Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Семинар №1. Ведущие ученые в области маркшейдерского дела и геометрии недр



Практикум

Семинар №1. Ведущие ученые в области маркшейдерского дела и геометрии недр

Цель семинара: познакомить студентов с биографиями и направлениями деятельности в области маркшейдерского дела и геометрии недр ведущих ученых

План занятия:

Задание 1: подготовить и доложить рефераты о деятельности ведущих ученых в области маркшейдерского дела

Задание 2: подготовить и доложить рефераты о деятельности ведущих ученых в области геометрии недр

Вопросы для обсуждения на форуме

1. Роль Татищева В.Н. в развитии маркшейдерского дела в России

2. Роль Ломоносова М.В. в развитии горного дела и маркшейдерии в России

3. Решением каких вопросов занимался И.М. Вахурин в области маркшейдерии?

4. Роль профессора Г.А. Тиме в решении вопросов маркшейдерской съемки.

5. Роль П.К. Соболевского в становлении дисциплины «Геометрия недр»

Список дополнительной литературы:

1. Пандул И.С. Исторические и философские аспекты геодезии и маркшейдерии: Электронный ресурс / И. С. Пандул, В. В. Зверевич; И.С. Пандул, В.В. Зверевич. - Санкт-Петербург: Политехника, 2012. - 333 с.

http: //www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785732508840.html

 

Семинар №2. Ведущие ученые в области геодезии и топографии

Цель семинара: познакомить студентов с биографиями и направлениями деятельности в области геодезии и топографии

План занятия:

Задание 1: подготовить и доложить рефераты о деятельности ведущих российских ученых в области геодезии и топографии

Задание 2: подготовить и доложить рефераты о деятельности зарубежных ведущих ученых в области геодезии и топографии

Вопросы для обсуждения на форуме

1. Роль Карла Фридриха Гаусса в решении вопросов геодезии

2. Роль Ф.Н. Красовского в области геодезии и топографии

3. Кто внедрил систему плоских прямоугольных координат для решения вопросов геодезии?

4. Роль профессора Н.Г. Келля в развитии геодезической науки.

Список дополнительной литературы:

1. Пандул И.С. Исторические и философские аспекты геодезии и маркшейдерии: Электронный ресурс / И. С. Пандул, В. В. Зверевич; И.С. Пандул, В.В. Зверевич. - Санкт-Петербург: Политехника, 2012. - 333 с.

http: //www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785732508840.html

 

Практическое занятие №3. Устройство и поверки теодолита 4Т30П

Цель семинара: изучить устройство теодолита 4Т30П и основные методы работы с ним

 

План занятия:

Научиться центрировать и горизонтировать прибор

Научиться готовить трубу к наблюдениям и визировать на точку

Научиться брать отчеты по горизонтальному и вертикальному кругам теодолита

Изучить геометрическую схему теодолита

Выполнить поверки и юстировки теодолита

Методические указания

Технический теодолит ТЗО выпускался в сериях ТЗО, 2Т30, 2Т30П, ЗТЗОП, 4Т30П с обратным и прямым (П) изображением, даваемым зрительной трубой, со штриховым (ТЗО) и шкаловым (все остальные модели) микроскопом, неразъёмной конструкции (Т30...3Т30) и со съёмной подставкой (4Т30), в которую вмонтирован оптический центрир. Теодолиты 2Т30...4Т30 устроены принципиально одинаково.

Теодолит 2Т30 предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов с точностью 30". Труба теодолита снабжена нитяным оптическим дальномером с коэффициентом 100, позволяющим измерять расстояния с точностью порядка 1: 300. С помощью буссоли можно измерять магнитные азимуты.

Основными частями теодолита являются горизонтальный и вертикальный угломерные круги (лимбы) и зрительная труба. Соосная с горизонтальным кругом вращающаяся часть теодолита называется алидадой.

