Прибор для измерения относительныхСМЕщЕНий пОРОд B гОРНыХ ВыРАбОТКАХ Советский патент 1981 года по МПК E21C39/00 G01C7/06 

(54) ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ СМЕЩЕНИЙ ПОРОД В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для замеров деформаций горных пород по трем составляющим. Известен прибор, позволяющий производить измерение деформаций кровли относительно почвы по трем составляющим 1. Недостаток прибора заключается в том, что конструктивное его оформление предусматривает закрепление в дву.х точках кромки и в одной точке в почве. Однако кровля подготовительной выработки не является неподвижной относительно кровли очг.стной выработки, что вносит искажения в результаты замеров. Известен прибор, позволяющий измерять одновременно смещения но трем осям кординат в выработках любого .лЧснин. состоящий из нодвешивае.мого к реперу в кровле отвеса, выполненного в виде стержня, к которому навинчен груз в фор.ме цилиндра с источником света и насаженной на репер в П4)чве подставки с кареткой. Связь нижней и верхней частей прибора осуществляется раздвижным мостиком, накладываемым на стержень отвеса и на скобу, закрепленную на репере в почве,-и приводным в горизонтальное положение посредством накладного уровня 2. Недостатком прибора являются низкая чувствительность накладного уровня, фиксирующего вертикальные смещения, в сравнении с высокой точност1 ю из.мерений оптичёски.м способом смещений в горизонтальной плоскости, в результате чего смещения в вертикальной плоскости измеряются с более низкой точностью, че.м горизонтальные. Известен также прибор для измерения относительных смещений пород в горны.х выработка.х, содержащий отвес с источниками света, каретку со щкалой и нониусом и сферическое зеркало с градуированным экраном 3.. Недостатками данного прибора являются невозможность замеров с помощью одного репера в почве, удаленность источника света от зеркал, что дает расплывчатое изображение на экране,,сложность изготовления экрана определенной формы и необходимость введения .поправок при измерении вертикальных смещений. ЦеоТь изобретения - повыщение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что он снабжен дополнительными сферическим зеркалом с градуированным экраном и кареткой со шкалой и нониусом, снабженной площадкой, на которой размещены вышеупомянутые сферические зеркала с градуированными экранами, которые имеют форму круга, причем обе каретки установлены одна на другой перпендикулярно друг к другу, а площадка жестко закреплена на верхней каретке перпендикулярно ее оси, при этом источники света снабжены фиксаторами со шкалами. На чертеже изображен прибор для измерения относительных смещений пород в горных выработках, общий вид. Прибор состоит из цилиндрического отвеса 1, снабженного стержнем 2 с резьбой и отсеками 3 для батарей питания. К нижнему основанию отвеса 1 прикреплена трубка 4 с лампочкой 5 и фиксатором со шкалой 6 для отсчета поворота трубки 4 в горизонтальной плоскости. Трубка 4 при помощи болта 7 соединена с трубкой 8 , по устройству аналогичной трубке 4. Перемещение трубки 8 в вертикальной плоскости ограничивается фиксатором со щкалой 9. К стержню 2 крепится рамка 10 с направляющими 11, пропущенными через верхнее основание отвеса 1, и отсчетными линейками (шкалами) 12. В верхней части рамки 10 помещается барабан 13 с делениями (нониус), насаженный на стержень2 и закрытый кожухом 14, на крышке которого помещен крюк 15 дЛя подвешивания отвеса 1 к проводу 16. Отвес 1 соединяется со стержнем 2 ввинчиванием в гайку 17, наглухо соединенную с верхним основанием отвеса 1. Нижняя часть прибора состоит из трубки 18 с пронумерованными фиксаторами 19, на которой расположены две взаимно перпендикулярные каретки (рамки) 20 со шкалами 21 и нониусами на барабанах 22. На ползунке 23 верхней каретки 20 закреплена площадка 24, на которой помещень два сферических зеркала (щара) 25 и 26 с кожухами 27 и плоскими экранами 28 и 29 круглой формы. Экраны 28 и 29 снабжены градуировочной сеткой 30 и 31 и жестко скреплены со стойками 32 площадки 24. Прибор работает следующим образом. Верхняя часть прибора с помощью крюка 15 подвешивается к реперу в кровле на стальной проволоке 16. Нижняя часть прибора трубкой 18 с пронумерованным фиксатором 19 насаживается на репер в почве. Включая лампочку 5 в трубке и действуя барабанами 22, совмещают световое изображение с экраном 28. При этом берется отсчет по градуировочной сетке 31 и шкалами 21 и нониусам 22. Для определения смещений горных пород в горизонтальной плоскости включают источник света в трубке и, действуя барабаном 13, совмещают световое изооражение на вертикальной плоскости экрана 29 добавочного зеркала (шара) 26. При этом берут отсчет на градуировочной сетке 31 экрана 29, а трубку 8 для грубого совмещения светового изображения перемещают по фиксатору 9 и записывают отсчет по шкале фиксатора 9, после чего берут отсчеты на шкалах 21 и нониусах 22 кареток 20. При смешении горных пород с репером световое изображение смещается с градуировочных шкал 30 и 31 экранов 28 и 29 и для снятия показаний совмещают световое изображение с предыдущими отсчетами на шкалах 30 и 31 экранов 28 и 29 и берут последующие отсчеты. Разность между последующими и предыдущими отсчетами и будет характеризовать величину смешения пород в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Использование предлагаемого изобретения повышает точность измерений в 1,5-2 раза, тем, что вертикальные и горизонтальные смещения фиксируются более точным оптическим способом без введения дополнительных поправок. Кроме того, предлагаемый прибор позволяет вести измерения при любой высоте выработанного пространства и брать отсчеты с одного репера, вести корректировку параметров горных выработок, что повышает выемки полезного ископаемого и безопасность ведения горных работ. Формула изобретения Прибор для измерения относительных смещений пород в горных выработках, содержащий отвес с источниками света, каретку со щкалой и нониусом и сферическое зеркало с градуированным экраном, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дополнительными сферическим зеркалом с градуированным экраном и кареткой со шкалой и нониусом, снабженной площадкой, на которой размещены вышеупомянутые сферические зеркала с градуированными экранами, которые имеют форму круга, причем обе каретки установлены одна на другой перпендикулярно друг к другу, а площадка жестко закреплена на верхней каретке перпендикулярно ее оси, при этом источники света снабжены фиксаторами со шкалами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Билик Ш. М. и др. Приборы и аппаратура для исследований проявления горного давления. М., Углетехиздат, 1958, с. 183. 2.Авторское свидетельство CCQP № 159296, кл. G 01 С15/04, 1962. 3.Авторское свидетельство СССР № 155946, кл. G 01 С 7/06, 1962.