Титульный лист, задание на курсовую работу и оглавление
В соответствии с академическими стандартами, работа начинается с оформления титульного листа. На нем указываются полное наименование учебного заведения, кафедры, тема курсовой работы, а также данные автора и научного руководителя. Далее прилагается заполненный бланк задания на курсовую работу, в котором зафиксированы исходные данные и основные задачи. Завершает этот формальный блок автоматически сгенерированное оглавление, которое четко отражает структуру документа и позволяет быстро навигировать по всем разделам и подразделам с указанием страниц.
Введение
Дражная разработка россыпных месторождений в настоящее время приобретает все большую актуальность и широкое распространение. Это обусловлено ее высокой эффективностью и способностью обеспечивать максимальную полноту извлечения полезного ископаемого. Параллельно с развитием технологии совершенствуются и нормативно-технические требования к ее сопровождению, где ключевую роль играет маркшейдерское обеспечение.
Актуальность данной работы заключается в необходимости комплексного рассмотрения и систематизации маркшейдерских задач, напрямую влияющих на экономические и технические показатели, а также на безопасность ведения горных работ. От точности измерений, корректности расчетов и своевременного контроля зависит не только рентабельность проекта, но и предотвращение аварийных ситуаций.
Цель курсовой работы — разработать и описать комплекс маркшейдерских работ для обеспечения эффективной и безопасной дражной разработки россыпного месторождения.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- Изучить организационную структуру и функции маркшейдерской службы на горном предприятии.
- Проанализировать методы создания опорных и съемочных геодезических сетей на дражном полигоне.
- Рассмотреть технологии производства полевых съемок и камеральной обработки данных.
- Описать и сравнить методики подсчета объемов добытой горной массы.
- Определить роль маркшейдерского сопровождения на этапах горно-подготовительных и буровых работ.
- Систематизировать состав основной маркшейдерской документации.
- Предложить комплекс мер по обеспечению безопасности при проведении работ.
1. Проектирование организационной и геодезической основы маркшейдерских работ
Фундаментом для любых точных инженерных мероприятий на горном предприятии служит грамотно спроектированная организационная структура и надежная геодезическая основа. Этот раздел посвящен детальному рассмотрению этих двух ключевых компонентов.
1.1. Структура и задачи маркшейдерской службы
Маркшейдерская служба является самостоятельным производственно-техническим подразделением горного предприятия, подчиняющимся, как правило, главному инженеру. Ее штат зависит от объемов и сложности работ. Основные задачи службы включают создание и поддержание опорных сетей, выполнение всех видов съемок на полигоне, перенос проектов в натуру, учет движения запасов и объемов горных масс, а также контроль за соблюдением проектных параметров разработки и обеспечение безопасности.
1.2. Создание и развитие опорных сетей
Опорные маркшейдерские сети служат высотной и плановой основой для всех съемочных и разбивочных работ. Они создаются с высокой точностью и привязываются к государственной геодезической сети. В зависимости от площади района горных работ, для их создания могут применяться такие методы, как триангуляция, трилатерация или, наиболее часто, проложение полигонометрических ходов требуемого класса точности. Пункты сети закрепляются на местности постоянными знаками, защищенными от повреждений.
1.3. Построение съемочных сетей на дражном полигоне
Для непосредственного выполнения работ на дражном полигоне опорная сеть сгущается до необходимой плотности путем создания съемочных сетей. Требования к точности этих сетей несколько ниже, чем у опорных, но достаточны для решения прикладных задач. Развитие съемочных сетей осуществляется от пунктов опорной сети методами полигонометрии, прямых и обратных засечек. Именно от пунктов съемочного обоснования производятся все детальные съемки рельефа, отвалов и отработанных площадей.
2. Технология производства маркшейдерских съемок на дражном полигоне
Получение актуальной и достоверной информации о состоянии дражного полигона невозможно без регулярных полевых измерений. Технология и методика этих съемок определяют точность всех последующих расчетов и управленческих решений.
2.1. Съемка рельефа и ситуации
Перед началом работ выполняется детальная съемка исходной поверхности полигона для фиксации первоначального рельефа и ситуации (дороги, строения, гидрография). Наиболее распространенным методом является тахеометрическая съемка, позволяющая одновременно получать плановое и высотное положение точек. Эти данные ложатся в основу создания крупномасштабных топографических планов, которые служат базой для проектирования.
