Топографической поверхностьюназывается кри­вая поверхность, при обобщениях обычно выражаемая графи­чески изолиниями, прототипом которой является поверхность земли.

Топографическая поверхность является удобным средством для характеристики многих природных показателей, в том числе и складчатой по­верхности пластов. Последняя является реально существующей,
но скрытой от взора наблюдателя поверхностью. Это обстоя­тельство вызывает некоторые особенности в приемах ее построения на плане по сравнению с составлением топографических
планов поверхности земли.

Условие конечности означает, что для любой точки значе­ние zконечно, т. е. не может быть бесконечно большого значе­ния zни положительного, ни отрицательного. Условие однознач­ности означает, что для заданныхх и у третья координата имеет только одно значение. Вытекает это из основного свой­ства топографической поверхности пересекаться с отвесной ли­нией или линией, нормальной к плоскости проекций, только в одной точке. Условие непрерывности гласит, что бесконечно малому перемещению точки в горизонтальной плоскости (при­ращению координат х и у) соответствует бесконечно малое при­ращение функции (координаты z ). Условие плавности означает, что кривые различных плоских сечений поверхности (горизон­тали, профильные линии) являются плавными.

В виде топографической поверхности может быть пред­ставлена в графическом виде характеристика мощностей за­лежи. В этом случае последняя изображается линиями равных мощностей (изомощностями).

Из изложенного следует, что форма залежей может быть представлена разнообразными структурными планами, в основе построения которых лежит метод изолиний.

Практически математические действия (сложение, вычитание, умножение и др.) производятся разными способами. Если в результате наложения двух топографических поверхно­стей получается достаточное и более или менее равномерно рас­пределенное по площади число точек пересечения горизонталей исходных поверхностей, то этими точками пересечения ограни­чиваются и переносят их на чистый лист. Отметки исходных поверхностей в указанных точках пересечения складывают, вы­читают, умножают или производят другие действия с ними, в ре­зультате чего получают отметки для вычерчивания результатив­ной поверхности. Удобство этого способа заключается в том, что в качестве исходных берут отметки (числовые значения по­казателей), кратные принятым сечениям горизонталей, и полу­чают также кратные им или во всяком случае какие-то круглые значения результативных отметок, вычерчивание горизонталей по которым не затруднено необходимостью сложного интер­полирования между точками с дробными отметками.

Если указанных точек пересечения получается мало, то не­обходимые действия с исходными данными производят в точ­ках, равномерно (например", по квадратной сетке) расположен­ных по площади. По полученным результатам вычерчивается искомая поверхность. Часто пользуются при этом и методом профилей, где по каждой намеченной линии получается резуль­тирующий профиль и в соответствии с принятым сечением горизонталей находятся ступенчатые отметки, по которым вычерчи­вается искомая поверхность

Вопрос 44. Плоскостная форма залегания залежей. Геометрические параметры и элементы залегания залежей. Способы определения элементов залегания.

 Из всего многообразия форм и условий залегания полезных ископаемых наиболее простыми являются пластовые месторож­дения, которые на участках одинакового залегания дают плос­костные формы.

Плоскостные формы залегания на отдельных участках пред­ставляют распространенный вид геологических тел - пластов и жил, носящих общее название плитообразных. Для них характерны значительные размеры по простиранию (длина) и падению (ширина) по сравнению с третьим измерением — мощно­стью (толщиной).

Форма пласта может быть более сложной по сравнению с плоскостной, но при её изучений приходится выделять участки таких размеров, которые можно принимать плоскостными. Сле­довательно, плоскостная форма является обязательным элемен­том при изучении месторождений любой сложной формы. При таком подходе кривая поверхность заменяется поверхностью многогранника. Каждая плоская площадка многогранника — касательная плоскость в данной точке поверхности. Представ­ление о сложной поверхности залежи составляется из суммы представлений об отдельных плоских площадках.

