Тренажер определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя



Тренажер определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя
Тренажер определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя
Тренажер определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя
Тренажер определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя

 


Владельцы патента RU 2608370:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения взрывных шпуров. Технический результат - упрощение конструкции устройства, а также снижение трудоемкости работы при обучении навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров. Достигается это тем, что тренажер определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя состоит из пластины с угловой шкалой, имитатора буровой машины, включающего буровой молоток с буровой штангой, выполненной телескопической с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, присоединенную к буровому молотку шарнирно телескопическую опору, соединенную с основанием, а также размещенного на верхней площадке бурового молотка кожуха, снабженного источником света и угломерной шкалой в виде полукруга с отвесом, при этом оси источника света, бурового молотка и буровой штанги расположены в одной вертикальной плоскости. Согласно изобретению пластина выполнена плоской и установлена параллельно плоскости забоя, а угловая шкала, размещенная на пластине, проградуирована по формуле

где Lβ - длина отрезка угловой шкалы, отмеряемой от отметки 90° на угловой шкале, соответствующая величине горизонтального угла β; L - расстояние между пластиной с угловой шкалой и шаровым шарниром; β - величина горизонтального угла, град; кроме того, тренажер снабжен второй пластиной, установленной перпендикулярно плоскости забоя, имитирующей боковую стенку выработки. 7 ил.

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения взрывных шпуров.

Известно устройство для определения направления шпуров, содержащее основание, шарнир и установленную на основании угломерную шкалу (Авт.св. СССР №667670, МПК E21B 47/02, 1979).

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет определять углы заложения шпуров в горизонтальной плоскости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения направления забуриваемых шпуров, состоящее из имитатора буровой машины, включающим буровой молоток с буровой штангой, выполненной телескопической с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, присоединенной к буровому молотку шарнирно телескопической опоры, соединенной с основанием, а также размещенного на верхней площадке бурового молотка кожуха, снабженного источником света и угломерной шкалой в виде полукруга с отвесом, кроме того, пластины с угловой шкалой, при этом оси источника света, бурового молотка и буровой штанги расположены в одной вертикальной плоскости (Патент РФ №2560762, МПК E21B 47/02, 2015).

Основным недостатком данного устройства является сложность конструкции, связанная с изготовлением пластины в виде дуги.

Другим недостатком данного устройства является сложность имитирования условий бурения врубовых и оконтуривающих шпуров при стационарном расположении шаровых шарниров на плоскости забоя. Это связано с тем, что оконтуривающие шпуры располагаются по контуру забоя, а врубовые, обычно, по центру забоя.

Действия по переустановке устройства по ширине забоя, включая буровую машину, шарниры и пластину с угловой шкалой, при обеспечении имитации бурения врубовых и оконтуривающих шпуров повышают трудоемкость работ при обучении навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров.

Задачами изобретения является упрощение конструкции устройства, а также снижение трудоемкости работы при обучении навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров.

Поставленная задача достигается тем, что тренажер определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя состоит из пластины с угловой шкалой, имитатора буровой машины, включающего буровой молоток с буровой штангой, выполненной телескопической с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, присоединенную к буровому молотку шарнирно телескопическую опору, соединенную с основанием, а также размещенного на верхней площадке бурового молотка кожуха, снабженного источником света и угломерной шкалой в виде полукруга с отвесом, при этом оси источника света, бурового молотка и буровой штанги расположены в одной вертикальной плоскости, причем пластина выполнена плоской и установлена параллельно плоскости забоя, а угловая шкала, размещенная на пластине, проградуирована по формуле

где Lβ - длина отрезка угловой шкалы, отмеряемой от отметки 90° на угловой шкале, соответствующая величине горизонтального угла β;

L - расстояние между пластиной с угловой шкалой и шаровым шарниром;

β - величина горизонтального угла, град;

кроме того, тренажер снабжен второй пластиной, установленной перпендикулярно плоскости забоя, имитирующей боковую стенку выработки.

