V stavebnej a banskej praxi sa vyskytujú objekty pod zemským povrchom. Rozdeľujú sa na umelé a prirodzené priestory. Medzi umelé podzemné priestory patria hlbinné bane na dobývanie nerastných surovín najmä uhlia a rúd, ďalej dopravné a vodohospodárske stavby ako tunely, podzemné mestské dráhy, energetické, vodovodné a kanalizačné studne, katakomby, podzemné sklady a pod.
Na projektovanie, výstavbu a prevádzku podzemných objektov sú potrebné mapové podklady, ktoré zobrazujú presnú vzájomnú geometrickú závislosť objektov na povrchu a pod zemským priestorom a rozličné meračské a vytyčovacie práce a kontrolné merania. Podmienky geodetických meraní sú odlišné v porovnaní s meraniami na povrchu.
Pri meraní v podzemných priestoroch sa zisťuje vzájomná poloha bodov (objektov) uložených v značne rozdielnych výškach (horizontoch). Premietacie lúče na zobrazovaciu plochu (ťažnice) nie sú rovnobežné, ale zbiehajú sa do stredu Zeme. Rozdiel vzdialenosti bodov, ležiacich v rozličných horizontoch, musíme opraviť o vplyv zakrivenia Zeme, t.j. medzi skutočným a zdanlivým horizontom.
Banské meračstvo v hlbinných baniach sa orientuje najmä na vyhotovovanie a pravidelné dopĺňanie mapovej a meračskej dokumentácie o baníckych dielach na prieskumné, plánovacie, projektové a prevádzkové účely. Spôsob a metódy geodetických meraní v podzemných priestoroch sú v podstate rovnaké ako na povrchu. Iba sťažené podmienky v podzemí ako napr.
Vývoj banského meračstva u nás úzko súvisí s rozvojom baníctva, ktorý začal približne roku 1463, ked sa začalo dobývanie uhlia v Malých Přílepech pri Kladne. Bohaté dejiny banského meračstva, a najmä mapovania, sú na Slovensku. S banským mapovaním je spojené aj založenie Baníckej školy (roku 1735), Baníckej vysokej školy (Banskej akadémie roku 1763), ako prvej vysokej školy tohto druhu na svete v Banskej Štiavnici. Baníctvo v Banskej Štiavnici podstatne ovplyvnilo banskomeračské práce a banské mapovanie v Európe.
Prečítajte si tiež: Výskum a vybavenie
V geodézii banských podzemných priestorov sa stretneme s viacerými názvami, ktoré závisia od charakteru tohto technického odboru. nerastu, nazývajú sa banské diela - bane. Podľa účelu rozdeľujeme banské diela na prieskumné, prípravné a porubové. Podľa polohy rozlišujeme diela zvislé, vodorovné a úklonové(úpadné, šikmé). Medzi zvislé diela patria napr. jamy, kutacie jamice, komíny, studne a iné. Medzi vodorovné diela patria chodby, prekopy, prerážky, komory a pod.
- Jama (česky šachta) - zvislé banské dielo, ktoré ústí na povrch a využíva sa na dopravu, vetranie a iné špecifické požiadavky bane.
- Komín - zvislé alebo úklonné banské dielo menšieho prierezu, ktoré sa využíva na banské prevádzkové účely (vetranie, lezenie alebo dopravu prevádzkových, resp.
- Dedičná štôlňa - starší druh banskej chodby v najnižšej možnej polohe banského revíru, používa sa najmä na odvodňovanie.
- Prekop - dlhé banské dielo vyrazené väčšinou v hluchej hornine; využíva sa na dopravu, chôdzu, vetranie alebo odvodňovanie.
- Čelba - predná, čelná plocha razeného banského diela.
- Nárazisko - rozšírený banský priestor na horizonte pri jame.
- Protičelba - čelba razená v protismere na inú čelbu banského diela.
- Porub - pracovisko, na ktorom sa priamo dobýva úžitkový nerast.
- Prerážkový hod - bod stabilizovaný na konci prerážky.
- Ochranný pilier - zámerne nechaná celina úžitkového nerastu v bani, ktorá sa používa na ochranu povrchu alebo banského diela.
