Способ световой разметки шпуров на забое Советский патент 1982 года по МПК E21C37/00 E21C37/12 

I

Изобретение относится к проведению горных выработок буровзрывным способом, а именно к световой разметке шпуров на забое.

Известен способ световой разметки шпуров на забое, заключающийся в том, что с помощью оптических проекционных приборов, снабженных источниками излучения, формируются лучи меток шпуров световым потоком одной или различной длины волн (цвета), характер которого непрерывный (по субъективной оценке при визуальном наблюдении) ll .

. В известном способе с помощью фотоаппарата, установленного на штативе в горизонтальной выработке в заранее определенной точке, фотографируют на слайды подготовленные на забое метке в соответствии с проектным местоположением шпуров.

В процессе бурения с помощью проектора, снабженного источником непрерывного излучения света, проецируют изображение на забой, располагая оптический проекционнный прибор на буровой каретке в той же точке относительно забоя.

Недостаток этого способа заключается в том, что в условиях рабочего освещения забоя в процессе бурения и наличия на забое отблесков постоянно присутствующих в забое посторонних источников света (головные светильники фары бурильных установок и др.) требуется применять в оптических проекционных приборах весьма мощные источники света для образования удовлетворительной видности полезного сигнала (метки). Обычно в этих приборах используются мощные ртутные лампы. Проекционные приборы располагают в верхней части выработки (в нижней части расположено проходческое оборудование, складируются материалы и пр.), прикрепляя к крепи или устанавливая в верхней части буройых кареток. Применение мощного источника тепловыделения в верхней части выработки, где скапливается метан (что свойственно для угольных шахт), весь .ма опасно. Кроме того, оптические проекторы аоименяются, как правило, при проведении выработок в породах, обладаю щих сравнительно высокой отражающей способностью,например, в рудной, соляной, сланцевой про шленности. Отражение падающего света этими порода ми составляет: сухими - 9, смоченными - 7 l-tS, 1-. Отражение света nopoflaf угольных шахт значительно меньше: сухих- 4,3 18, 2%, смоченных - 1,08-9,3, т.е. отражающая способность сухих пород угольной формации в 2-3 раза, а смоченных в 5-6 раз ниже, чем пород рудных, соля ных, калийных месторождений. Как правило, породы при бурении находятся в смоченном сотоянии (промывочной жидкостью) , Следовательно для условий угольных ludxT в разметчиках должны применяться еще более мощные источни ки света. В опасной рудничной атмосфере в связи с большим тепловыделени ем эти разметчики обладают повышенной опасностью. Известен также способ световой ра метки шпуров на забое, включающий по сылку пучка световых лучей на забое в соответствии с проектной .схемой расположения шпуров посредством опти ческого проектора 21. .Способ реализуется при использовании мощного источника света, следовательно, тепла, и применение его связано с дополнительной опасностью взрыва метановоздушной смеси в уголь ных шахтах. Световые метки при этом способе разметки не обладают существенными особенностями и слабо фиксируются глазом в УСЛОВИЯХ рабочего освещения забоя. / Таким образом, для условия угольных шахт необходим такой способ нанесения световых меток шпуров на забое, который бы обеспечивал улучие ние видности полезного сигнала при той же или меньшей интенсивности его возможность отличить полезный сигнал от отблесков посторонних источников света и меньшее потребление световой и вместе с тем выделение тепловой энергии, что позволило бы разрабатыв ль разметчики, приемлемые по конструктивным и экономическим параметрам для шахт с опасными условиями применения. Цель изобретения - повышение помехозащищенности . Поставленная цель достигается тем, что посылку пучка световых лучей на забой осуществляют импульсаNH с следования 0, с . На фиг. 1 из.ображено схематичноустройство для реализации способа на фиг. 2 - расположение устройства в горной выработке; Устройство (разметчик) состоит из корпуса 1, в котором размещены объектив 2, проектная схема 3 расположения шпуров, конденсатор Ц и электрсс вето вой блок 5 Проектная схема расположения шпуров выполнена в виде пластинки с просверленными в ней отверстиями по числу шпуров. Воз1уюжно выполнение схемы в виде диапозитива, .но при этом неизбежны потери световой энергии. Электросветовой блок включает узел 6 питания, конденсатор опмтель 7 мультивибратор 8 и газоразрядную импульсную лампу 9В горной выработке, в которой производятся буровзрывные работы (фиг.2)5 корпус 1 разметчика размещают и закрепляют вблизи кровли на удалении 5-10 м от забоя с тем, чтобы имеющееся проходческое оборудование и персонал не создавали дополнительных помех при засветке забоя. Устройство может быть размещено также на бурильной установке. После установки пластины с проект ной схемой расположения шпуров в корпусе 1 включают в работу импульсную лампу 9 и на забое выработки при фокусировании объективом 2 получают изображение меток 10 шпуров в виде световых мелькающих пятен с частотой следования 0,5-6 с и диаметром 5070 мм. Образование светового импульсного потока в лучах световых меток происходит за счет использования в проекторе импульсной газозарядной лампы. Узел 6 питания преобразует переменный ток в постоянный и повышает напряжение с целью увеличения заряда конденсатором-накопителем 7 и питания последнего. С помощью мультивибратора 8 генерируются электрические импульсы с частотой 0, с , подаваемые на высоковольтный трансформатор, обеспечивающий благодаря высокому напряжению условия разряда

59

конденсатора-накопителя 7 с этой же частотой через газоразрядную импульсную лампу.9. Частота подачи импульсов регулируется переменным резистором мультивибратора 8. Длительность светового импульса подбирается переменным резистором цепи питания конденсатора-накопителя 7Для обеспечения освещенности световой метки 10, при которой она обнаруживается без каких-либо напряжений органов зрения и достаточно устойчиво на забое, яркость потока луча метки должна быть при частотах 2, k, 6 и Э с соответственно 1,9 2, AJ 5,8 и 1,2 нт. При непрерывном излучении света яркость потока луча метки должна быть 13 7 нт. Но, nowiмо этого, количество световой энерги передаваемой потоком метки одинаковой интенсивности при непрерывном излучений в 5 раз больше, чем при импульсном (любой частоты), т.е., количество световой энергии, передаваемое источником при непрерывном излучении в Зб 29, 16., 12 и 5 раз больше, чем при применении импульсной засвет.кой с частотой соответственно 1, 2, 4, 6 и 9 . Отсюда следует, что наиболее рациональная частота подачи импульсов 12 с. Предельные границы 0, с . С увеличением частоты импульсов свыше 6 с мелькание постепенно исчезает (уже при 9 с) и видность меток ухудшается.

Экспериментальный образец разметчика, выполненный по этой схеме, показал удовлетворительную видность световых меток в различных уаювиях. Возможно использование схем, в которых мультивибраторы воздействуют на лампы накаливания.

6

Использование предлагаемого способа световой разметЮ1 шпуров обеспечивает по сравнению с существующими способами воздажность его реализации в угольных шахтах, опасных по газу и пыли, за счет того, -что. импульсная зас,ветка забоя метка шпуров позволяет использовать источник света с малым потреблением

энергии и незначительным тепловыделением.

Так расход энергии при улучшет1и уровня зрительного восприятия меток, за счет наделения их отличительными

признаками (мигающее отображение), может быть уменьшен в 12-36 раз. За счет мигающего характера отображения меток обеспечивается возможность легкого обнаружения местоположения шпуров без напряжения органов зрения.

Формула изобретения

Способ световой разметки шпуро на забое, включающий посылку пучка световых лучей на забой а соответствии с проектной схемой расположения шпуров посредством оптического проектора, отли чающийся тем, что, с целью псзвышения помехозадищенности посылку пучка световых лучей на забой осуществляют импульсами с частотой следований 0, с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии № 6-Й321, кл. 9В 102, опублик. 1971. .

2.Авторское свидетельство СССР № 136282, кл. Е 21 С 37/00, 1961 (прототип),

€

I/

/ /

fy , S 7 S

/ 7 /

+ Фиг.1

о о о о о

000

000

о о о

Фиг. 2