Упрощение конструкции устройства связано с использованием пластин плоской формы.

Для изготовления пластин плоской формы можно использовать стандартные листы фанеры или ДСП. Также в качестве пластины, на которой располагается угловая шкала, можно использовать стену помещения, противоположную стене, имитирующую плоскость забоя.

Размещение пластины с угловой шкалой параллельно плоскости забоя и расположение в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости забоя, отметки угла 90° на угловой шкале и оси шарового шарнира позволяет обеспечить высокую точность измерения углов и получить численное значения угла заложения шпура в горизонтальной плоскости по точке, указанной световым лучом на угловой шкале.

Угловая шкала, проградуированная по приведенной формуле, позволяет перевести соответствующие углам наклона штанги к плоскости забоя линейные величины в угловые отметки на шкале.

Диапазон градации угловой шкалы составляет от 60 до 90° в соответствии с принимаемыми на практике углами наклона врубовых шпуров и оконтуривающих шпуров (Справочник по горнорудному делу. - М.: Недра, 1983, с. 290-291). Это ограничивает размер пластины, что также упрощает конструктивные размеры тренажера.

Снижение трудоемкости работы при обучении навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров обусловлено использованием второй пластины, устанавливаемой перпендикулярно плоскости забоя и имитирующей боковую стенку выработки. Это позволяет, не перемещая шаровые шарниры и пластину с угловой шкалой по ширине забоя, смоделировать реальное расположение буровой машины в выработке при бурении оконтуривающих шпуров.

Расстояние расположения этой пластины от шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, принимается равным принятому положению оконтуривающих шпуров в соответствии с паспортом БВР.

Устройство поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - схема размещения пластины и угловой шкалы на пластине; на фиг. 3 - вид устройства сверху; на фиг. 4 и 5 – схема соединения бурового молотка, кожуха и источника света; на фиг. 6 – схема размещения угломерной шкалы в виде полукруга на кожухе; на фиг. 7 - расчетная схема работы устройства.

Устройство содержит кожух 1, на котором размещен источник света 2. На кожухе 1 расположена угломерная шкала 3 в виде полукруга с отвесом 4 для определения углов в вертикальной плоскости. Кожух 1 размещен на верхней площадке бурового молотка 5, соединенного с буровой штангой 6, выполненной телескопической, на конце которой размещен шаровой шарнир 7. При этом расположены в одной вертикальной плоскости оси источника света 2, бурового молотка 5 и буровой штанги 6. К нижней плоскости бурового молотка 5 с помощью шарнира 8 присоединена телескопическая опора 9, которая жестко под прямым углом соединена с основанием 10. В комплект тренажера также входит пластина 11, на которой размещена угловая шкала 12 для определения углов заложения шпуров в горизонтальной плоскости. Кроме того, тренажер укомплектован второй пластиной 13, имитирующей боковую стенку выработки.

Элементы устройства закрепляются, например, с помощью: кожух на буровой машине фиксатором 14, шток телескопической штанги стопором 15 штанги, шток телескопической опоры зажимом 16.

В качестве источника света можно использовать, например, лазерную световую указку.

Работа тренажера осуществляется следующим образом.

На плоскости забоя 17 в соответствии с паспортным расположением шпуров, например врубового шпура, закрепляется шаровой шарнир 7. В забое устанавливается имитатор буровой машины, например переносного перфоратора, состоящего из бурового молотка 5, телескопической буровой штанги 6, телескопической опоры 9, соединенной посредством шарнира 8 с основанием 10. Выдвижной шток буровой штанги 6 соединяется с шаровой пятой шарового шарнира 7, закрепленного на плоскости забоя 17. Выдвижением штока буровой штанги 6 устанавливается проектная длина штанги и фиксируется стопором 15 штанги, а выдвижением штока опоры 9 буровая машина устанавливается в горизонтальном положении и фиксируется зажимом 16 опоры.

Затем на верхнюю плоскость имитатора бурового молотка 5 устанавливается кожух 1, который закрепляется фиксатором 14. К кожуху 1 присоединяется источник света 2. При этом совмещены в одной вертикальной плоскости оси источника света 2, бурового молотка 5 и буровой штанги 6. На кожухе 1 размещают угломерную шкалу 3 в виде полукруга с отвесом 4.

Далее параллельно плоскости забоя на расстоянии L устанавливают пластину 11. На это значение L рассчитана угловая шкала 12, размещенная на пластине 11. При этом совмещаются в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости забоя, отметка 90° на угловой шкале и ось шарового шарнира.

Тренажер подготовлен к работе.

Далее бурильщик перемещает буровую машину относительно плоскости забоя, пока луч света 18 не укажет на угловой шкале 12 искомое значение угла заложения шпура в горизонтальной плоскости. Бурильщик глазомерно фиксирует положение буровой машины в горизонтальной плоскости относительно забоя при данном угле наклона.

Для определения угла наклона шпура в вертикальной плоскости ослабляется зажим 16 телескопической опоры 9, буровая машина опускается вниз или поднимается вверх до положения проектного угла наклона шпура в вертикальной плоскости, устанавливаемого по отвесу 4 угломерной шкалы 3. При этом шток телескопической опоры или вдвигается, или выдвигается из цилиндра опоры. Соединение опоры 9 с буровым молотком 5 посредством шарнира 8 обеспечивает вертикальность опоры при изменении ее длины. Конечное положение опоры фиксируется зажимом 16.

Бурильщик глазомерно фиксирует положение буровой машины в вертикальной плоскости относительно забоя при данном угле наклона.

Затем все действия повторяются для других углов наклона буровой машины.

Контроль навыков глазомерного пространственного ориентирования бурильщиком буровой машины может быть осуществлен следующим образом.

Бурильщик при отключенном источнике света 2 глазомерно ориентирует буровую машину по значениям заданных углов заложения шпура в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно плоскости забоя, выполняя действия, перечисленные выше. После этого включают источник света 2 и по световому лучу 18 на угловой шкале 12 устанавливают фактическое значение угла наклона буровой штанги в горизонтальной плоскости, а по отвесу 4 по угломерной шкале 3 - фактическое значение угла наклона буровой штанги 6 в вертикальной плоскости.

Для обеспечения большей точности при глазомерном ориентировании буровой машины при бурении оконтуривающих шпуров используют вторую пластину, имитирующую боковую стенку выработки. Пластину располагают перпендикулярно плоскости забоя на некотором расстоянии от закрепленных на плоскости забоя шаровых шарниров, определяемого по параметрам паспорта БВР.

Последовательность действий аналогична последовательности при глазомерной ориентации буровой машины при бурении врубовых шпуров.

Конструктивные размеры тренажера и продолжительность работы с ним определяются экспериментально.

Использование предлагаемого устройства позволяет осуществить обучение бурильщиков глазомерному ориентированию буровой машины относительно плоскости забоя по заданным углам наклона шпуров в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Упрощение конструкции устройства связано с применением в устройстве пластины плоской формы с размещенной на ней угловой шкалой, а снижение трудоемкости работы при обучении навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров - с использованием второй плоской пластины, имитирующей боковую стенку выработки.

Тренажер определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя, состоящий из пластины с угловой шкалой, имитатора буровой машины, включающего буровой молоток с буровой штангой, выполненной телескопической с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, присоединенную к буровому молотку шарнирно телескопическую опору, соединенную с основанием, а также размещенного на верхней площадке бурового молотка кожуха, снабженного источником света и угломерной шкалой в виде полукруга с отвесом, при этом оси источника света, бурового молотка и буровой штанги расположены в одной вертикальной плоскости, отличающийся тем, что пластина выполнена плоской и установлена параллельно плоскости забоя, а угловая шкала, размещенная на пластине, проградуирована по формуле

где Lβ - длина отрезка угловой шкалы, отмеряемой от отметки 90° на угловой шкале, соответствующая величине горизонтального угла β;

L - расстояние между пластиной с угловой шкалой и шаровым шарниром;

β - величина горизонтального угла, град;

кроме того, тренажер снабжен второй пластиной, установленной перпендикулярно плоскости забоя, имитирующей боковую стенку выработки.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к способу и системе контроля готовности экипажа космического аппарата (КА) к внештатным ситуациям. Для контроля готовности экипажа к внештатным ситуациям моделируют внештатную ситуацию, определяют готовность космонавтов к внештатной ситуации путем сравнения параметров текущих координат космонавтов, используя излучатели и детекторы инфракрасного излучения, с заданными значениями, Система контроля готовности экипажа содержит средства отображения визуальной информации, блок моделей систем КА, блок управления тренировкой, блок задания внештатных ситуаций, блок задания параметров эталонных действий, блок определения уровня подготовки, блоки излучателей инфракрасных импульсных сигналов, радиоприемные устройства, позиционно-чувствительные детекторы инфракрасного излучения, оптические системы, блоки формирования данных приема инфракрасных сигналов, радиоприемо-передающие устройства, блок формирования команд управления излучением и приемом инфракрасных сигналов, синхронизатор, блок задания расположения детекторов инфракрасного излучения, блок задания параметров оптических систем, блок определения параметров направлений от детекторов на излучатели, блок определения координат местоположений излучателей, блок индикации фиксированных положений космонавтов и блок определения параметров относительного положения излучателей при фиксированном положении, блок определения параметров положения космонавтов, блок анализа и регистрации информации о выполненных действиях космонавтов, блок задания эталонных положений космонавтов, блок моделирования параметров событий нештатных ситуаций, блоки аудиовоспроизведения, блоки аудиозаписей, средства сопряжения радиоустройства с экраном и блоками аудиозаписи и воспроизведения, система обмена данными, соединенные определенным образом.

Изобретение относится к области приводов кинематических систем, используемых, например, для тренажеров полета, а более конкретно к линейным приводам. Линейный привод (2) для перемещения груза (3) содержит стойку (4), связанную с грузом (3) с помощью шарового шарнира, и пластину (6), подвижную в передвижении вдоль оси (5), принадлежащей плоскости основания (9) привода (2).

Изобретение относится к созданию имитационной модели движения транспортных и пешеходных потоков, использующейся в тренажерах для обучения вождению. Техническим результатом является создание высокоточной имитационной модели дорожного движения с возможностью гибкой настройки взаимоотношений между множеством участников дорожного движения.

Изобретение относится к военной области, а именно к тренажерам для обучения стрельбе по движущимся мишеням. Тренажер содержит экран, усилитель, блок обработки, оружие, кинопроектор.

Использование: изобретение относится к гидроакустике и может использоваться в системах подводной цифровой связи в условиях высокого уровня помех от многолучевости распространения акустического сигнала; сущность: защита от помех многолучевости и реверберации достигается применением в передатчике и приемнике синтезаторов сетки синхронно перестраиваемых частот для передачи и приема каждого отдельного бита кодовой последовательности в сочетании с управляющими тактовыми генераторами, осуществляющими байтовую и битовую синхронизацию данных; технический результат: повышенная помехоустойчивость к внутрисимвольной и межсимвольной интерференции акустических лучей при высокой скорости передачи данных и увеличенной дистанционности канала связи.

Изобретение относится к области тренажеров и симуляторов железнодорожного транспорта для обучения машинистов тягового подвижного состава. Тренажер включает в себя блок моделирования с устройством формирования сигналов имитации, модуль модели системы безопасности, модуль рабочего места машиниста с монитором, модуль рабочего места инструктора.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля работоспособности авиационной пеленгационной аппаратуры и имитации сложной фоно-целевой обстановки.

Научно-исследовательский тренажерный комплекс моделирования операций управления ледовой обстановкой вокруг морских плавучих и гравитационных сооружений содержит универсальный навигационный тренажер, блок физического моделирования движения ледокольных судов.

Тренажер // 2582520
Изобретение относится к тренажерам. Тренажер содержит, по крайней мере, одну проходную секцию и, по крайней мере, один промежуточный соединительный модуль, выполненные в виде рамных конструкций прямоугольного сечения и имеющих согласованные по размеру торцевые рамы, в которых по периметру выполнены соединительные отверстия для соединения между собой, по крайней мере, одной проходной секции и, по крайней мере, одного промежуточного соединительного модуля, а также, по крайней мере, одну секцию-препятствие и, по крайней мере, одну сменную кассету с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами, выполненную с возможностью установки в промежуточный соединительный модуль.
Тренажер для отработки комплекса задач по исследованию астрономического объекта участниками космической экспедиции содержит рабочее место оператора, средства имитации и визуализации реальных условий проведения исследований, графическую станцию, джойстики интерактивного управления объектами, соединенные определенным образом.

Изобретения относятся к геофизике и предназначены для быстрой оценки угла падения формации. Сущность: каротажное устройство содержит по меньшей мере одну передающую антенну, по меньшей мере одну приемную антенну и управляющее устройство.

Изобретение относится к области подземного направленного бурения, а более конкретно к системе наведения на цель при направленном бурении, устройству и связанному с ним способу.

Изобретение относится к области геологии, а именно к средствам определения угла наклона и направления падения трещин в керновом материале, в частности к способу для определения элементов залегания трещин и границ пластов в керне.

Изобретение относится к способу и системе прямого моделирования скважинного изображения свойств пласта. Техническим результатом является повышение эффективности прямого моделирования скважинного изображения свойств пласта.

Изобретение относится к средствам передачи информации из скважины на поверхность. Техническим результатом является повышение эффективности использования поплавкового клапана и снижение затрат энергии на передачу информации по давлению на поверхность.

Изобретение относится к области инклинометрии и может быть использовано в нефте- и газопромысловой геофизике. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей инклинометра за счет более высокой точности выработки азимута и обеспечения работоспособности инклинометра в условиях произвольного характера распределения поля в зоне считывания.

Изобретение относится к направленному бурению скважин, в частности к средствам каротажа удельного сопротивления пород в реальном времени. Техническим результатом является повышение точности и информативности о наборе слоев перед буровым долотом по мере перемещения компоновки низа бурильной колонны, что обеспечивает более точное управление направленным бурением.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения нисходящих скважин и шпуров. Предложено устройство для определения параметров заложения нисходящих наклонных скважин и шпуров, содержащее основание с размещенными на нем круговым уровнем и угломерной шкалой в виде двухкоординатной сетки, присоединенный к основанию шаровой шарнир, штангу с ограничителем, расположенную по направлению скважины и снабженную отвесом со световым точечным прибором, а также распорную трубку с упором.

Изобретение относится к средствам для выполнения скважинного каротажа. Техническим результатом является повышение чувствительности и точности информации в процессе измерений в скважине.

Изобретение относится к ориентирующей системе, предназначенной для направления движения бурового наконечника так, чтобы избежать столкновения с обсадной трубой в первом стволе скважины или ввести его в столкновение с ней.

Изобретение относится к средствам для определения направления стороны света и может быть использовано при бурении нефтяных скважин. Предложен способ определения направления стороны света, содержащий этапы, на которых: предоставляют по меньшей мере двум телам возможность движения под действием силы тяжести через среду; определяют местоположение столкновения по меньшей мере двух тел с прибором; и определяют направление стороны света на основе сравнения местоположений столкновения по меньшей мере двух тел. Также предложено устройство для осуществления указанного способа, содержащее источник, выполненный с возможностью обеспечения падения тел под действием силы тяжести через среду, прибор, выполненный с возможностью приема падающих тел и подачи сигналов, соответствующих местоположениям падения тел на прибор, и процессор, выполненный с возможностью определения направления на восток по сигналам упомянутого прибора. Предложенное изобретение обеспечивает точное определение направления относительно сторон света без использования магнитных средств. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх