Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Kierunek: Górnictwo i Geologia
Specjalność: Kartografia geologiczna
Studia stacjonarne II stopnia, 1 rok
TEMAT 2
Pomiary kątów i odległości
w osnowie kopalnianej
Autor: Zespół nr 7
Mateusz Kufrasa
Anna Wardyńska
Justyna Zwolińska
Spis treści:
1. Wprowadzenie 2
Pomiar kątów poziomych metodą kierunkową 2
Pomiar odległości ruletką w powietrzu 3
Opis wykonania ćwiczenia 3
Literatura 6
Spis rysunków:
Rys. 1. Przykładowy pomiar kątów metodą kierunkową 3
Rys. 2. Szkic sytuacyjny pomiarów wykonanych na stanowisku nr 1404 4
Rys. 3. Schematyczny szkic z zaznaczonym obrysem korytarza, naniesionymi miarami
kątów, długościami ramion kątów i domiarami do ociosów 6
Spis tabel:
Tabela 1. Pomiar i obliczenia kątów poziomych, budynek C-4,
dnia 20 marca 2012 roku 4
Tabela 2. Pomiar długości w budynku C-4, niski parter,
dnia 21 marca 2012 roku 5
Tabela 3. Domiary długości od punktów osnowy do ociosów, stropu i spągu 5
Wprowadzenie
Pomiar kątów poziomych metodą kierunkową
Przed rozpoczęciem pomiarów teodolitem należy scentrować oraz spoziomować instrument. Metoda kierunkowa polega na pomiarze kierunków wyznaczonych przez promienie wychodzące z punktu A, co pozwala następnie na określenie kątów między odpowiednimi kierunkami (Rys.1).
Z przeznaczonych do pomiaru promieni wybieramy jeden początkowy. Pomiar zwykle zaczynamy w pierwszym położeniu lunety. Następnie po sprzęgnięciu spodarki i limbusa przez obrót alidady skierowujemy lunetę na punkt początkowy. Po wycelowaniu z grubsza sprzęgamy alidadę z limbusem
i leniwką dokładnie celujemy do punktu 1. Następnie dokonujemy odczytów
z noniusza i zapisujemy je w dzienniku pomiarowym. Zwalniając alidadę oraz obracając ją wraz z lunetą w prawo, czyli zgodnie z ruchem wskazówek zegara, celujemy do punktu 2. Mamy przy tym sprzęgnięty limbus ze spodarką. Następnie dokonujemy odczytów i zapisujemy je w dzienniku. Postępując w ten sam sposób dla kolejnych punktów, dochodzimy ponownie do punktu 1
i zapisujemy po raz drugi odczyty. Różnica między pierwszym i ostatnim pomiarem powinna mieścić się w granicach błędów wycelowania i odczytów. Dzięki temu zabiegowi mamy możliwość sprawdzenia, czy instrument nie został poruszony podczas wykonywania pomiarów [1].
Po przerzuceniu lunety przez zenit, obracamy alidadę z lunetą o 200 gradów (tzw. drugie położenie lunety). Następnie celujemy do punktu 1 oraz zapisujemy odczyty. Obracając alidadę z lunetą w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, celujemy do kolejnych punktów i zapisujemy wyniki pomiarów. Wyniki pomiarów w pierwszym i drugim położeniu lunety składają się na jedną serię pomiarową [1].
Rys. 1. Przykładowy pomiar kątów metodą kierunkową [2].
Pomiar odległości ruletką w powietrzu
Metoda ta znajduje zastosowanie, w przypadku gdy początek i koniec boków jest znakowany przez odrzutowanie punktów, np. podczas pomiarów kopalnianych, gdzie niedostępne znaki geodezyjne w stropie są odrzutowane pionem sznurkowym. Do swobodnie zwisających pionów delikatnie przykładamy ruletkę. Na umówiony sygnał dokonuje się jednoczesnego odczytu z dwóch końców taśmy. Czynność tę powtarza się 2-4 razy. W czasie pomiarów mierzymy temperaturę powietrza oraz stosujemy naciąg taśmy za pomocą dynamometru. Zwis taśmy obliczamy teoretycznie lub też eliminujemy go przez zastosowanie odpowiedniej ilości podpórek do wielkości nieistotnej [1].
Opis wykonania ćwiczenia
Pomiar kątów poziomych metodą kierunkową uproszczoną został wykonany dnia 20 marca 2012 roku w jednej serii pomiarowej w budynku C-4 należącego do AGH, przy al. Mickiewicza 30 w Krakowie, na niskim parterze. Do wykonania zadania wykorzystano umieszczony na statywie teodolit Theo 020b, który umożliwia pomiar kątów poziomych z dokładnością 20cc. Instrument został spoziomowany oraz scentrowany pod punktem nr 1404 osnowy sytuacyjnej, zastabilizowanym w belce pod stropem, odrzutowanym za pomocą pionu sznurkowego (Rys. 2). Cel lewy stanowił punkt nr 121 osnowy sytuacyjnej, zastabilizowany i odrzutowany podobnie jak stanowisko nr 1404. Cel prawy stanowił punkt osnowy sytuacyjnej nr 119, oznaczony i odrzutowany w identyczny sposób jak punkty nr 121 i 1404. Pomierzono dwukrotnie wartości kątów α i β: w kierunku zgodnym oraz przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (Rys.2). Część obliczeniowa polegała na zsumowaniu wartości kątów α i β oraz na obliczeniu ich wartości średnich. Wyniki pomiarów przedstawia Tabela 1.
Rys. 2. Szkic sytuacyjny pomiarów wykonanych na stanowisku nr 1404.
Numer stanowiska |
Oznaczenie celu |
|
||||
|
|
|
|
A |
średnia |
|
|
|
Odczyty: |
|
|
||
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
g |
c |
Cc |
c |
cc |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
1404 |
121 |
0 |
00 |
00 |
00 |
00 |
|
|
|
00 |
00 |
|
|
|
119 |
6 |
19 |
00 |
19 |
00 |
|
|
|
19 |
00 |
|
|
|
119 |
0 |
00 |
00 |
00 |
00 |
|
|
|
00 |
00 |
|
|
|
121 |
393 |
81 |
00 |
80 |
50 |
|
|
|
80 |
00 |
|
|
|
suma |
400 |
00 |
00 |
|
|
|
|
399 |
99 |
00 |
|
|
Tabela 1. Pomiar i obliczenia kątów poziomych, budynek C-4, dnia 20 marca 2012 roku.
W kolejnym etapie pomiarów wykonano pomiary długości ramion kąta o wierzchołku w punkcie 1404 (Tabela 2), a także dokonano domiarów do stropu, spągu i ociosów wyrobiska (Tabela 3, rys. 3). Pomiar miał miejsce dnia 21 marca 2012 roku. Odległości jak i domiary wykonano za pomocą 20-metrowej ruletki stalowej. Długości ramion pomierzono 3-krotnie, a następnie wyniki uśredniono (Tabela 2)
i przedstawiono na rysunku 2.
Oznaczenie |
Odczyty [m] |
Różnice odczytów K - P [m] |
Średnia ogólna [m] |
|
|
Końcowy (K) |
Początkowy (P) |
|
|
1404-121 |
14,023 |
0,000 |
14,023 |
14,026 |
|
14,030 |
0,000 |
14,030 |
|
|
14,025 |
0,000 |
14,025 |
|
1404-119 |
14,016 |
0,000 |
14,016 |
14,014 |
|
14,014 |
0,000 |
14,014 |
|
|
14,013 |
0,000 |
14,013 |
|
Tabela 2. Pomiar długości w budynku C-4, niski parter, dnia 21 marca 2012 roku.
stanowisko |
cel |
|||
|
ocios E [m] |
ocios W [m] |
spąg [m] |
strop [m] |
1404 |
1,084 |
1,395 |
2,054 |
0,418 |
121 |
1,016 |
1,942 |
2,027 |
0,45 |
119 |
2,377 |
0,568 |
2,025 |
0,44 |
Tabela 3. Domiary długości od punktów osnowy do ociosów, stropu i spągu.
Rys. 3. Schematyczny szkic z zaznaczonym obrysem korytarza, naniesionymi miarami kątów, długościami ramion kątów i domiarami do ociosów.
Literatura
[1] Odlanicki-Poczobutt M., Wędzony J. T., Geodezja ogólna i górnicza. Kraków, 1979
[2] home.agh.edu.pl/~rkrzyzek/zagadnienia/zagadnienie%206.pdf
6