Подставка теодолита 1 (рис. 1, 2) установлена на основании 2, которое служит дном футляра прибора. Основание скрепляется с головкой штатива с помощью станового винта. Подъёмные винты 4 и цилиндрический уровень 5 служат для приведения оси вращения прибора в отвесное положение. Для визирования на предмет служит зрительная труба 6. Она снабжена объективом, окуляром, фокусирующей линзой, диафрагмой с сеткой нитей (горизонтальных и вертикальных штрихов). Вид сетки нитей показан на рис. 3. С одной стороны трубы установлен оптический визир 9, с другой - цилиндрический уровень 3, ось которого параллельна визирной оси трубы. Диоптрийное кольцо 7 служит для фокусирования трубы по глазу наблюдателя. Кремальера 8 передвигает фокусирующую линзу, с помощью которой фокусируют трубу по наблюдаемому предмету. Оптический визир 9 служит для приближённого наведения трубы на предмет. С помощью уровня при трубе 3 можно установить визирную ось в горизонтальное положение, т.е. использовать теодолит как нивелир.

 

 

 

Рис. 1 Рис. 2.

 

Рис. 3 Рис. 4

 

Теодолит снабжён тремя парами закрепительных и наводящих винтов. Закрепительные винты: горизонтального круга 10, алидады 11 и трубы 12 - служат для закрепления указанных частей теодолита. Для плавного перемещения этих частей прибора в небольших пределах служат наводящие винты: горизонтального круга 13, алидады 14 и трубы 15. Наводящие винты работают только при зажатых закрепительных винтах.

Перед работой с прибором вращением наводящих винтов следует вывести каждый закрепительный винт в среднее положение.

Исправление положения уровня при алидаде 5, уровня при трубе 3 и сетки нитей служат юстировочные (исправительные) винты 21 (рис. 1.1-1.3).

На колонке трубы имеется гнездо 20 для крепления съёмной буссоли.

 

Центрирование теодолита

Центрирование - это совмещение оси вращения прибора с отвесной линией, проходящей через вершину измеряемого угла. Оно

выполняется с помощью шнурового отвеса. Шнур одевают на крючок станового винта. Передвигая планку, изменяют длину шнура так, чтобы остриё отвеса находилось на высоте 1...2 см от точки. Изменяют длину ножек штатива (предварительно ослабив барашки) так, чтобы остриё отвеса отклонялось не более чем на 1...2 см от точки. При этом головка штатива должна быть примерно горизонтальной. Затем ослабляют становой винт и передвигают прибор на головке штатива до совмещения острия отвеса с точкой с точностью 3...5 мм. Становой винт закрепляют.

 

Горизонтирование теодолита

Горизонтирование — это приведение оси вращения прибора в отвесное положение. Оно выполняется с помощью подъёмных винтов и уровня при алидаде. Поворотом алидады устанавливают уровень по направлению двух подъёмных винтов (рис. 1.5, а). Вращая их в разные стороны, устанавливают пузырёк уровня симметрично относительно центра ампулы - приводят пузырёк уровня в нулъпункт.

Рис. 5

 

Поворачивают алидаду на 900 (рис. 5, 6). При этом объектив или окуляр трубы расположится над третьим подъёмным винтом. Вращая этот винт, приводят пузырёк уровня в нульпункт. Точность горизонтирования 0, 5...1 деление уровня.

Подготовка трубы к наблюдениям

Подготовка трубы к наблюдениям - это фокусировка (установка) трубы по глазу наблюдателя. Для этого вращают диоптрийное кольцо 7 окуляра (рис. 1) и добиваются отчётливого изображения сетки нитей.

 

Визирование на точку

Визирование - это наведение центра (креста) сетки нитей на наблюдаемую точку. Закрепляют лимб. Ослабив закрепительные винты алидады 11 и трубы 12 (рис. 2), с помощью визира 9 наводят трубу на марку (наблюдаемую точку). При этом глаз следует располагать на расстоянии 5…20 сантиметров от окуляра. Закрепляют закрепительные винты. С помощью кремальеры 8 фокусируют трубу по предмету, т.е. получают резкое изображение наблюдаемой марки. С помощью наводящих винтов 14, 15 (рис. 1) совмещают крест сетки с центром марки.