Banské mapy a bansko-meračská dokumentácia sa vyhotovuje v súradnicovom systéme jednotnej trigonometrickej katastrálnej siete (S-JTSK). Nadmorské výšky sa uvádzajú v baltskom výškovom systéme, ale stretnete sa aj s bansko-meračskou dokumentáciou vyhotovenou v iných starších výškových a zobrazovacích systémoch. Napríklad v Čechách a na Morave v rokoch 1817 až 1858 a na Slovensku v rokoch 1853 až 1864, čiže v období Rakúsko-Uhorska, používala sa zobrazovacia sústava s valcovou projekciou s rozličným stredom súradnicových osí (pre Čechy Gusterberg pri Linzi, pre Moravu a Sliezsko kostol sv. Štefana vo Viedni a pre Slovensko - Gellerthégy pri Budapešti).
katastrálneho poludníka platného pre dané územie. Súradnicové sústavy tohto druhu sa používali napr. na Kladne, v Ostrave, v Banskej Štiavnici a pod. Základné banské mapy (ZBM) patria medzi najdôležitejšie technické a právne podklady banského závodu. Obsahujú zákres všetkých základných banských, geologických, technických a správnych objektov a údajov potrebných na riadne vedenie banských prác (obr. 15.1). Vyhotovujú sa ako originál pre celý dobývací priestor závodu v jednotnej mierke 1 : 1000, výnimočne 1 : 500 alebo 1 : 2000. Každý banskomeračský dokument sa označí evidenčným číslom a eviduje sa. Dokumentácia sa trvalo uchováva tak, aby sa nepoškodila, nezničila a neodcudzila. Číselná dokumentácia sa uchováva najmenej 10 rokov.
Pre každý druh merania sa zvolia vhodné banskomeračské metódy, prístroje a pomôcky, ktoré zaručujú požadovanú alebo vyššiu presnosť merania. určenie východiskových hodnôt základných banských máp a na merania na vedecké účely. Patria k nim napr. Polohové meranie zahŕňa vybudovanie povrchovej a podzemnej meračskej siete potrebnej na meranie polohopisu, na vytyčovanie a kontrolu smeru razeného banského diela. Meračská sieť v podzemí sa skladá z polygónových ťahov vybudovaných najmä v hlavných chodbách a prekopoch.
Pri výškovom meraní sa určujú výškové vzťahy medzi banskými dielami navzájom a medzi povrchom, ako aj prevýšenia medzi podrobnými bodmi umiestnenými v jednotlivých dielach. Základné bodové pole tvoria stabilizované body základných orientačných priamok určené pri pripájacom a usmerňovacom meraní a body orientačných priamok. Stabilizácia polohových bodov na povrchu sa uskutočňuje trvalým spôsobom na miestach bezpečných proti ich poškodeniu alebo zničeniu podľa [13]. Stabilizácii bodov pod povrchom musí sa venovať osobitná starostlivosť. Stabilizáciu bodov v bani môžeme vykonať rozličnými spôsobmi a rozličnými prostriedkami.
Prečítajte si tiež: Montáž rektifikačných terčov
Meračské body sa osadzujú buď na spodku v počve, v bočných stenách, alebo v strope vodorovného banského diela. Stabilizačné značky sa vyhotovujú z antikoróznych materiálov obvykle z mosadze, ktoré lepšie odolávajú vlhkému a kyselinami zamorenému prostrediu v podzemí. Na stabilizáciu v strope sa najčastejšie používa značka podľa obr. 15.2a. Skladá sa z dvoch častí a vyhotovená je z antikorózneho materiálu. Meračský bod tvorí dolná časť značky s axiálnym vŕtaním na záver olovnice. V počve sa používajú značky podľa obr. Obr. 15.1. Na signalizáciu bodov v podzemí sa najčastejšie používajú závesy olovníc alebo zámerné terče. Výtyčky sa používajú iba výnimočne.
Pri signalizácií olovnicou sa cieli na záves olovnice prevlečený cez vŕtanie stabilizačnej značky. Ústav pre výskum rúd v Prahe vyvinul špeciálnu dostreďovaciu olovnicu ÚVR-D (obr.15.3) s premenlivou dĺžkou závesnej šnúry a s posuvným hrotom. Používa sa na presné dostredenie prístroja na body stabilizované v strope. Na zvýšenie presnosti a rýchlosti signalizácie olovnicou sa používajú osobitne upravené meračské závesy (obr. 15.4 ), ktorými môžeme dosiahnuť presnosť signalizácie ±0,05 až ±O,1Omm. Obr. 15.3. obr. 15.4. nosiča 2. V dolnej časti závesu, v predĺžení osi kužeľa, je vyvŕtaný otvor na záves olovnice 3. Dolnú časť prstenca možno upraviť aj podľa obr. 15.4b.
