УЧЕБНАЯ МОДЕЛЬ ШУРФА

Полезная модель относится к учебным и наглядным пособиям по геологии, в частности к учебным моделям для лабораторных занятий по учебной дисциплине «Структурная геология» по теме «Обучение приемам работы с геологическим компасом в шурфе».
Известно учебное пособие по геологии для измерения геологическим компасом, предназначенное для обнаружения, описания и определения элементов залегания пород геологических выработок, шурфов (Геологическая документация; Иркутск, Иркут. Ун-т, 2000 г.; http://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-геологическая-документация.pdf). Оно содержит четыре поверхности, имитирующие стенки шурфа с нанесенными на них условными обозначениями в виде слоев породы.
Недостатком данной модели является невозможность использования для больших групп студентов при лабораторных занятиях, так как она является одноразовой и не предполагает вариативности представления геологической ситуации. Эта модель не позволяет использовать ее в стационарном, наглядном состоянии, так как не отражает реалистичность геологической выработки.
Кроме того, отсутствует возможность нанесения дополнительной геологической информации (принятые условные обозначения состава горных пород, обозначение их возраста, элементов пространственного залегания и взаимоотношений геологических тел).
Задачей полезной модели является воссоздать реалистичную объемную ситуацию геологических объектов, на которых можно определить пространственное положение поверхностей геологических тел - элементов залегания с помощью геологического компаса, в целях освоения студентом устройства геологического компаса, правил определения элементов залегания геологических тел и приобретения навыков использования геологического компаса в полевых условиях, описания и документирования геологических выработок.
Технический результат заключается в повышении реалистичности геологической выработки при моделировании шурфа.
Указанный технический результат достигается тем, что учебная модель шурфа содержит четыре элемента, имитирующие стенки шурфа, в разложенном состоянии расположенные в одной плоскости, согласно решению каждый элемент выполнен в виде прямоугольной пластины, при этом элементы соединены между собой длинными сторонами при помощи креплений, обеспечивающих возможность переведение учебной модели шурфа в сложенное состояние с образованием из пластин колодца квадратного сечения, учебная модель шурфа содержит четыре накладки с нанесенными на них условными обозначениями, характеризующими геологическую ситуацию, каждая из которых выполнена ламинированной и размещена на соответствующей пластине. Крепление выполнено в виде рояльной петли или рейки, прикрепленной параллельно короткой стороне на внешней поверхности пластины, снабженной отверстиями на концах для соединения с рейками соседних пластин при помощи шплинтов. Накладки выполнены съемными. Пластины выполнены из металла или дерева или пластика.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой учебной модели в сложенном состоянии, на фиг. 2 - учебная модель в разложенном состоянии. Позициями на чертеже обозначены:
1 - пластина,
2 - рейка,
3 - крепление,
4 - шплинт,
5 - накладка.
Описание устройства
Полезная модель для работы с горным компасом представляет собой четыре прямоугольные пластины 1, соединенные между собой длинными сторонами при помощи крепления 3. Пластины выполнены из ДВП или ламината или пластика и имеют, например, прямоугольную или квадратную форму, в частности со сторонами 14-20 см и толщиной 0,5-1 см.
Внешняя поверхность пластин имеет гладкое лакированное покрытие. На внутренней части пластин закрепляют при помощи клея или кнопок бумажные ламинированные накладки 5, выполненные в цвете с использованием индексов и условных обозначений, в соответствии с требованиями к составлению геологической картографической документации. Накладки выполнены с возможностью нанесения дополнительных условных обозначений и меток, что позволяет разнообразить сложность представляемой геологической ситуации в зависимости от степени подготовленности студентов.
Крепление 3 представляет собой рейку 2, неподвижно зафиксированную параллельно короткой стороне с внешней поверхности пластины соответственно, с помощью клея или шурупов.
На конце рейки выполнены отверстия для соединения с рейками соседних пластин при помощи шплинта 4, который обеспечивает возможность поворота реек вокруг оси шплинта и позволяет складывать и раскладывать модель.
Пластины могут быть соединены между собой с помощью рояльных петель, выполняющих роль крепления 3.
Модель имеет 2 состояния - сложенное и разложенное, в различных вариантах (частичное или полностью, в одной плоскости). В сложенном состоянии модель складывается при помощи крепления 3 в геометрическую фигуру квадратного сечения (Фиг. 1). В разложенном состоянии (Фиг. 2) модель представляет собой цепь из четырех пластин 1, соединенных последовательно друг с другом креплением 3 с внешней стороны пластин. Такое крепление обеспечивает возможность раскрывать все четыре пластины в одной плоскости или отделять от модели одну пластину для демонстрации строения геологических тел, вскрытых шурфом и прослеживаемых по внутренним поверхностям всех четырех его сторон, в зависимости от пространственной (азимутальной) ориентации стенок шурфа.
Описание работы.
Модель располагают на столе и ориентируют в пространстве в соответствии с заданием. При выполнении задания одновременно можно использовать несколько моделей, что и происходит в практике полевых работ, при этом модели можно располагать параллельно или разно ориентировать относительно предполагаемого поискового объекта.
Модель максимально приближена к форме стандартного шурфа, стенки которого расположены строго под прямым углом, с целью использования геологического компаса для определения пространственного положения поверхностей геологических тел по стенкам шурфа. Модель позволяет представить бесконечное количество вариантов залегания поверхностей геологических тел, вскрытых шурфом и залегание которых прослеживается по его стенкам. Приобретаются практические навыки применения геологического компаса в полевых условиях, при описании шурфов, естественных и искусственных геологических объектов, развиваются представления об видимых и истинных значениях элементов залегания поверхностей геологических тел.
При работе с моделью предполагается обучение студентов правилам ведения полевой документации при описании горных проходок (шурфов), которая предполагает, в частности, определение азимутов простирания стенки, абсолютного значения отметки устья, описание последовательности геологических тел (слоев) сверху вниз, сечение и глубина выработки, ее объем и места отбора проб.