Angular measurement errors in underground mine surveying reference networks

Abstract

Маркшейдерські опорні мережі є головною геометричною основою всіх підземних зйомок і складаються з полігонометричних ходів, що прокладаються, як правило, капітальними та основними гірничими виробками. Під час прокладання полігонів по виробках вимірюють горизонтальні кути між кожними двома суміжними сторонами ходу, кути нахилу і довжини сторін ходу. Кожне вимірювання виконується з якоюсь похибкою, що в підсумку призводить до помилок визначення координат пунктів полігонів. Особливості підземних полігонометричних ходів зумовлені їхньою вимушеною конфігурацією, яку визначають гірничі виробки, наявністю вимушено коротких сторін і обмеженим числом вихідних пунктів, сприяють швидкому накопиченню помилок у ходах у міру віддалення від вихідних пунктів. Точність вимірювань у полігонометричних ходах, що прокладаються під час побудови підземних опорних мереж, характеризується загальними нормативними показниками: середня квадратична похибка вимірювання горизонтальних кутів – 20", вертикальних кутів – 30". Згідно з вимогами чинних нормативних інструкцій вимірювання кутів у підземних полігонометричних ходах має проводитися теодолітами типу Т15 або теодолітами з точністю відлікового пристосування не менше 15". Остання вимога стосується теодолітів типу Т30. У полігонометричних ходах, що прокладаються виробками з кутом нахилу менше 30°, кути вимірюють одним повторенням або прийомом. Вимірювання кутів у виробках із кутом нахилу понад 30° рекомендується виконувати способом прийомів (не менше ніж два), дотримуючись такого правила: перед кожним прийомом встановлюють вертикальну вісь обертання теодоліта у прямовисне положення і повторно центрують прилад. Якщо виходити тільки з інструментальної складової загальної похибки вимірювання кута для забезпечення середньої квадратичної похибки вимірювання горизонтального кута ±20" теодолітом типу Т15 необхідно виконати вимірювання кута одним повним прийомом, а теодолітом Т30 – трьома прийомами. Інструментальна похибка вимірювання кута зумовлена помилками візування, відлічування, ексцентриситету лімба й алідади, рену, неправильної геометрії горизонтального кола, невертикальністю осі обертання теодоліта. Виконані в роботі дослідження похибок вимірювання горизонтальних кутів у підземних маркшейдерських полігонометричних ходах дозволили зробити такі висновки: – рекомендації діючої інструкції з використання теодолітів з точністю відліковування 15" не забезпечує необхідну точність вимірювань горизонтального кута; – у разі використання теодолітів типу Т15 для вимірювання кута зі сторонами до 20 м варто застосовувати винятково автоматичне центрування теодоліта і сигналів. У науковій роботі наводяться графіки для визначення способів центрування та кількості прийомів вимірювання горизонтальних кутів у підземних маркшейдерських полігонометричних ходах.