 

Отсчитывание по кругам

Отсчёты по кругам делают с помощью шкалового микроскопа, окуляр которого расположен рядом с окуляром трубы. Яркость поля зрения микроскопа регулируют с помощью зеркала 19. Резкое изображение штрихов лимбов устанавливают вращением диоптрийного кольца 18 (рис. 1.1).

Горизонтальный и вертикальный круги теодолита 2Т30 разделены через 1°. Каждый градусный штрих оцифрован.

Поле зрения микроскопа теодолита 2Т30 показано на рис. 1.4. В верхней части, отмеченной буквой В, видны штрихи вертикального круга и шкалы, а в нижней, отмеченной буквой Г, - штрихи горизонтального круга и шкалы. Угловой размер шкал равен одному градусу. Шкала содержит шесть больших - десятиминутных - делений. Каждое большое деление разделено пополам, т.е. всего на шкале 12 делений, а цена наименьшего деления шкалы составляет 5'. Отсчетным индексом служит градусный штрих лимба, находящийся в пределах шкалы. Отсчет берут с точностью 0, 1 наименьшего деления шкалы, т.е. с точностью 0, 5'.

Следует помнить, что в пределах шкалы может находиться только один градусный штрих лимба.

По шкале для горизонтального круга минуты отсчитывают всегда слева направо от нуля шкалы до градусного штриха лимба. На рис. 1.4 отсчёт по горизонтальному кругу составляет 225° + 10' + 0, 4.5' = 225° 12, 0'.

Шкала для вертикального круга имеет двойную оцифровку. По нижнему ряду цифр (отрицательной шкале) берут отсчёт справа налево, когда в пределах шкалы находится штрих вертикального круга с отрицательным знаком. На рис. 1.4 отсчёт по вертикальному кругу составляет

-(2° + 35' + 0, 5 . 5') = -2° 37, 5’.

Если в пределах шкалы вертикального круга находится штрих лимба без знака, минуты и их доли отсчитывают по верхнему (положительному) ряду цифр слева направо.

 

Методические указания

 

Перед измерением углов теодолит устанавливают в рабочее поло­жение: центрируют и горизонтируют прибор, фокусируют трубу по глазу (см. предыдущую работу).

Центрирование выполняют с помощью отвеса с точностью 3...5 мм.

Горизонтирование прибора выполняют с помощью подъемных винтов и выверенного уровня при алидаде с точностью 0, 5...1 деления (рис. 5).

Фокусировку трубы по глазу выполняют с помощью диоптрийного кольца окуляра.

 

Методические указания

Нивелиры с компенсатором

Такие нивелиры имеют две основные части: трубу и оптико-меха- нический компенсатор наклона оси вращения. Компенсатор работает в не­большом диапазоне (±10...30'). Предварительная установка оси вращения в отвесное положение выполняется с помощью подъемных винтов по кругло­му уровню, цена деления которого должна быть меньше диапазона работы компенсатора. Принципиальная схема работы компенсатора показана на рис. 17.

рейка

Рис. 17

 

Компенсатор состоит из двух элементов: неподвижного А, скрепленного с корпусом трубы, и подвижного В, свободно подвешенного на ни­тях, лентах или подшипниках. При отклонении оси вращения прибора О1О1 от отвесного положения ОО наклоняется труба, а с ней смещается и сетка нитей С. Точка подвеса элемента В выбирается так, чтобы при отклонении оси вращения прибора в сместившееся положение сетки нитей С1 приходил луч от отсчета а0, соответствующего горизонтальному положению визирной оси.

Сетка нитей нивелиров с компенсатором обязательно снабжается юстировочными винтами.

Нивелир типа Н-ЗК (рис. 13) выпускался под шифром Н-ЗК, Н-ЗКЛ. Нивелир типа Н-10К (рис. 14) выпускался под шифром Н-10КЛ, 2Н-10КЛ.

Все эти нивелиры снабжены бесконечным наводящим винтом, а для наблюдения за положением пузырька круглого уровня в процессе работы имеют зеркало.

