УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОБУРЕННЫХ ШПУРОВ И СКВАЖИН

Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к устройствам для определения качества ведения взрывных работ, а именно для определения параметров пробуренных шпуров и скважин.
Известно устройство для определения направления шпуров и скважин, включающее основание в виде гребенки и штангу, соединенные между собой посредством вертикальных стоек (А.с. №934024, МПК E21D 11/00, 1982 г.).
Недостатком данного устройства является невозможность определения численных значений углов наклона шпуров и скважин в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является устройство для определения направления шпуров и скважин, включающее телескопическую трубку, на которой расположен связанный с ней хомут с измерительной шкалой и бус-соль, снабженное также штангой, связанной с хомутом шарниром, ось которого перпендикулярна к продольной оси трубки, диском, укрепленным на штанге перпендикулярно к ее оси, круговой угломерной шкалой, расположенной на внешней цилиндрической поверхности диска, при этом хомут установлен на трубке с возможностью вращения вокруг ее оси, а буссоль установлена на диске, причем все элементы устройства кроме магнитной стрелки изготовлены из немагнитного материала (А.с. №1719630, МПК Е21В 47/02, 1992 г.).
Недостатком данного устройства является то, что оно не определяет длину пробуренных шпуров или скважин.
Задачей полезной модели является обеспечение измерения длины пробуренных шпуров или скважин.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для определения параметров пробуренных шпуров и скважин, включает телескопическую трубку, на которой, расположен связанный с ней хомут с измерительной шкалой и буссоль, снабжено также штангой, связанной с хомутом шарниром, ось которого перпендикулярна к продольной оси трубки, диском, укрепленным на штанге перпендикулярно к ее оси, круговой угломерной шкалой, расположенной на внешней цилиндрической поверхности диска, при этом хомут установлен на трубке с возможностью вращения вокруг ее оси, а буссоль установлена на диске, также к трубке посредством стоек шарнирно присоединено основание в виде гребенки, причем все элементы устройства кроме магнитной стрелки изготовлены из немагнитного материала, также устройство дополнительно снабжено лазерным дальномером, установленным на хомут телескопической трубки таким образом, что ось луча дальномера параллельна продольной оси телескопической трубки, при этом стойки телескопической трубки выполнены в виде полукруга.
По отношению к прототипу у предлагаемого устройства имеются следующие отличительные признаки:
на хомут установлен лазерный дальномер, ось луча которого параллельна продольной оси телескопической трубки;
стойки телескопической трубки имеют форму полукругов.
Использование предлагаемого устройства позволяет измерять длины пробуренных шпуров или скважин.
Это достигается тем, что устройство снабжено лазерным дальномером, При нажатии на пульт управления производится замер длины шпура. Численное значение длины шпура высвечивается на экране дальномера.
Параллельность оси луча дальномера с продольной осью трубки и, соответственно, с осью шпура, обеспечивает точность измеряемой длины шпура.
Так как стойки имеют форму полукругов, то луч дальномера свободно проходит по внутреннему свободному сечению шпура, что обеспечивает возможность проведения измерений на всю длину шпура.
Устройство поясняется чертежами. На фиг.1 показан общий вид устройства и его размещение при производстве измерений, на фиг.2 - вид А. на фиг.1
Устройство содержит телескопическую трубку 1, подшипник 2, хомут 3, угломерный полукруг 4, штангу 5, стрелку 6, диск 7, круговую угломерную шкалу 8, стопор 9, буссоль 10, противовес 11, шарнир 12, лазерный дальномер 13 с пультом управления 14, стойки в виде полукругов 15 и основание в виде гребенки 16.