2.2. Съемка отвалов и складов
В процессе работы драги образуются отвалы вскрышных пород и эфельные отвалы. Для учета их объемов, контроля правильности размещения и наблюдения за устойчивостью производится их периодическая съемка. Согласно нормативным требованиям, съемка отвалов выполняется ежегодно, а также в обязательном порядке после полной отработки месторождения. Это позволяет контролировать заполнение емкости отвала и своевременно выявлять деформационные процессы.
2.3. Исполнительные съемки
Исполнительная съемка — это процесс фиксации фактического положения дел после выполнения определенного этапа работ. Маркшейдер фиксирует конечное положение бровок дражного разреза, отработанные площади и контуры. Сравнение данных исполнительной съемки с проектными данными позволяет оценить качество отработки, полноту выемки полезного ископаемого и соблюдение геометрических параметров разреза.
3. Методика определения и учета объемов добытой горной массы
Ключевой задачей маркшейдерского обеспечения является точное определение и учет объемов перемещенной и добытой горной массы. От этих данных напрямую зависит расчет экономических показателей работы предприятия и планирование дальнейшей деятельности.
3.1. Способ вертикальных разрезов
Классический и один из самых надежных методов определения объемов. Суть метода заключается в построении на планах системы параллельных или веерных вертикальных сечений (разрезов). На каждом разрезе совмещаются профили поверхности до начала работ и после их завершения. Площадь выемки или насыпи на каждом разрезе вычисляется графическим или аналитическим способом, а затем объем между двумя соседними разрезами рассчитывается по специальным формулам (например, по формуле трапеции или Симпсона). Суммирование объемов по всем блокам дает итоговый результат.
3.2. Расчет объемов по цифровым моделям местности
Современный подход, основанный на использовании специализированного программного обеспечения (например, AutoCAD Civil 3D, Surpac). По данным съемок строятся две цифровые модели поверхности: исходная и фактическая. Программа автоматически вычисляет объем тела, заключенного между этими двумя поверхностями. Этот метод отличается высокой скоростью и точностью, а также позволяет визуализировать результаты в 3D.
3.3. Маркшейдерский учет работы драги
Оперативный учет работы драги ведется ежемесячно и включает в себя определение целого ряда параметров:
- Границы отработанной площади за отчетный период.
- Фактическая глубина черпания и величина задирки плотика.
- Общий объем добытой и промытой горной массы.
- Полнота отработки проектных контуров россыпи.
Эти замеры позволяют контролировать технологический процесс в режиме реального времени. Важно отметить, что при открытой разработке россыпей допустимая погрешность ежемесячного определения объемов горной массы составляет до 6%.
4. Маркшейдерское сопровождение горно-подготовительных и буровых работ
Эффективность основной работы драги во многом зависит от качества выполнения подготовительных этапов. Маркшейдер принимает в них непосредственное участие, обеспечивая геометрическую точность всех операций.
4.1. Обеспечение вскрышных работ
Комплекс горно-подготовительных работ начинается с очистки поверхности от растительности и вскрыши торфов. Задача маркшейдера — вынести в натуру проектные границы этих работ, а в процессе выемки осуществлять контроль за высотными отметками слоев и соблюдением проектных уклонов, что особенно важно при послойной выемке торфов мощностью до 1.5 метров.
4.2. Сопровождение работ по оттайке мерзлоты
В условиях многолетней мерзлоты требуется искусственная оттайка грунтов. Для этого используются гидроиглы (пойнты), которые забиваются в грунт по определенной сетке. Маркшейдерское обслуживание этих работ заключается в разбивке проектной сетки расположения игл на местности и контроле за соблюдением проектных параметров в процессе оттайки, чтобы обеспечить ее равномерность.
4.3. Вынос в натуру и контроль буровых скважин
Маркшейдерское обслуживание буровых работ включает точный перенос в натуру проектного положения разведочных, контрольных или взрывных скважин. После бурения выполняется контрольная съемка для фиксации фактического положения устьев и, при необходимости, проверка глубин скважин и расстояний между ними.
5. Состав и ведение основной маркшейдерской документации
Вся маркшейдерская деятельность строго документируется. Ведение точной и своевременной документации является обязательным требованием и основой для планирования, контроля и отчетности.
Основу составляет проектная документация, которая может включать топографические планы масштаба 1:2000 с нанесенными геологическими данными, границами полигона, а также проектные профили разрезов. На базе этих документов ведется основная рабочая документация:
- Эксплуатационный план драги: Это главный графический документ, на котором отображаются опорные пункты, разведочные выработки, актуальный рельеф, границы отработанных участков, высотные отметки и вся текущая ситуация на полигоне. Он регулярно пополняется по результатам съемок.
