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 - отметка репера из предыдущего или начального наблюдения;
- 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.;
- 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;
- 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, , - 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 - 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 , - 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.