Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Геологическая характеристика месторождения "Айяак" 11
1.1. Общие сведения о районе месторождений . 11
1.2. Стратифицированные отложения 12
1.3. Структура месторождения 16
1.4. Особенности размещения морфологии и минералогии рудных тел 18
1.5. Гидрогеологическая и инженерно-геологическая характеристика месторождения 19
1.6. Сырьевая база и перспективы ее развития . 21
1.7. Проектные и горнотехнологические данные разработки месторождения "Айяак" 26
1.8. Вскрытие и разработка карьера 32
Глава 2. Особенности маркшейдерских съемок на от крытых разработках 48
2.1. Общие сведения 48
2.2. Особенности и способы создания съемочного обоснования на карьерах 49
2.3. Съемочные работы на карьерах 54
2.4. Точность измерения горизонтального угла способами приемов и повторений 59
2.5. Оценка точности положения пункта относительно исходного в аналитических сетях 64
2.6. Средняя квадратическая погрешность ориентирования в аналитических сетях I и 2 разря-дов 70
2.7. Средние КЕадратические погрешности положения пунктов относительно исходных в полигонометрических ходах I и 2 разрядов 72
Выводы 80
Глава 3. Состояние и перспективы развития опорной сети месторождения "Айнак" 82
3.1. Построение плано-высотяой маркшейдерско- геодезической опорной сети (применительнок месторождению "Айнак") 83
3.2. Принцип построения маркшейдерско-геодези-ческих сетей 85
3.3. Составление предварительного проекта и выбор наиболее рациональной схемы опорной маркшейдерско-геодезической сети путем сопоставления рассматриваемых вариантов 88
3.3.1. Определение относительной средней квадратической погрешности (СКП) длины стороны в наиболее слабом месте(аналитические сети I и 2 разрядов) 90
3.3.2. Предварительный расчет точности полигояометрии I и 2 разрядов 96
3.4.3. Предварительный расчет точности комбини рованного метода 100
3.4. Трудовые затраты 104
3.5. Окончательное составление проекта маркшейдерско-ге одезическ ой сети 105
3.6. Выбор и расчет высот геодезических знаков и центров для построения опорной маркшей дерско-геодезической сети на месторождении "Айнак" 106
3.6.1. Определение высот зяакоЕ, выбор центров маркшейдерско-геодезической сети 106
3.7. Расчет высот геодезических знаков 110
3.8. Приборы и методика, применящиеся для измерений расстояний и углов в опорной и съемочной сетях 112
3.9. Требования, предъявляемые к сетям местного значения на карьере "Айнак" 116
Глава 4. Фототопография 118
4.1. Фотограмметрические работы 118
4.2. Сущность фотограмметрического метода съемки 119
4.3. Сущность наземной стереофотограмметрической съемки 120
4.4. Некоторые особенности организации поле фотограмметрических работ на карьерах 126
4.5. Способы камеральной обработки материалов съемки 129
4.6. Основные факторы, влиякщие на точность наземной стереофотосъемки 131
4.7. Пути, возможного применения НФС в условиях больших карьеров ДРА на примере месторождения "Айнак" 136
4.8. Подготовка и оборудование помещения для фотолабораторной обработки материалов наземной фотограмметрической съемки 138
4.9. Решение некоторых специальных маркшей дерских задач по наземным стереофотосъемкам 140
4.10. Определение объемов вынутой горной массы 141
4.11. Выбор шага горизонтальной сети при подсчете объемов горной массы на основе теории информации 150
Глава 5. Маркшейдерское обеспечение производства до бычных работ 156
5.1. Маркшейдерское обеспечение производства взрывных работ 156
5.2. Маркшейдерский учет объемов вскрыши и добычи 163
5.3. Установление корреляции между мощностью залежей и содержанием полезного компонента 167
5.4. Съемка складов полезного ископаемого . 169
5.5. Съемка породных отвалов 172
5.6. Маркшейдерские наблюдения за устойчивостью бортов и откосов Айнакского карьера 176
5.7. Расчет параметров устойчивых бортов и уступов карьера 186
5.7.1. Требования к исходным данным для расчета 186
5.7.2. Определение параметров устойчивых бортов и откосов уступов карьера 191
Выводы . 196
Заключение . 198
Литература 200
Приложение 208
- Стратифицированные отложения
- Точность измерения горизонтального угла способами приемов и повторений
- Составление предварительного проекта и выбор наиболее рациональной схемы опорной маркшейдерско-геодезической сети путем сопоставления рассматриваемых вариантов
- Сущность фотограмметрического метода съемки
Введение к работе
С победой апрельской революции в Афганистане в 1978 г. и образованием Демократической республики Афганистан (ДРА) встали грандиозные задачи по индустриализации страны. Основой дальнейшего развития промышленности в рамках государственного сектора является ускоренное создание национальных горнодобывающих предприятий, разрабатывающих месторождения полезных ископаемых наиболее прогрессивным открытым способом.
