RU2569076C2 - Способ определения деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами - Google Patents
Способ определения деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2569076C2 RU2569076C2 RU2013133419/28A RU2013133419A RU2569076C2 RU 2569076 C2 RU2569076 C2 RU 2569076C2 RU 2013133419/28 A RU2013133419/28 A RU 2013133419/28A RU 2013133419 A RU2013133419 A RU 2013133419A RU 2569076 C2 RU2569076 C2 RU 2569076C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- earth
- benchmarks
- deformations
- absence
- horizontal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам определения деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами. Сущность: на изучаемой площади закладывают грунтовые реперы по наблюдательной линии, предварительно рассчитав ее длину. При этом часть наблюдательной линии располагают на еще не подработанном участке земной поверхности, а часть - на участке, где процесс сдвижения уже закончился. Измеряют наклоны и горизонтальные сдвижения реперов локальными методами. По результатам измерений строят графики наклонов и графики горизонтальных сдвижений реперов. Интегрированием графиков наклонов определяют оседания земной поверхности, а дифференцированием - кривизну мульды сдвижения. Дифференцированием графиков горизонтальных сдвижений определяют горизонтальные деформации земной коры. Технический результат: возможность определения деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых под плотно застроенными территориями, густыми лесными массивами и в гористой местности, а также при оценке устойчивости оползнеопасных участков в этих сложных условиях.
Известен способ наблюдений за деформациями земной поверхности, заключающийся в измерении расстояний между реперами рулеткой или дальномером и определении высотных отметок реперов с помощью нивелиров или теодолитов [Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород и земной поверхности при подземной разработке рудных месторождений. - М.: Недра, 1988].
Недостатком данного способа является необходимость обеспечения прямой видимости между реперами, для чего требуется прорубать просеки в лесу или производить сложные геодезические построения для определения координат наблюдаемых пунктов в плотно застроенных территориях косвенным путем.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является спутниковая (космическая) навигационная система [Практическое руководство по созданию, контролю и реконструкции геодезических плановых сетей на шахтной поверхности и наблюдений поверхности с использованием спутниковой аппаратуры. - СПб.: ВНИМИ, 1999].
Недостаток такой системы заложен в принцип работы такой системы, который базируется на методе "пространственной засечки", т.е., зная координаты спутников Земли и дальность удаления каждого из них от антенны приемника (псевдодальность), определяется местоположение приемоиндикатора. Для определения трехмерных координат точки стояния используют, как минимум, три спутника. Основным условием применения этой системы является прямая видимость между спутником и антенной приемника. Поэтому для определения координат наблюдаемых пунктов в плотно застроенных территориях, гористой и покрытой густым лесом местности спутниковая (космическая) навигационная система имеет ограниченное применение.
Целью изобретения является определение деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами. Указанная цель достигается тем, что в главном сечении по простиранию закладывают линию грунтовых реперов длиной L:
где Н - глубина горных работ,
δ0 - граничный угол по простиранию,
ψ3 - угол полных сдвижений по простиранию.
При этом часть наблюдательной линии реперов располагают на еще не подработанном участке земной поверхности, а часть - на участке, где процесс сдвижения уже закончился. С помощью отвесов или оптических центриров определяют наклоны реперов наблюдательной линии.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг. 1 с помощью отвесов или оптических центриров определяют наклоны реперов наблюдательной линии. По результатам измерений строят графики наклонов реперов в виде, представленном на Фиг. 2. Ожидаемое максимальное оседание ηmax определяют графическим интегрированием построенных графиков наклонов или по формуле
где in - величины наклонов земной поверхности в точках (реперах) 1, 2, 3, …, n;
ln - участки, на которых земная поверхность получила наклоны соответственно i1, i2, i3, …, in,, 1*10-3 (мм/м).
При равных расстояниях между реперами l формула (2) упрощается и принимает вид
Формулы (1 и 2) целесообразно использовать в тех случаях, когда наклоны i определяют не по средней кривой, полученной из нескольких серий наблюдений, а по наблюдениям каждой серии.
Кривизну мульды сдвижения определяют как первую производную от графика наклонов или по формуле:
Горизонтальные сдвижения и деформации вычисляются из выражений:
где iz, Kz, ξz, εz - соответственно наклон, кривизна, горизонтальное сдвижение и относительная горизонтальная деформация в точке с абсциссой X (начало координат в точке максимального оседания);
ηmax - максимальное оседание L - длина полумульды, определяемая графически;
ξ - отношение величины максимального горизонтального сдвижения к максимальному оседанию при полной подработке, горизонтальном залегании и закончившемся процессе сдвижения;
S(z), S′(z), S″(z), F(z), F′(z) - переменные коэффициенты (функциональные зависимости), отражающие характер распределения деформаций в мульде сдвижения. Численные значения этих коэффициентов берут из действующих нормативных документов, регламентирующих меры охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок.