Нивелир 2Н-10КЛ имеет следующие важные особенности: кнопку-толкатель для проверки работоспособности компенсатора и фиксатор, по­зволяющий отключать компенсатор и тем самым предохранять его от полом­ки при транспортировке.

 

Технические характеристики нивелиров с компенсатором

 

Название показателей Н-ЗК Н-ЗКЛ Н-10КЛ 2Н-10КЛ
Средняя квадратическая погрешность измерения      
превышения на 1 км двойного хода, мм
Увеличение трубы, крат
Наименьшее расстояние визирования, м 1, 5 0, 9
Диапазон работы компенсатора, минуты
Цена деления круглого уровня, минуты
Цена деления лимба, градусы -
Цена деления шкалы микроскопа, минуты - - -
Точность отсчета по лимбу, минуты -

 

 

Нивелирные рейки

Нивелиры Н-3 и Н-5 используются в комплекте с двумя рейками типа РН-3, которые выпускаются иод шифром РН-3-3000С, 2РН-3-3000СП, ЗРН- 3-3000СП. Буква С в шифре означает складную рейку, буква П - цифры пря­мого изображения, число 3000 - длину рейки 3 м.

Рейка РН-3-3000С - деревянная двусторонняя шашечная с санти­метровыми делениями. На основной (черной) стороне нулевое деление шка­лы совпадает с пяткой рейки. На дополнительной (красной) стороне оцифровка сдвинута на 4683 мм на первой и на 4783 мм на второй рейке комплек­та. На обеих сторонах реек подписаны все дециметровые деления, изображе­ние цифр обратное.

Рейка 2РН-3-3000СП аналогична предыдущей, но на дополнительной (красной) стороне оцифровка шкалы сдвинута на 3335 мм. Изображение цифр прямое.

Рейка ЗРН-З-ЗОООСП разборная металлическая односторонняя с пря­мым изображением цифр. Рейка состоит из метровых секций. Шкала каждой нечетной секции раскрашена в черный цвет, четной - в красный. При ис­пользовании секций второй рейки длина может быть увеличена до 5 м.

Нивелир Н-10 используется в комплекте с рейками типа PH-10, кото­рые выпускаются под шифром РН-10-3000С (или -4000С), РН-Ю-ЗОООСП (или -4000СП). Эти рейки аналогичны рейкам РН-3. С пяткой рейки на крас­ной стороне совпадает отсчет 4700 или 4800.

 

Поверка круглого уровня

Условие: ось круглого уровня АА должна быть параллельна оси вращения прибора ОО.

Осью круглого уровня называют нормаль к внутренней поверхности крышки ампулы круглого уровня в нульпункте. С помощью подъемных винтов приводят пузырек круглого уровня в нульпункт. Поворачивают трубу нивелира на 180. Если пузырек уровня ос­тался в нульпункте, то условие выполнено. Если пузырек сместился более чем на одно деление, то производят юстировку уровня. Для этого возвраща­ют пузырек к нульпункту на половину отклонения с помощью подъемных винтов. Окончательно приводят пузырек в нульпункт, вращая юстировочные винты круглого уровня. Эти винты в нивелире Н-3 расположены под уров­нем и вращаются шпилькой. В нивелирах Н-ЗК, Н-5 и Н-10КЛ они располо­жены над уровнем и вращаются отверткой.

Для контроля поверку повторяют.

 

Поверка главного условия нивелира.

Условие: визирная ось VV трубы нивелира в момент отсчета по рейке должна быть горизонтальна.

Для нивелиров с цилиндрическим уровнем и с компенсатором это ус­ловие формулируется по-разному.

Для нивелиров с цилиндрическим уровнем: визирная ось VV должна быть параллельна оси цилиндрического уровня UU.

Для нивелиров с компенсатором: визирная ось VV должна оставаться горизонтальной при наклоне оси вращения прибора в пределах расчетного угла компенсации.

