Геодезия и маркшейдерия

._fориаи 
,____ 
квиrа 

РЕДАКЦИОННЫЙ 

СОВЕТ 

Председатель 

Л.А.ПУЧКОВ 

Зам. председатеяя 

л.хгитис 

Члены редсовета 

А.П. ДМИТРИЕВ 

Б.А. КАРТОЗИЯ 

А.В. КОРЧАК 

М.В. КУРЛЕНЯ 

В.Н. ОПАРИН 

В.И. ОСИПОВ 

В.Л. ПЕТРОВ 

АД. РУБАН 

Э.М. СОКОЛОВ 

К.Н. ТРУБЕЦКОЙ 

В.А. ЧАНТУРИЯ 

президент МГГУ, 

чл.-корр. РАН 

директор 

Издательства МГГУ 

академик РАЕН 

академик РАЕН 

академик МАН ВШ 

академик РАН 

чл.-корр. РАН, 

директор ИГД СО 

РАН 

академик РАН 

академик МАН ВШ 

чл.-корр. РАН, 

зам. директора 
ИПКОНРАН 

академик МАН ВШ 

академик РАН 

академик РАН 

ГЕОДЕЗИЯ 
И МАРКШЕЙДЕРИЯ 

Под редакцией В.Н. Попова, 

В.А. Букринекого 

Издание третье 

Допущет-ю Министерством образования и науки 

Российской Федерации в качестве учебника для 
студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Физические процессы 

горного производства», «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», 
«Шахтное и подземное строительство», «Открытые горные работы», «Взрывное дело» направления подготовки дипломированных специалистов «Горное дело» 

Горное 
---образование ________ __. 

МОСКВА 

ИЗДАТЕЛЬСТВО <•ГОРНАЯ КНИГА>) 
• 
ИЗДАТЕЛЬСТВО 
МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО 
ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 
2010 

УДК 

ББК 
622.528:622.1 
26.12:33.12 

г 35 

Экспертиза проведена Министерством образования u науки России (гриф выдан 
02.04.2003 г., приказ М 1 354) 

Книга соответствует «Гигиеническu.и требованиям к изданuям книж11ым для 

взрослых» СанПиН 1.2.1253--()3, утвержденным Главным государственныи санuтарным врачом России 30 
.иарта 2003 
г. 
(ОСТ 29.124-94). 
Санитарноэпuдемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты 

прав потребителей и благополучия человека Ng 77.99.60.953. Д.012634.1 1.08 

А в т о р ы: В.Н. Попов, В.А. Букринский, П.Н. Бруевич, Д.И. Боровский, Б.В. Несмеянов, А.В. Евдокимов, Е.В. Киселевский, В.В. Никитин, Ю.Н. Новичихин, 

Г.В. Орлов, В.Н. Сученко, Н.Е. Федотов, П.В. Яковлев, Г.Е. Шарапов 

Р е ц е н з е н ты: 
• кафедра геодезии (зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. Б.И. Бузинов, 

Российский университет дружбы народов), 
• д-р техн. наук, проф. А.Б. Макаров (Российский государственный 

геологоразведочный университет) 

Геодезия и маркшейдерия 1 В.Н. Попов, В.А. Букринский, П.Н. 

Г 35 
Бруевич и др.; Под ред. В.Н. Попова, В.А. Букринского: Учебник для 

вузов.- 3-е изд.- М.: Издательство «Горная книга», Издательство Московского государственного горного университета, 2010. 
453 с.: ил. 
ISBN 978-5-98672-179-8 (в пер.) 
ISBN 978-5-7418-0624-1 

Изложены теоретические основы геодезии и маркшейдерии, обобщен опыт производства работ при проектировании, строительстве и эксплуатации горно-рудных предприятий, наземных и подземных сооружений различного назначения. Рассмотрены 

особенности создания геодезических и маркшейдерских сетей, методы геодезических 

и маркшейдерских съемок с описанием приборов для измерения угловых и линейных 

величин на местности и в выработках. Приведены методы геометризации и подсчета 

запасов месторождений полезных ископаемых, сведения о сдвижении горных пород и 

земной поверхности под влиянием горных выработок и охране сооружений от их вредного воздействия, об устойчивости бортов карьеров и отвалов. 

Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям <<Физические процессы горного или нефтегазового производства», <<Подземная разработка 

месторождений полезных ископаемых», <<Шахтное и подземное строительство», <<Открытые горные работы>>, <<Взрывное дело» направления подготовки дипломированных 

специалистов <<Горное дело». 

ISBN 978-5-98672-179-8 
ISBN 978-5-7418-0624-1 
j 
tlllllllll~ ~~~~~~~ 

УДК 622.528:622.1 

ББК 26.12:33.12 
© Коллектив авторов, 2007, 2010 
© Издательство <<Горная книга», Издательство МГГУ, 2007,2010 

© Дизайн 
книги. 
Издательство 
<<Горная 

книга», 2007, 2010 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Учебник написан для ознакомления студентов горнотехнологических специальностей вузов России со способами выполнения основных геодезических, маркшейдерских 

и горно-геометрических работ и умения применять полученные знания в своей практической деятельности. Специалист горной технологии строительства предприятий, добычи полезного ископаемого подземным, открытым, скважинным или иными способами, как правило, не выполняет 

геодезические на поверхности и маркшейдерские подземные работы. Однако он повседневно пользуется их результатами. 

Специалист горный технолог должен хорошо разбираться в геодезической и маркшейдерской горной графической документации и методах ее получения, уметь решать по 

ней сложные задачи горного производства вести рациональную добычу полезных ископаемых с учетом охраны 

недр, естественных и техногеиных сооружений в новых условиях рыночных отношений. Он должен знать, что эффективность оперативного руководства горным производством 

зависит от полноты и быстроты получения от маркшейдерской службы необходимой информации. А это возможно 

лишь при оснащении ее необходимыми техническими средствами, краткие сведения о которых приведены в этом учебнике. 

В настоящее время вся новая измерительная геодезическая и маркшейдерская техника практически основана на 

электронике. Для измерения расстояний вместо мерных 

лент, 
проволок, рулеток используют электромагнитные 

волны лазерные дальномеры. Для измерения очень больших расстояний применяют импульсные лазерные дальномерные системы. Они основаны на измерении времени 

прохождения электромагнитных волн между измеряемыми 

точками и умножении на скорость распространения света. 

5 

Расстояния от нескольких метров до десятка километров 

с логрешиостью до нескольких миллиметров от излучателя 

до отражателя измеряют фазовым методом. Его используют 

как со световыми лучами, так и с радиоволнами. Расстояние получают как половину произведения длины волны на 

число "уложенных" волн. 

Для коротких расстояний (десятки и сотни метров) наиболее точен оптический интерференционный метод, позволяющий измерять расстояния с точностью до тысячных долей 

миллиметра. Его реализуют при помощи лазерных интерферометров с маломощным гелий-неоновым лазером. 

Электроника позволила автоматизировать и угловые измерения. 

Электронный теодолит представляет собой устройство, 

которое преобразует в электрические сигналы угловые величины, записанные в виде системы непрозрачных штрихов 

или кодовых дорожек на стеклянном диске. Диск просвечивается световым лучом. При повороте теодолита на фотоприемнике создается сигнал в двоичном коде, который после 

расшифровки выводится на табло в цифровом виде. 

Объединение электронного теодолита, малогабаритного 

фазового светодальномера и микрокомпьютера в единую 

конструкцию позволило создать электронный тахеометр 
прибор, с помощью которого выполняют как угловые, так и 

линейные измерения с их обработкой в полевых условиях. 

Их точность доходит до 0,5 угловых секунд и 2 мм/км, а 

дальность действия -до 5 км. 

Внедрение лазерной техники в геодезию и маркшейдерию 

привело к созданию нового метода нивелирования- "лазерной плоскостью". Ярко-красный луч вертикально расположенного лазера падает на вращающуюся призму, создающую развертку луча в горизонтальной плоскости. Это позволяет брать отсчеты по световому пятну на рейке или рейках, 

поставленных в любом месте от лазера. Для весьма точных 

измерений применяют цифровой нивелир, работающий на 

кодированной рейке. Код несет информацию о высоте любого места рейки относительно ее "нуля", изображение преоб

разуется в электрический сигнал, и при работе по двум рейкам автоматически определяется превышение между точками их установки. 