В связи с интенсивным ростом числа крупных карьеров в ДРА перед маркшейдерской службой стоят важные задачи организации и всестороннего развития методов маркшейдерского обеспечения технологии открытых горных работ. Поэтому научная задача по разработке рациональных методов маркшейдерских съемок на карьерах ДРА, является актуальной.
Изучение геологического строения минеральных ресурсов Афганистана началось с 1958 г. после заключения межправительственного соглашения между Советским Союзом и Афганистаном.
Под руководством советских специалистов страна приступила к систематической разведке и изучению полезных ископаемых, в результате чего открыт ряд нефтегазоносных, рудных и других месторождений, достигнуты значительные успехи в изучении геологического строения и минеральных ресурсов страны. Афганистан в настоящее время стал одной из наиболее изученных стран южной Азии и среднего Востока.
Недра Афганистана богаты различными полезными ископаемыми наиболее ценные из них для развития страны медь и железо в крупнейших месторождениях Азии.
С 1963 г. проводятся геологоразведочные работы на изыскание твердых полезных ископаемых в северной и юго-восточной час-
7.
ти центрального Афганистана. Эти исследования характеризуются большим объемом поисково-съемочных маркшейдерских работ, охвативших всю территорию страны. Однако, объем добычи полезных ископаемых на разрабатываемых месторождениях недостаточен для промышленности из-за низкой технологии ведения горных работ и транспортных затруднений.
Эти затруднения можно преодолеть благодаря внедрению современном технологии разработки, что в свою очередь,предполагает получение и своевременный анализ геолого-маркшейдерской информации .
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
разработать эффективные методы маркшейдерского обеспечения открытых горных работ в условиях ДТВ (на примере перспективного меднорудного месторождения Лйнак);
разработать и научно обосновать более рациональный метод . построения маркшейдерских сетей для планово-высотного обоснования на карьерах нагорного типа Афганистана;
разработать метод применения наземной стереофотограмметри-ческой съемки (НСС) для маркшейдерских съемочных работ на карьерах в условиях ДТА (равноотклоненный случай);
выявить наличие корреляционной зависимости между мощностью залеви и содержанием в ней полезного компонента и установить эмпирическое выражение этой связи, что позволит оперативно прогнозировать средние содержания полезного ископаемого в отрабатываемых блоках;
разработать методику расчета параметров устойчивости бортов и откосов уступов карьера с учетом особенностей структурного строения Айнакского месторождения;
8.
Цель работы заключается в определении взаимосвязей параметров различных методов создания опорных маркшейдерских сетей с физико-географическими особенностями и формой карьерных полей, позволяющих обеспечить технологический процесс рациональной добычи полезных ископаемых открытым способом.
Идея работы заключается в использовании разработанных в СССР наиболее эффективных методов производства маркшейдерских работ на карьерах ДРА с учетом особенностей залегания месторождений, позволяющих обеспечить технологический процесс рациональной добычи полезных ископаемых открытым способом. .
Основные научные положения заключаются в следующем:
впервые определены и научно обоснованы критерии оценки эффективности способов построения маркшейдерских сетей при развитии планово-высотного обоснования, на основе которых разработаны положения по созданию опорных и съемочных сетей на карьерах, расположенных в горной местности (на примере разработки меднорудного месторождения "Айнак");
впервые предложено более широкое использование равнооткло-ненного случая наземной стереофотограшетрической съемки для . маркшейдерских съемочных работ на карьерах нагорного типа,разработана и доведена до практического применения методика определения объемов взорванной горной массы по фотоснимкам;
установлена зависимость между содержанием полезного компонента и мощностью залежи, которая позволяет прогнозировать содержание полезного компонента по результатам замеров ее мощности .
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
- данными сравнительного технико-экономического анализа
9.
вариантов построения маркшейдерско-геодезических сетей, в результате которых комбинированный метод построения, состоящий из триангуляции и полигонометрии первого х)азряда, обеспечивает точность построения опорной сети определяемую требованиями технической инструкции при минимальных затратах;
- совпадением с погрешностью до 2,5 % результатов экспериментальных фотограмметрических определений объемов взорванной горной массы с данными подсчетов на основе тахеометрической съемки.
Научное значение работы заключается в установлении критериев оценки эффективности способов построения маркшейдерских опорных сетей и зависимости мевду содержанием полезного компонента и мощностью залежи.
Практическое значение работы заключается в разработке научно обоснованной методики маркшейдерского обеспечения открытых горных работ на Айнакском меднорудном месторождении и выборе методов создания опорных и съемочных сетей, позволяющих повысить эффективность и снизить трудоемкость маркшейдерских работ на карьерах нагорного типа.
Реализация выводов и рекомендацій работ. Разработанная методика маркшейдерских работ при открытой разработке месторождений ДРА одобрена департаментом добычи твердых полезных ископаемых министерства горных дел и промышленности ДРА и рекомендована к внедреншо при разработке открытым способом крупнейшего в стране Айнакского меднорудного месторождения.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации докладывались и были одобрены кафедрой геодезии и маркшейдерского дела Кабульского политехнического института, на заседании технического совета департамен-
10.
та добычи твердых полезных ископаемых министерства горных дел и промышленности ДРА и на научных семинарах кафедры маркшейдерского дела и геодезии Московского горного института (IS8I-1984 гг.).
Работа выполнялась по проблеме освоения недр ДРА.
Автор выракает искреннюю благодарность научному руководителю, заведующему кафедрой маркшейдерского дела и геодезии проф.» Д.т.н. Б.А.Букринскому, а такке доцентам кафедры Г.В. Орлову, П.Н.Бруевичу, А.Н.Ильичеву и Н.А.Сопкову за оказанную консультацию при подготовке 3-й и 4-й глав диссертации.
II.
Стратифицированные отложения
Геологическое строение месторождения отличается значительным разнообразием. Складчатое основание сложено мета-морфизованными осадочяо-вулканогеняыми породами самых верхов протерозоя, относящимися к свите Вилаяти и перекрываю щимися вендско-кембрийскими отложениями продуктивной свитн Лойхвар и серии Гульхамид.
Суммарная мощность продуктивной свиты Лойхвар на Центральном участке достигает 880 м, на западном 350-400 м.Молассовые отложения неогенового возраста перекрывают почти всю территорию месторождения мощным чехлом (до 400м). Местами в основании толщи распространены брекчии мощностью до 50 м.
Четвертичные отложения представлены верхяечетвертичным про-люво-аллювием мощностью 5-13 м и современными пролювиальными галечниками мощностью 1-3 м.СВИТА ШЛАНГИ (PR г кб ) на месторождении сложена амфиболитами и амфиболитовыми сланцами зелено-серой и зеленой окраски. Основание свиты здесь не вскрывается.СВИТА ЛОЙХВАР ( \/ til ) является продуктивной и изучена с достаточной детальностью по естественным выходам и кернам скважин.Породы свиты залегают согласно или с местным небольшим размывом на свите Вилаяти и перекрываются вулканогенным комплексом Гульхамид.По литологическому составу свита расчленена на 3 подсви-ты (7 пачек), первая и третья из которых делятся еще на ряд слоев.
Нижняя подсвитаНижняя подсвита подразделяется на 3 пачки (1,2,3): пачка І в свою очередь, по литологическому составу делится на 4 слоя. В ее строении принимают участие, выделяемые в слои конгломераты и конгломерато-брекчии различные метаморфизованные сланцы (углисто-кварц-серицитовые, кварц карбонат-актинолит-хлорит-биотовые) переслаивающиеся с серыми доломитовыми мраморами и редкими линзами брекчий. Общая мощность пачки до 85 м.
Пачка 2. Сложена однородными светлосерыми доломитовыми мраморами мощностью от 5-Ю м до 30 м.
Пачка 3 состоит преимущественно из серых углистых мраморов с линзовидными прослоями углистых микрокварцитов. J Внутри пачки выделяется 7 слоев. В слое 3 локализуется основная часть рудного тела № 3 и несколько небольших g рудных линз. В слое 3 локализуются рудные тела № 2 и .№ 3 и отдельные небольшие линзы. Общая мощность нижней подсви ты до 295 м. Подсвита делится на 3 пачки (4,5 и 6) слои,внутри которых не выделяются. Пачка 4 сложена в основном углистыми карбояатбиотит кварцевыми сланцами, песчаниками, гравелитами, брекчиями, доломитовыми мраморами. В пределах пачки 4 располагаются: рудное тело № I, низы глаиной залежи, частично рудное тело № 2 и несколько второстепенных линз. Мощность пачки до 90 м.
Пачка 5 является главной литолого-стратиграфической единицей, вмещающей около 80% общих запасов меди Айяакского месторождения.
В строении пачки принимают участие доломитовые песчаники, гравелиты, брвкчии, метаморфизоваяяые сланцы, доломитовые мраморы, кварциты, связанные между собой взаимопереходами как по простиранию, так и по мощности.
На центральном участке эта пачка является вмещающей для главной рудной залежи, а на западном - для основной рудной залежи. Мощность пачки достигает 180 м.
Пачка 6 представлена различными метаморфизованными сланцами, реже песчаниками с прослоями доломитовых мраморов и углистых кварцитов. Пачка 6 ЯЕЛЯЄТСЯ яадрудяой, мощность ее составляет 8-II0 м.Верхняя подсвита представлена одной - 7-й пачкой,состоящей преимущественно из доломитовых мраморов. Мощность 80-120 м.Суммарная мощность свиты Лойхвар на Центральном участке достигает 880 м, на западном 350-400 м.Вулканогенный комплекс Гульхамид (Вулканиты этого комплекса повсюду налегают на горизонт светлосерых доломитовых мраморов пачки 7. Сложена СЕИТЭ внизу метаморфизованными туфами, туфопесчаниками, туфобрекчия-ми, превращенным в метасланцы (метаморфические сланцы). В средней и верхней части разреза преобладают лавы базальтового, андезито-базальтового и аядезито-дацитового состава.
Мощность комплекса превышает 400 м.Неогеновые отложения на площади рудного поля развиты широко, выполняя межгоряые впадины - Айнакскую на востоке и Логарскую на западе. Они с резким угловым несогласием перекрывают более древние отложения и представлены терригея-яыми осадками, преимущественно аллювиально-пролювиальяого типа. В основании этих отложений часто присутствуют горизонт базальяых брекчий мощностью от I до 40 м., заполняю щий пониженные участки древнего погребенного рельефа. В составе горизонта преобладают неконтактовые глыбовощебнис-той размерности обломки подстилающих пород, сцементированные глинисто-карбонатным материалом.
В более высоких горизонтах преобладают пески, в нижней части разреза красяоцветяые, затем сероцветные, часто глинистые, алевритистые с прослоями и линзами глыб, валунов, гальки (до 10-15 м) и мергелей (до 3 м).
Пески разяозеряистые мелко- и средяезернистые субграу-ваккового состава. На отдельных участках разреза пески сцементированы карбонатным материалом и превращены в рыхлые, изредка очень крепкие песчаники.
Молосовые отложения неогенового возраста покрывают почти всю территорию месорождения мощностью 400 м.На месторождение интрузивные образования распространены незначительно, основная их часть закрыта мощным неогеновым чехлом. В центральной части месторождения из интрузивных образований выделяются роговообмаяковые габбро и габбро-диориты познепротерозойского возраста ( У Г ГІ ).
Геологические образования, участвующие в строении месторождения относятся к трем структурным ярусам:нижний - Еерхнепротерозойские амфиболиты кристаллические сланцы, гнейсы свиты Вилояти;средний - (РКз) представлен толщами метавулкаяи-тов и метаморфических сланцев;верхний - ( /у ) представленный молссовыми отло
Точность измерения горизонтального угла способами приемов и повторений
Способ приемов. При измерении угла В способомприемов, когда угол в измеряется П. приемами, определяется по формуле:где CL - отсчет по горизонтальному кругу теодолитапри последнем наведении на правую точку; Q - то же самое, но при наведении на левую точку; Л - число полных окружностей, которое прошел нулевой штрих лимба. Известно, что при измерении угла /7 повторениями берется два отсчета:
Средняя квадратическая погрешность ( /77 ) измерения угла J3 , обусловленную погрешностью визирования ГПу t можно определить по формуле: (учитывать, при /7 повторениях делается /7 визирований).
