Маркшейдерские работы на открытом карьере: что и как контролируют

На открытом карьере геометрия горных работ постоянно меняется: продвигается фронт, формируются новые уступы, перемещаются отвалы, меняются контуры складов и фактические отметки рабочих площадок. Поэтому маркшейдерский контроль здесь нужен не «для плана», а как рабочий инструмент, который связывает проектные решения с тем, что реально происходит на объекте.

Маркшейдер на открытых горных работах фиксирует пространственное положение выработок и других объектов, контролирует отклонения от проектных параметров, обеспечивает актуальность графической документации и передаёт производству данные, на основании которых можно планировать следующие этапы разработки.

Маркшейдерские открытые горные работы охватывают не одну отдельную съёмку, а постоянный цикл измерений, обработки и обновления данных. Конкретный состав зависит от проекта, способа разработки, стадии эксплуатации и особенностей месторождения.

На практике контролируют:

• положение верхних и нижних бровок уступов;
• высотные отметки и фактическую геометрию рабочих площадок;
• положение бортов карьера и развитие фронта горных работ;
• контуры отвалов вскрышных и вмещающих пород;
• участки складирования полезного ископаемого;
• транспортные и технологические элементы, которые должны отображаться в маркшейдерской документации;
• опасные зоны и участки, где требуется наблюдение за деформациями;
• фактическое положение объектов относительно проектных решений и границ горного отвода.

Действующие Правила осуществления маркшейдерской деятельности предусматривают съёмку элементов систем разработки, горных выработок, объектов и сооружений, связанных с пользованием недрами, а также контуров опасных зон. Маркшейдерская документация при разработке месторождений твёрдых полезных ископаемых включает планы горных выработок, планы земной поверхности и другие графические материалы, отражающие фактическое состояние объекта.

Если говорить о маркшейдерском деле при открытых горных работах, его задача — регулярно давать производству достоверную пространственную картину объекта, а не просто периодически выпускать новый план.

Уступ — один из основных элементов открытой разработки, поэтому его фактическая геометрия должна быть понятна не приблизительно, а по результатам инструментальных измерений.

При съёмке фиксируют положение характерных элементов уступа: бровок, откосов, площадок и высотных отметок. Полученные данные позволяют видеть, как фактическая выемка развивается относительно принятых проектных решений.

Такой контроль нужен, чтобы своевременно обнаруживать:

• смещение фронта работ;
• изменение геометрии уступа;
• отклонения отметок;
• сокращение или увеличение рабочих площадок;
• появление участков, требующих дополнительного обследования или наблюдений.

Маркшейдер участка не заменяет технического руководителя или геомеханика, но именно его измерения формируют объективную пространственную основу для оценки ситуации.

Если фактическое положение горных работ не соответствует установленным параметрам, недостаточно просто исправить чертёж. Необходимо определить причину отклонения и понять, влияет ли оно на безопасность, дальнейшую технологию или развитие горных работ.

Борт карьера нельзя оценивать только по визуальному состоянию. На участках, где требуется инструментальный контроль, маркшейдерские наблюдения позволяют отслеживать изменение положения контролируемых точек и фиксировать развитие деформационных процессов.

Правила обеспечения устойчивости бортов и уступов карьеров связывают управление устойчивостью с контролем соблюдения проектных решений и результатами мониторинга. Для маркшейдерской службы это означает необходимость не только выполнять измерения, но и обеспечивать сопоставимость результатов во времени.

Особого внимания требуют участки, где:

• выявлены трещины, заколы, просадки или другие признаки деформаций;
• изменяются горно-геологические или гидрогеологические условия;
• работы ведутся рядом с потенциально неустойчивыми зонами;
• фактическая геометрия отличается от проектной;
• необходимо определить динамику смещений инструментальными наблюдениями.

В этом случае ценность представляет не одиночный замер, а последовательность данных:

Отвалы — отдельный объект маркшейдерского контроля. Здесь необходимо понимать не только внешний контур, но и фактическое развитие отвального фронта, положение ярусов, откосов и участков возможных деформаций.