V podzemných priestoroch sa používa na presné meranie polygónových ťahov trojpodstavcová súprava s výmennými terčami alebo tyčovými signálmi. Medzi najviac rozšírené trojpodstavcové súpravy v banskej praxi patrí freibergská súprava, ktorá sa skladá z konzoly do dreva s guľovým čapom na upevnenie podložky pristroja alebo signálov, ďalej zo súpravy zámerných terčov a tyčových signálov, sadzacej kruhovej libely a príslušného uhlomerného prístroja, prípadne aj pomôcky na optické meranie dĺžok (obr. Obr. 15.5.
Na osvetľovanie meračských prístrojov a signalizačných pomôcok sa používajú banské kahany, elektrické lampy napájané z akumulátorovej batérie alebo suchých článkov, prípadne iné svetelné pomôcky a zdroje. V banských priestoroch s výbušným prostredím sa používajú osobitné pomôcky a zdroje na osvetlenie meračských prístrojov a pomôcok.
Meranie Uhlov a Dĺžok v Podzemí
Vodorovné uhly v banských polygónoch meriame v podstate rovnakým spôsobom ako v geodézii, t.j. teodolitmi alebo magnetickými prístrojmi. Pri meraní v podzemných priestoroch sa vyskytuje rad Faktorov ktoré nepriaznivo pôsobia na stálosť ovzdušia. Existujú jednak pravidelné refrakčné vplyvy, dané pravidelným rozmiestnením teploty a tlaku pozdĺž banských diel, jednak miestne refrakčné vplyvy, ktoré sa vyskytujú najmä vtedy, keď sa stýkajú vzdušné vrstvy s veľmi rozdielnymi teplotami alebo vtedy, keď sa náhle mení profil banského diela alebo z rozličných príčin sa mení tlak veterného prúdu, Najnižšia teplota je pri počve, najvyššia pri strope; nižšia teplota pri bočných stenách ako v strede chodby. Teplotné pomery môžeme čiastočne upraviť vetraním. musíme rátať najmä pri veľmi presných vytyčovacích prácach. Výskumom fluktuácie svetla na optické meranie v podzemných priestoroch sa zaoberá Veselý [6].
Prečítajte si tiež: Spotreba paliva pri jazde na štvorkolke
Vrcholové uhly sa merajú najmenej v jednej skupine. pri technickom meraní dr= ±30" (9 mgon). Vrcholové uhly v banskom polygóne sa merajú podľa možnosti prerušenia. Na meranie uhlov v baniach sa používajú okrem bežných teodolitov osobitné banské teodolity a pomôcky, ktoré umožňujú pohodlnejšie a rýchlejšie meranie v tmavých a v tiesnivých podzemných priestoroch. Všeobecne sa banské teodolity líšia od bežných teodolitov niektorými doplňujúcimi časťami a konštrukčnými úpravami. Banské teodolity majú statívy so zasúvateľnými nohami.
Na meranie uhlov v úzkych a nízkych a úklonných podzemných priestoroch, ako sú komíny, úpadnice a pod., sú vhodné závesné teodolity, napr. Freiberg Theo 6 a Theo 6.1 alebo Zeiss Theo 120, resp. Theo 080A. Patria medzi špeciálne typy banských teodolitov, ktoré pri meraniach v baniach sú veľmi rozšírené, a ktoré sa samočinne urovnajú v závesnej polohe vlastnou hmotnosťou prístroja (obr. V banskom meračstve sa na meranie uhlov používajú teodolity malých rozmerov, ktoré obyčajne majú hrubšiu čítaciu pomôcku -stupnicový alebo čiarkovaný mikroskop s čítaním na l'. Obr. 15.6. Závesný banský teodolit firmy Zeiss Theo 080A.
Táto metóda má však niekoľko obmien, ako je jednoduchá, Weisbachova, všeobecná alebo úplná, Gaussova repetícia a pod. Pri všetkých spôsoboch repetície sa meria vrcholový a doplnkový uhol. Magnetické meranie uhlov sa ojedinele používa aj v súčasnosti pri meraní banských polygónových ťahoch. Geomagnetické pole ustavične podlieha časovým a miestnym zmenám, zapríčineným vzájomným pôsobením slnečnej činnosti kozmického žiarenia, polárnej žiary a zmien magnetického poľa Zeme. Tieto javy ovplyvňujú veľkosť magnetickej deklinácie.