Поверка главного условия может выполняться различными способами. В лабораторных условиях студенты выполняют эту поверку на специальном стенде способом двойного нивелирования одних и тех же точек, расстояние между которыми около 50 м. Первое нивелирование выполняется из середи­ны (рис. 21), т.е. с равными расстояниями от нивелира до реек (плечами), второе - с неравными плечами (рис. 22).

В точках А и В устанавливают рейки, между ними точно в середине ус­танавливают нивелир, приводят его в рабочее положение и берут отсчеты по рейкам а1 и b1. Вычисляют правильное значение превышения

h1 = a1 – b1

Рис. 21.

 

Выполняют второе нивелирование тех же точек. Нивелир устанав­ливают перед передней точкой В на расстоянии 2...2, 5 м от неё. Приводят прибор в рабочее положение, берут отсчеты a2 и b2 и снова вычисляют пре­вышение

h2 = a2 – b2

 

Рис. 22

 

По действующим инструкциям допустимая величина угла негоризонталыюсти визирной оси равна 10", что соответствует 2, 5 мм погрешности в отсчете по рейке при расстоянии между точками А и В 50 м. В лаборатор­ных условиях этот допуск увеличивают примерно в два раза и полагают:

если разность полученных превышений х = h1 – h2 ≤ 4 мм, то условие считают выполненным. В противном случае производят юстировку.

Для этого вычисляют правильный отсчет а2' (рис. 4.14)

Например: а1 = 1578 b1 = 1225 h1 = + 353

а2 = 1420 b2 = 1090 h2 = + 330

х = + 23 > 4 мм

а2' = 1420 + 23 = 1090 + 353 = 1443.

При юстировке нивелиров с цилиндрическим уровнем правильный от­счет а2 устанавливают на рейке с помощью элевационного винта. При этом пузырек цилиндрического уровня сойдет с нульпункта. Вращая шпилькой вертикальные юстировочные винты этого уровня, возвращают пузырек в нульпункт. Юстировочные винты расположены под крышкой слева от оку­ляра. В нивелире Н-3 за контактом концов пузырька в процессе юстировки наблюдают в окуляр.

При юстировке нивелиров с компенсаторами центр сетки нитей со­вмещают с правильным отсчетом а3, вращая вертикальные юстировочные винты сетки нитей. В нивелире Н-ЗК эти винты вращают отверткой, в ниве­лире Н-10К - шпилькой. При работе с юстировочными винтами следует помнить правило: сначала ослабляют один винт, затем подтягивают второй; если юстировочных винтов четыре, т.е. два горизонтальных и два вертикаль­ных, то сначала слегка ослабляют горизонтальные винты, а затем вращают вертикальные.

Для контроля поверку повторяют.

Например: а3 = 1444 b3 = 1090 h3 = + 354 х = h1- h3 = - 1 мм < 4 мм.

При выполнении поверки главного условия нивелира на учебной прак­тике расстояние между точками А и В выбирают равным 50...75 м.

Удобно выполнять эту поверку на специальном стенде, где превыше­ние между точками А и В равно нулю. В таком случае а2' = b2, т. е. на даль­ней рейке сразу устанавливают тот отсчет, который виден на ближней рейке.

Методические указания

 

 

Нивелирный ход - это последовательное нивелирование с нескольких станций. Точки, общие для двух смежных станций, называются связующими. Для уточнения профиля местности в местах перегибов ската выбирают до­полнительные точки, которые называются промежуточными. В лабораторных условиях студенты выполняют нивелирование с двух­трёх станций способом нивелирования из середины. Нивелирный ход может быть замкнутым или разомкнутым (по указанию преподавателя) Вместо реек можно использовать их макеты. Для выполнения задания намечают исходные (1, 4 на рис. 23), свя­зующие (2, 3) и промежуточные ( С, Д) точки.

 

Рис. 23

 

Работу на первой станции начинают с приведения прибора в рабочее положение: устанавливают ось вращения нивелира в отвесное положение по круглому уровню и фокусируют трубу по глазу. Рейки устанавливают на ис-

ходной точке и на первой связующей. Отсчёты по рейкам берут по средней горизонтальной нити сетки. Если нивелирование выполняется нивелиром Н-3, то перед каждым отсчётом пузырёк цилиндрического уровня приво­дят в нульпункт, совмещая элевационным винтом изображения концов пу­зырька в поле зрения трубы. Отсчёты по рейкам берут в следующем порядке:

1. Отчёты по чёрной и красной сторонам задней рейки.

