УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЪЕМКИ СЕЧЕНИЙ КАМЕРНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК Российский патент 2014 года по МПК G01C11/02 

Изобретение относится к приборам, используемым в горной промышленности для съемки сечения выработанного пространства.

Известно устройство для съемки сечения выработанного пространства, состоящее из точечного источника света, расположенного на верхнем конце рейки, с помощью которой источник света последовательно обводится по контролируемому сечению (А.А. Трофимов и др. Фотограмметрический способ контроля поперечного сечения горных выработок больших размеров. / Сб. науч. тр. Передовые технологии и технико-экономическая политика освоения месторождений в XXI веке. - ГАЦМиЗ, Красноярск, 2000. - С.67).

Недостатком данного устройства является невозможность съемки сечений камерных выработок при запрете нахождения людей в выработанном пространстве.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство для съемки сечений камерных выработок, состоящее из вертикальной стойки, пластины, закрепленного на пластине круглого уровня, отличающееся тем, что вертикальная стойка снабжена шаровым шарниром, состоящим из шаровой пяты и корпуса, снабженного зажимом, при этом шаровая пята соединена с посадочным стаканом, имеющим отверстие, в котором расположена опора с возможностью поворота вокруг оси, причем опора через зажимной шток соединена с другой опорой, на которую надет цилиндр, с возможностью поворота вокруг оси этой опоры, и который присоединен к одной из сторон пластины соосно с круговой угломерной шкалой, расположенной на другой стороне пластины, при этом в центре круговой угломерной шкалы посредством шпильки закреплен лазерный дальномер со стрелкой с возможностью поворота вокруг оси шпильки, а к торцевой поверхности пластины перпендикулярно плоскости круговой угломерной шкалы прикреплена буссоль посредством муфты, с возможностью поворота вокруг оси муфты, и угломерная шкала с угловыми отметками ±90°, снабженная стрелкой, при этом все элементы устройства, кроме стрелки буссоли, выполнены из немагнитного материала (патент РФ №2469268, МПК G01С 3/00, 2012 г.).

Недостатком данного устройства является невозможность съемки сечений камерных выработок без нахождения оператора в выработанном пространстве.

Задачей изобретения является расширение условий использования устройства, обеспечивающего съемку сечений камерных выработок без нахождения оператора в выработанном пространстве.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для съемки сечений камерных горных выработок состоит из пластины и размещенного на ней радиально лазерного дальномера, при этом устройство дополнительно снабжено дальномерами, закрепленными на пластине неподвижно на двух сторонах пластины в шахматном порядке, а сама пластина выше ее центра тяжести перпендикулярно закреплена с трубой, которая расположена на горизонтальной направляющей, с возможностью перемещения по ней при помощи шнура, закрепленного с трубой, при этом дальномеры соединены между собой электрическим проводом и с механизмом регулирования, кроме этого, направляющая выполнена, например, из стального троса, а электрический провод, соединенный с дальномерами, расположен на направляющей, закреплен с помощью, например, карабинов и зафиксирован на них зажимами.

Наличие горизонтальной направляющей, расположенной по всей длине камеры, а также трубы, расположенной на направляющей с возможностью перемещения по ней при помощи шнура, закрепленного с трубой, позволяет передвигать пластину с дальномерами по всей длине камеры без нахождения оператора в выработанном пространстве.

Присоединение трубы перпендикулярно к пластине обеспечивает перпендикулярность снимаемых сечений камеры по отношению к оси направляющей, что повышает точность измерения сечений камеры и упрощает последующее их графическое построение.

Закрепление трубы на пластине выше ее центра тяжести обеспечивает неизменность пространственных углов съемки лазерными дальномерами за счет возврата пластины в вертикальное положение под действием собственного веса при перемещении устройства по направляющей. Это упрощает последующие камеральные работы, так как можно использовать шаблон для разметки углов направлений съемки каждым дальномером.

Выполнение направляющей, например, в виде стального троса снижает трудоемкость перемещения направляющей через камеру и закрепления ее в выработках. Также обеспечивается качественное натяжение троса в горизонтальной плоскости с помощью, например, винтовых струбцин, что повышает точность съемки сечений камер.

Закрепление лазерных дальномеров на пластине неподвижно обеспечивает фиксированные углы съемки каждым дальномером и фиксированную длину от лазерных дальномеров до точки пересечения их осей на поверхности пластины. Так как эти величины используются при последующей камеральной обработке результатов съемки, то их фиксированные значения для каждого дальномера упрощают обработку результатов съемки.

Размещение дальномеров на двух сторонах пластины в шахматном порядке позволяет увеличить количество точек съемки по сечению камеры, что повышает точность съемки сечений.

Соединение лазерных дальномеров посредством электрического провода с находящимся вне камеры механизмом регулирования позволяет на расстоянии без нахождения оператора в выработанном пространстве камеры осуществлять включения дальномеров на каждой точке съемки сечений.

Подвешивание электрического провода на направляющую с помощью, например, карабинов и фиксирование на них посредством зажимов исключает провисание провода и, как следствие, произвольные перемещения устройства по направляющей под действием веса провода, что повышает точность измерения сечений камеры. Также исключается вероятность обрыва провода за счет контакта провода с лежачим боком камеры или с падающими с кровли камеры кусками. Кроме того, при фиксированном расстоянии между смежными карабинами по количеству перемещенных карабинов можно устанавливать местоположение устройства на направляющей.

В качестве лазерного дальномера можно использовать, например, лазерный дальномер Leica DISTO D210, предназначенный для измерения длины до 80 метров с точностью до 1,0 мм и обладающий встроенной памятью.

