Маркшейдерское искусство

Определение "Маркшейдерское искусство" в словаре Брокгауза и Ефрона

Маркшейдерское искусство — составляет часть практической геометрии (geometria subterranea), но обыкновенно выделяется в самостоятельную дисциплину. Оно имеет своей задачей: 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 М. 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 М. съемки служат единственным руководством при проведении новых выработок; неточное ее исполнение может служить причиной различных затруднений, а иногда даже и гибели целых рудников (напр. при вторжении в область старых затопленных водой 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 (приспособленный Брейтгауптом к М. целям), мензулу, нивелир и др. Теодолиты, употребляемые в М. практике, отличаются от обыкновенных своими малыми размерами (3 ¹/₂ —5 дюймов в диаметре); кроме трубы между двумя стойками, они иногда снабжаются эксцентренной трубой, помещаемой на одном конце вне стоек и служащей для визирования значительно наклоненных друг к 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 необходимой, когда требуется изготовить верную рудничную карту для постоянного сличения подземных работ с дневной 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 требуемой точностью полигонной съемкой, или периферизированием. М. триангуляции производятся по тем же правилам, что и геодезические триангуляции (см.), с тем только отличием, что первые никогда не бывают так обширны, как триангуляции собственно геодезические, вследствие чего и измерение базиса (редко превышающего 300—400 саж.) для целей маркшейдерских производится обыкновенно более упрощенно, при меньшей затрате времени.

2) Триангуляция совершенно невыполнима 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 в определении взаимного положения отдельных угловых точек полигона. Угловые точки полигона отмечаются в руднике с 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 в М. практике особое значение; оно необходимо как при триангуляциях, так и при полигонных съемках. При употреблении угломерных инструментов с магнитной стрелкой, напр. буссоли, магнит -или компас-теодолита, для определения взаимного положения точек полигона, измеряются углы простирания всех сторон полигона, т. е. углы, составляемые стороной полигона с направлением магнитной стрелки или магнитным меридианом. Но последний подвергнут различным существенным изменениям (вековым, суточным и случайным), поэтому необходимо все углы простирания приводить 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 собой 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 своей целью соединение рудничной съемки с надземной и их взаимное ориентирование. Соединительная съемка наиболее проста в том случае, когда рудник сообщается с поверхностью с помощью штольни: здесь рудничная съемка соединяется с поверхностной съемкой с помощью устья штольни и таким образом ориентируется относительно стран света. Наиболее трудной является соединительная съемка в тех рудниках, которые открываются на поверхность одной только вертикальной или круто падающей шахтой, это так наз. способ отвесов: 2 выбранных в устье шахты точки и линия, их соединяющая, проектируются с 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 как 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 геометрической необходимо производить также геогностическую съемку и связывать их между собой, т. е. изображать как в планах, так и в вертикальных разрезах формы залегания в совмещении с геометрической 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 производят 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, "Lehrbuch der praktischen Markscheidekunst" (Лпц., 1884; 2 изд., 1894; русский перевод, СПб., 1895); его же, "Katechismus der Markscheidekunst." (Лпц., 1892); L üling, "Mathematische tabellen für Markscheider und Ber gingenieure" (2 изд., Бонн, 1887); Bauerufeind, "Elemente der Vermessungskunde" (7 изд., 2 т., Штуттг., 1890); Sarran, "Manuel de G éomé trie 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 съемкой 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 нивелированию и к съемке рудников градусником и компасом" (2 изд., СПб., 1890); Крат, "М. практика. Собрание статей из М. практики автора в Алтайском горном округе" (вып. 1—12, СПб., 1892—94).