Устройство для измерения относительных смещений пород в горных выработках Советский патент 1985 года по МПК E21C39/00 G01C7/06 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в горных выработках для опре деления сдвижения кровли относитель но почвы. Известен прибор для определения относительных сдвижений горных пород, включающий закрепленную на репере в почве рамку, накладной.уровень, подъемные винты и узел со шка .лами, иониусами и сферическим зерка лом, соединенным с помощью раздвижной подставки с градуированным экраном СО. Недостатком прибора является низкая точность измерений вследстви применения сферических зеркал, а та же необходимость введения поправок при измерении смещений. Наиболее близким техническим решением к изобретению является прибо для измерения относительных смещени пород в горных выработках, включающий отвес с источником света, отра жающие элементы и основание, выполненное из двух пластин с, трубкой, жестко соединенной торцом с нижней пластиной, с расположенными под углом 90 направляющими с держателем, установленным на них с возможностью горизонтального перемещения, градуированные экраны и элементы крепления к реперам С23. Недостатком известного прибора является низкая точность измерения вследствие применения сферических отражающих элементов. Целью изобретения является повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее отвес с источником света, отражающие элементы и основание, выполненное из двух поастин с трубкой, жестко соединенной с торцом с нижней пласт ной, с расположенными под углом 90° направляющими с держателем, установ ленным на них с возможностью горизонтального перемещения, градуированные экраны и элементы крепления к реперам, снабжено регулировочными винтами и дополнительным держателем отражающие элементы выполнены плоскими и расположены последовательно с источником света, при этом отража 1бЁщй элемент, расположенньш ближе к источнику света,выполнен полупрозрачным, меязду пластинами основания установлены регулировочные винты, основной и дополнительный держатели установлены с возможностью автономного перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а градуированные экраны соединены с держателями с возможностью разворота вокруг их осей с последующей фиксацией. . При этом трубка основания соединена с элементом крепления к реперу с возможностью вертикального и углового перемещений с последующей фиксацией. На фиг. 1 представлена общая схема устройства; на фиг. 2 - схема направления светового луча от источника доградуированных экранов. Устройство состоит из двух частей. Верхняя часть включает источник 1 света, полупрозрачную 2 и отражательную 3 призмы, которые установлены на жестком стержне 4, расположенном в кожухе 5. Стержень и кожух жестко соединены на общем крюке 6 для подвешивания к реперу А в {сровле выработки посредством регулируемого металлического провода 7. Нижняя измерительная часть устройства включает градуированные экраны 8 и 9, свободно перемещающиеся на держателях 10, передвигаемых по взаимно перпендикулярным направляю11Ц1М 11, жестко связанным с пластиной 12. Направляющие 11 вместе с пластиной 12 составляют оптическую скамью. Посредством подъ- емных регулировочных нинтов 13 оптическая скамья устанавливается на пластину 14, которая соединяется с торцом металлической трубы 15, которую навинчивают на трубу 16, закрепленную на репере В в почве. Винт 17 фиксирует положение рамки 14 относительно почвы. Определение относительного сдвижения состоит в следующем. От источника света 1, закрепленного на репере А в кровле выработки, направляют луч света на полупрозрачную 2 и отражательную 3 призмы. Призмы устанавливают таким образом, что отраженные oi них лучи I и II образуют между собой пространственный угол 90° и перпендикулярны лучу от источника света. Перпендикулярно лучам I и II располагают градуированные экраны 8 и 9. Из взаимного расположения призм и экранов следует, что величина относительного сдвижеJ114384

ния горных пород равна смещению све-i тового луча на градуированных экранах. На экране 8 фиксируется смещение 4х X - Хр, направленное параллельно оси X (фиг. 1), на экра- j не 9 - смещение д у у - у, направленное пареллельно оси у, а вертикальное смещение d z z - z фиксируется на обеих экранах одновременно. Величина относительного движе- |0 ния равна численному значению диагонали прямоугольного параллелепипеда

(у - yJV « (z - z.)

х,)

где х, Ур, z и X, у, z - координаты световых лучей в начале и конце наблюдений. Предлагаемое устройство дает возможность более точного определения смещений кровли и почвы пластов с целью получения подробных данных для выбора параметров горных мащин и крепей и режимов их работы.

j9

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ СМЕЩЕНИЙ ПОРОД В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ, содержащее отвес с источником света, отражающие элементы и основание, выполненное из двух пластин с трубкой, жестко соединенной торцом с нижней пластиной, с расположенными под углом 90° направляющими с держателем, установленным на них с возможностью горизонтального перемещения, градуированные экраны и элементы крепления к реперам, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений,, оно снабжено регулировочными винтами и дополнительным держателем, отражающие элементы выполнены плоскими и расположены последовательно с источником света, при этом отражающий элемент, расположенный ближе к источнику света, выполнен полупрозрачным, между пластинами основания установлены регулировочные винты, основной и дополнительный держатели установлены с возможностью автономного перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а градуированные экраны соединены с сл держателями с возможностью разворота вокруг их осей с последующей фиксацией. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трубка основания соединена с элементом крепления к реперу с возможностью вертикального и углового перемещеее ний с последующей фиксацией. 00 4

V, ,

Фиг. 2