Энциклопедический словарь (М) - Брокгауз Ф. А. (читать книги бесплатно полностью без регистрации .txt) 📗
С.
Маркшейдерия
Маркшейдерия — составляет часть практической геометрии (geometria subterranea), но обыкновенно выделяется в самостоятельную дисциплину. Оно имеет своей задачею: 1) съемку рудничных выработок, месторождений полезных ископаемых и находящейся над ними земной поверхности и 2) графическое изображение выработок и земной поверхности на основании результатов съемки. Название свое M. искусство получило от одной из многочисленных своих задач — определения межи или границы между горными владениями различных горнопромышленников (нем. Mark — граница, межа и Scheiden — разделять). Результаты M. съемки служат единственным руководством при проведении новых выработок; неточное ее исполнение может служить причиною различных затруднений, а иногда даже и гибели целых рудников (напр., при вторжении в область старых затопленных водою выработок). Прежде висячая буссоль и висячий полукруг были почти единственными инструментами маркшейдера, но с 1830-х гг. стали употреблять и более точные приборы, как-то теодолит (в 1835 г. приспособленный Брейтгауптом к М. целям), мензулу, нивеллир и др. Теодолиты, употребляемые в М. практике, отличаются от обыкновенных своими малыми размерами (31/2 — 5 дм. в диам.); кроме трубы между двумя стойками, они иногда снабжаются эксцентренной трубою, помещаемой в одном конце вне стоек и служащей для визирования значительно наклоненных друг другу направлений. Важнейшие операции, производимые маркшейдером:
1) М. триангуляция производится с целью точного определения относительного положения главных пунктов рудничного округа, как-то устьев шахт и штолен, рудничных строений и т. п., находящихся друг от друга в больших расстояниях. Такая триангуляция становится необходимою, когда требуется изготовить верную рудничную карту для постоянного сличения подземных работ с дневною поверхностью, именно в тех случаях, когда рудничные выработки достигли уже значительного развития, простираются на большие протяжения и открываются на дневную поверхность несколькими устьями, которые достаточно удалены друг от друга и которые трудно было соединить с требуемою точностью полигонною съемкою или периферизированием М. триангуляции производятся по тем же правилам, что и геодезические тpинaгуляции, с тем только отличием, что первые никогда не бывают так обширны, как триангуляции собственно геодезические, вследствие чего и измерение базиса (редко превышающего 300400 саж.) для целей маркшейдерских производится обыкновенно более упрощенно, при меньшей затрате времени.
2) Триангуляция совершенно не выполнима в рудниках, где из каждой точки стояния можно визировать только по двум направлениям — вперед и назад; невозможна она и на дневной поверхности в местностях гористых и лесистых, вследствие отсутствия в них свободного кругозора. В подобных случаях, а в подземных выработках всегда, маркшейдеры вместо триангуляции прибегают к переферизированию или полигонной съемке. Последняя состоит в разделении всего рудничного пространства на полигоны и в определении взаимного положения отдельных угловых точек полигона. Угловые точки полигона отмечаются в рудники помощью различных сигналов, висячих и стоячих ламп и т п. Удачный выбор угловых точек зависит от опытности маркшейдера и обусловливает отчасти точность съемки. Для определения положения угловых точек за одну из плоскостей координат принимается в М. практике вертикальная плоскость астрономич. меридиана, за другую — плоскость к ней перпендикулярная, идущая по направлению OW, а за третью — горизонтальная плоскость. Отыскание астрономического меридиана имеет на М. практике особое значение: оно необходимо как при триангуляциях, так и при полигонных съемках. При употреблении угломерных инструментов с магнитною стрелкою, напр. буссоли, магнит — или компас — теодолита, для определения взаимного положения точек полигона, измеряются углы простирания всех сторон полигона, т. е. углы; составляемые стороною полигона с направлением магнитной стрелки или магнитным меридианом. Но последний подвергнут различным существенным изменениям вековым, суточным и случайным, поэтому необходимо все углы простирания приводит к постоянному в данном месте астрономическому меридиану, что достигается вычитанием из каждого измеренного угла простирания склонения магнитного меридиана, соответствующего времени измерения этого угла. Очевидно, что на каждой рудничной карте должно быть означено склонение магнитного меридиана во время производства съемки. Равным образом без знания магнитного склонения в различные периоды невозможно соединить с верностью в один общий план различные частные планы, снятые в отдаленные между собою времена, и нельзя ожидать требуемой точности от плана, съемка которого продолжалась значительное время. Вот почему при каждом благоустроенном руднике должно быть определено направление астрономического меридиана и устроена магнитная обсерватория с целью ежедневного, в определенные часы, измерения магнитного склонения (маркшейдерская обсерватория, магнитная деклинатория).