Hodnoty magnetickej deklinácie pre jednotlivé miesta sa uvádzajú k určitým časovým epochám. Podľa pozorovaní v magnetických observatóriách sa zostrojujú mapy izogón, t.j. čiar spájajúcich miesta s rovnakou magnetickou deklináciou. Izogóny majú celkove severojužný charakter a ich nepravidelnosti sú spôsobené miestnymi poruchami, najmä feromagnetickými horninami. Zmeny magnetickej deklinácie vyjadrujú izopory. Izogóny a izopory pre územie ČSFR sú spracované napr. k epoche 1949,5 Bouškom a Vykutilom do mapy [30]. orcov môžeme určiť magnetickú deklináciu pre ľubovolnú epochu a ľubovoľné miesto na zemskom povrchu. Podrobnosti o meraní magnetickými prístrojmi sú v kap. Doteraz sa aj naďalej na meranie dĺžok v podzemí najčastejšie používa priame meranie dĺžok 20 m oceľovým pásmom ne vidlici; pritom je výhodné, ak je pásmo z antikórovej ocele a má milimetrové delenie. Vo vlhkých podzemných priestoroch chránime pásmo proti korózii vhodným povrchovým náterom, napr.
V ČSFR sa ojedinele na meranie dĺžok používa aj optické meranie osobitne konštruovanou zvislou základnicovou latou dĺžky 1,2 m [30]. V banskomeračskej praxi sa stretneme s niektorými staršími dĺžkovými mierami. V starých dĺžkových mierach nachádzame spracované mnohé meračské elaboráty uložené v banských archívoch na Slovensku a v Čechách. Na Slovensku prevládala do roku 1854 štiavnická (uhorská) siaha, ktorej dĺžka = 2,025 8 m sa určila vzhľadom na viedenskú siahu = 1,8964 m. Spôsoby a a b sa používajú vtedy, keď meračské body sú stabilizované na spodnej časti chodby. Ak sú body stabilizované v strope, najprv ich olovnicou premietneme, a potom dĺžku meriame medzi olovnicou. V praxi sa používa spôsob merania s voľne zaveseným a napnutým pásmom. Pri banských chodbách s výstužou pásmo napíname medzi rozpermi upevnenými medzi stojkami (obr. Obr. 15.7.
Pri veľmi presnom a presnom meraní je dôležité, aby pásmo bolo napínané stálou silou (50 alebo 100 N). Dĺžky meriame vždy komparovanými meradlami. Dĺžky v banskom polygónovom ťahu sa merajú najmenej trikrát pri veľmi presnom meraní a dvakrát pri presnom a technickom meraní.
Presnosť merania dĺžok:
- pri presnom meraní dp = ±0,5.
- pri technickom meraní dt= ±0,8.
Polygónové Ťahy a Podrobné Meranie v Baniach
Meračská sieť v podzemných priestoroch sa obvykle buduje v tvare otvorených alebo uzavretých polygónových ťahov. Z otvorených polygónových ťahov sa najčastejšie vyskytujú jednostranne pripojené a orientované ťahy. Obojstranne pripojené a orientované polygónové ťahy v banskomeračskej praxi sa používajú iba zriedka. Podľa spôsobu stabilizácie bodov a postupu merania rozoznávame meranie polygónových ťahov s pevnými - trvale stabilizovanými bodmi a meranie s dočasne stabilizovanými alebo signalizovanými bodmi. Prvý spôsob je všeobecne známy. Meranie so stratenými bodmi spočíva v tom, že body ťahu nie sú stabilizované ale iba označené postaveným, urovnaným dostredeným statívom.
Pre tento postup merania sú vhodné trojpodstavcové súpravy s podložkami a zámemými terčami. Pri meraní sa na statívoch postupne vystrieda teodolit a zámerné terče. Meranie so stratenými bodmi má prednosti v tom, že samotné meračské práce postupujú pomerne rýchlo a chyby v dostredení prístroja a signálov sú prakticky bezvýznamné. V banskom meračstve budujeme polygónové siete na rozličné účely a podľa toho sa kladú aj rozličné požiadavky na presnosť ich určenia. Presnosť polygónových ťahov môžeme vyjadriť strednou súradnicovou chybou v polohe jednotlivých bodov ťahu a strednou chybou smerníka ľubovoľnej strany polygónového ťahu. Kritériom presnosti pri priamom polygónovom ťahu môže byť aj pozdĺžna a priečna odchýlka v danom bode ťahu. Kritériom použiteľnosti výsledkov polygónového merania pri dvoch nezávislých meraniach je krajná odchýlka v určení smerníka poslednej strany a v polohe posledného bodu polygónového ťahu.
n = 1,5 pri dĺžke strany s < 10 m. Obr.l5.8. Podrobné meranie v baniach sa skladá z polohového a výškového merania. Horizontálny a vertikálny priebeh banských diel je obvykle veľmi nepravidelný. Pri podrobnom meraní treba zistiť vzdialenosti obidvoch bodov chodby, stropu a počvy od polygónových bodov aleb...
tags: #vytycovacie #terce #heureka