На Фиг. 3 показаны величины горизонтальных сдвижений и деформаций устанавливаемые путем измерения смещений реперов в горизонтальной плоскости на различные даты наблюдений. С этой целью горизонтальную площадку, жестко связанную с репером, ориентируют по магнитному или географическому азимуту. Смещение точки на этой площадке представляет собой горизонтальное сдвижение репера. По измеренным данным строят график горизонтальных сдвижений реперов наблюдательной станции. Путем дифференцирования полученной кривой определяют величины горизонтальных деформаций. Совмещение графиков горизонтальных сдвижений и деформаций, полученных различными методами, позволяет оценить точность определения искомых величин и повышает их надежность.
Приведенную методику определения сдвижений и деформаций земной поверхности при подземной разработке месторождений полезных ископаемых можно использовать также при организации наблюдений за геомеханическим состоянием оползнеопасных склонов. Отличие состоит в том, что длина наблюдательной линии реперов определяется не размерами выработанного пространства, а размерами оползнеопасного склона, т.е. должна быть равна длине линии, полученной от пересечения склона вертикальной плоскостью, проведенной в направлении падения изучаемого участка склона.
Таким образом, способ позволяет определять деформации земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами, что позволяет избежать вырубки просек в лесных массивах, применения сложных геодезических работ в обход зданий и сооружений, расположенных между наблюдаемыми пунктами, и повысить безопасность работ в гористой местности.
Claims (2)
1. Способ определения деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами, включающий закладку грунтовых реперов на изучаемой площади и проведение наблюдений за развитием деформационных процессов, отличающийся тем, что в главном сечении по простиранию закладывают линию грунтовых реперов длиной
L = H(ctgδ 0 + ctgΨ 3 ),
где Н - глубина горных работ,
δ0 - граничный угол по простиранию,
Ψ3 - угол полных сдвижений по простиранию,
при этом часть наблюдательной линии реперов располагают на еще не подработанном участке земной поверхности, а часть - на участке, где процесс сдвижения уже закончился, производят измерения наклонов и горизонтальных сдвижений реперов локальными методами; путем интегрирования полученных графиков наклонов определяют оседания земной поверхности, а путем дифференцирования графиков наклонов определяют кривизну мульды сдвижения, путем дифференцирования графиков горизонтальных сдвижений - горизонтальные деформации земной поверхности.
L = H(ctgδ 0 + ctgΨ 3 ),
где Н - глубина горных работ,
δ0 - граничный угол по простиранию,
Ψ3 - угол полных сдвижений по простиранию,
при этом часть наблюдательной линии реперов располагают на еще не подработанном участке земной поверхности, а часть - на участке, где процесс сдвижения уже закончился, производят измерения наклонов и горизонтальных сдвижений реперов локальными методами; путем интегрирования полученных графиков наклонов определяют оседания земной поверхности, а путем дифференцирования графиков наклонов определяют кривизну мульды сдвижения, путем дифференцирования графиков горизонтальных сдвижений - горизонтальные деформации земной поверхности.
2. Способ определения деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами по п. 1, отличающийся тем, что при равных расстояниях l между реперами ожидаемое максимальное оседание ηmax определяют по формуле
η max = l n Σi n,
где in - величины наклонов земной поверхности в точках 1, 2, 3, …, n;
ln - участки, на которых земная поверхность получила наклоны соответственно i1, i2, i3, ..., in, 1*10-3(мм/м).