В качестве механизма регулирования можно применить, например, кнопочный выключатель с нормально-разомкнутыми контактами.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показано расположение устройства в камере (пунктирными стрелками показано перемещение троса через камеру); на фиг.2 показан общий вид собранного устройства; на фиг.3 - общий вид собранного устройства с торца с расположением пластины в вертикальной плоскости; на фиг.4 показано подвешивание электропровода на направляющую с помощью карабинов; на фиг.5 приведена схема работы устройства при съемке сечения камеры в вертикальной плоскости; на фиг.6 показана схема графического построения сечения камеры.

Устройство содержит пластину 1, на которой радиально закреплены неподвижно лазерные дальномеры 2. К пластине 1, выше ее центра тяжести, присоединена труба 3, к которой прикреплен шнур 4. Через трубу 3 пропущена направляющая 5 в виде стального троса. Лазерные дальномеры 2 присоединены к механизму регулирования 6 посредством электрического провода 7. Электрический провод 7 подвешен на направляющую 5 с помощью карабинов 8 и соединен с ними зажимами 9.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Из выработки, например из подэтажной буровой, через камеру с помощью, например, спортивного арбалета пробрасывается линь - тонкая прочная веревка. Затем к линю прикрепляется трос 5 и шнур 4, которые, с помощью линя, протаскиваются через камеру в противоположную подэтажную выработку. Концы троса 5 закрепляют к анкерам, установленным в кровле или борту выработки, и трос 5 натягивают с помощью, например, винтовых струбцин. При этом обеспечивают горизонтальность троса 5 и параллельность его оси с осью камеры посредством предварительных маркшейдерских измерений. Определяется также численное значение высотной отметки оси троса, используемое, в дальнейшем, при построении сечений камеры. Перед закреплением к анкерам трос 5 пропускают через прикрепленную к пластине 1 трубу 3. На пластине 1 закрепляют лазерные дальномеры 2, которые соединяют с механизмом регулирования 6 посредством электрического провода 7. При этом электрический провод 7 подвешивают на направляющую 5 с помощью карабинов 8 и фиксируют на них зажимами 9. К трубе 3 присоединяют шнур 4. Устройство готово к работе. Далее натяжением шнура 4 перемещают пластину 1 с трубой 3 по направляющей 5 в камеру на определенную длину. Затем посредством механизма регулирования 6 через электрический провод 7 активируют работу лазерных дальномеров 2. Значения расстояния до контура камеры автоматически фиксируются в памяти каждого лазерного дальномера. После этого пластину 1 перемещают с помощью шнура 4 далее по направляющей 5 и осуществляют съемку следующего сечения камеры. Если количество измеряемых сечений превышает объем памяти дальномеров, то съемку осуществляют в несколько этапов. При этом, после израсходования лимита памяти дальномеров, устройство, посредством натягивания электрического провода 7, возвращают в выработку, из которой начиналась съемка сечений камеры. Записывают показания с дальномеров 2, стирают эти значения из ячеек памяти и возвращают устройство натяжением шнура 4 в исходную точку на направляющей и проводят далее съемку сечений камеры до следующего заполнения объема памяти дальномеров.

После съемки всех сечений камеры отстраивают контуры сечений камеры в выбранном масштабе на маркшейдерских документах. Для этого по ранее выполненным натурным маркшейдерским замерам намечают по каждому отстраиваемому сечению положение центра оси направляющей относительно оси камеры. Затем от осевой точки направляющей по вертикали устанавливают на чертеже положение точки пересечения осей дальномеров. От данной точки по известному положению дальномеров на пластине размечаются углы направления съемки каждым дальномером, например, от вертикальной оси пластины. На каждой линии направления съемки откладывается измеренное расстояние от соответствующего дальномера до контура камеры. При этом учитывается известная длина от каждого дальномера до точки пересечения осей дальномеров на пластине.

Также при обработке результатов измерений можно использовать компьютерные программы для построения сечений камеры и получать, кроме плоских изображений, объемную фигуру камеры.

Параметры устройства устанавливаются экспериментально: размеры пластины, диаметр троса, количество устанавливаемых лазерных дальномеров. Также экспериментально определяется число снимаемых сечений камеры.

Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить съемку сечений камерных выработок без нахождения оператора в выработанном пространстве с большим количеством точек съемки.

Изобретение относится к приборам, используемым в горной промышленности для съемки сечения выработанного пространства. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений. Устройство для съемки сечений камерных горных выработок состоит из пластины и дальномеров, закрепленных на пластине неподвижно на двух сторонах пластины в шахматном порядке. Пластина выше ее центра тяжести перпендикулярно закреплена с трубой, которая расположена на горизонтальной направляющей, с возможностью перемещения по ней при помощи шнура, закрепленного с трубой. Дальномеры соединены между собой электрическим проводом и с механизмом регулирования, кроме этого, направляющая выполнена, например, из стального троса, а электрический провод, соединенный с дальномерами, расположен на направляющей и закреплен с помощью, например, карабинов и зафиксирован на них зажимами. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для съемки сечений камерных горных выработок, состоящее из пластины и размещенного на ней радиально лазерного дальномера, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено дальномерами, закрепленными на пластине неподвижно на двух сторонах пластины в шахматном порядке, а сама пластина выше ее центра тяжести перпендикулярно закреплена с трубой, расположенной на горизонтальной направляющей, с возможностью перемещения по ней при помощи шнура, закрепленного с трубой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дальномеры соединены между собой и с механизмом регулирования электрическим проводом.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что электрический провод, соединенный с дальномерами, расположен на направляющей, закреплен с помощью, например, карабинов и зафиксирован на них зажимами.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая выполнена, например, из стального троса.