период наблюдений - от начального до данного - определяются по формуле:

, (16)

где d_n - горизонтальная длина интервала из данного наблюдения.

Горизонтальные деформации, соответствующие увеличению интервала, обозначаются знаком (+) и называются растяжениями, а соответствующие уменьшению интервалов - отрицательными (-) и называются сжатиями.

3.4.5. По вычисленным горизонтальным расстояниям между реперами путем их суммирования определяются расстояния от опорного репера до каждого из реперов профильной линии, которые вписываются в ведомости горизонтальных смещений.

При обработке материалов наблюдений по профильной линии величины горизонтальных смещений , мм определяются по следующей формуле:

, (17)

где D₁, D₂ - расстояния от опорного репера до данного репера соответственно из начального (или предыдущего) наблюдения и из последующего наблюдения.

Горизонтальные и вертикальные смешения могут вычисляться также по разностям длин интервалов и превышений между смежными реперами в сравниваемых сериях наблюдений.

3.4.6. По смещениям реперов составляются ведомости величин сдвигов прибортовой зоны массива горных пород. Величина сдвига определяется как отношение разности полных смещений соседних реперов к расстоянию между этими реперами по нормали к направлению их смещения:

, (18)

где - полное смещение переднего репера;

- полное смещение заднего репера;

m - расстояние между реперами по нормали к направлению смещения векторов.

Величину сдвига относят к середине интервала.

3.4.7. Вертикальный и горизонтальный масштабы разрезов по профильным линиям должны быть одинаковыми и равными масштабу плана наблюдательной станции.

3.4.8. Масштабы графиков вертикальных и горизонтальных смещений, сдвигов, горизонтальных деформаций выбираются исходя из удобства и наглядности изображения. При этом масштаб расстояний между реперами принимается таким же, как на вертикальных разрезах.

Для удобства совместного рассмотрения графиков сдвижений и деформаций, положения горных работ, строения толщи пород, слагающих борт карьера, и других горно-геологических факторов, в целях установления степени влияния этих факторов на процесс развития деформаций рекомендуется составлять графики и вертикальные разрезы на одном листе.