На угольных карьерах геолого-маркшейдерская служба также призвана изучать угольное месторождение. Основными задачами этого изучения являются: 1) детальное выяснение геологического строения месторождения; 2) систематическое изучение структуры угольного пласта, выяснение петрографических и технологических свойств угля для учета качества и планирования угледобычи; 3) установление литологического состава вмещающих пород и их физико-механических свойств с целью оценки устойчивости бортов карьера; 4) проведение эксплуатационной разведки месторождения путем бурения скважин, проведения выработок для опробования и др.; 5) контроль за полнотой выемки угля; учет добычи и потерь; 6) детальное изучение гидрогеологических условий для организации водоотлива и работ по предварительному осушению месторождения и карьера.
В связи с этим геологи выполняют систематические наблюдения в бортах карьера и в подземных дренажных выработках, сопровождая эти наблюдения описанием пород и угольных пластов; они делают зарисовки бортов и забоев уступов карьера, замеряют мощность пласта и элементы залегания, отбирают образцы и пробы угля. После обработки материалы наблюдений наносят на маркшейдерские погоризонтные (поуступные) планы и составляют вертикальные геологические разрезы по месторождению. Геологическая документация карьеров осуществляется на основе маркшейдерских съемок и нивелировок.
Все геологические наблюдения, проводимые в карьерах, заносят в черновые записные книжки, а места наблюдений привязывают к пунктам маркшейдерской опорной сети карьера.
Зарисовки бортов и забоев уступов карьера производят визуально или используют фотоаппараты. Масштаб зарисовок обычно принимают 1:100 или 1:200, реже 1:50 и 1:500. Документация уступов может быть сплошной и прерывистой (в случае простого строения месторождения). Элементы залегания и мощность пласта замеряют горным компасом и рулеткой.
Использование фотоаппаратов дает возможность получить объективную фотогеологическую документацию бортов карьеров. Так, на рис. 5.12 и 5.13 видны складчатые формы залегания пород в бортах карьера (масштаб 1:20).
Сущность наземной фототеодолитной съемки состоит в том, что уступы карьера многократно фотографируются с концов базиса (или с нескольких базисов) при помощи особого прибора — фототеодолита, который имеет фотокамеру, теодолитную насадку со зрительной трубой и горизонтальный лимб.
Фототеодолит устанавливают на штативе в точке базиса S1 и ориентируют фотопластинку вдоль базиса, т.е. по линии S1—S2 (рис. 5.14, а). При этом оптическую ось фотокамеры направляют перпендикулярно базису. Установив фототеодолит в точке S1, фотографируют уступы карьеров на пластинку, а после фотографической обработки получают негатив и с него — фотоснимок бортов карьера (левый снимок).
Далее устанавливают фототеодолит в точке S2 базиса, ориентируют фотопластинку по линии S2—S1 и фотографируют уступы карьера с другой точки. После соответствующей обработки получают правый снимок.
Из рис. 5.14, а видно, что пространство карьера KPM будет заснято дважды: с точки S1 и с точки S2, т.е. получится перекрытие снимков. Такие снимки называют стереопарой. Если эту стереопару снимков поместить в стереокомпаратор, то можно получить объемную модель (стереомодель) карьера.
По этой стереомодели, замеряя на приборе параллаксы, можно вычислить координаты точек 1—5, находящихся в зоне перекрытия снимков (см. рис. 5.14). Зная координаты точек базиса (точек фотографирования) и имея стереопару снимков карьера, можно при помощи стереоавтографа определить координаты отдельных точек уступов карьера и механически нанести их на маркшейдерский план или на вертикальную проекцию карьера.
Исследования показали реальную возможность составления маркшейдерских планов карьеров на основе наземной стереофотограмметрической съемки, а также возможность использования стереопар фотоснимков для геологической документации карьера.
В последние годы ведутся исследования по применению аэрофотосъемки для составления планов карьеров. Современная летно-съемочная аппаратура позволяет получать с самолета аэроснимки крупного масштаба: 1:2000, 1:1000 и 1:500. Воздушное фотографирование карьера ведут с малых высот (300 м) специальными аэрофотокамерами. В зависимости от глубины карьера получают стереопары аэроснимков с определенным перекрытием — поперечным и продольным. Стереопары снимков обрабатывают на специальных фотограмметрических приборах, например на стереометрографе. В итоге получают маркшейдерские поуступные планы и на основе геологического дешифрирования аэроснимков производят геологическую документацию карьера.
- Методика геологической документации скважин и подземных горных выработок
- Первичная и сводная геологическая документация
- Эксплуатационная разведка месторождений
- Доразведка месторождений
- Геологоразведочные работы на действующем горном предприятии
- Геологическая служба горно-добывающих предприятий
- Экспертная оценка геологических материалов
- Методы оценки достоверности геологической информации
- Сведения из теории погрешностей измерений
- Функции и содержание предпроектных геологоразведочных работ