Умение подучить измерительные, вычислительные, графи­ческие данные о плоском залегании пласта является неизбеж­ным этапом изучения любой формы залежи и материалом для последующего обобщения.

Размер, форма и пространственное размещение залежи — первая основа для задания выработок, инженерных расчетов и
их оценок.                                

Совокупность операций, позволяющих получить для этих целей значения необходимых показателей, составляет содержание горно-геометрических задач применительно к плоскостным фор­мам залегания, решение которых постоянно сопутствует раз­ведке и разработке месторождений полезных ископаемых.

 Размер, форма и положение пласта в недрах определяются совокупностью линейных и угловых величин, называемых гео­метрическими параметрами.

К ним относятся:

1) координаты точек на контактах пласта с вмещающими породами, в которых устанавливаются другие геометрические параметры;

2) простирание и угол падения поверхности (контакта) пласта;

3) мощность залежи;

4) глубина залегания;

5) положение в пространстве элементов симметрии изучае­мой геологической структуры.                                                                 

Координаты х, у, z точек на поверхности залежи опреде­ляются по результатам маркшейдерских съемок, замеров и инклинометрической съемки скважин.

Положение пласта в пространстве хорошо харак­теризуется двумя направлениями в плоскости пласта—линией простирания и линией падения, относимыми к определенной точке висячего или лежачего бока залежи и называемыми эле­ментами залегания..

Линией простирания пласта называется горизонталь­ная линия в плоскости того или иного бока пласта. Совокуп­ность линий простирания позволяет изображать форму пласта изолиниями равных высот — изогипсами и решать с их помощью ряд практических задач.

Линия падения пласта перпендикулярна к линии про­стирания и фиксирует собой направление наибольшего ската в плоскости висячего Или лежачего: бока пласта. Ее наклон к горизонту называется углом падения пласта. Азимут линии падения и угол падения в данной точке пласта вполне опре­деляют его положение.

Для однозначности за направление линии простирания пласта берется такое направление, от которого падение пласта
располагается вправо. Это направление в плане определяется углом, отсчитываемым от положительного направления оси х
по ходу часовой стрелки, называемым простиранием пласта и обозначаемым буквой ά. Простирание линии падения
обозначается символом ά_п. Угол падения пласта принято в горной геометрии обозначать буквой δ.

Важной характеристикой залежи является ее мощность, т. е. расстояние между кровлей и почвой пласта по заданному нап­равлению. Если не оговаривается направление, па которому берется мощность, то подразумевается расстояние между кров­лей и почвой залежи по нормали. В этом случае мощность на­зывается нормальной и обозначается буквой т.

Положение пласта или отдельных его частей в недрах от­носительно земной поверхности определяется глубиной залега­ния. Последняя чаще всего берется как расстояние пласта от земной поверхности по вертикали и обозначается в этом случае буквой Н. Иногда при характеристике положения горных вы­работок, пройденных по залежи, пользуются наклонной глу­биной, понимая под ней расстояния от земной поверхности; по направлению линии- падения залежи. Линия, во всех точках которой глубина залегания Н пласта равна нулю или мощно­сти наносов, называется соответственно линией выхода пласта на земную поверхность или под наносы.

Определение элементов залегания пласта, жилы или геологи­ческого контакта является наиболее, встречающейся горно-гео­метрической задачей решаемой на всех стадиях разведки и раз­работки месторождений полезных ископаемых.

 В практике работы прочно утвердились три способа решения этой задачи.

· Непосредственное измерение. В условиях геологического изу­чения естественных обнажений и в очистных забоях элементы залегания пласта или геологического контакта обычно изме­ряются непосредственно горным компасом.

· Более точно элементы залегания пласта могут быть непо­средственно измерены подвесной буссолью и полукругом при обнажении пласта (или контакта) в секущих горных выработ­ках.

· Косвенное определение элементов залегания пласта по двум направлениям. Этот способ используется при определении эле­ментов залегания пласта в. секущих горных выработках, когда в плоскости обнажения измеряются простирания и падения двух произвольных направлений.