2. Отсчёты по чёрной и красной сторонам передней рейки.

После записи отсчётов по рейкам по формуле h = a - b дважды вычисляют пре­вышение на станции по отсчётам, взятым по чёрным и красным сторонам ре­ек. Если разность этих превышений не более 5 мм, вычисляют среднее значе­ние превышения между точками 1 и 2 (с округлением до целых миллимет­ров). В противном случае нивелирование связующих точек повторяют, а пре­дыдущие записи в журнале зачёркивают (не стирают! ). Только после этого заднюю рейку переносят в промежуточную точку С, берут один отсчёт по чёрной стороне рейки и записывают в графу «Промежуточные».

Нивелир переносят на вторую станцию ( на другой штатив) или имити­руют этот перенос изменением горизонта прибора. Рейку, установленную на точке 2, оставляют на месте, а рейку из точки С переносят на точку 3. Для второй станции рейка на точке 2 становится задней, а на точке 3 - передней. Последовательность измерений и вычислений на второй и третьей станциях та же, что и на первой.

 

Вопросы для обсуждения на форуме

 

1. Роль человеческого фактора в возникновении аварий и несчастных случаев на производстве

2. Расследование несчастных случаев на производстве

3. Методы анализа причин возникновения аварий и несчастных случаев на производстве

4. Организационные и технические мероприятия по снижению аварийности и травматизма на опасных производственных объектах.

5. Нормативно-правовая база по промышленной безопасности в РФ

Список дополнительной литературы:

1. Ежегодные отчеты о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору

http: //www.gosnadzor.ru/public/annual_reports/

 

 

Вопросы для обсуждения на форуме

1. Сравнительные анализ развития горного дела в России и за рубежом. Как на различных этапах развития горного дела решался вопрос обмена знаниями и умениями?

2. Принцип разделения развития горного дела на этапы. Условия и причины перехода от одного этапа к другому

3. Центры развития фундаментальных горных наук в России (в европейской части и в Сибири). Их история.

4. Современные ведущие российские ученые, занимающиеся актуальными вопросами в области горного дела. Основные направления исследований в области горного дела и геологии.

Список дополнительной литературы:

1. Пандул И.С. Исторические и философские аспекты геодезии и маркшейдерии: Электронный ресурс / И. С. Пандул, В. В. Зверевич; И.С. Пандул, В.В. Зверевич. - Санкт-Петербург: Политехника, 2012. - 333 с.

http: //www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785732508840.html

Практикум

Семинар №1. Ведущие ученые в области маркшейдерского дела и геометрии недр

Цель семинара: познакомить студентов с биографиями и направлениями деятельности в области маркшейдерского дела и геометрии недр ведущих ученых

План занятия:

Задание 1: подготовить и доложить рефераты о деятельности ведущих ученых в области маркшейдерского дела

Задание 2: подготовить и доложить рефераты о деятельности ведущих ученых в области геометрии недр

Вопросы для обсуждения на форуме

1. Роль Татищева В.Н. в развитии маркшейдерского дела в России

2. Роль Ломоносова М.В. в развитии горного дела и маркшейдерии в России

3. Решением каких вопросов занимался И.М. Вахурин в области маркшейдерии?

4. Роль профессора Г.А. Тиме в решении вопросов маркшейдерской съемки.

5. Роль П.К. Соболевского в становлении дисциплины «Геометрия недр»

Список дополнительной литературы:

1. Пандул И.С. Исторические и философские аспекты геодезии и маркшейдерии: Электронный ресурс / И. С. Пандул, В. В. Зверевич; И.С. Пандул, В.В. Зверевич. - Санкт-Петербург: Политехника, 2012. - 333 с.

http: //www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785732508840.html

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-03-15; Просмотров: 504; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.081 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь