Спосіб виміру геометричних параметрів підземних порожнин

Спосіб виміру геометричних параметрів підземних порожнин, що включає розміщення лазерного сканера через отвір у верхній частині порожнини, його фіксацію у цій порожнині, послідовне кутове орієнтування сканера із заданим кроком і спрямуванням променя лазера у напрямку розташування поверхні, що вимірюється, визначення відстані від далекоміра до вимірюваної точки на 3 34442 дібних підземних порожнин, що утворюються в результаті самообвалення підняттєвих виробок. Поставлена мета досягається за рахунок того, спосіб виміру геометричних параметрів підземних порожнин, що включає розміщення лазерного сканера через отвір у вер хній частині порожнини, його фіксацію у цій порожнині, послідовне кутове орієнтування сканера із заданим кроком і спрямуванням променя лазера у напрямку розташування поверхні, що вимірюється, визначення відстані від далекоміра до вимірюваної точки на поверхні порожнини на кожнім кроці кутового орієнтування сканера. Згідно з корисною моделлю, далекомір фіксується у нижній частині порожнини на поверхні гірської породи, що розташована у підняттєвому, а лазерний промінь орієнтується у верх для зйомки куполоподібної поверхні порожнини, при цьому лазерний сканер, обладнують блоком автоматичного включення і розміщають на станині з рухливими опорами та пристроєм її горизонтування, станину прикріплюють до троса, за допомогою якого лазерний сканер опускають через необвалену частин у підняттєвого в порожнину на її нижню поверхню, що формується площиною породи, а після торкання опор станини поверхні породи виконують горизонтування станини, включення сканера і вимір геометричних параметрів порожнини шляхом кутового орієнтування лазерного променя. На Фіг.1 наведена схема реалізації способу виміру геометричних параметрів підземних порожнин, що пропонується. На Фіг.2 - загальний вид лазерної скануючої установки. Пристрій, що реалізує описаний спосіб, включає станину 1 у вигляді рівностороннього трикутника, на якій жорстко закріплені стрижні 2. Верхній кінець стрижнів прикріплений до розпірної рами 3. Кути рами 3 за допомогою тросів 4 прикріплені до піднімального троса 5. На станині 1 розміщені три рухливих опори 6 і пристрої 7, що блокують їх, а також а станині встановлені: лазерний сканер 8 (далі на фіг.1 вказані місця розміщення відповідних пристроїв), блок управління орієнтуванням сканера 9, кишеньковий персональний комп'ютер (КПК) 10. Трос 10 закріплений на шківі 11 піднімальної установки 12, що має систему автоматичного блокування 13 шківа 11. Описаний спосіб застосовується при необхідності виміру геометричних параметрів порожнин, утворених в результаті самообвалення стінок рудоперепускних підняттєвих виробок. Це необхідно для оцінки ступеня їх порушення, встановлення можливості подальшої експлуатації цих виробок, або необхідних обсягів ремонтних робіт для їхнього відновлення. Рудоперепускні підняттєві виробки мають довжину від 20 до 70м. Породи, у яких вони розташовані перебувають під дією статичного навантаження, що розвивається в результаті гірського тиску і динамічних навантажень від впливу породи, що переміщається у ни х. Це приводить до інтенсивного руйнування стінок виробок, що проявляється в обваленні породи, яка їх складає. 4 Ці обвалення приводять до утворення куполоподібних порожнин значних розмірів. При цьому, руйнування породи по довжині виробки відбувається нерівномірно і може мати локальний характер (тобто на деяких окремих ділянках), або масовий характер (коли виникає масовий вивал породи на одній ділянці значної довжини). В результаті того, що процес обвалення стінок виробки є некерованим, інтенсивність цього процесу у різних напрямках в горизонтальній площині неоднаковий. В результаті верхня частина підняттевого, як правило, опиняється не у центрі поверхні порожнини. Кім того, ця частина поверхні має вкрай нерівний контур з наявністю значних прогинів та виступів. Процес розвитку таких порожнин необхідно постійно контролювати, що виконується шляхом періодичного виміру їхніх поточних геометричних параметрів. Для виконання таких вимірів і пропонується даний спосіб. Він реалізується у такій послідовності. За допомогою піднімальної установки 12 через верхню частину підняттєвого, що не обвалена, в порожнину опускають лазерну скануючу установку. У певний момент часу, що залежить від висоти підняттєвого і рівня заповнення його породою, ця установка досягає поверхні насипу породи. Рівень заповнення підняттєвого породою можна регулювати шля хом контрольованого її випуску. При досягненні лазерною установкою поверхні породи, опори 6 станини 1, на якій розміщені сканер 8, блок управління орієнтуванням сканера 9, КПК 10 і кріпильні стрижні 2, ці стрижні починають по черзі доторкатися до поверхні породи, яка має нерівний контур. Послідовність їхнього торкання залежить від конфігурації поверхні породи. В момент, коли всі три опори 6 торкнуться поверхні породи, спрацьовують пристрої 7, що блокують опори 6 і установка фіксується на цій поверхні. При цьому, незалежно від нерівностей поверхні породи, станина 1 завжди встановлюється в горизонтальному положенні, що потрібно для правильної орієнтації лазерного сканера 8. В момент фіксації опор 6 на блок керування 9 подається сигнал на його включення. У цей же момент трос 5 піднімальної установки слабшає, що приводить до спрацьовування блокатора 12 шківа 11 і трос припиняє опускатися у підняттєвий. Цим виключається його провисання та закручування, що утр удняє вилучення скануючої установки з порожнини після закінчення вимірів. Тривалість сканування встановлюється автоматично програмою, що працює на КПК 10. Результати вимірів заносяться у пам'я ть КПК. Після завершення вимірів скануюча установка вилучається з підняттєвого підйомною установкою 12. Використання пропонованого способу для виміру геометричних параметрів підземних порожнеч забезпечує можливість отримання точних даних про фактичну конфігурацію куполоподібної порожнини, в результаті того, що скануюча установка розміщається і фіксується в її нижній частині, з якої відсутні перепони для лазерного променю. 5 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 34442 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601