3) Соединительная съемка имеет своею целью соединение рудничной съемки с надземной и их взаимное ориентирование. Соединительная съемка наиболее проста в том случае, когда рудник сообщается с поверхностью помощью штольны: здесь рудничная съемка соединяется с поверхностной съемкой помощью устья штольны и таким образом ориентируется относительно стран света. Наиболее трудной является соединительная съемка в тех рудниках, которые открываются на поверхность одной только вертикальной или крутопадающей шахтой, это так наз. способ отвесов: 2 выбранные в устье шахты точки и линия их соединяющая проектируются помощью отвесов на некоторый горизонт рудника. Так как проекция линий соединения выбранных точек по величине равна, а по направлению совпадает с самой линией, и линия эта как составная часть поверхностной съемки ориентирована относительно стран света, то, приурочивая рудничную съемку к проекции этой линии, можно ориентировать последнюю относительно съемки надземной, что дает возможность соединять несколько рудничных съемок, произведенных в различных пунктах и в различное время, в одну общую рудничную карту. С расширением горных работ М. съемки усложняются: исходные точки съемок более и более удаляются от передовых разработок: привязка каждой новой съемки к начальным пунктам требует прохождения с инструментом больших расстояний, кат по вертикальному, так и по горизонтальному направлениям; постоянно оседающие закладки делают недоступными точки прежних лет и требуют изготовления новых, которые, в свою очередь, необходимо связывать как со старыми, так и с новыми съемками. Таким образом М. съемка обращается в очень сложные геометрические задачи. Для решения их недостаточно одной лишь построенной по координатам геометрической сети рудника. Параллельно с геометрическою необходимо производить также геогностическую съемку и связывать их между собою, т. е. изображать как в планах, так и в вертикальных разрезах формы залегания в совмещении с геометрическою сетью. Горнопромышленники обязаны вести точные планы горных разработок по установленному образцу; за составлением этих планов они могут, но не обязаны обращаться к правительственным маркшейдерам. Последние назначаются преимущественно из горных инженеров и состоят под контролем местного окружного инженера. Они обязаны иметь надзор за тем, чтобы горные работы велись согласно планам и правилам, установленным в видах их безопасности. Маркшейдеры производя т отграничение в натуре отводов в казенных и частных землях площадей, предоставляемых частным лицам для разработки ископаемых, и снимают с них планы; на их же обязанности лежит принятие известного рода мер, в случае, если работы горнопромышленника зашли далее границ предоставленного ему участка. Инструкция для производства М. работ, утвержденная министром госуд. имущ., в «Собрании Узакон.» 1888 г. № 73. Ср Weisbach, «Die neue Markscheidekunst» (2 т. Брауншв., 1851 — 59); его же, «Abriss' der Markscheidekunst» (Фрейб., 1873); Borchers, «Die praktische Markscheidekunst» (Ганнов., 1870); Werner, «Markscheidertabellen» (B., 1876); Brathuhn, «Lehrburh der praktischen Markscheidekunst» (Лпц., 1884; 2 изд., 1894; русский перевод, СПб., 1895); его же, «Katechismus der Markscheidekunst» (Лпц., 1892); Luling, «Mathematische tabellen fur Markscheider und Bergingenieure» (2 изд., Бонн, 1887): Bauerufeind, «Elemente der Vermessuligskunde» (7 изд. 2 т. Штуттг.. 1890); Sarran, «Manuel de Geometrie souterrain» (П., 1880); Тиме, «О производстве и вычислении М. триангуляции» («Горный Журнал» 1872 г. № 3); его же, «О производстве и вычислении рудничной съемки, соединении ее с надземной съемкою и взаимном ориентировании» (ibid. 1872, г., № 5 — 12); его же, «Отыскание астрономического меридиана и учреждение магнитных деклинаторий для целей М.» (СПб., 1880; печ. в приложении к «Горн. Журналу», 1879 — 80 г.); его. же, «Руководство к рудничному нивеллированию и к съемки рудников градусником и компасом» (2 изд. СПб., 1890); Крат, «М. практика. Собрание статей из М. практики автора в Алтайском горном округ» (вып. 1 — 12, СПб., 1892 — 94).
