УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТУРА ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ

Полезная модель относится к световым приборам, используемым в горной промышленности для съемки контуров горных выработок фотограмметрическим методом, сущность которого заключается в том, что контролируемое сечение освещается и фотографируется в определенном масштабе.
Известно устройство для обозначения контура выработанного пространства (выработки), 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 низкая надежность работы, вследствие воздействия на него при работе различного рода механических сил (например, удара). Другим недостатком данного устройства является сложность его применения в выработках с большой высотой.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство для определения контура горной выработки, состоящее из вертикальной стойки, соединенной с шаровым шарниром, состоящим из корпуса, снабженного зажимом, и шаровой пяты, соединенной с опорой, на которую надет с возможностью поворота вокруг оси опоры посадочный стакан, с прикрепленной к одной из его сторон пластиной, при этом вторая пластина с присоединенной к ней масштабной рейкой закреплена параллельно к первоначальной пластине посредством шпилек с возможностью изменения расстояния между пластинами, а между пластинами размещен импульсный источник света, устройство также снабжено круглым уровнем и угломерной шкалой с угловыми отметками ±90° (Патент РФ на полезную модель №137364, МПК G01C 11/02, 2014 г.).
Недостатком данного устройства является сложность ориентации его в горизонтальной плоскости по проектному сечению выработки, заключающаяся в последовательном выполнении нескольких операций: первоначально необходимо сориентировать устройство по линии маркшейдерского направления съемки, а затем провести ориентирование устройства относительно продольной оси выработки. Также устройство не позволяет провести его ориентацию в вертикальной плоскости по проектному сечению выработки, что приводит при извилистости почвы выработки к неточностям съемки сечения.
Задачей полезной модели является упрощение ориентации устройства в горизонтальной плоскости по проектному сечению выработки, а также обеспечение ориентации устройства в вертикальной плоскости по проектному сечению выработки.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для определения контура горной выработки, состоящее из вертикальной стойки, соединенной с шаровым шарниром, состоящим из корпуса, снабженного зажимом, и шаровой пяты, соединенной с опорой, на которую надет с возможностью поворота вокруг оси опоры посадочный стакан, с прикрепленной к одной из его сторон пластиной, при этом вторая пластина с присоединенной к ней масштабной рейкой закреплена параллельно к первоначальной пластине посредством шпилек с возможностью изменения расстояния между пластинами, а между пластинами размещен импульсный источник света, устройство также снабжено круглым уровнем и угломерной шкалой с угловыми отметками ±90°, причем, одна из пластин присоединена к стакану посредством косынки и зажимного штока с возможностью поворота пластины вокруг его оси, кроме того, эта пластина дополнительно снабжена буссолью с магнитной стрелкой, при этом, круглый уровень расположен на верхней плоскости буссоли, а угломерная шкала снабжена отвесом и закреплена перпендикулярно к пластине и параллельно оси опоры, все элементы устройства, кроме магнитной стрелки, выполнены из немагнитного материала.
По отношению к прототипу у предлагаемого устройства имеются следующие отличительные признаки:
соединенные между собой шпильками пластины присоединены к стакану посредством косынки и зажимного штока с возможностью поворота пластин вокруг его оси;
перпендикулярно к одной из пластин прикреплена буссоль с магнитной стрелкой с размещенным на верхней плоскости буссоли круглым уровнем;
на пластине перпендикулярно к ней и к буссоли закреплена угломерная шкала с угловыми отметками ±90°, снабженная отвесом;
все элементы устройства, кроме магнитной стрелки, выполнены из немагнитного материала.
Использование предлагаемого устройства позволяет контролировать угол поворота светового потока относительно оси выработки, а, следовательно, и перпендикулярность освещаемого полосой света сечения выработки в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно оси выработки.
Присоединение пластин к стакану 10 посредством косынки и зажимного штока с возможностью поворота пластин вокруг его оси, позволяет регулировать угол наклона пластин в вертикальной плоскости.
Наличие буссоли позволяет непосредственно ориентировать пластины, а, следовательно, и световой поток, в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной оси выработки или под углом к оси по известному азимутальному углу направления продольной оси выработки.
По круглому уровню буссоль устройства устанавливается горизонтально, что обеспечивает возможность работы буссоли.
Закрепление на пластине перпендикулярно к ней и к буссоли угломерной шкалы с угловыми отметками ±90°, снабженной отвесом, обеспечивает ориентирование пластин, а, следовательно, и светового потока, в вертикальной плоскости.
Выполнение всех элементов устройства, кроме магнитной стрелки, из немагнитного материала обеспечивает использование буссоли для ориентирования устройства относительно оси выработки.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид собранного устройства; на фиг. 2 - вид A →; на фиг. 3 - вид сверху; на фиг. 4 - показано соединение шаровой пяты, опоры, стакана, буссоли, угломерной шкалы и пластин; на фиг. 5 и фиг. 6 - приведены схемы ориентации устройства в горной выработке и осуществление съемки сечения выработки.
Устройство содержит две параллельные пластины 1 и 2, соединенные шпильками 3. Между пластинами 1 и 2 помещен источник света 4. Пластины, посредством косынки 5 и зажимного штока 6, присоединены к посадочному стакану 7. Стакан 7 в свою очередь надет на опору 8, соединенную с шаровой пятой 9 шарового шарнира. Корпус 10 шарового шарнира закреплен на вертикальной стойке 11 и снабжен зажимом 12. На пластине 1 закреплена буссоль 13 отметкой 0 в направлении съемки. На буссоли 13 размещен круглый уровень 14. На пластине 1 перпендикулярно к ней и параллельно оси опоры 8 закреплена угломерная шкала 15 с угловыми отметками ±90°, снабженная отвесом 16. К пластине 2 прикреплена масштабная рейка 17.
M
Работа осуществляется следующим образом. Маркшейдерскими приборами известным способом устанавливают значение азимутального угла (A) проектного направления оси 18 выработки. Маркшейдерское направление съемки 19, если оно не совпадает с проектной осью 18 выработки, закрепляют в натуре двумя реперами, размещенными на почве выработки и соединенными шнуром. После чего центр вертикальной стойки 11 устанавливают в заданной точке на линии маркшейдерского направления съемки 19. На опору 8, соединенную с шаровой пятой 9 шарового шарнира, надевают посадочный стакан 7, соединенный посредством косынки 5 и зажимного штока 6 с пластиной 1 устройства, снабженной буссолью 13 с круглым уровнем 14, а также угломерной шкалой ±90° 15 с отвесом 16. Посредством шпилек 3 пластину 1 соединяют с пластиной 2, к которой присоединена масштабная рейка 17. Между пластинами помещают импульсный источник света 4.
M
M
По круглому уровню 14 устройство, путем поворота шаровой пяты 9 в корпусе 10 шарового шарнира, ориентируют в горизонтальной и вертикальной плоскостях и фиксируют зажимом 12. После этого пластины 1 и 2 ориентируют перпендикулярно оси 18 выработки. Это осуществляется следующим образом. Устройство поворачивают вокруг оси опоры 8 и по магнитной стрелке буссоли 13 устанавливают значение азимутального угла β=360°-A(где A - значение магнитного азимута направления продольной проектной оси 16 выработки). Ось буссоли 0°-180° размещают отметкой 0° по направлению съемки. При этом плоскость пластин 1 и 2 устанавливается под прямым углом к направлению продольной оси выработки в горизонтальной плоскости.
Далее включают источник света 4 и производят фотографирование световой полосы, получаемой по периметру сечения выработки. Для этого фотоаппарат 20 устанавливают на достаточном от устройства расстоянии, позволяющим получить снимок полного освещенного сечения выработки. Место расположения устройства на маркшейдерском направлении съемки 19 устанавливают известным способом.
Далее переустанавливают устройство на новую точку на направлении съемки и повторяют все перечисленные выше операции.
Камеральная обработка результатов заключается в изготовлении фотографий в выбранном масштабе, который соотносят с известной длиной масштабной рейки 17, получающейся на снимках в виде двух светящихся точек. Далее контуры сечений с фотографий переносят на маркшейдерскую документацию с учетом положения устройства на маркшейдерском направлении съемки 19.
В качестве вертикальной стойки можно использовать геодезическую треногу.
Ширину световой полосы определяют экспериментально в зависимости от извилистости контура выработок и расстояния расположения фотоаппарата от устройства с условием обеспечения получения сплошной световой полосы на снимке.
Преимуществом предлагаемого устройства является возможность контролировать угол поворота светового потока относительно оси выработки, а, следовательно, и положение освещаемого полосой света контура сечения выработки.