Карьерлер мен отвалдарды бақылау технологиясы

1.2 Карьерлер мен отвалдарды бақылау технологиясы

Ашық тау қазба жұмыстарындағы маркшейдерлік түсіріс жұмыстарының негізгі обьектілері болып тау-кен кәсіпорын отводы аясындағы рельфтер мен ауданның жағдайы,тау-кен қазбары (траншеялар,уступтар,дренажды өндірулер),жарылыс жұмыстарынан кейінгі тау массасының құламалары,еңіс сызығы,қазбаларды геологиялық зерттеу жұмыстары,транспорттық жолдар,электр жүйесінің жолдары,әр түрлі құрылыстар,өндіру жұмыстарын қамтамасыз ететін ғимараттар мен механизмдер,пайдалы қазбаларды өңдеу мен байыту жұмыстары жатады.

Түсіріс жұмыстарын GPS арқылы спутниктік әдісімен,әуе және жер бетіндегі фотограметриялық түсірістер және тахеометриялық түсірістер тәсілі арқылы жүргізіледі.

Түсіріс жқұыстарының кезеңдері ашу және өндіру жұмыстарың көлеміне байланысты анықталады.Үлкен және орта тау-кен кәсіпорындарында түсіріс жұмыстарын ережеге сай ай сайын жүргізіледі.Үлкен емес көлемдегі түсіріс жұмыстарын әр тоқсан сайын жүргізілуі мүмкін.Түсіріс тәсіліне қарамастан түсіріс нүктері нәтижесіндегі алынған анық контурлар орны,түсіріс базистері мен стереопар планда 1 мм ден аспауа қажет,ал анық емес контурларда -1,5 мм.Пикеттердің биіктігінің әр-түрлілігіне 0,4 м-ге дейін рұқсат етіледі.

Түсіріс жұмыстарының ең оқтайлы және өнімді тәсілі болып GPS арқылы спутниктік түсіріс саналады.Жоғаргы дәлдігі және жұмыс кезіндегі мобилділігі арқылы тірек торларының жоқ болуына қарамастан тау-кен жұмыстарының жедел жоспарын құруға мүмкіндік береді және маркшейдерлік қызметтегі жұмысшылардың жоғарғы біліктілігін қажет етпейді.

Отвалообразовании кезіндегі маркшейдерлік жұмыстар құрамына бос жыныстар ауданын дайындау жұмыстраы,сапасыз кендерді және пайдалы қазбаларды;тау массасын тасымалдау үшін тасымалдау жолдарын жобалау жұмыстары;отвалды кезеңді кезеңмен түсірісін жасау,отвал деформациясын бақылау жасау жатады.

Отлав асты ауданын дайындау жұмыстарына осы аймақтың 1:1000 және 1:5000 масштабына сәйкес графикалық құжаттама дайындау жатады. Оптикалық теодалитті қолдану кезіндегі отвал көлемі 100000 м³ болған жағдайда кұрылғы мен нүкте арасындағы ара қашықтық 60 м-ден аспауы қажет, ал үлкен көлемдерде-100 м.Отвалдың қиын беті жағдайында бұл ара қашықтық 6-10 м-ге дейін төмендейді.

2 Бұрғылау - қопару жұмыстарын жүргізу кезіндегі маркшейдерлік жұмыстар.

Карьердегі бұрғылау - жарылыс процесі көп еңбек сіңіруді және қауңпсңздңк ережелерін қатал сақтауды талап ететін жұмыстар қатарына жатады (сурет 1). Оның барлық кезеңдері (далалық және камеральдық жұмыстар) маркшейдерлік қамтамасыз етуді қажет етеді. Бұрғылап – жару жобасын жүзеге асыру барлық қатысушылардан (геологтар, маркшейдерлер, бұрғылаушылар және жарушылар) дәл ұйымдасқан және бір – бірімен байланысып жұмыс істеулеріне тікелей байланысты.

Сурет 2. Карьердегі жаппай жарылыс.

Бұрғылау – жарылыс жұмыстарын (БЖЖ) маркшейдерлік қамтамасыз ету – жару жұмыстарының жобалық, кен – геометриялық шамаларын, сапалық және сандық көрсеткіштерін анықтау, жаппай қопарудан кейінгі тау жыныстарын түсіндірімдеу болып саналады. БЖЖ пәрменділігін, қопарылған күйдегі көлемін, қопарылатын блоктың негізгі массивтен қандай бұрышпен айырылғанын, қанша жерге жайылғанын, жарылу сызығы мен қопарылғанын (әр ұғыманың өнімділігі), қанша қопарғыш зат кеткендігін, қопарылған жер табанының тегістігін анықтау маркшейдерлік қызметке жүктелген жұмыстың күрделі, жауапты және қауіпті екендігін көрсетеді.

Карьерлердегі бұрғылап – жару жұмыстарын (БЖЖ) ұйымдастыру төмендегі ретпен орындалады:

1. Жарылыс жобасын жасау үшін қажетті мәліметтерді даярлау (БЖЖ жүргізілетін блокта геологиялық – маркшейдерлік түсірімдер және оның негізінде тау жыныстарының, кеннің сипаттамаларын көрсететін блоктың планын жасау). БЖЖ жобалауды сол аймақтың 1:1000 немесе 1:500 масштабтағы планы жасалады.

2. Жобадағы барлық ұңғымаларды қопарылыс алаңының бетіне көшіру және орындарын белгілеу.

3. Ұңғымалардың тереңдігін анықтау, олардың жоба тереңдігінен артық үңгілену шамасын есептеу, ұңғымалар арасының, олардың қатарларының ара қашықтарын және қопарғыш заттардың (ҚЗ) көлемін анықтау.