Маркшейдерская съёмка позволяет:

• обновлять планы породных отвалов;
• фиксировать положение бровок и откосов;
• определять фактическую конфигурацию отвала;
• контролировать развитие отвальных работ относительно проектных решений;
• получать данные для расчёта объёмов;
• вести наблюдения на участках, где контролируется устойчивость.

Планы породных и внешних отвалов входят в состав маркшейдерской графической документации. Отдельно предусматриваются материалы наблюдений за деформациями бортов, уступов карьеров и откосов отвалов.

Поэтому для производства принципиальна не просто установленная когда-то конфигурация отвала, а её актуальное состояние на конкретную дату.

Склады меняются ещё быстрее: материал поступает, отгружается, перемещается между площадками. Для предприятия это не только пространственная, но и учётная задача.

Маркшейдерская съёмка склада позволяет определить фактическую поверхность штабеля, его контур и объём. Результаты затем могут использоваться для производственного учёта и сверки движения горной массы в рамках принятой на предприятии системы.

В маркшейдерской графической документации при разработке месторождений твёрдых полезных ископаемых предусмотрены планы участков земной поверхности, отведённых под склады полезного ископаемого.

Фактически предприятие должно видеть не условный прямоугольник «склад» на плане, а его реальное пространственное состояние.

Сравниваться могут положение горных выработок, отметки, контуры, параметры уступов, направление развития фронта, границы отдельных технологических элементов и другие показатели, заложенные в документации конкретного объекта.

Если выявлено отклонение, которое влияет на безопасное состояние недр, требования промышленной безопасности или установленные проектом параметры, оно должно быть не просто замечено, а передано в управленческий контур предприятия.

Правила осуществления маркшейдерской деятельности предусматривают ведение книги маркшейдерских указаний. В ней в том числе фиксируются требования при отклонении от параметров проектной документации и допустимых значений контролируемых величин.

То есть нормальная логика работы здесь не «сняли — положили данные в архив», а:

Одна из главных задач маркшейдера рудника или карьера — показать, где находится объект сейчас и насколько фактическое развитие соответствует принятым решениям.

Схема работы выглядит так:

Именно поэтому разовые измерения и постоянное маркшейдерское сопровождение — разные задачи. При активно развивающемся карьере информация быстро теряет актуальность.

После полевой съёмки работа не заканчивается. Измерения необходимо обработать и перенести в систему актуальной документации.

В зависимости от объекта обновляются:

• планы горных выработок;
• планы земной поверхности;
• планы отвалов;
• участки складов;
• профили и разрезы;
• границы опасных зон;
• материалы наблюдений за деформациями;
• другие предусмотренные для объекта чертежи.

Маркшейдерская документация может вестись на бумажном носителе и в электронном виде. При этом данные должны оставаться пригодными для практического использования в установленных масштабах.

Рабочий цикл выглядит так:

Универсальной периодичности «раз в месяц для любого карьера» нет. Она зависит от вида контролируемого объекта, интенсивности горных работ, проектной документации, проекта производства маркшейдерских работ и конкретной производственной задачи.

Рабочий фронт, быстро изменяющийся склад и участок инструментальных наблюдений за деформациями нельзя контролировать по одной схеме.

Периодичность должна обеспечивать получение фактических данных вовремя — до того, как предприятие примет очередное производственное решение по уже устаревшей картине объекта.

Даже подробная инструкция по маркшейдерским работам при добыче сама по себе не решает производственную задачу. Нужна система, в которой требования превращаются в регулярные измерения, актуальные планы и данные для технической службы.

При системной работе предприятие получает:

• актуальную картину состояния карьера;
• фактические данные по уступам, бортам, отвалам и складам;
• основу для контроля проектных решений;
• данные для расчёта объёмов горной массы;
• актуализированную маркшейдерскую графическую документацию;
• результаты наблюдений на контролируемых участках;
• исходную информацию для дальнейшего развития горных работ.

Когда ищут информацию про маркшейдерское дело и открытые работы или инструкцию маркшейдерских работ открытым способом, практический вопрос обычно один: что именно должен контролировать маркшейдер и какие данные предприятие должно получать в результате.

Ответ шире одной съёмки или инструкции. На действующем объекте это постоянный контур: