GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH

Transkript

1 VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN FAKULTA STAVEBNÍ OTAKAR ŠVÁBENSKÝ, JIÍ BUREŠ, ALEXEJ VITULA GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH HE08 MODUL 01 DLNÍ MICTVÍ STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

2 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 Otakar Švábenský, Jií Bureš, Alexej Vitula. Brno (4) -

3 Obsah OBSAH 1 Úvod Cíle Požadované znalosti Doba potebná ke studiu Klíová slova...5 Geodézie pi dobývání nerost Dlní mictví Historický vývoj dlního mictví Základní pojmy Dlní mapy Mení v podzemí Dln mické pedpisy Zvláštní podmínky pi mení v podzemí Mické práce v hlubinných dolech Dlní bodová pole Stabilizace mických bod v podzemí Mení základních veliin v podzemí Mení délek Mení úhl Výšková mení Magnetické dlní mení Gyroskopická mení Provažování Mechanické provažování olovnicemi Optické a laserové provažování Pipojovací a usmrovací mení Pipojení štolou Pipojení dvma a více jámami Pipojení jednou jámou Pipojení bodem a smrem Pipojení štíhlým trojúhelníkem Foxovo pipojení Hloubkové pipojovací mení Urování mocnosti ložisek Mení pi povrchové tžb nerost Mení posun povrchových objekt vlivem poddolování Projevy úink dlní innosti na povrchu Geodetické mení pokles Zamování pírodních podzemních prostor Závr Shrnutí (4) -

4 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 6. Studijní prameny Seznam použité literatury Seznam doplkové studijní literatury Odkazy na další studijní zdroje a prameny (4) -

5 Úvod 1 Úvod 1.1 Cíle Tento studijní text je uren pro posluchae magisterského stupn kombinovaného studia oboru Geodézie a kartografie na FAST VUT v Brn. Má za úkol poskytnout základní orientaci v problematice mení v podzemí s ohledem na zvláštní prostedí a podmínky v podzemních prostorách. Na tento modul M01 Dlní mictví, který se vnuje pedevším problematice dlních mení, navazuje modul M03 Mení podzemních inženýrských staveb a modul M0 Praktické úlohy inženýrské geodézie. 1. Požadované znalosti Je vyžadována základní znalost geodetických metod mení polohy, pevýšení a znalosti souadnicových výpot vetn znalostí z oblasti teorie chyb a vyrovnávacího potu. Dále se pedpokládá zvládnutí látky probírané v rámci pedmtu Inženýrská geodézie. 1.3 Doba potebná ke studiu Doba potebná ke zvládnutí látky pedmtu "Geodézie v podzemních prostorách" odpovídá rozsahu výuky hodiny pednášek a 3 hodiny cviení týdn po dobu 13 týdn. Jedná se tedy pibližn o 45 hodin. Z toho na studium tohoto modulu pipadá o nco více než jedna polovina, tedy odhadem asi 0 5 hodin. Je nutné poítat s tím, že as potebný ke studiu se mže individuáln lišit. 1.4 Klíová slova Geodézie, podzemní prostory, dlní mictví - 5 (4) -

6

7 Název kap.. Geodézie pi dobývání nerost Geodetická mení v podzemí náleží mezi zvláštní aplikace geodetických m- ických postup. Jedná se o geodetické práce související se zamováním podzemních objekt a zaízení pro hlubinnou a povrchovou tžbu a dobývání ložisek užitkových nerost. Tato mení se uskuteují ve zvláštním prostedí, za nepíznivých svtelných podmínek, ve stísnných prostorách, za zvláštních atmosférických podmínek (prvan, zvýšená teplota, prašné a vlhké prostedí, nehomogenní teplotní pole aj.). Možnosti stabilizace mických bod jsou omezené, zámry jsou kratší což pináší zvýšené nebezpeí psobení systematických chyb pi úhlových meních. Tyto zvláštnosti mických prací a prostedí zpsobily vznik zvláštního geodetického odvtví dlního mictví. Je to nauka o metodách tvorby dlních map, o vytyování podzemních a povrchových dlních objekt, o zjiš ování objem ložiskových zásob, o získávání podklad po plánování a otvírku dobývacích prací, o monitorování vlivu dlních prací na povrchové objekty a zaízení atd. Geodeti specializovaní na provádní tchto prací se nazývají dlní mii a musí absolvovat speciální vzdlávací kurz. Požadavky na dlní geodetické práce upravují pedpisy eského báského úadu [6], [7]. - 7 (4) -

8

9 Závr 3 Dlní mictví Dlní prostedí a jeho vliv na geodetická mení je charakteristické pro tuto oblast inženýrské geodézie. Vtšina geodetických mení v hlubinných dolech se uskuteuje v podzemních prostorách, v jámách, štolách, chodbách, které mají zpravidla specifické klimatické a provozní podmínky. Délky mených i vytyovaných polygonových stran se zkracují, na druhé stran asto znan vzrstají požadavky na pesnost požadovaných geometrických parametr a tím i na pesnost mených délek, úhl a výškových rozdíl. Vysoké požadavky na kvalitu a pesnost výsledk vyžadují asto úpravy a zdokonalování bžných mických postup, vývin speciálních nestandardních pístroj a pomcek, ale i adekvátní teoretická ešení mických a vyhodnocovacích postup. Zvláštnosti dlního prostedí mají pímý vliv i na organizaci a prbh vlastních mických prací. Je bezpodmínen nutné zajisti bezpenost práce a ochranu zdraví, a samozejm dodržovat všechny platné pedpisy. 3.1 Historický vývoj dlního mictví Dlní mictví je spjato s hornickou inností již od samého poátku. Je to doloženo nkterými nálezy a dochovanými dokumenty, jako nap. mapa dobývání zlata z doby cca 1600 až 1400 p.n.l. uložená v Turín. Hornická innost se rozvíjela i na území našeho státu. Jihlavský horní zákon z roku 149 upravoval podmínky pro dobývání. V roce 1300 král Václav II vydal "Ius regale montanorum" (Horní zákon), kterým podpoil rozvoj hornické innosti. V roce 1556 vyšlo posmrtn dílo G. Agricoly "De re metallica libri duodecim" (Dvanáct knih o hornictví a hutnictví), v jehož páté knize podal souborné zpracování dln mických inností (Obr. 1). Obr. 1 Georgius Agricola - 9 (4) -

