УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТУРА ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА

Полезная модель относится к световым приборам, используемым в горной промышленности для съемки контуров выработанного пространства фотограмметрическим методом, сущность которого заключается в том, что контролируемое сечение освещается и фотографируется в определенном масштабе.
Известно устройство для определения контура выработанного пространства, состоящее из вертикальной опоры, импульсного источника света, помещенного между двумя параллельными пластинами, закрепленного в верхней части пластин перпендикулярно их вертикальным осям оптического визира, а также круглого уровня и масштабной рейки (Николаев Н.Н. и др. Съемка сечений подготовительных и очистных горных выработок с помощью прибора «Импульсный светопрофиль - ФС6»/ Сб. Методика и техника маркшейдерских работ. Труды ВНИМИ, №90, 1973 г., с. 97-102).
Недостатком данного устройства является сложность ориентации его по проектному сечению выработки перпендикулярно ее продольной оси, особенно в случаях, когда маркшейдерское направление съемки не совпадает с направлением продольной оси выработки. Это снижает точность нанесения контуров выработки на маркшейдерскую документацию и точность подсчета объемов погашенных пустот, так как не контролируется инструментально перпендикулярность плоскости пластин относительно продольной оси выработки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство для определения контура выработанного пространства, состоящее из вертикальной стойки, соединенной с шаровым шарниром, состоящим из шаровой пяты, корпуса, зажима и шаровой пяты, соединенной с опорой, на которую надеты с возможностью поворота вокруг оси опоры муфта со стрелкой и посадочный стакан, с прикрепленной к одной из его сторон пластиной, снабженной оптическим визиром, причем к другой стороне посадочного стакана, перпендикулярно к его оси, закреплена угломерная шкала с отметками ±90°, снабженная круглым уровнем, с совмещением по одной линии оси оптического визира, посадочного стакана, опоры и угломерной шкалы (Патент РФ №2469272, МПК G01C 15/00, 2012 г.).
Недостатком данного устройства является не достаточно высокая точность нанесения контуров выработки на маркшейдерскую документацию, так как построение сечения выработки осуществляется по отдельным точкам.
Задачей полезной модели является обеспечение высокой точности определения контура выработанного пространства, а также ориентации устройства по оси выработки.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для определения контура выработанного пространства включает вертикальную стойку, соединенную с шаровым шарниром, состоящим из шаровой пяты, корпуса, зажима и шаровой пяты, соединенной с опорой, на которую надеты с возможностью поворота вокруг оси опоры муфта со стрелкой и посадочный стакан, с прикрепленной к одной из его сторон пластиной, снабженной оптическим визиром, причем к другой стороне посадочного стакана, перпендикулярно к его оси, закреплена угломерная шкала с отметками ±90°, снабженная круглым уровнем, с совмещением по одной линии оси оптического визира, посадочного стакана, опоры и угломерной шкалы, кроме этого устройство дополнительно снабжено еще одной пластиной, которая закреплена параллельно с первоначальной пластиной посредством шпилек с возможностью изменения расстояния между ними и между которыми размещен импульсный источник света, также к дополнительной пластине прикреплена масштабная рейка.
Использование предлагаемого устройства позволяет получить сплошную световую полосу по всему периметру выработки, а также контролировать угол поворота светового потока относительно оси выработки.
Это достигается следующим.
Устройство дополнительно снабжено еще одной пластиной, которая закреплена параллельно с первоначальной пластиной и между данными пластинами размещен импульсный источник света, что обеспечивает получение по контуру выработки световой полосы шириной равной расстоянию между пластинами.
Наличие шпильки с возможностью изменения расстояния между пластинами, позволяет регулировать ширину световой полосы в зависимости от извилистости контура выработок и расстояния расположения фотоаппарата от устройства с условием обеспечения получения сплошной световой полосы на снимке.
Масштабной рейка позволяет масштабировать снимки сечений выработок при последующей обработке результатов съемки.
Устройство также включает вертикальную стойку, соединенную с шаровым шарниром, состоящим из шаровой пяты, корпуса, зажима и шаровой пяты, соединенной с опорой, на которую надеты с возможностью поворота вокруг оси опоры муфта со стрелкой и посадочный стакан, с прикрепленной к одной из его сторон пластиной, снабженной оптическим визиром, причем к другой стороне посадочного стакана, перпендикулярно к его оси, закреплена угломерная шкала с отметками ±90°, снабженная круглым уровнем, с совмещением по одной линии оси оптического визира, посадочного стакана, опоры и угломерной шкалы. Наличие этих элементов позволяет ориентировать устройство в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также устанавливать пластины относительно оси выработки.
Совмещение по одной линии осей оптического визира, посадочного стакана, опоры и угломерной шкалы обеспечивает их расположение в одной исходной плоскости, от которой производятся ориентация устройства в выработке.
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, пластины, угломерной шкалы, стрелки 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. На вертикальную стойку 5 прикреплен шаровой шарнир, состоящий из шаровой пяты 6, корпуса 7 и зажима 8. К шаровой пяте 6 прикреплена опора 9, а на опору 9 надет посадочный стакан 10, который закреплен на пластине 1, снабженной оптическим визиром 11. Посредством муфты 12, имеющей стопор 13 присоединена стрелка 14. К другой стороне посадочного стакана 10 прикреплена угломерная шкала 15, а круглый уровень 16 установлен на верхней плоскости угломерной шкалы. К пластине 2 прикреплена масштабная рейка 17.
Работа осуществляется следующим образом. Маркшейдерское направление съемки 18 закрепляют в натуре двумя реперами, размещенными на почве выработки и соединенными шпуром. Маркшейдерскими приборами известным способом устанавливают угол β - величину угла между линией маркшейдерского направления съемки 18 и направлением проектной оси выработки 19. После чего центр вертикальной стойки 5 устанавливают в заданной точке на линии маркшейдерского направления съемки 18. На опору 9 надевают муфту 12 со стрелкой 14, а также посадочный стакан 10, соединенный одной стороной с пластиной 1 устройства, снабженной оптическим визиром 11, другой стороной с угломерной шкалой 15 с круговым уровнем 16. Посредством шпилек 3 пластину 1 соединяют с пластиной 2, к которой присоединена масштабная рейка 17. Между пластинами 1 и 2 помещают импульсный источник света 4. По круглому уровню 16 устройство, путем поворота шаровой пяты 6 в корпусе 7 шарового шарнира, ориентируют в горизонтальной и вертикальной плоскостях и фиксируют зажимом 8. Далее устройство поворотом вокруг оси опоры 9 и посредством оптического визира 11 устанавливают по линии маркшейдерского направления съемки 18 и ориентируют пластины 1 и 2 перпендикулярно проектной оси 18 выработки. Это можно осуществить двумя способами.
Первый способ предусматривает, что стрелку 14 совмещают с отсчетом 0 (ноль) угломерной шкалы 15, имеющей градацию углов 0±90°, и фиксируют стопором 13. Затем устройство поворотом пластин 1 и 2 вокруг оси опоры 9 ориентируют параллельно продольной оси выработки 18 путем совмещения стрелки с отсчетом угла β на угломерной шкале 15. При повороте устройства по часовой стрелке значение угла β устанавливают по отсчету угломерной шкалы 0(+90°), при повороте против часовой стрелке - по отсчету угломерной шкалы 0(-90°). При этом плоскость пластин 1 и 2 устанавливается под прямым углом к направлению продольной оси выработки. Далее включают источник света 3 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 18 устанавливают путем измерения расстояния от точки установки устройства до опорной точки 21, например, рулеткой или с помощью лазерного дальномера, установленного в качестве визира 11.
Далее переустанавливают устройство на новую точку на направлении съемки и повторяют все перечисленные выше операции.
Второй способ предусматривает, что стрелкой 14 по угломерной шкале 15 устанавливают значение угла β, определяемого величиной угла между линией маркшейдерского направления съемки 18 и направлением оси выработки 19. Стрелку фиксируют стопором 13. Затем устройство поворотом пластин 1 и 2 вокруг оси опоры 9 ориентируют параллельно продольной оси выработки 18 путем совмещения стрелки 14 с отсчетом угла 0 (нулевым отсчетом) на угломерной шкале. При повороте устройства по часовой стрелке значение угла β устанавливают по отсчету угломерной шкалы 0(-90°), при повороте против часовой стрелке - по отсчету угломерной шкалы 0(+90°). При этом плоскость пластин устанавливают под прямым углом к направлению продольной оси выработки. Далее включают источник света 3 и производят фотографирование сечения выработки.
Камеральная обработка результатов заключается в изготовлении фотографий в выбранном масштабе, который соотносят с известной длиной масштабной рейки 17, получающийся на снимках в виде двух светящихся точек. Далее контуры сечений с фотографий переносят на маркшейдерскую документацию с учетом положения устройства на маркшейдерском направлении съемки 18.
В качестве лазерного дальномера можно использовать известный прибор, например, портативный лазерный дальномер «BOSCH PLR 25» с дальностью измерения в диапазоне 0,05-100,00 м и точностью 1,5-2,0 мм. 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 получения сплошной световой полосы по всему периметру выработки, а также контролировать угол поворота светового потока относительно оси выработки, что повышает точность съемки сечений выработок.