Проникиовеине в геодезию и маркшейдерию электроники, лазеров вначале в линейные измерения, затем в угловые 

и нивелирование, компьютерной и спутниковой технологий 

привело в геодезии и маркшейдерии к образованию новых 

методов и средств, объединяемых одним словом "геотроника" (от слов геодезия + геометрия + электроника), отражающим тот факт, что в настоящее время вся новая измерительная вычислительная и графическая геодезическая и маркшейдерская техника практически основана на электронике в 

широком смысле слова. 

Отмечая современные достижения науки и техники в геодезии и маркшейдерии, в книге сделана попытка изложить 

сущность рассматриваемых вопросов и методов их решения 

в такой доступной форме, которая бы будировала у студентов логику мышления не на запоминание, а на понимание. 

Книга состоит из двух частей. В первой части приведены 

основные сведения из геодезии, необходимые для решения 

разнообразных практических задач горного предприятия в 

пределах района месторождения и земельного отвода. 

Во второй части представлены сведения из маркшейдерских и горно-геометрических работ при применении открытой, подземной, скважинной горной технологии добычи полезных ископаемых. Приведены особенности маркшейдерских работ строительства горных предприятий, изложены 

методы изучения процесса сдвижения горных пород и земной поверхности при подземной технологии и устойчивости 

бортов карьеров и уступов при открытой технологии. Даны 

рекомендации по охране сооружений и природных объектов 

от вредного влияния горных работ. 

При изложении содержания книги учтен многолетний 

опыт преподавания дисциплины "Геодезия и маркшейдерия" 

студентам горно-технологических специальностей МГГУ, а 

также опыт преподавания этой дисциплины в ряде вузов 

России. 

7 

Учебник написан сотрудниками кафедры маркшейдерского дела и геодезии ~осковского государственного горного 

университета под руководством проф. В.Н. Попова. 

Авторы глав: профессора В.Н. Попов предисловие, гл. 
9, 19; В.А. Букринекийгл. 11, 12, 13, 15; П.Н. Бруевичвведение к части 1, гл. 1, 2; Д.И. Боровекий- гл. 17; Б.В. Несмеянов гл. 19; 

доценты А.В. Евдокимов- гл. 7; Е.В. Киселевекий- гл. 8; 

В.В. Никитин- гл. 8, 13; Ю.Н. Иовичихин- гл. 3, 5; Г.В. Орлов- гл. 10, 15, 18; В.Н. Сученко- гл. 13, 14; Н.Е. Федотовгл. 4, 7, 16; П.В. Яковлев гл. б; 

ст. преподаватель Г.Е. Шарапов- гл. 10. 

Замечания и пожелания по улучшению содержания учебника просьба направлять на кафедру маркшейдерского дела 

и геодезии ~осковского государственного горного университета. 

Часть 1 

ГЕОДЕЗИЯ 

ВВЕДЕНИЕ 

Геодезия изучает физическую поверхность Земли, ее форму, 

пространствеиное размещение и размеры имеющихся на ней природных объектов (рельефа, растительности, гидрографии и т.п.) и 

социально-экономических, созданных человеком элементов местности (промышленных и сельскохозяйственных объектов, населенных пунктов и т.п.). 

Земная поверхность изучается геодезией посредством измерений, которые выполняют на местности при помощи специальных 

приборов. Результатами этих измерений после соответствующей 

математической и графической обработки являются карты, планы и 

профили. В необходимых случаях результаты измерений выражают 

в числовой форме в виде пространствеиных координат отдельных 

точек земной поверхности, длин линий местности, углов между 

этими линиями и т.д. 

Основными научными задачами геодезии являются: определение фигуры и размеров Земли, измерение разностей уровней морей и океанов, а также ряд задач, связанных с исследованием космоса. 

Геодезия решает или участвует в решении многих задач прикладнаго характера, возникающих при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации различных объектов народного 

хозяйства, в том числе и горно-промышленных объектов (карьеров, 

рудников, шахт и др.). 

При проектировании и строительстве различных инженерных 

сооружений необходимо предварительно иметь топографические 

планы и карты, т.е. ту топографическую основу, на которую наносят проектируемые объекты и по которой производится геодезическая подготовка исходных данных для выноса запроектированных объектов на местность. Поэтому специалист в области горного дела обязан уметь разбираться в содержании топографического 

плана или карты, знать основные процессы геодезических полевых и камеральных работ, уметь самостоятельно выполнять наи
11