10 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 V Jáchymov byla v roce 1716 založena první báská škola na svt. Výuka byla tíletá, první dva roky byly vnovány teorii, v závreném roce byla absolvována stáž v dolech. Obr. Ukázka z historické uebnice dlního mictví Se vznikem a inností odborné školy a pozdji Báské akademie v Banské Štiavnici (Slovensko) bylo spojeno jméno jedné z nejvýznanjších osobností v historii stedoevropského dlního mictví Samuela Mikovínyho ( ). Prvním vysokoškolským uebním textem byly tištné pednášky F. echury "Dlní mictví" z roku 195. Jeho pokraovatelem byl prof. K. Neset. Specializovanou vysokou školou pro výchovu báských mi byla dlouhou dobu Vysoká škola báská v Píbrami, která vznikla pemnou tehdejší Báské akademie v roce Tato vysoká škola byla v roce 1945 pemístna do Ostravy. 3. Základní pojmy dobývací prostor povrchová plocha, pod kterou probíhá tžební innost, dlní dílo podzemní prostora vzniklá hornickou inností, podle polohy se rozlišuje dílo vodorovné, svislé nebo šikmé (úklonné), obzor (horizont) soustava dlních dl na jedné výškové úrovni dobývání, jáma svislé i úklonné dlní dílo (j. tžební na dopravu rubaniny, materiállu a osob, j. vtažná proudí jí vzduch do dolu, j. výdušná odvádí zne- ištný vzduch z dolu, j. kutací slouží k przkumu a vyhledávání ložisek nerost, j. odvodovací slouží k odvádní vody z dolu, j. slepá (šibík) nevychází na povrch, spojuje dva horizonty dlního díla), - 10 (4) -

11 Závr chodba vodorovné n. šikmé dlní dílo, sloužící k doprav (ch. hlavní je hlavní dopravní nebo vtrací tepnou dolu, ch. smrná razí se ve smru ložiska, ch. dovrchní ražená šikmo nahoru), štola vodorovná n. šikmá chodba ústící na povrch svážnice dlní dílo hloubené v ložisku smrem jeho nejvtšího sklonu, rubanina se jí dopravuje smrem dol, úpadnice dlní dílo podobné svážnici, rubanina se jí dopravuje smrem nahoru, pekop vodorovná otvírací chodba ražená v jalové hornin smrem ložiska komín svislé n. úklonné dlní mezichodbové dílo, sloužící k vtrání, lezení nebo doprav hmot, pilí ást ložiska ohraniená ze všech stran dlními díly, sýpka svislý n. šikmý úzký prostor, do kterého se shora nasypává a zespodu odebírá rubanina studna mlká svislá jáma na tžbu tekutých nerost (nafta apod.), nárazišt rozšíený prostor na horizontu pi jám, elba pední plocha raženého dlního díla, protielba elba ražená v protismru jiné elby dlního díla, porub pracovišt bezprostedního dobývání užitkového nerostu, pova spodek (dno) dlního díla nebo vrtu, zálom prvotní zábr v elb, prorážka místo setkání elby a protielby dlního díla, skrývka vrstva jalové horniny nad ložiskem pi povrchové tžb, odval násyp hlušiny a odpadu po tžb nebo skrývce 3.3 Dlní mapy ZDM Základní dlní mapa vyhotovuje se pro jednotlivé horizonty (patra) v mítku 1:1000, pípadn 1:500 nebo 1:000. Obsahuje zákres všech základních dlních, geologických, technických a správních objekt a údaj dležitých pro ízení dlní innosti (Obr. 3). ZDM je podkladem pro vyhotovení odvozených dlních map, profil a ez v mítkách 1:10, 1:0, 1:50, 1:100, 1:00, 1:500. Souástí ZDM je mapa povrchové situace, vykreslovaná samostatn na prsvitném materiálu ve stejném mítku jako ZDM, obsahující polohopis a místopis zastavné ásti dlního závodu (4) -

12 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 Obr. 3 Základní dlní mapa Úelové dlní a povrchové mapy: dlní plánovací mapa je podkladem pro plánování tžby, obzorové mapy zobrazují situaci a úrovni jednotlivých dlních horizont, mapa vtrání obsahuje zákres podzemních dl s vyznaením smr vtrání a vtracích zaízení, mítko se volí tak, aby celý vtrací systém byl zobrazen na jednom mapovém listu, základní mapa dlního závodu zachycují povrchovou situaci (1:500, 1:1000) tak, aby celá zobrazovaná plocha byla na jednom mapovém listu, vyhotovují se podle zásad pro tvorbu ZPZ, požární dlní a povrchová mapa zobrazuje objekty a zaízení pro likvidaci podzemních a povrchových požár a havárií, dopravní a telekomunikaní mapa zobrazuje stav podzemních dopravních cest a rozmístní telekomunikaních zaízení, mapa dlních rozvod (zobrazuje rozvody vody, elektiny, stlaeného vzduchu aj.) geologicko-tektonické mapy ložisek obsahují údaje o poloze, hloubce a rozsahu ložisek užitkových nerost, dopravní a telekomunikaní mapa, mapa evidence zásob slouží pro sledování tžby a výpoet technických zásob ložisek, mapa pokles terénu jsou v ní vyznaeny skutené namené a pedpovídané poklesy terénu vlivem poddolování formou izoar pokles za urité období. - 1 (4) -

13 Závr 3.4 Mení v podzemí Dln mické pedpisy Mické práce v podzemí se ídí pedpisem [6], který je rozdluje na polohová mení zahrnující budování mických sítí na povrchu a v podzemí, a podrobná mení, výšková mení zahrnující budování výškových sítí a podrobná výšková mení, pipojovací a usmrovací mení, která propojují mické sít na povrchu a v podzemí, vytyovací a kontrolní mení, provádná pi otvírce dlních dl a ovování výsledk dlní innosti. Veškeré mické práce rozdluje co do pesnosti pedpis [6] do ty kategorií: velmi pesná (VP) sem patí urování základních dlních bodových polí, pesná (P) platí pro mení hlavních polygonových a výškových poad, technická (T) platí pro mení, na která již nenavazují další mení, speciální (S) platí pi zvláštních požadavcích projektanta Zvláštní podmínky pi mení v podzemí teplota, prašnost, vodní páry, prvan výbušnost (úprava pístroj) geotermický stupe narstání teploty s hloubkou Dležitou zásadou je vnovat potebný as na aklimatizaci geodetických pístroj na místní teplotní podmínky. ím vtší teplotní rozdíl, tím delší doba je potebná na dokonalou aklimatizaci ped zaátkem mení. Pi pesných pracích jsou pravidlem jsou vyžadovány zhruba minuty na každý 1ºC teplotního rozdílu. Vyplývá to ze skutenosti, že ohívání i ochlazování pístroje mže zpsobovat vnitní pnutí a malé asymetrické expanze ovlivující pesnost. Ze stejného dvodu je teba chránit pístroj (a stativ) mickým deštníkem ped pímým slunením svitem. Nemén dležitá je zásada pravidelných kalibrací mických pístroj. Kalibrace se provádí vždy ped zahájením prací a pak minimáln v plroních intervalech. O provedených kalibracích je teba vést dokumentaci doloženou píslušnými kalibraními listy a protokoly jednotlivých pístroj (4) -

