Пристрій для виміру геометричних параметрів внутрішнього контуру виробки, закріпленої металевим арочним кріпленням

Реферат: Пристрій для виміру геометричних параметрів внутрішнього контуру виробки з металевим арочним кріпленням, що включає лазерний далекомір. Має шарнірно з'єднану з кріпильним елементом площадку, на котрій розташовані на одному рівні лазерний далекомір та введений лазерний рівень, з можливістю виміру висоти виробки відносно горизонтально спроеційованого променю. UA 108557 U (12) UA 108557 U UA 108557 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої справи, а саме до шахтних спостережень за станом внутрішнього контуру виробки, закріпленої металевим арочним кріпленням. Відомий пристрій для дослідження деформаційних процесів в гірському масиві навколо підземної виробки, закріпленої рамним металевим кріпленням шляхом періодичних вимірювань зміщень внутрішнього контуру кріплення та підошви виробки. Вимірювання параметрів виконуються за допомогою простих інструментів та приладів (рулетка ВНДМІ, висок, стійки СУ-2 та ін.). [Методические указания по исследованию горного давления на угольных и сланцевых шахтах // Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела]. Недолік цього пристрою полягає в тому, що для виконання вимірів необхідно фіксувати вимірювальні інструменти та прилади одночасно на протилежних сторонах виробки (кріплення), що збільшує трудомісткість процесу вимірювання. Найскладніше проведення таких вимірів у виробці із змонтованим стрічковим конвеєром, що потребує додаткових зусиль для фіксації контрольних точок або ж унеможливлює проведення вимірів, коли конвеєр працює. Найбільш близьким є пристрій дослідження деформацій кріплення гірничих виробок. Полягає в нанесенні фарбою міток на стійках та верхняку кріплення. Виміри виконуються за допомогою лазерного далекоміра BOSCHDLE 50 з точністю вимірів ±1,5 мм. До однієї з міток на стійці прикладають далекомір з подальшим наведенням лазерного проміння на протилежну мітку з заміром відстані до неї. Вимірювання висоти виробки здійснюється від шнура, що натягнутий між мітками на протилежних стійках, до мітки на верхняку, і від нитки до підошви. Сума цих двох показників дорівнює повній висоті виробки. [Сергеев С.В., Севрюков В.В. Методика и результаты наблюдений за деформациями крепи горных выработок в богатых железных рудах КМА // Известия ТулГУ. Науки о Земле]. Недоліком даного пристрою є те, що при проведенні вимірів у вертикальній площині, необхідне влаштування горизонтального рівня за допомогою шнура, що потребує його фіксації одночасно на протилежних сторонах виробки (кріплення). Ускладнює проведення цієї операції у виробці змонтований в ній стрічковий конвеєр, що потребує додаткових зусиль для фіксації шнура або ж унеможливлює проведення вимірів, коли конвеєр працює. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення пристрою для проведення замірів в підземній виробці, в якому шляхом введення нових конструктивних елементів та їх взаємного розміщення досягається можливість швидкого, зручного та менш трудомісткого вимірювання необхідних геометричних параметрів і забезпечується їх точність. Поставлена задача вирішується тим, що на відомому пристрої для виміру геометричних параметрів внутрішнього контуру виробки, закріпленим металевим арочним кріпленням, що включає лазерний далекомір, і згідно з корисною моделлю має шарнірно з'єднану з кріпильним елементом площадку, на котрій розташовані на одному рівні лазерний далекомір та введений лазерний рівень, з можливістю виміру висоти виробки відносно горизонтально спроеційованого променю. На Фіг. 1 наведена схема вимірювального пункту в підземній виробці з встановленим пристроєм та інструментами, де: 1 - шахтне металеве кріплення; 2 - телескопічний подовжувач для закріплення магніту у верхній точці кріплення; 3 - магніт для закріплення стрічки рулетки на у верхній точці кріплення; 4 - стрічка рулетки; 5 - магніти-вантажі, закріплені на нижній точці стрічки рулетки; 6 - вимірювальний пристрій. На Фіг. 2 показана конструкція вимірювального пристрою та схема його закріплення на стійці металевого кріплення, де: 7 - кріплення (дві металеві скоби) з можливістю розсунення і фіксації в залежності від типу металевого профілю шахтного кріплення; 8 - стійка шахтного кріплення; 9 затискний гвинт, який фіксує кріпильний елемент пристрою на стійці шахтного кріплення; 10 шарнір, який з'єднує кріпильний елемент та майданчик пристрою, з можливістю повороту і фіксацією останнього в заданому положенні; 11 - майданчик з розташованими на одному рівні лазерними далекоміром і рівнем; 12 - лазерний далекомір; 13 - лазерний рівень. На Фіг. 3 наведені поперечний переріз металевого шахтного кріплення 1, і параметри виробки, які вимірюються та обчислюються. Пристрій використовується наступним чином. Кріплення з можливістю розсунення 7 фіксується на заданому рівні на металевій стійці шахтного кріплення 8 за допомогою затискного гвинта 9. Майданчик 11, який з'єднаний з кріпленням 7 шарніром 10, присувається до стійки 8 і вирівнюється за рівнем. Лазерним далекоміром 12, котрий розташований на майданчику 11, вимірюється ширина виробки В, як відстань до протилежної стійки. За допомогою телескопічного подовжувача 2 та магніту 3, до верхняка кріплення підвішується вимірювальна стрічкова рулетка 4, за допомогою якої вимірюється висота виробки Н. Далі стрічкова рулетка 4 використовується як висок завдяки закріпленим на вільному нижньому кінці магнітам-вантажам 1 UA 108557 U 5 10 15 5. Вимірюється одна півширина виробки b1 - від прибору до виска (рулетки) 3', а друга обчислюється: b2=В-b1. Висоту від горизонту вимірювання до верхняка h1 знаходимо за допомогою лазерного рівня 13, розташованого на майданчику 11, горизонталь якого відсвічується на стрічці рулетки 4. Піввисота від горизонту вимірювання до підошви обчислюється: h2=H-h1. Вимірювання геометричних параметрів внутрішнього контуру кріплення здійснюється тільки в одній частині виробки, виключаючи пересування в іншу. Всі операції може виконувати одна людина. Час на зняття показників необхідних параметрів однієї рами кріплення становить 2-3 хвилини, що дозволяє за невеликий проміжок часу провести серію вимірів на значній ділянці виробки. Їх аналіз дасть змогу об'єктивно оцінити поточний стан гірничої виробки, і як наслідок оперативно визначити ступінь її деформації. Пропонований пристрій дозволяє відмовитись від постійних висків, трудомісткого та тривалого проведення умовного горизонтального рівня за допомогою шнура, збільшує точність вимірів, а також дає змогу працювати в одній частині виробки без переміщення через шахтне обладнання в іншу. Зменшується трудомісткість виконання вимірів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Пристрій для виміру геометричних параметрів внутрішнього контуру виробки, закріпленої металевим арочним кріпленням, що включає лазерний далекомір, який відрізняється тим, що має шарнірно з'єднану з кріпильним елементом площадку, на котрій розташовані на одному рівні лазерний далекомір та введений лазерний рівень, з можливістю виміру висоти виробки відносно горизонтально спроеційованого променю. 2 UA 108557 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3