Спосіб визначення елементів залягання пласта покладу корисної копалини або породи

Реферат: Спосіб визначення елементів залягання пласта покладу корисної копалини або породи належить до галузі гірничої справи, точніше фізики, вимірювань кутів. UA 67873 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ЗАЛЯГАННЯ ПЛАСТА ПОКЛАДУ КОРИСНОЇ КОПАЛИНИ АБО ПОРОДИ UA 67873 U UA 67873 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі гірничої справи, точніше фізики, вимірювань кутів. Головним у вирішенні більшості інженерно-технічних завдань при розвідці та видобутку корисних копалин є визначення елементів залягання пласта покладу корисних копалин (далі покладу к. к.) або породи [1, с. 116], або визначення просторового розташування й орієнтації останніх за сторонами світу, точніше до напрямку на "північ". Основними елементами залягання пласта є: а) істинний географічний азимут простягання  - горизонтальний кут між напрямком на північ - "С" і напрямком простягання пласта покладу к. к. або породи, град.; б) кут падіння  - вертикальний кут між горизонтальною площиною і площиною пласта к. к. або породи (практично вимірюється кут, що дорівнює шуканому куту , кут між лінією схилу і перпендикуляром на площину пласта покладу к. к. або породи, як кути із взаємно перпендикулярними сторонами), град. Відомий спосіб визначення пласта покладу к. к. чи порід [2, с. 98-101, рис. 72], при якому визначаються характерні точки покладу, вішаються схили, потім натягаються шнури, на які підвішуються магнітна бусоль або транспортир, і визначається магнітний азимут простягання , м. Після прив'язки цих шнурів до сторін мережі маркшейдерської зйомки визначають магнітне відхилення , потім за формулою визначають справжній географічний азимут . Недоліком такого способу визначення азимута простягання є те, що його застосування можливе тільки на відстані не менше 10-15 м від магнітних мас. Крім того, цей спосіб трудомісткий і не завжди виконуваний у сучасних вибоях, оснащених гірничопрохідницьким устаткуванням. Найбільш близьким технічним рішенням до заявленого способу (прототипом) є спосіб непрямого (комбінованого) визначення елементів залягання пласта покладу к. к. або породи [2, с. 101-102, рис. 73], при якому маркшейдерський інструмент встановлюють під однією з точок сторони знімальної мережі з відомим (вихідним) азимутом простягання ісх. і, привівши візирну вісь зорової труби цього інструменту в горизонтальне положення, позначають на площині пласта к. к. або породи дві точки, що визначають горизонтальну лінію. Після відповідних кутових і лінійних вимірювань аналітичним способом обчислюють координати цих точок і через останні визначають азимут простягання  покладу к. к. або породи. Кут падіння покладу  при цьому способі визначається підвісним кутоміром з використанням шнурів. Недоліками цього способу є велика трудомісткість робіт і практично відсутність можливості безпосередньо у вибої визначати елементи залягання пласта покладу через складність обчислень. В основу корисної моделі поставлена задача запропонувати більш простий спосіб визначення елементів залягання пласта покладу к. к. або породи, який дозволив би при зйомці забою підземної гірничої виробки визначати азимут простягання  і кут падіння  пласта покладу к. к. або породи безпосередньо у вибоях навіть при наявності магнітних мас. Вирішення цієї задачі виконується способом безпосередньо при маркшейдерській зйомці забою підземної гірничої виробки, при якому встановлюють кутомірний маркшейдерський інструмент під однією з точок сторони маркшейдерської знімальної мережі з відомим (вихідним) географічним азимутом ісх, вимірюють лівий по ходу горизонтальний кут м.і. між цією стороною та напрямком на точку "О" площини пласта покладу корисної копалини або породи, який відрізняється тим, що в точці "О" встановлюють пристрій, що дозволяє встановити кутовий зв'язок між відомим азимутом сторони ісх і визначеним азимутом простягання  пласта покладу корисної копалини або породи, площину пластини півкола якого виставляють у горизонтальне положення, діаметральну сторону півкола прикладають до площини пласта покладу або породи і, за допомогою візирної планки, що має два візири, одночасно з вимірюванням кута  м.і. вимірюють правий по ходу горизонтальний кут за шкалою півкола  між лінією простягання пласта покладу або породи і напрямом на маркшейдерський інструмент, і визначають географічний азимут простягання пласта покладу або породи за формулою: =ісх+м.і.-, град., а визначення кута падіння  пласта покладу корисної копалини або породи при цьому способі виконують також за шкалою півкола, для чого площину пластини останнього розташовують вертикально, поздовжня вісь візирної планки при цьому набуває прямовисного положення, а відкидну рейку, зафіксовану під кутом 90 град. до діаметральної сторони пластини півкола, прикладають до площини пласта покладу або породи перпендикулярно до лінії простягання, тобто по лінії падіння. На фіг. 2 показано спосіб визначення елемента залягання (кута падіння ) пласта покладу корисної копалини або породи. Цей пристрій складається з пластини півкола 1, твірна якого розбита на 180 град., за годинниковою стрілкою, і візирної планки 2, один кінець якої шарнірно закріплений і вільно обертається по осі, розташованій в центрі півкола 1, поздовжня вісь якої 1 UA 67873 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 займає вертикальне положення, якщо пластина півкола розташована у вертикальній площині. Вісь виконана у вигляді двостороннього конічного візира "О", що забезпечує її спостереження через маркшейдерський інструмент з будь-якої точки виробки. На другому кінці візирної планки 2, на її поздовжній осі, є також двосторонній конічний візир "в". У візирній планці 2 є вікно 5 з ноніусом і збільшувальним склом, що дозволяє виконувати відлік за півколом з точністю 0,1 град. Пристрій включає також відкидну рейку 3, що дозволяє використовувати її як відомий клінометр, вона фіксується в двох положеннях: а) паралельно діаметральній стороні півкола при визначенні азимута простягання  пласта покладу к. к. або породи [фіг. 1]; б) перпендикулярно (під кутом 90 град.) до діаметральної сторони півкола при вимірюванні кута падіння  пласта покладу к. к. або породи [фіг. 2]. Для установки пластини півкола в горизонтальне положення при вимірюванні горизонтального кута з метою визначення азимута простягання пристрій оснащений рівнем 4. На фіг. 1 показано спосіб визначення елемента залягання (азимута простягання ) пласта покладу корисної копалини або породи. Азимут простягання пласта покладу при цьому визначається таким чином: безпосередньо при виконанні маркшейдерської зйомки забою підземної гірничої виробки маркшейдерський інструмент встановлюється під т. 2 сторони т. 1 - т. 2 маркшейдерської мережі з відомим істинним географічним азимутом простягання - ісх. Для визначення азимута простягання  пласта покладу к. к. або породи вибирається рівна площина пласта, що відображає простягання покладу, прикладається діагональна сторона пластини півкола 1, коли відкидна рейка 3 зафіксована паралельно останній, і за допомогою рівня 4 площина пластини півкола 1 виводиться в горизонтальне положення. При цьому працюючий на маркшейдерському інструменті встановлює нульовий відлік лімба при положенні труби на т. 1, фіксує його в цьому положенні і, звільняючи алідаду, наводить трубу на візир "О" пристрою, вимірюючи при цьому горизонтальний лівий по ходу кут м.і. між вихідною стороною т. 1 - т. 2 і лінією візування променя труби т. 2 - "О". Після цього працюючий з пристроєм повільно переміщує візирну планку 2 в такий стан, щоб візир її вільного кінця "в" збігся з вертикальною ниткою мережі труби інструменту, тобто з лінією т. 2 - "О". Після цього береться відлік із твірною півкола 1, тобто вимірюється при цьому правий по ходу горизонтальний кут  за допомогою пристрою. Істинний географічний азимут простягання  пласта покладу к. к. або породи визначається за формулою: =ісх+м.і.-, град. Для вимірювання кута падіння пласта  покладу к. к або породи з використанням пристрою, що забезпечує реалізацію запропонованого способу, необхідно відкидну рейку 3 зафіксувати під кутом 90 град. до діаметральної сторони пластини півкола 1. Відкидну рейку 3 встановлюють на площині пласта покладу к. к. або породи перпендикулярно лінії простягання - по лінії падіння [фіг. 2]. При положенні пластини півкола 1 у вертикальній площині, коли поздовжня вісь візирної планки 2 займає прямовисне (вертикальне) положення, проводиться відлік від візирного вікна пристрою 5, тим самим визначається безпосередній кут падіння пласта  покладу к. к. або породи. Таким чином, описаний вище спосіб дозволяє визначати елементи залягання пласта покладу к. к. або породи безпосередньо при виконанні маркшейдерської зйомки підземної гірничої виробки навіть за наявності в безпосередній близькості магнітних мас, збільшити точність і спростити виконання роботи. Цей спосіб пройшов лабораторні випробування й застосовується в шахтних умовах. Джерела інформації: 1. Ершов В.В., Новиков А.О., Попова Г.Б. Основы геологии. - М.: Недра, 1986. 2. Рылов А.П., Тимофеенко Е.П. Горная геометрия. - М.: Недра, 1975. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 Спосіб визначення елементів залягання пласта покладу корисної копалини або породи, що виконується безпосередньо при маркшейдерській зйомці забою підземної гірничої виробки, при якому встановлюють кутомірний маркшейдерський інструмент під однією з точок сторони маркшейдерської знімальної мережі з відомим (вихідним) географічним азимутом αісх, вимірюють лівий по ходу горизонтальний кут βм.і. між цією стороною та напрямком на точку "О" площини пласта покладу корисної копалини або породи, який відрізняється тим, що в точці "О" встановлюють пристрій, що дозволяє встановити кутовий зв'язок між відомим азимутом сторони αісх і визначеним азимутом простягання α пласта покладу корисної копалини або породи, площину пластини півкола якого виставляють у горизонтальне положення, діаметральну сторону півкола прикладають до площини пласта покладу або породи і, за допомогою візирної 2 UA 67873 U 5 планки, що має два візири, одночасно з вимірюванням кута βм.і. вимірюють правий по ходу горизонтальний кут за шкалою півкола βγ між лінією простягання пласта покладу або породи і напрямом на маркшейдерський інструмент, і визначають географічний азимут простягання пласта покладу або породи за формулою: α=αісх+βм.і.-βγ, град., а визначення кута падіння δ пласта покладу корисної копалини або породи при цьому способі виконують також за шкалою півкола, для чого площину пластини останнього розташовують вертикально, поздовжня вісь візирної планки при цьому набуває прямовисного положення, а відкидну рейку, зафіксовану під кутом 90 град. до діаметральної сторони пластини півкола, прикладають до площини пласта покладу або породи перпендикулярно до лінії простягання, тобто по лінії падіння. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3