14 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul Mické práce v hlubinných dolech zahrnují polohové mení výškové mení pipojovací a usmrovací mení vytyovací a kontrolní mení speciální mení Dlní bodová pole Dlní bodová pole se dlí na základní a podrobná, na povrchu a v podzemí. Základní dlní polohové bodové pole v podzemí je tvoeno body základních orientaních pímek (ZOP) navázaných pomocí pipojovacího a usmrovacího mení na povrchovou souadnicovou soustavu, a dále body dalších orientaních pímek (OP). Základní dlní výškové bodové pole v podzemí je tvoeno trojicemi výškových bod na nárazištích jednotlivých horizont (pater), jejichž výšky byly ureny hloubkovým mením a pesným výškovým mením. Podrobné dlní polohové bodové pole v podzemí zahrnuje body dlních polygonových poad navázaných na základní polohové podzemní bodové pole. Podrobné dlní výškové bodové pole v podzemí zahrnuje ostatní stabilizované výškové body urené výškovým mením technické pesnosti Stabilizace mických bod v podzemí trvalá, doasná stabilizace v pov - Obr. 4 ve strop - Obr. 5 Obr. 4 Stabilizace mických bod v pov dlních dl - 14 (4) -

15 Závr Obr. 5 Stabilizace mických bod ve strop dlních dl centrace a signalizace Mení základních veliin v podzemí Mení délek mechanicky: po pov, po kolejnici v dopravní chodb, podél šry Obr. 6 zavšeným pásmem Obr. 7 Obr. 6 Obr. 7 elektronicky: v souasné dob nejbžnjší zpsob, vyžaduje však nevýbušné provedení EDM Mení úhl Bžné teodolity: - 15 (4) -

16 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 Parametry teodolit mají odlišné požadavky, nevyžaduje se velké zvtšení dalekohledu, dležitjší je jasnost a schopnost ostit na co nejkratší vzdálenost. závsné teodolity Obr Výšková mení Obr. 8 Závsný teodolit Základní metodou dlních výškových mení je geometrická nivelace. Nivelaní mení používá stejných zásad a postup jako nivelace na povrchu, asto se však zkracují délky zámr. Pro mení ve stísnných dlních prostorách se používají speciální nivelaní lat o délce 1 1,8 m. Lat se na znaky výškových bod staví nebo zavšují. tení lat zavšené v obrácené poloze (nula stupnice nahoe) se uvažuje jako záporné. Další používanou metodou výškových mení v dlních dílech je trigonometrická nivelace. Ta se obvykle spojuje s polygonovým mením svislý úhel se použije i k redukci šikmých délek na vodorovné. Body se signalizují zámrnými teri nebo olovnicemi. Pro výšková mení nižší pesnosti se v podzemí používají mení pomocí sklonomru, tachymetrie aj Magnetické dlní mení K magnetickému úhlovému mení se používají pístroje a pomcky využívající skutenosti, že vodorovná složka vektoru geomagnetického pole probíhá pibližn severním smrem a udává smr magnetického poledníku. Geomagnetické pole však podléhá asovým a místním zmnám ovlivujícím hodnotu magnetické deklinace, tj. úhlu, který spolu svírají smry magnetického a astronomického poledníku. Prbh ar spojujících místa se stejnou hodnotou deklinace je znázornn na mapách izogon, pro zobrazení ar spojujících místa se stejnou roní zmnou deklinace se používají mapy izopor. Uvádí se jednoduchý vztah pro výpoet deklinace pro urité místo P i a epochu t t i ( t ) t i 0 + v t 0 δ = δ (3.1) - 16 (4) -

17 Závr t 0 kde δ i je místní hodnota deklinace v epoše t 0 zjištná interpolací v map izogon a v je místní hodnota roní zmny deklinace získaná z mapy izopor. Pro dlní magnetická mení se používají kompasy a busolní pístroje. Geologické kompasy slouží k zamování smru a sklonu geologických vrstev. Hornické závsné kompasy (Obr. 9) se zavšují na mickou šru napnutou mezi polygonovými body. Busolní úhlomrné pístroje jsou vlastn bžné teodolity doplnné kompasovým kruhem nebo magnetickým usmrovaem. Obr. 9 Závsný hornický kompas Magnetická deklinace se mní také v závislosti na denní dob a roním období. Doporuuje se mit v období listopad únor v dob od do 9 hod., v období bezen a záí íjen v dob od plnoci do 4 hod., a v období duben srpen v dob okolo plnoci [1]. Metodika mení se liší v závislosti na tom, zda se mí v neporušeném magnetickém poli, nebo v pítomnosti železa. V prvním pípad se obvykle použije jedno ze schémat podle Obr. 10. Jestliže není nutná vyšší pesnost orientace, mí se magnetické azimuty na každém druhém bod polygonového poadu (mení "ob stanovisko" Obr. 10a). Pi o nco vyšších nárocích na pesnost orientace se mí magnetické azimuty na každém bod poadu Obr. 10b. Postup mení azimut podle Obr. 10c pak poskytuje další zvýšení pesnosti s možností kontrol, nebo azimut každé strany je uren nezávisle dvakrát. Obr. 10 Zpsoby mení busolních poad - 17 (4) -

18 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 Pi magnetickém mení v pítomnosti železa (železná výztuž, kolejnice, stroje apod.) se nemí pímo magnetické azimuty, ale obvodové úhly, protože hodnoty azimut vykazují nepravidelné odchylky závislé na vzdálenosti od rušivých objekt a na smru poadu. Busolní poady mívají kratší délky stran okolo 15 0 m. Výhodou je, že chyba pi mení délky nkteré strany má vliv pouze na pínou odchylku v rozsahu píslušné strany a dál se nepenáší Gyroskopická mení Gyroskopickou orientací se dají urit astronomické azimuty smr na povrchu i v podzemí. Pomocí gyroskopických orientací lze výrazn omezit nárst píné odchylky s délkou (potem vrchol) podzemního polygonového poadu. Je-li usmrnna jedna strana poadu (poátení), stední chyba koncového bodu v píném smru je ( n 1)( n )( n 3) m q = s ( n 1) mσ + mω 6 (3.) kde s je délka polygonové strany, n je poet vrchol poadu, m σ je stední chyba gyroskopického usmrnní a m je stední chyba vrcholového úhlu. Pi usmrnní dvou stran (první a poslední) bude tato stední chyba ω ( n 1)( n ) s n m q = n mσ + m ω 4 3 (3.3) Jsou-li usmrnny tyi strany (první, poslední a další dv strany), bude poad rozdlen na ti úseky s poty vrchol p, o, n (Obr. 11) a píná stední chyba na konci poadu bude dána vztahem [9] m q = m x n + = s n + ( n + o ) + ( o + p ) 4 + p m σ ( n 1)( n ) + o( o 1)( o ) + p( p 1)( p ) 1 + m ω (3.4) Obr. 11 Polygonový poad s více orientacemi - 18 (4) -