Общая погрешность измерения горизонтального угла определяется по формуле:При наведении трубы на марку или сигнал, ее визирная ось не будет совпадать с измеряемым направлением, а составит какой-то малый угол, называемый погрешностью визирования С tTlv ). Величина погрешности визирования зависит от ряда факторов: чувствительности глаза, оптических свойств трубы и конструкции сетки нитей и внешних условий (прозрачности атмосферы и яркости освещения сигнала).
В.Г.Конусов в работе / 43 / предлагает в качестве критериев точности плановых опорных геодезических сетей и рабочего обоснования рассматривать абсолютные, относительные и взаимные ошибки положений пунктов и ошибок ориентирования линий.
Эти предложения мы используем применительно к сетям сгущения на карьерах ДРА, обратив особое внимание на определение ошибок взаимного положения пунктов, не связанных между собой непосредственными геодезическими измерениями при их определении (пункты, принадлежащие разным полигояо-метрическим ходам или аналитическим системам, пункты, определенные засечками или другими способами).
Основными критериями точности в сетях сгущения, предназначенных для обоснования, топографических съемок, в пределах обособленного съемочного участка (карьера) примем среднюю квадратическую ошибку взаимного положения пунктов Пд и среднюю квадратическую ошибку ориентирования сторон /77 . в самом слабом месте геодезического построе-ния (хода, цепочки треугольников и др).
Будем различать следующие ошибки взаимного положения и ориентирования:ния стороны одной геодезической системы относительно пункта и стороны другой системы, не связанной с первой измеренными элементами (сторонами или углами); - средняя квадратическая ошибка взаимного положения двух соседних пунктов в одной системе построения. Определим значения принятых критериев в сетях сгущения, рассматривая геодезические построения, предусмотренные технической инструкцией по производству маркшейдерских работ. / Г4 / . Некоторые требования этой инструкции к сетям местного .значения приведены в таблицах 2.2 и 2.3.
В соответствии с / 73 / аналитические сети I и 2 разрядов создают в виде сплошной сети, цепочек треугольников и вставок систем или отдельных пунктов.Для определения средней квадратической погрешности положения пункта относительно исходного будем рассматривать сле-дущие схемы построения:а) цепочка треугольников между двумя исходными пункта ми; б) сплошная сеть треугольников; в) вставка в треугольник; г) прямая засечка. Для вычисления средней квадратической погрешности положения пункта относительно исходного в цепочке равносторонних треугольников между двумя исходными сторонами при уравновешивании по углам за условия фигур, базисов и азимутов воспользуемся формулами т(/й краю ряда; относительная ошибка исходного базиса; /77 - средняя квадратическая погрешность дирекциояного угла исходной стороны; П - число промежуточных сторон в диагонали ряда L , знак (+) в формуле (2.7) берется, когда /7 -число четное, и (-), когда П - нечетное; ГПк - средняя квадратическая погрешность длины диагонали (предельный сдвиг): /77д - средняя квадратическая погрешность длины диагонали (поперечный сдвиг); /7 - средняя квадратическая погрешность положения пункта относительно исходного. Выполним необходимые вычисления по формулам (2.7) и (2.8), используя данные табл. 2.2 и 2.3, результаты вычислений приведены в табл.2.4. 66. Соединю квадратическую погрешность положения пункта в середине цепочки, уравненной за все условия, будем пола М. гать в 2 раза меньше, чем в конце диагонали, а именно /f Вставки цепочек треугольников между двумя исходными пунктами встречаются довольно часто при построении сетей сгущения на карьерах. Для вычисления средней квацратической погрешности положения пункта относительно исходного в середине цепочки треугольников без учета ошибок исходных данных воспользуемся формулами А.Т.Черкозьяяова / 33 /. Вычислим среднюю квадратическую погрешность положения пункта относительно исходного в сплошных аналитических сетях I и 2 разрядов выполним по формулам К.Л.Проворова /45/ : В первом случае примем /7 =3, а во втором /7=3 и /V s 6. Значения и , /77 возьмем из таблицы (2.4) Результаты вычислений приведены в табл. 2.6. Среднюю квадратическую погрешность положения пункта, определенного вставкой в треугольник и прямой засечкой, подсчитываем по формуле /66 /
Составление предварительного проекта и выбор наиболее рациональной схемы опорной маркшейдерско-геодезической сети путем сопоставления рассматриваемых вариантов
Сравнивают по точности и технико-экономическим показателям различные варианты проекта и выбирают наиболее оптимальный вариант.2. Окончательно оформляют проект планово высотной маркшейдерско-геодезической сети. їїа карте сети (каждого класса) наносят своим цветом, подписывают соответственно названия и номера пунктов, высоты знаков и т.д.
Схемы планового и высотного обоснования оформляют отдельно на различных картах.
При составлении проекта связь с ранее проложенными геодезическими сетями осуществляется совмещением пунктов новой сети с пунктами старшего класса, ранее проложенной сети.
При разработке проекта геодезической сети 2,3,4 классов вначале составляют графический проект только сети 2 класса. Привязку пунктов сети 2 класса производят, как правило, к сторонам сети I класса. В отдельных случаях с целью снижения высот знаков разрешается производить привязку к пунктам I класса.
Ниже рассмотрим три варианта построения маркгаейдерско-геодезической сети 1,2 разрядов.Выбор наиболее оптимального варианта создания сетей сгущения на месторождении "Айяак", как и на всех открытых предприятиях, осуществляется путем сравнения основных технико-экономических показателей триангуляции и полигонометрии. Предпочтение отдается тому методу, который обеспечивает построение геодезических сетей с необходимой точностью при минимальных экономических затратах.
Для предрасчета и выбора оптимального варианта сравниваются следующие варианты создания опорной сети сгущения:1 - триангуляция I и 2 разряда;2 - полигонометрия 1,2 разряда;3 - комбинированный вариант триангуляции I разряда и полигонометрии 2 разряда.За исходные принимались пункты 242,247 3 класса и пункты 243,244, 245 и 246 4 класса. Эти пункты находятся в районе месторождения, координаты исходных пунктов принимаются условно.Вышеуказанные варианты сравнивают на основе технико-экономических показателей и точности. Точностные характеристики элементов запроектированных сетей выражаются средними квад-ратическими погрешностями дирекционных углов сторон, их длин и положения пунктов.
Для триангуляции I и П разрядов за исходные пункты предлагается использовать пункты 242,244 (3 кл.) и 243, 245(4кл), а для полигонометрии П разряда за исходные предлагается использовать пункты 242,244 (3 кл); 243, 245 (4 кл.)Технико-экономический предрасчет производится в соответствии с требованиями инструкции / /Ч / и нормативных документов / 29 /.В качестве исходных данных принимается средняя квадра-тическая погрешность элементов сети триангуляции 17 класса.Сторона 14-15 является наиболее слабой относительно исходной 244-245 (рис.3.1).
В нашем случае треугольники I, 2, 3, 4, 5 опираются на исходные стороны 245-244 и 244-243. Тогда СКП дирекциояного угла слабой стороны, полученного от двух исходных сторон, равняется:где /77 - средняя квадратическая ошибка измерения уг см
Как следует из полученных результатов сгущения сети пункты триангуляции 4-го класса не обеспечивают необходимой точности съемки горных работ из-за наличия существенных погрешностей в исходных данных.
Поставленная задача может быть решена только при наличии высокоточной геодезической сети. В связи с этим рекомендуется перенаблюдеяие существующей сети по программе, предусмотренной для триангулящга S класса. В этом случае положение пунктов сети сгущения определяется с точностью +0,06 и 0,13 м.
Как показал расчет, положение пунктов сети сгущения определяется с точностью + 6 см, а съемочного обоснования с точностью + 13 см, что позволяет обеспечить решение широкого профиля маркшейдерских задач./77 - средняя квадратическая погрешность дирекцион-ного угла стороны сети триангуляции ІУ класса принимаемого за исходный;
Сущность фотограмметрического метода съемки
Аэрофототопография изучает методы создания карты местности по снимкам, полученным с самолета и других летательных аппаратов.
Комплекс процессов, позволяющих составить карту мест .яости по аэроснимкам, называется аэрофототопографической съемкой.
Аэрофототопографическая съемка широко применяется в народном хозяйстве и в целях обороны страны. Аэрофтотопогра-фическая съемка является одной из основных видов топографической съемки, так как в отличие от мензульной съемки и наземной фототопографической съемки наиболее полно отвечает современным требованиям, предъявляемым к картографированию больших территорий. Аэрофототопографическая съемка позволяет создать подробную и точную карту в короткий срок при минимальных затратах сил и средств.
В результате аэрофотосъемки получают обычно наклонные снимки. По сравнению с планом наклонный снимок имеет искажения, вызванные углом его наклона и рельефом местности. Для составления фотоплана каждый наклонный снимок трансформируют, т.е. приводят к горизонтальному снимку заданного масштаба.
Однако, необходимо отметить, что Афганистан - горная страна и все карьеры, находящиеся на территории ДРА, нагорного типа. Автор считает, что аэрофототопографический метод в таких условиях не будет достаточно эффективен.
Анализ работ по маркшейдерскому обеспечению открытых горных разработок последних десяти лет свидетельствует о том, что одним из главных направлений технического прогресса является переход к стереофотограмметрическим методам съемки, в частности, к наземной стереофотограмметрической съемке, которая обеспечивает существенное ( в 2-4 раза)по-вышение производительности труда, полную безопасность вы поляения полевых работ и более высокую точность составления чертежей горной графической документации. Кроме того, по фотоснимкам возможно решать в камеральных условиях различные горногеометрические и горногеологические задачи.
Наземная стереофотограмметрическая съемка представляет собой совокупность полевых работ по фотографированию с двух точек базиса и камеральных работ по измерению негативов стереопар на стереоприборах. Она может применяться для составления маркшейдерских планов, профилей, определения объемов выполненных горных работ, положения точек съемочного обоснования и решения других задач геолого-маркшейдерской службы.При наземной стереосъемке некоторый участок карьера последовательно фотографируется фототеодолитом с двух концов базиса съемки (рис.4.1).
Положение любой точки карьера (местности) определяется прямой пространственной фотограмметрической засечкой, образуемой проектирующими лучами с левой 0, и правой D„ точек базиса (В).Величина (В) представляет собой базис фотографирования.Два снимка, полученные с концов базиса фотографирования и имеющие определенное перекрытие, составляют стереопару, позволяющую создавать стерео модель.
В фотограмметрии рассматривают величины, определяющие положение центров фотографирования и пары снимков относительно снимаемой местности. Эти величины называют элементами ориентирования снимков. Различают элементы внутреннего и внедаего ориентирования.
Элементы внутреннего ориентирования определяют положение центра проекции J относительно плоскости фотоснимка. Для одного фотоснимка таких элементов три: / - фокусное расстояние фотокамеры 0f и1 (или fj (J„ ) и координаты X и Z главной точки 0 в системе осей координат фотоснимка X0Z (рис.4.1).
Элементы внешнего ориентирования определяют положение фотоснимка относительно снимаемой местности. Для одного снимка таких элементов шесть, для стереопары снимков двенадцать.
В наземной фотограмметрии принята следующая система двенадцати элементов внешнего ориентирования стереопары снимков: hs , j , пs - пространственные геодезические координаты левого центра проектирования (координаты левого конца базиса);В - длина горизонтальной проекции базиса фотографирования;ГІ - превышение правого конца базиса над левым;Л - дирекционный угол базиса фотографирования;У % углы отклонения горизонтальных проекций оптических осей левого и правого снимков от нормали к базису (углы отклонения);0У4 и СО, - углы наклона оптических осей левого и пра-вого снимков относительно горизонта; и of0 - углы поворота снимков в левой плоскости.
В зависимости от значений угловых элементов внешнего ориентирования различают следующие случаи съемки: нормальный, равномерно отклоненный, конвергентный, равномерно наклоненный и общий. Наиболее распространенными случаями съемки являются нормальный и равномерно отклоненный. При нормальном случае съемки оптические оси фотокамер в левой и правой точках базиса горизонтальны и перпендикулярны к линии базиса, т.е. угловые элементы внешнего ориентирования , (л){ t 00г , Иі Л& й Т равны нулю (рис.4.2а).
При равномерно отклоненном случае съемки горизонтальные оптические оси параллельны и отклонены на одинаковыйугол V от нормали к базису ( И )» углы L0i, (0% ,Л і » z Т равны нулю. При отклонении влево отнормали к базису угол считается положительным (рис.4.26), при отклонении вправо - отрицательным (рис.4.2в).Формулы, по которым вычисляют координаты точек объекта, следующие.Для нормального случая съемки зависимость между фотограмметрическими координатами точек объекта и их изображениями на фотоснимках имеет вид