- Учетная документация: Включает в себя полевые журналы измерений (тахеометрической съемки, нивелирования), ведомости вычисления координат и высот, и, что особенно важно, ведомости и акты подсчета объемов выполненных работ.
6. Применяемые приборы и инструменты для выполнения маркшейдерских работ
Точность и производительность маркшейдерских работ напрямую зависят от используемого инструментария. Современное обеспечение дражных разработок предполагает использование самого передового геодезического оборудования.
- Электронные тахеометры: Являются основным инструментом для съемочных и разбивочных работ. Они позволяют с высокой точностью измерять углы и расстояния, а встроенное программное обеспечение автоматизирует многие расчеты прямо в поле.
- Спутниковые GNSS-системы: Приемники GPS и ГЛОНАСС незаменимы для создания и сгущения опорных сетей, а также для выполнения съемок на открытых пространствах. Они значительно повышают производительность по сравнению с классическими методами.
- Вспомогательные инструменты: Для решения локальных задач применяются оптические и цифровые нивелиры (для высокоточного определения высот), лазерные дальномеры, а в последние годы все активнее используются беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для выполнения аэрофотосъемки и быстрого создания цифровых моделей местности больших площадей.
7. Обеспечение безопасности при проведении маркшейдерских работ
Маркшейдерские работы неразрывно связаны с обеспечением безопасных условий труда на всем предприятии. Это обусловлено тем, что маркшейдер не только отвечает за собственную безопасность, но и контролирует ключевые параметры, влияющие на общую устойчивость горных выработок.
7.1. Техника безопасности при полевых работах
Выполнение работ на дражном полигоне сопряжено с рисками, связанными с движением тяжелой техники, работой вблизи воды и на неровной местности. Маркшейдеры обязаны проходить инструктажи, использовать средства индивидуальной защиты (сигнальные жилеты, каски), а также строго соблюдать правила нахождения вблизи работающих механизмов и на бортах карьера.
7.2. Контроль устойчивости бортов разреза и отвалов
Одна из важнейших функций маркшейдерской службы — это инструментальные наблюдения за деформациями. Путем периодических высокоточных измерений положения реперов, заложенных на бортах разреза и отвалах, выявляются малейшие сдвижения. Эта информация позволяет прогнозировать развитие оползневых процессов и своевременно принимать меры для предотвращения аварий.
7.3. Создание безопасных условий работы драги
Точный маркшейдерский контроль обеспечивает безопасную эксплуатацию самой драги. Соблюдение проектной глубины черпания предотвращает посадку драги на мель или ее столкновение со скальным плотиком. Контроль границ отработки не позволяет драге выйти за пределы безопасной зоны, что помогает избежать аварийных ситуаций и обеспечивает создание всех условий для проведения безопасных работ.
Заключение
В ходе выполнения данной курсовой работы был рассмотрен полный комплекс маркшейдерского обеспечения дражной разработки россыпных месторождений. Было показано, что деятельность маркшейдерской службы носит сквозной характер и охватывает все этапы — от проектирования до контроля за безопасностью.
Основные выводы работы заключаются в следующем:
- Организационная и геодезическая основа является фундаментом, определяющим точность всех последующих работ.
- Современные технологии съемок и обработки данных (включая цифровое моделирование) позволяют существенно повысить производительность и достоверность результатов.
- Точный учет объемов является ключевой экономической задачей маркшейдерии, напрямую влияющей на рентабельность предприятия.
- Маркшейдерский контроль на этапах подготовительных работ и при наблюдении за устойчивостью бортов и отвалов играет решающую роль в обеспечении общей безопасности.
Таким образом, цель работы достигнута. Доказано, что комплексное и технологически грамотное маркшейдерское обеспечение является неразрывной частью эффективной и безопасной дражной разработки. Дальнейшее совершенствование методик может быть связано с более широким внедрением цифровизации, автоматизацией процессов обработки данных и использованием технологий лазерного сканирования и БПЛА для мониторинга в режиме, близком к реальному времени.
Список использованных источников и приложения
Завершающим разделом работы является список использованных источников. Он составляется в алфавитном порядке и оформляется в строгом соответствии с требованиями ГОСТ. В список включаются все нормативные документы, учебники, научные статьи и другие материалы, на которые были сделаны ссылки в тексте работы. В раздел «Приложения» при необходимости могут быть вынесены крупноформатные графические материалы (например, копия эксплуатационного плана), объемные таблицы с исходными данными и результатами расчетов, а также копии нормативных актов.