19 Závr Jestliže jsou usmrnny všechny strany, pak m q = s ( n ) m 1 σ (3.5) Pesnost bžných gyroteodolit se pohybuje v hodnotách stedních chyb cca 10-0, existují však speciální pesnjší pístroje. Pedstavitelem nejpesnjších gyroskopických pístroj je GYROMAT (výrobce DMT), což je automatický mikroprocesorem ízený mící gyro-systém s deklarovanou pesností - 3. Metodika mení gyroskopických azimut je probírána v pedmtu "Geodézie". 3.5 Provažování Pi penášení polohy bod mezi horizonty dlního díla se asto používá provažování, které je bu mechanické (uskuteované pomocí olovnic), nebo optické Mechanické provažování olovnicemi Provažování pomocí tžkých olovnic je v praxi nejastji používaný postup, akoliv se jedná pracné, asov nároné mení. Závsy olovnic jsou pi vtších hloubkách provažování velmi citlivé na psobení vnjších vliv, zejména na proudní vzduchu, padající vodní kapky apod. Dlní olovnice je tvoena dleným závažím (mosazné n. olovné kruhové desky) upevnným na ocelovém nebo mosazném drát o prmru 1 3 mm. Hmotnosti olovnic se pohybují od 5 kg (do 100 m hloubky) až do 1000 kg (do vtších hloubek). Pi spouštní do jámy se drát závsu olovnice vede z bubnu navíjecího zaízení pes kladku a vodorovnou desku s vodícím záezem umístnou ve výšce alespo 3 m nad místem cílení. Rovnž na pipojovaném horizontu se olovnice umís uje alespo m pod místem cílení. Závsný drát musí být po celé délce zcela volný. Správnou polohu spodního bodu závsu v tížnici lze zjistit metodou volné (kývající) olovnice, upevnné olovnice. První metoda se používá pi provažování do hloubek < 100 m. Rozkmit závsu se tlumí ponoením olovnice do nádoby s tekutinou. Metoda je vhodná pouze pro mlké a suché jámy. Druhá metoda je založena na urení stedu kyv závsu olovnice ve dvou navzájem kolmých smrech, a následném upevnní závsu do této stední polohy ve speciálním upevovacím zaízení (Obr. 1). Jedna ada pozorování kyv zahrnuje tení krajních poloh 10 kyv na dvou milimetrových stupnicích. Polohy závsu na jedné stupnici se tou pímo, na druhé stupnici pomocí otoného zrcátka, což umožuje pozorovat kyvy v obou smrech z jednoho postavení - 19 (4) -

20 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 pístroje. Pro zvýšení pesnosti se mí ve více adách. Takto lze dosahovat pesnosti v urení stední polohy závsu 0,1 0, mm. Obr. 1 Jungv centraní talí Pi provažování do vtších hloubek (> 500 m) se nepízniv projevují úinky víivého pohybu vzduchu v jám, které vychylují závs olovnice ze svislé polohy. Vychylování závsu nelze odstranit ani úplným zastavením vtrání. Velikost vychýlení a závisí na vyvolaném tlaku na závs olovnice a na její hmotnosti Q ; lze ji vyjádit vztahem 1 a = k (3.6) Q kde k je koeficient penosu. Wilski navrhl zpsob provažování, pi kterém se tou výchylky a i závsu olovnice na vodorovné milimetrové stupnici, které písluší hmotnostem Q i rzných olovnic (Obr. 13). K urení neznámých hodnot koeficientu k a výchylce a 0 odpovídající správné poloze závsu v tížnici je teba alespo dvou rovnic - 0 (4) -

21 Závr Obr. 13 Wilskiho složité provažování 1 a 1 a0 = k, Q Odtud se pak získá vztah pro výpoet výchylky a 0 a a a0 = k (3.7) Q Q1a 1 Qa = (3.8) Q Q jehož dosazením do (3.7) se vypoítá koeficient k. Wilski doporuoval tyi mení se temi rzn hmotnými olovnicemi (100kg 400kg 500kg 100kg), též se používá zkrácený postup se dvma olovnicemi (300kg 1100kg 300kg) Optické a laserové provažování Provažování bod svislice lze uskutenit také pomocí optických provažovacích pístroj. Svislice se vytyuje jako prsenice dvou navzájem kolmých svislých rovin, které se vytyují zámrným kížem optického provažovae smrem nad pístroj (zenitový provažova), nebo pod pístroj (nadirový provažova). S ohledem na vylouení systematických chyb se každé mení provádí ve dvou symetrických polohách alhidády pístroje. Bod svislice se realizuje bu tením plošné milimetrové stupnice (rastru) nanesené na prsvitném materiálu, nebo se nastavuje na zvláštním cílovém zaízení posunováním pístroje nebo ramen zvláštního cílového zaízení. Svislice je realizována pomocí zámrného paprsku nebo svazkem laserového záení. Použitelnost a spolehlivost metody optického provažování v dlních podmínkách závisí pedevším na atmosférických podmínkách ve svislé jám, na hloubce provažování a na kvalit použitého pístroje. V jámách vyznaujících se vodními parami nasycenou atmosférou i vzdušnými proudy psobícími víení prachu a refrakci je optické provažování komplikované a zdlouhavé, nebo je vbec znemožnno. Zejména v jámách s vlhkým a prašným prostedím naráží tento zpsob na znané potíže, nebo optický zámrný paprsek tžko proniká atmosférou a bývá ovlivnn refrakcí a vibrací vzduchu. Pi menších hloubkách provažování a píznivjších podmínkách v jám lze použít bžné metody optického vytyení svislice [4]. Vzhledem k padajícím ásticím a úlomkm je výhodnjší použití nadirového provažovae. Prakticky dosahovaná pesnost se pohybuje v hodnotách 5 mm na 100 m hloubky provažování. Výhodné bývá použití laserových provažovacích pístroj pro jejich vtší dosah, jejich nevýhodou je zvtšování prmru stopy laserového svazku s rostoucí vzdáleností od pístroje a s tím spojené obtíže s pesnou identifikací bodu svislice. 3.6 Pipojovací a usmrovací mení Úelem pipojovacího a usmrovacího mení je získání potebných prvk pro stanovení vzájemné polohy objekt na povrchu a dlních dl na rzných - 1 (4) -

22 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 podzemních horizontech (tj. umožnní výpotu souadnic bod podzemních mických sítí v povrchové souadnicové soustav - zpravidla v S-JTSK. Postupy pipojovacího a usmrovacího mení lze rozdlit na: pipojení štolou pipojení dvma i více jámami, pipojení jednou jámou (1 olovnice), pipojení jednou jámou ( olovnice). Pi pipojovacích a usmrovacích meních v jámách musí být provoz odstaven Pipojení štolou Jedná se o pipojovací mení uskuteované vodorovnou nebo úklonnou štolou prostednictvím polygonového poadu navázaného na povrchové bodové pole. Nejastji se použije jednostrann pipojený (volný) poad, jehož nevýhodou je klesání pesnosti v závislosti na jeho délce, potu bod a sklonu stran. Pi pesných pracích se výsledky získávají ze dvou nezávislých mení. Zvýšení pesnosti se dosáhne, jsou-li k dispozici dva i více vstup do podzemního díla, jimiž lze uskutenit pipojení. To umožuje použití oboustrann pipojených poad poskytujících více kontrol Pipojení dvma a více jámami Používá se v pípad, že je k dispozici více jam, které lze souasn odstavit z provozu. Body urené provážením v obou jamách se propojí podzemním vetknutým poadem, z nhož se zamí a stabilizují body základní orientaní pímky (ZOP). Jedná se o výhodný postup z hlediska pesnosti, nebo celkový vliv chyb pi provažování je malý. Výsledná pesnost v urení ZOP pak závisí hlavn na pesnosti urení vzájemné polohy obou olovnic na povrchu, a dále na tvaru a délce podzemního vetknutého poadu. Pi pipojovacím a usmrovacím mení dvma jámami iní podle [5] mezní odchylka v poloze prováženého bodu 0,007 m (platí pro všechny metody provažování) a mezní odchylka ve smrníku ZOP v dole je dána vzorcem n1 + n 100 D + a σ = 10" + n3 (3.9) kde n 1 je poet vrchol povrchového polygonového poadu pi urování smrníku promítané pímky, n je poet vrchol podzemního polygonového poadu mezi olovnicemi, n 3 je poet vrchol podzemního spojovacího polygonového poadu mezi ZOP a nejbližším bodem poadu mezi olovnicemi, a a je délka promítané úseky. - (4) -

23 Závr Pipojení jednou jámou Pipojovací a usmrovací mení uskuteované jednou jámou patí mezi nejsložitjší a nejobtížnjší postupy dlního mictví. Nejtžší ást pedstavuje penesení smru do podzemí s požadovanou pesností. Pi pipojovacím a usmrovacím mení jednou jámou a dvma olovnicemi je podle [6] mezní odchylka dvojího nezávislého urení smrníku ZOP v podzemí dána vzorcem D σ = 10" n + k (3.10) kde n je upravený poet vrcholových úhl podzemního polygonového poadu (pro ob nezávislá mení), kdy jako 1 se poítá úhel zamený pod výškovým úhlem do 0, jako se poítá úhel zamený v rozptí výškových úhl 0 až 50, a jako 3 se poítá úhel zamený pod výškovým úhlem nad 50. Koeficient k se urí podle vztahu C k = (3.11) a kde a je vzdálenost obou olovnic a C iní 50 pro hloubku provažování do 400 m, 60 pro hloubku provažování do 600 m, 80 pro hloubku provažování do 800 m, a 130 pro hloubku provažování vtší než 800 m Pipojení bodem a smrem Tato metoda vyžaduje provážení pouze jednoho bodu v jám, což staí k polohovému pipojení. Usmrnní podzemní sít se vykoná gyroteodolitem. V blízkosti jámy na povrchu se urí dvojice bod A, B v povrchové soustav, a v blízkosti nárazišt na pipojovaném horizontu se stabilizuje dvojice pipojovaných bod C, D (Obr. 14). Na povrchu se zmí úhel A a délka s AO. To umožní na základ znalosti souadnic bod A, B vypoítat souadnice závsu olovnice O : kde x AO σ = σ (3.1) O = xa + sao cos AO, yo y A + sao sin AO σ = σ + ω. AB A Na pipojovaném horizontu se zmí úhel C a délky s OC, s CD, a dále se gyroteodolitem urí smrník CD. Pak lze vypoítat smrník OC ze vztahu σ = σ ω + R (3.13) OC CD C a konen vypoítat souadnice bod C, D podle vztah x x σ C = xo + soc cos OC, yc = yo + soc sin OC σ D = xc + scd cos CD, yd = yc + scd sin CD σ σ (3.14) - 3 (4) -

24 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 Obr. 14 Pipojení bodem a smrem Poznámka: Pi použití bžných gyroteodolit se dosahuje pesnosti gyroazimutu 15 0, nejpesnjší technologií však lze dosahovat pesností nkolika vtein. Napíklad automatizovaný mikroprocesorem ízený pístroj GYRO- MAT (výrobce DMT) garantuje pesnost lepší než Pipojení štíhlým trojúhelníkem Tento postup patí mezi jednoduché a nejastji používané zpsoby dlního pipojovacího a usmrovacího mení. Na povrchu i na pipojovaném horizontu se zvolí stanoviska úhlomrného pístroje v blízkosti jámy, která spolu s obma závsy olovnic O 1, O vytvoí pipojovací trojúhelníky (Obr. 15). V tchto trojúhelnících se mí úhly, mezi obma závsy, a dále délky všech stran a, a (spojnice závs), b, b a c, c. V podzemním pipojovacím trojúhelníku platí vztah. Podobn v povrchovém pipojovacím trojúhel- vztah kterým lze vypoítat úhel níku platí pro výpoet úhlu b sin β = sinα (3.15) a b' sin β ' = sinα ' (3.16) a' Pro skutené chyby platí po diferencování rovnice (xx.xx) vztah sinα b sinα b cos β ε β = εb ε cosα ε a + α (3.17) a a a - 4 (4) -

25 Závr a po úprav je vztah pro skutenou chybu úhlu Pro stední chybu urení úhlu vztah m β ε = ε ε b a b cos α a cos β b a β tg β + ε α platí podle zákona penosu stedních chyb ma mb b cos α = tg β + + m α a b (3.18) a cos β a pi uvážení srovnatelné pesnosti obou délek ( m a m b = m s ) 1 1 b cos α mβ = tg β + m m s α a b + (3.19) a cos β kde m α je stední chyba v urení úhlu a m s je stední chyba délkového mení. První len této rovnice vyjaduje vliv chyb délkového mení a druhý len vyjaduje vliv chyb úhlového mení. Podíl prvního lenu je rozhodující a jeho velikost lze snížit zmenšením velikosti úhlu (a tím i ), tedy zeštíhlením tvaru urujícího trojúhelníka. To lze zajistit vhodnou volbou stanoviska pístroje. Z hlediska dosahování co nejvyšší pesnosti se velikost úhlu volí < 1. Pak hodnota tg β <.10-5 a první len v rovnici (xx.xx) lze prakticky zanedbat. Obr. 15 Pipojení štíhlým trojúhelníkem Pak se rovnice (xx.xx) zredukuje na tvar b cos α m β = m α (3.0) a cos β Jestliže úhly, 0, pak kosinová funkce tchto úhl bude blízká jedné a tento vztah se zjednoduší na - 5 (4) -

26 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 b β m α m = (3.1) a Odtud plyne, že výsledná pesnost úhlu závisí krom pesnosti meného úhlu též na pomru stran b/a. Analogický vztah lze odvodit pro povrchový pipojovací trojúhelník s prvky. a ', b ', c ', α ', β ', γ ', tj. b' β ' m α ' m = (3.) a' Foxovo pipojení Jedná se o pipojovací a usmrovací mení nepoužívající úhlové mení, menými veliinami jsou pouze délky. Fox navrhl pipojovací obrazec ve tvaru velmi plochého tyúhelníku, který se blíží lichobžníku (Obr. 16). Vrcholy tohoto tyúhelníku jsou oba závsy olovnic O 1, O, a dvojice bod M, N základní orientaní pímky (ZOP). Použití metody vyžaduje prbžné nárazišt, v modifikaci ji však lze použít i pi jednostranném nárazišti. Na nárazišti se zvolí poloha bod M, N ve vzájemné vzdálenosti 1 15 m tak, aby jejich spojnice byla tém rovnobžná se spojnicí závs olovnic v odstupu do 40 cm. V odlehlosti 5 10 cm za závsy olovnic se umístí kolmo na spojnici MN dv sklenné stupnice. Na bodech M, N se zcentrují teodolity, jejichž dalekohledy se použijí ke zjištní tení c, d odpovídajících prmtm závs na sklenné stupnice. Odlehlosti e 1, e závs a stupnic se urí pomocí milimetrového mítka. Dále se pímým délkovým mením urí vzdálenosti a, b, l. Obr. 16 Foxovo pipojení Pro ešení pipojení se použije místní souadnicová soustava, s poátkem v bod M a s osou vloženou do spojnice MN. Souadnice obou závs olovnic v této soustav jsou c ξ 1 = a e 1 η 1 = c e1 (3.3) a - 6 (4) -

27 Závr d b ξ = a + l e η = d e Pak lze vypoítat smrník spojnice závs olovnic Pi malých velikostech úhlu η η η z rovnice 1 1 tg β = = (3.4) ξ ξ1 ξ1 η ξ lze použít pibližný vztah e d1 b = e 1 c1 a 1 β (3.5) 1 l + e1 + e Dále se vypoítají úhly 1, pomocí vztah η 1 tg α 1 =, ξ1 α η η tg = = b e s MN ξ (3.6) Smrník spojnice MN dležitý pro usmrnní podzemní mické sít je dán vztahem σ MN = σ 1 + β (3.7) Jsou-li známy souadnice obou závs olovnic z pipojení k povrchovému bodovému poli, mohou se nyní vypoítat souadnice bod M, N v povrchové soustav x, y : ξ1 xm = x1 + cos MN α1 cosα 1 ( σ R) ξ1 ym = y1 + sin MN α1 cosα x s 1 ξ ( σ R) ( σ + α ) MN N = x + cos MN cosα s ξ y (3.8) ( σ + α ) MN N = y + sin MN cosα Pesnost usmrnní Foxovým postupem je dána pesností urení smrníku 1 spojnice závs olovnic (povrchové pipojení) a pesností urení úhlu (podzemní pipojení). Skutená chyba v urení úhlu se získá diferencováním vztahu (3.4) 1 ε β = η 1+ ξ η ε ξ ξ 1 + η 1+ ξ 1 ε ξ Po pechodu na stední chyby a úprav se získá vztah η - 7 (4) -

28 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 β η ( η + ξ ) ξ ξ m + η m m = (3.9) který lze dále upravit s uvážením platnosti vztah ξ η + ξ = s1, = cos β s na tvar 1 1 ( cos β m sin β ) η, = sin β s 1 m β = η + m ξ (3.30) s Jestliže je úhel malý ( < 1º ), pak platí, že cos β 1, sin β β, s ξ a vztah (3.30) lze zjednodušit na tvar 1 β = s1 1 1 m ( m η + β m ξ ) m (3.31) ξ Pro rychlý orientaní rozbor pesnosti se nkdy používá pibližný vztah mc, d mβ = (3.3) l kde m c,d charakterizuje pesnost tení sklenných stupnic. η Hloubkové pipojovací mení Výškové propojení povrchu a jednotlivých dlních horizont se uskuteuje hloubkovým pipojovacím mením. Používá se speciální hloubkové pásmo o délce 100 m, 500 m, 1000 m, které je navinuto na buben ovládaný klikou a brzdou. Stuha pásma je robustní, decimetrové dlení je vyznaeno otvory, do kterých zapadají epy pomocných píložných stupniek s milimetrovým dlením. Pásmo se spustí do jámy, zatíží a ustálí. Pi hloubkovém pipojovacím mení se použije dvojice nivelaních pístroj (A povrch, B pipojovaný horizont) Obr (4) -

29 Závr Obr. 17 Hloubkové pipojovací mení Mení se provádí souasn na obou výškových úrovních. Rozdíl tení stupnice hloubkového pásma l' = l A l (3.33) p B z je zatížen systematickými vlivy, ze kterých jsou dominantní nesprávná délka midla, teplotní rozdíl a rozdíl napínací síly. Proto je teba pro získání správné hodnoty úseku pásma l pipojit píslušné korekce: l = l' (3.34) k k - korekce z komparace se vyhledá z komparaního protokolu pásma. t - korekce z teplotního rozdílu t ( t ) t t k p = α l (3.35) kde t k je teplota pásma pi komparaci, je koeficient teplotní roztažnosti ( = 1, / C). a t pedstavuje prmrnou teplotu v celém úseku pásma l. V praxi se teplota se mí na více místech (na povrchu t 1, 5 m pod ohlubní jámy t, 5 m nad nárazištm t 3, a na nárazišti t 4 ). Pi tomto postupu se korekce z teplotního rozdílu poítá podle vztahu - 9 (4) -

30 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 t t1 + t t + t t + t4 = 5α tk + α který lze upravit na tvar p - korekce z protažení t 3 3 ( l 10) α tk + 5 tk ( l 10) 5α α = ( t1 + t + t3 + t4 4tk ) + 3 ( t + t t ) k (3.36) l G l p = Q + G l0 + (3.37) E q kde E je modul pružnosti, q je píný prez stuhy pásma, G je tíha 1 m pásma, l 0 je neefektivní úsek pásma a Q je rozdíl tíhy závaží a tíhy komparaního závaží. Pi menších hloubkách pipojení a dovolují-li to atmosférické pomry v jám, lze uskutenit hloubkové pipojovací mení elektronickým dálkomrem. Jedná se o mení svislé vzdálenosti, která musí být pevedena na výškový rozdíl nivelaních znaek na povrchu a na pipojovaném horizontu pidáním píslušných korekcí. Pi tomto mení je nutné použití speciálního nosie pro upevnní dálkomrného pístroje nad ohlubní jámy, a vhodného upevnní odrazného hranolu (nap. na speciální lešení nebo na stechu tžní klece). Geometrická korekce namené vzdálenosti zahrnuje výškové excentricity dálkomru a hranolu vi píslušným výškovým znakám na povrchu a v dole, které je teba urit nivelací i trigonometricky. Pesnost pipojení je závislá pedevším na spolehlivosti urení atmosférické opravy Urování mocnosti ložisek Pi zjiš ování objem podzemních tles užitkových nerost pro przkumné a tžební úely je potebné urovat mocnosti ložisek. K tomu úelu se asto používají svislé vrty. Mocnost ložiska v kolmém smru vrstvy se nazývá normální mocnost m. Jejími složkami jsou mocnost vodorovná (m s ) a svislá (m v ). Jejich vzájemný vztah je dán vzorcem m = m s sinδ = m cosδ (3.38) v kde je sklon ložiska (Obr. 18). Je-li vrt veden ve sklonu, pak se normální mocnost poítá ze vztahu kde m k je mocnost ve smru vrtu. ( δ + ε ) m = m k sin (3.39) - 30 (4) -