Подшипник 2 с двух сторон на трубку 1 и хомут 3 на подшипники 2 надевают с натягом, чем достигается прочность устройства и отсутствие смещений осей трубки и хомута. Угломерный полукруг 4 имеющий угломерную шкалу от 0 до ±90° закрепляют на хомуте 3, он так же служит проушинами для крепления штанги 5 посредством шарнира 12, ось которого перпендикулярна продольной оси трубки 1 и хомута 3, что позволяет штанге 5 свободно перемещаться в вертикальной плоскости вокруг шарнира. Штангу 5 выполняют, например, сечением в виде любого многогранника. Аналогичным сечением выполняют также отверстие в центре диска 7, что исключает вращение последнего относительно штанги 5. Отцентрированный с помощью противовеса 11 диск 7 имеет на внешней цилиндрической поверхности круговую угломерную шкалу 8 с угловыми делениями от 0 до 360°, а на верхней плоскости диска закреплены буссоль 10 и противовес 11. Диск 7 надевают на штангу жестко с совмещением оси диска в одной вертикальной плоскости с осью трубки и, соответственно, осью шпура. Круговую угломерную шкалу 8 устанавливают на устье шпура 17 отсчетом 180° (оцифровка шкалы против часовой стрелки), а буссоль 10 - отсчетом 0°. Диск 7 закрепляют на штанге 5 стопором 8. К трубке 1 также закреплено шарнирно основание в виде гребенки 16 с помощью стоек 15, выполненных в виде полукругов.
Все конструктивные элементы устройства кроме магнитной стрелки изготовлены из немагнитных материалов, что позволяет использовать буссоль.
В качестве лазерного дальномера можно использовать известный прибор, например, портативный лазерный дальномер «BOSCH PLR 25» или портативный лазерный дальномер «Fluke 421D» с дальностью измерения в диапазоне 0,05-100,00 м и точностью 1,5-2,0 мм.
Длина и количество стоек 15 принимается из условия надежного раскрепления трубки 1 и основания 16 между стенками шпура 17 и подбирается экспериментально.
д
т
шп
д
т
Устройство работает следующим образом. Телескопическую трубку 1 выдвигают на длину, обеспечивающую визуальное считывание углов со шкалы угломерного полукруга 4 и буссоли 10. Далее трубку 1, с закрепленной к ней основанием 16, вставляют в шпур с ориентацией визуально стоек 15 в вертикальной плоскости, и движением по направлению к устью шпура раскрепляют трубку 1 и основание 16 между стенками шпура 17 с помощью стоек 15. Выполнение основания 16 в виде гребенки позволяет закрепить устройство с обеспечением параллельности оси трубки 18 и оси шпура 19 при наличии буровой мелочи в шпуре. Хомут 3 под действием диска 7 поворачивается вокруг трубки 1, а диск 7 поворачивается вокруг шарнира 12. Таким образом, штанга 5 самоустанавливается в вертикальной плоскости, диск 7 в горизонтальной плоскости, а ось 20 луча дальномера 13 параллельно оси трубки 18 и оси шпура 19. Отсчет вертикального угла считывается с угломерного полукруга 4 по стрелке 6. Отсчет азимута шпура при отсутствии в забое бурового оборудования считывается по шкале буссоли 10. При наличии в забое бурового станка отсчет азимута шпура производят следующим образом. На некотором расстоянии от бурового станка устанавливают и ориентируют маркшейдерский прибор, например, теодолит. Визирную ось окуляра теодолита наводят на ось штанги 5 и снимают значение угла по круговой угломерной шкале 8 на внешней цилиндрической поверхности диска 7 - (α), а по угломерной шкале теодолита снимают отсчет азимутального угла на ось штанги 5 - (α). Азимут направления шпура (скважины) определяется как сумма этих углов (α=α+α). Затем пультом 14 включается лазерный дальномер 13 и производится замер длины шпура. Так как стойки 15 имеют форму полукругов, то луч 20 дальномера свободно проходит по внутреннему свободному сечению шпура 17, что обеспечивает возможность проведения измерений на всю длину шпура. Численное значение длины шпура высвечивается на экране дальномера 13 и сохраняется как на экране, так и в его блоке памяти.
Использование предлагаемого устройства позволяет измерять пространственные углы заложения, а также длины пробуренных шпуров или скважин.