η max = l n Σi n,
где in - величины наклонов земной поверхности в точках 1, 2, 3, …, n;
ln - участки, на которых земная поверхность получила наклоны соответственно i1, i2, i3, ..., in, 1*10-3(мм/м).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013133419/28A RU2569076C2 (ru) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Способ определения деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013133419/28A RU2569076C2 (ru) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Способ определения деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013133419A RU2013133419A (ru) | 2015-01-27 |
RU2569076C2 true RU2569076C2 (ru) | 2015-11-20 |
Family
ID=53281048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013133419/28A RU2569076C2 (ru) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Способ определения деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2569076C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105677961A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-06-15 | 江西理工大学 | 一种边坡三维滑裂面模型构建方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117870608A (zh) * | 2024-01-22 | 2024-04-12 | 中煤地质集团有限公司 | 一种地层变形预警方法及其预警*** |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2235877C2 (ru) * | 2002-07-16 | 2004-09-10 | Трубецкой Климент Николаевич | Способ определения деформационных нарушений горного массива над выработанным пространством |
UA18507U (en) * | 2006-05-03 | 2006-11-15 | Ukrainian State Scient Res And | Method for determination of possible spatial displacements of earth surface of coal mines in time |
RU2472930C1 (ru) * | 2011-05-12 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ определения вертикальных сдвижений и деформаций |
-
2013
- 2013-07-18 RU RU2013133419/28A patent/RU2569076C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2235877C2 (ru) * | 2002-07-16 | 2004-09-10 | Трубецкой Климент Николаевич | Способ определения деформационных нарушений горного массива над выработанным пространством |
UA18507U (en) * | 2006-05-03 | 2006-11-15 | Ukrainian State Scient Res And | Method for determination of possible spatial displacements of earth surface of coal mines in time |
RU2472930C1 (ru) * | 2011-05-12 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Способ определения вертикальных сдвижений и деформаций |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
М.А.Иофис, Е.Н.Есина. Особенности расчета сдвижений и деформаций земной поверхности при скважинной гидродобыче полезных ископаемых / Вестник РУДН, 2012, N3, стр.18-22. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105677961A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-06-15 | 江西理工大学 | 一种边坡三维滑裂面模型构建方法 |
CN105677961B (zh) * | 2016-01-05 | 2018-08-24 | 江西理工大学 | 一种边坡三维滑裂面模型构建方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013133419A (ru) | 2015-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tapete et al. | Localising deformation along the elevation of linear structures: An experiment with space-borne InSAR and RTK GPS on the Roman Aqueducts in Rome, Italy | |
Suresh et al. | Subsidence monitoring techniques in coal mining: Indian scenario | |
Orwat et al. | The comparison of measured deformation indicators of mining area with theoretical values calculated using Knothe’s formulas | |
RU2569076C2 (ru) | Способ определения деформаций земной поверхности при отсутствии взаимной видимости между наблюдаемыми пунктами | |
Braun et al. | Geodetic monitoring methods of landslide-prone regions–application to Rabenov | |
Owczarz | A review of geodetic and remote sensing methods used for detecting surface displacements caused by mining | |
Sztubecki et al. | Vertical displacement monitoring using the modified leveling method | |
Sălăgean et al. | The use of laser scanning technology in land monitoring of mining areas | |
Maerz et al. | Using LIDAR in highway rock cuts | |
Dolgikh et al. | Research into harmful effect of underground mining operations on the state of buildings and structures located in the displacement area | |
Dai et al. | Application of UAV photogrammetry on ecological restoration of abandoned open-pit mines, Northern Anhui province, China | |
Metzger et al. | A Platform for Proactive Risk-Based Slope Asset Management-Phase I | |
Plopeanu et al. | SPECIAL GEODETIC MONITORING OF ROCKFILL DAMS-RÂUŞOR DAM CASE | |
Sestraş et al. | Engineering Survey for Excavated Volume Calculation in a Construction Site Using a Total Station | |
JP2013145225A (ja) | 土砂量測定方法 | |
Pozdysheva et al. | Methods of regional zoning of territories by zones with the risk of landslides | |
Muszynski et al. | Monitoring of structures adjacent to deep excavations | |
Rahimov | Application of the ground laser scanning results in monitoring of adjacent rock masses of deep careers | |
RU2712796C1 (ru) | Способ определения величины и направления деформации наружной составляющей бугров пучения вечной мерзлоты | |
Buzatu et al. | Surveying and mapping of open pit mines. | |
RU2738633C1 (ru) | Способ мониторинга развития пучений, вызванных строительством наклонных подземных выработок, пройденных с замораживанием грунтов | |
Korandová et al. | The application of terrestrial laser scanning for the management of mining in real time | |
Voina et al. | CONSIDERATIONS ON THE WAYS OF DETERMINING THE MOVEMENT OF THE EARTH'S SURFACE DUE TO THE PHENOMENON OF SUBSIDENCE. | |
Maerz et al. | Evaluation of Rock Fall Hazards Using Lidar Technology | |
Sedlák | Specific Solution of Deformation Vector in Land Subsidence for GIS Applications to Reclaiming the Abandoned Magnesite Mine in the East of Slovakia |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20141023 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170719 |