31 Závr Obr. 18 Výpoet mocnosti ložiska 3.7 Mení pi povrchové tžb nerost Mické práce pi zajiš ování povrchové tžby nerost zahrnují: vybudování bodového pole, vedení íselné, grafické a písemné dokumentace pro úely przkumu a projektování, výstavby, vlastního tžby, rekonstrukcí a likvidací povrchových lom, vytyování a kontrolní mení pro przkumné, tžební a evidenní úely. Mením v povrchových lomech se zjiš ují: prbh hran skrývkového i tžebního ezu, prbh hran odval, výsypek a skládek, poloha technologických a stavebních objekt, polohopis a výškopis okolního pilehlého území, ložisková a zemní tlesa, pípadn detaily prbhu ložiskových vrstev, monitorování pokles a horizontálních posun pdy vlivem tžby, vytžené objemy pi postupu tžby. Urování objem tžby: Výpoty objem se pi przkumné a dlní innosti vyskytují velmi asto. Jsou dležité pro urování objem zásob užitkových nerost, pi evidenci tžených a pemis ovaných hmot, a také pi výpotu cen vykonaných prací. Metoda rovnobžných ez je asto používaný zpsob, pi nmž se volí bu svislé, nebo vodorovné rovnobžné (nejastji ekvidistantní) ezy. Svislé ezy lze urovat pímým mením (profilováním). Vzdálenost ez se volí 5 50 m. Objemy jednotlivých tles se poítají podle vzorce 1 V = ( Pi + Pi + 1) h (3.40) kde h je vzdálenost ez a P 1 jsou jejich plochy. i, P i (4) -

32 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 Pi použití metody vodorovných ez se nejastji využívá vrstevnicového podkladu. Celkový objem se získá jako souet jednotlivých objem dílích tles ohraniených vrstevnicemi, které se poítají podle a) lichobžníkového vzorce n P Pn V 1 + = + i= 1 P i h (3.41) kde n je poet vrstev, h je svislá vzdálenost vrstevnicových ez a P i jsou jejich plochy, piemž P 1, Pn jsou plochy dolního a horního krajního ezu (Obr. 19). Obr. 19 Metoda rovnobžných (vodorovných) ez b) vzorce pro komolý kužel n 1 n 1 1 V = Pi + 3 i= i= 1 P i P i+ 1 + P1 + Pn h kde význam jednotlivých symbol je stejný jako v pedcházejícím pípad. c) Simpsonova vzorce n 1 n 1 1 V = P1 + Pn + P i 1 + P 6 i= i= 1 i h (3.4) (3.43) opt se stejnou symbolikou. Tento vzorec vyjaduje pibližnou integraci a používá se pi výpotu objem lenitých tles. Poznámka: Ve všech pedcházejících pípadech je nutné zbytkové objemy na okrajích tlesa vypoítat jiným zpsobem a pipojit je k výsledku. Metoda tvercové sít je založena na rozdlení tlesa na dílí hranoly tvercového pdorysu, jejichž objemy jsou dány vzorcem - 3 (4) -

33 Závr 4 V = P (3.44) i h i i= 1 kde P je plocha tverce a h i jsou výšky v jeho rozích. Celkový objem se získá setením všech dílích objem V i n = V V i + V i=1 kde V z je souet zbytkových objem vn tvercové sít. z (3.45) - 33 (4) -

34

35 Závr 4 Mení posun povrchových objekt vlivem poddolování 4.1 Projevy úink dlní innosti na povrchu Je všeobecn známo, že na poddolovaných územích dochází ke znaným zmnám na povrchu, zejména ve svislém smru. Stavební i jiné objekty mohou v dsledku úink dlní innosti vykazovat nestabilitu prostorové polohy. Pi hlubinném dobývání nerost vznikají pod zemí prázdné prostory vyvolávající zmny v nadložních horninách. Rozsah a velikost pokles závisí na hloubce a mocnosti ložiska, na sklonu ložiskových vrstev, na zpsobu a rychlosti dobývacích prací, na fyzikáln-mechanických vlastnostech nadložních vrstev, místních hydrologických podmínek, na tvaru povrchu a na asovém faktoru. Hornickou inností se porušuje stabilita okolních vrstev a nastává postupný pokles nadložních vrstev. Když tento proces dosáhne povrchu, vytvoí se poklesová kotlina, jejíž rozsah r a hloubka s max závisí na hloubce a mocnosti vytženého nerostného ložiska, a také na hodnot tzv. zálomového úhlu a mezního úhlu (Obr. 0). Velikost zálomového úhlu je dána pedevším vlastnostmi nadložních hornin a hydrogeologickými podmínkami. Tento úhel uruje sklon spojnice okraje vyrubaného podzemního prostoru a píslušného bodu okrajové trhliny. Mezní úhel je uvažován až k okraji poklesové kotliny a je vždy menší než úhel zálomový. Obr. 0 Vytvoení poklesové kotliny vlivem poddolování Polomr poklesové kotliny r = hcot gµ, kde h je výška nadloží. Maximální pokles nastává uprosted kotliny a dosahuje hodnoty smax m, kde m je mocnost ložiska. 4. Geodetické mení pokles Úelem mení pokles je získat informace o velikosti zmn a rychlosti jejich vývoje, které jsou nutné pro projektování nových stavebních objekt, pro návrh opatení pro obnovení bezpené funkce objekt na povrchu a další sananí práce. Charakter a vývoj pokles se sleduje opakovaným výškovým mením v pedepsaných asových intervalech. Mí se metodami pesné (pípadn technické) nivelace, trigonometrické nivelace a fotogrammetricky (4) -

36 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 Na poddolovaných územích mohou dosahovat poklesy až ádov dm/rok. Pitom nestejnomrné poklesy zpravidla vyvolávají další poruchy, jako naklonní, zakivení povrchu i vodorovné posuny a deformace. Výsledky opakovaných mení jsou podkladem pro sestrojení map se zákresem ar spojujících místa stejných hodnot pokles k urité epoše. Za úelem evidence a sledování tchto jev se vyhotovují mapy skutených a pedpokládaných pohyb povrchu, které obsahují povrchovou situaci se zakreslenými izoliniemi mením zjištných anebo pedpokládaných (extrapolovaných) pokles. Tyto mapové podklady jsou dležité z hlediska plánování dlních škod i z hlediska jejich prevence (4) -

37 Závr 5 Zamování pírodních podzemních prostor Mezi pírodní podzemní prostory adíme jeskyn a další krasové útvary. K zamování tchto prostor, které bývají znan lenité a nepravidelné, se používají jednoduch é geodetické metody polohopisných a výškopisných mení. Používají se teodolity a bezhranolové dálkomry, popípad základnové dálkomry (BRT 006 apod.). Mická dokumentace jeskyní sestává z mapové ásti, íselné ásti, další textové dokumentace. Pro každou jeskyni se poizuje mapová dokumentace, kterou tvoí základní mapa jeskyn doplnná profily a ezy, dále mapa povrchu, popípad doplující úelové mapy. Hlavní fáze tvorby jeskynních map jsou: pípravné práce, rekognoskace podzemních prostor, vybudování sít mických bod a její zamení, podrobné mení podzemních jeskynních prostor, výpoetní a zobrazovací práce, zpracování výsledného elaborátu. Pípravné práce zahrnují shromáždní dostupných mapových podklad a geodetických údaj jeskyn a jejího nejbližšího okolí, dále získání informací o jeskyni, jejím charakteru a zvláštnostech s ohledem na mické práce a jejich bezpenost. Též je teba stanovit mítko mapové dokumentace, zvolit nápl mapy a stupe pesnosti mení vzhledem k rozsahu a pístupnosti jeskynního systému a úelu, pro který se dokumentace vyhotovuje. Mítka jeskynních map se obvykle volí následovn: mítko 1:50 malé jeskyn do délky 50 m, speleologicky zajímavá místa, ásti jeskynních systém, detaily, mítko 1:100 vtšina menších a stedních jeskyní do délky 500 m, mítko 1:00 (50) stední a vtší jeskyn do délky 5000 m, mítko 1:500 velké jeskyn a rozsáhlé jeskynní systémy nad 5000 m. Rekognoskace podzemních prostor má za úel upesnní rozsahu mických prací a výbr metod zamení. Zjiš uje se stav jeskyn, její prchodnost, nebezpená místa a podmínky ochrany jeskyn. Dále se vyhledají pípadné existující mické body z dívjších mení a posoudí se jejich stav a využitelnost. Také se posoudí možnost využití mické techniky a potebné vybavení pro zajištní bezpenosti. Vybudování sít mických bod se ídí zejména lenitostí jeskynního systému a požadovanou pesností mení. Body se obvykle stabilizují do stropu nebo dna jeskyn na významných místech (zaátky a konce chodeb, zalomení cho (4) -

38 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul 1 deb, kižovatky apod.) a s ohledem na co nejsnadnjší podrobné zamení jeskyn. K pipojení jeskyn na celostátní souadnicový systém se využijí existující geodetické body na povrchu v blízkém okolí a z nich se urí základní bod jeskyn (ZB), který slouží pro navázání mení v podzemí. Ten se volí v jeskynním vchodu nebo v jeho bezprostedním okolí a vhodn se stabilizuje. V pípad, že se jeskynní mická sí nepipojuje na celostátní souadnicový systém, zizují se ped jeskyní a v jejím vchodu dva body (jeden jako ZB a druhý jako orientaní) pro pozdjší navázání na povrchová bodová pole. Podzemní mická sí je tvoena polygonovými poady, k jejichž zamení se používá vhodná pístrojová technika podle požadavk pesnosti (geologický kompas, kyvadlový i prhledový sklonomr a pásmo, nebo závsný hornický kompas, závsný sklonomr a pásmo, nebo teodolit, nivelaní pístroj a pásmo). Podrobné mení jeskyn se dje metodou polární a ortogonální. Výsledkem mení je zákres pdorysu jeskyn, podélných profil a píných ez. Pdorys obsahuje zákres sít mických bod, obrys jeskynních prostor a situaci dna (povy) jeskyn. Obrys vyjaduje tzv. maximální obrys bez ohledu na výšku nade dnem, a tzv. minimální obrys, což je linie styku skalní stny s výplní dna jeskyn. Dále se zaznamenávají zvláštními smluvenými znakami velké skalní bloky, okraje podzemních jezer, sifon a tekoucích vod, okraje propastí, skalních stup, prudkých svah atd. Zakreslují se též technická zaízení jeskyn jako chodníky, schodišt, zábradlí apod. Do pdorys se zakreslují též linie píných ez a jejich znaení. ezy a profily se volí tak, aby byly zachyceny charakteristické profily jeskynních chodeb a dóm. Píné ezy se kreslí v pohledu smrem do jeskyn [14]. Na Obr. 1 a Obr. je ukázka jeskynní mapy a zákresu profilových ez. Obr. 1 Mapa pdorysu jeskyn - 38 (4) -

39 Závr Obr. Jeskynní profil a píné ezy - 39 (4) -

40

41 Závr 6 Závr 6.1 Shrnutí Pedkládaný studijní text je vnován problematice geodetických prací v souvislosti s podzemním a povrchovým dobýváním nerost. Je zamen více prakticky a podává ucelený pehled základních úloh dlního mictví. Pipojena je též kapitola o zamování pirozených podzemních prostor jako jsou jeskyn a rozsáhlé jeskynní systémy. 6. Studijní prameny 6..1 Seznam použité literatury [1] Krumphanzl, V., Michalák, O. Inženýrská geodézie II. Kartografie, Praha 1975 [] Michalák, O., Vosika, O., Veselý, M., Novák, Z. Inžinierska geodézia I. Alfa, Bratislava 1985 [3] Michalák, O., Vosika, O., Veselý, M., Novák, Z. Inžinierska geodézia II. Alfa, Bratislava 1990 [4] Švábenský, O., Vitula, A. Inženýrská geodézie. Návody ke cviením I VUT Brno, 1993 [5] Švábenský, O., Vitula, A. Inženýrská geodézie. Návody ke cviením II VUT Brno, 1991 [6] Vyhláška eského báského úadu. 435/9 Sb. o dln mické dokumentaci pi hornické innosti a pi nkterých innostech provádných hornickým zpsobem. [7] Vyhláška eského báského úadu. 158/1997 Sb., kterou se mní a dopluje Vyhláška BÚ o dln mické dokumentaci pi hornické innosti a pi nkterých innostech provádných hornickým zpsobem [8] Kovani, L., Matouš, J., Muka, A.. Dlní mictví. SNTL Praha, 1990 [9] Novák, Z., Hánek, P. Geodézie v podzemních prostorách. VUT Praha, 1995 [10] SN Pesnost vytyování staveb ást 1: Základní požadavky. NI, Praha 00 [11] SN Pesnost vytyování staveb ást 1: Vytyovací odchylky. NI, Praha 00 [1] Neset, K. Dlní mictví I. SNTL Praha, 1966 [13] Neset, K. Dlní mictví II. SNTL Praha, 1967 [14] Hromas, J., Weigel, J. Základy speleologického mapování. Zlatý K Praha, 1997 [15] Matouš, J. Dlní mictví a geodézie. SNTL, Praha (4) -

42 GEODÉZIE V PODZEMNÍCH PROSTORÁCH Modul Seznam doplkové studijní literatury [16] Lohr,W., Vosen, H. Markscheidekunde. Springer, Berlin 1969 [17] Richardus, P. Project Surveying. A.A. Balkema, Rotterdam Odkazy na další studijní zdroje a prameny [18] [19] [0] [1] (4) -