4. Жарылыс ұңғымалары бұрғыланғаннан кейін маркшейдерлік түсірім нәтижесінде қопарылатын блокың орындалу планы мен қимасын жасау.

5. Бұрғыланған ұңғымалардың тереңдігін анықтап, олардың жобаға сәйкестігін тексеру.

6. Жарылыстан кейін қайтадан маркшейдерлік түсірім жүргізу, қопарылған тау – кен жыныстары қоспасының көлемін анықтау, жарылыстың нәтижесін шығару.

БЖЖ кезіндегі маркшейдерлік түсірістер кезінде, маркшейдер кемесрдегі жарылыс ұңғымаларының бірінші қатарын қарсы жатқан кемер беткейінің профильін түсіреді. Профильдік түсірімдеудің мақсаты – бірінші қатардағы ұңғымаларға қажетті ҚЗ-дың салмағын есептеу үшін, кемердің негізгі геометриялық параметрлерін анықтау.

Бұл түсірістерді, қауіпсіздік ережелері бойынша, қия бетінде рейка ұстаған жұмысшының тұруына рұқсат етілмейді. Мұндай жағдайда, өлшеу жұмыстары қия беттің ерекше нүктелерін эклиметр мен рулетка арқылы жүргізіледі. Эклиметрді қолданып, маркшейдер кемердің жоғарғы (төменгі) жиегінен кемер беткейінің ерекше нүктелерін нысаналап бағытының көлбеу бұрыштарын өлшейді. Арақашықтықтарын өлшеу үшін рулеткаға (жіпке) шар тәрізді жүкті байлап, оны кемер бойымен төмер түсіреді. Кемердің төменгі жағында (қауіпсіз жерде) тұрған жұмысшы жіпті керіп, жүкті нысаналанған нүктеге орналастырады, ал маркшейдер рулеткамен арақашықтықты анықтайды.

а – эклимер арқылы, б – телескопиялық штанга арқылы

Сурет 3. Кемер беткейінің түсіру схемасы

Телескопиялық штанга мен рулетканың көмегімен керт пешті профильдік түсірісте штанганы кемердің жоғары алаңына нормаль етіп орнатады. Штанганың шетінен ролик арқылы жүгі бар рулетканы кемердің төменгі жиегіне түсіреді. Мұнда екі координата өлшенеді: телескопиялық штангадан – горизонталь арақашықтық және рулетка арқылы – вертикаль, яғни штанганың ұшынан керпештің бетіне дейінгі ұзындық.

Жарылыс біткеннен кейін, маркшейдер қопарылған тау жыныстарының көлемін, қопсу коффициентін, ұсатылу деңгейін, аршылған жер аумағын және т.б. шамаларын анықтайды.

Бүгінде маркшейдердің атқаратын осындай ауқымды жұмыстары жеңілденіп, карьердегі БЖЖ маркшейдерлік қамтамасыз ету компьютелік жолға қойылған. Бұрғылау – жару процессіндегі жұмыстарды автоматты түрде есептеу және модельдеудің жетекші фирмалар жасаған бағдарламалары ( Datamine, Ұлыбритания; Techbase, АҚШ; Gemcom, Канада; ВИОГЕМ, Ресей және т.б.) бар және олар Қазақстан кәсіпорындарында кеңінен қолданылуда.

Бұл бағдарламалар БЖЖ-ға қажетті жоғарыда айтылған құжаттардың барлық түрлерін құрастыруға және редакциялауға, мәліметтер қорын жинақтауға сонымен қатар маркшейдерлік міндеттерді шешуге мүмкіндік береді. Мұндағы геологиялық, маркшейдерлік, бұрғылау – жару мәліметтері блокты сканерлеу суреттерінен және лектронды тахеометрмен жүргізілген түсірімнің нәтижелерін компьютерде өңдеуден алынады.

БЖЖ – ын компьютерлік жобалау мен маркшейдерлік қамтамасыз етуді жалпы схемасында екі кезең көрсетілген: бұрғылаудың және блокты жарудың жобаларын карьерде автоматты режимде жүзеге асыру. Мұндағы жобалау технологиясы компьютерде, ешқандай кағазсыз жүргізілерді. Монитордағы ұңғымаларды орналастыру мен қопарылатын блокты модельдеудің бейнелерін экранда курсор арқылы редакциялауға, масштабын өзгертуге, жекелеген бөліктерін түзетуге болады.

Жаппай жарылыстан кейін қайтадан маркшейдерлік түсіріс жүргізіледі, қопарылған блоктың қимасы жасалынады және қопарылған жыныстары қоспасының көлемі, қопсу коэффициенті, ұсатылу деңгейі және т.б. анықталады, сонымен қатар БЖЖ нәтижесі бойынша есеп беріледі.

Сонымен қатар, карьерлерде БЖЖ жүргізуде қолданылатын бұл бағдарлама, нәтижелері бұрғылап жаруда қолданылатын көптеген есептерді ( кері геодезиялық есеп, кері және тура геодезиялық қиылыстырулар, тахеометриялық түсіріс журналын өңдеу) шешуге мүмкіндік береді.

Карьердің барлық блоктарындағы қопрылған тау жыныстары қоспаларын тазалап болғанша, есеп беру мезгіліне ( айсайын) тиелген тау жыныстарын көлемін маркшейдер қолма – қол есептеп немесе қопсыманы маркшейдерлік толықтыру түсірімдері нәтижелерімен анықтап отырады.