Устройство контроля направления движения крепи в обводненном стволе

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>947420 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 230480 (21) 2921052/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 300782. Бюллетень №28

Дата опубликования описания 300782 5<) u. X>.

E 21 С 35/08

G 01 В 7/30

Госуларственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДЫ ь 2. 332.

,72:622.26 (088.8) (72) Автор изобретения

Г.Л.Бондаренко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ

ДВИЖЕНИЯ КРЕПИ В ОБВОДНЕННОМ

СТВОЛЕ

10

25

Изобретение относится к горному делу, в частности к проходке вертикальных горных выработок, точнее к регистрации направления погружения крепи стволов шахт.

Известно лазерное устройство, регистрирующее направление движения проходческого комбайна или щита относительно оси выработки, содержащее лазер модели Реге1л-Еiååã-5200(1)

Существенный недостаток известного лазерного устройства заключается в том, что оно не удерживает отклоняющийся луч лазера в первоначально выставленном направлении.

Известно также устройство контроля направления движения крепи в обводненном стволе, включающее лазерный отвес, содержащий размещенный в корпусе с возможностью вращения вокруг вертикальной полуоси лазер и механизм юстировки,.герметичную трубу, жестко закрепленную на. крепи параллельно ее продольной оси, полупрозрачный экран, передающую ппляризационную камеру и видеоблок(2) .

Известно, что луч лазера изменяет свое первоначальное направление.

Поэтому не исключено, что проходка горной выработки может быть осуществлена в этом случае с некоторым отклонением от проектного направления. Для того, чтобы не допустить большого отклонения горной выработки от проектного направления, необходимо довольно часто останавливать работы по проходке горной выработки, проверять и восстанавливать направление луча лазера.

Целью изобретения является повышение точности погружения крепи за счет обеспечения непрерывного, автоматического удержания луча лазера в заданном направлении.

Поставленная цель достигается тем, что лазерный отвес снабжен двусторонним дифракционным нулевым детектором с центральным отверстием и искусственным горизонтом, жестко закрепленными в корпусе со стороны сопутствующего луча лазера, а механизм юстировки имеет злектропривод, связанный с детектором, при этом полупрозрачный экран жестко закреплен над герметичной трубой, и передающая телевизионная камера размещена над полупрозрачным экра. ном, причем. лазерный отвес жестко закреплен в нижней части герметичной тоубы.

947420

На фиг.1 показан ствол, вертикальный разрез; на фиг.2 — корпус лазерного отвеса, разрез; на фиг.З механизм юстировки.

Устройство имеет погруяную крепь

1, герметичную трубу 2, жестко скреп- 5 ленную с погружной крепыш (например, на сварке) и сориентированную параллельно отвесной оси ствола, полупрозрачный экран 3, жестко закрепленнь.й над трубой 2, телекамеру 4, установ- 10 ленную над полупрозрачным экраном 3, телевизиор 5, принимающий видеоволны от телекамеры 4, системы домкратов б, задавливающих погружную крепь и корпус,7, имеющий шарнирно установ-)5 ленный, например, на полусферической поверхности 8 с центральным отверстием 9 лазер 10, механизм юстировки, включающий фиксаторы 11-14, связанные с электрогривода 15 и 16, фик- 20 сирующими направление лазера 10 по двум взаимно перпендикулярным осям невертикальной плоскости, двусторонний дифракционный нулевой детектор

17, жестко установленный в корпусе 7 со стороны сопутствующего луча 18 лазера год полусферической поверхностью 8 с центральным отверстием 9, искусственный горизонт 19 (например, ртутный), расположенный ниже двустороннего дифракционного нулевого детектора 17.

Устройство работает следующим образом.

Устройство подключают к источнику 35 энергии. Как только лазер начинает испускать прямой рабочий 20 и сопутствующий 18 лучи, они соответственно попадают на экран 3 и на двусторонний дифракционный нулевой детектор40

17. B том случае, когда сопутствующий луч 18 попадает в центральное отверстие пластины фотодетектора 17, на поверхности искусственного горизонта возникает дифракционная карти- 4 на с центральным светлым пятном, 45 окруженным чередующимися светлыми и темными кольцами. Если отраженное центральное пятно дифракционной картины точно совпадает с центром отверстия пластины двустороннего ну.левого фотодетектора, то фотоэлементы, расположенные снизу пластины двустороннего детектора, не освещаются центральным светлым отраженным от искусственного горизонта пятном, 55 а следовательно, в них не образуется электрическая энергия, и электроприводы 15 и 16, приводящие в движение фиксаторы 11-14, не работают, Такое направление лучей лазера (со- 60 путствующего 18 и рабочего 20) считается отвесным. Если же сопутствующий .луч лазера 10 по какой-то причине изменяет свое направление, то светл<е пятно дифракционной картины отклоняется в какую-То сторону от центрального отверстия пластины двустороннего нулевого фотодетектора и засвечивает тот или иной фотоэлемент, закрепленный снизу пластины фотодетектора 17. При этом в засвеченном фотоэлементе световая энергия превращается в электрическую, которая заставляет работать соответствующий электропривод фиксатора 11 точной наводки, а следовательно, изменяет угол наклона лазера 10 так, чтобы сопутствующий луч 18 лазера 10 занял такое направление, при котором отраженное светлое пятно дифракционной картины точно совмещается с центральным дифракционным отверстием пластины двустороннего нулевого фотодетектора 17.

Фотоэлементы, прикрепленные сверху пластины двустороннего нулевого фотодетектора 17, необходимы для наводки сопутствующего луча 18 лазера 10 в центральное дифракционное отверстие пластины фотодетектора, когда перво-. начальное направление сопутствующего луча 18 лазера 10 не попадает в это отверстие. В этом случае луч 18 засвечивает какой-то датчик, последний превращает световую энергию H электрическую и включает в работу соответствующий электропривод грубой наводки соответствующего фиксатора

12 до тех пор, пока сопутствующий луч 18 лазера 10 не попадет в центральное отверстие пластины фотодетектора. Таким образом осуществляется беспрерывное автоматическое удержание основного рабочего луча

20 лазера 10 в заданном отвесном положении.

Рабочий луч 20 лазера 10 попадает на экран 3 с координатной сеткой и оставляет на нем точку-пятно

Иестонахождение пятна на экране 3 передается телекамерой на экран телевизора 5. В зависимости от местонахождения центра пятна-точки на экране 3 включается в работу тот или иной домкрат системы домкратов

}б, направляя крепь в нужное отвесное положение.

Изобретение позволяет с меньшими трудозатратами и на более коротких участках трассы возвращать погружаемые крепи в вертикальное положение. Действующие нормативные документы требуют, чтобы общее отклонение оси ствола не превышало 1:2000 глубины ствола. Используя изобретение, можно уменьшить допускаемые отклонения на 80-90Ú. При возведении сооружений с гарантией, которая не допускает превышения отклонения осей погружаемых крепей от норм, использование -изобретения позволит исключить неоправданное увеличение поперечных сечений стволов, за счет чего мстно

947420 снизить расход железобетонной крепи на 10%. Использование изобретения на строительстве шахтного колодца с внутренним объемом 6000 м Pîçâoëÿåò снизить стоимость работ на 810 тыс.руб. 5

Формула изобретения

Устройство контроля направления движения крепи в обводненном стволе, включающее лазерный отвес, coqepжащий размещенный в корпусе с возможностьв вращения вокруг вертикальной полуоси лазер и механизм юстировки, герметичную трубу, жестко закрепленную на крепи параллельно ее продольной оси, полупрозрачный экран, передающую телевизионную камеру и видеоблок, o т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности ..погружения крепи за счет обеспечения непрерывного автоматического удержания рабочего луча в заданном направлении, лазерный отвес снабжен двусторонним дифракционным нулевым детектором с центральным отверстием и искусственным горизонтом, жестко эак- . репленными в корпусе со сгороны сопутствующего луча лазера, а механизм

}ocTHpoBKH имеет электроприьод, связанный с детектором, при этом полупрозрачный экран жестко закреплен над герметичной трубой, а передающая телевизионная камера размещена над полупрозрачным экраном, причем лазерный отвес жестко закреплен s нижней части герметичной трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гатент Бельгии У, 698560, кл. E 01 g, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2786267/22-03, кл. Е 21 С 35/08, 1979.

947420

p i г

Редактор И.Михеева

Заказ 5578/51 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ПНП "PaTeHT", г.ужгород, ул.Проектная,4

6 (7

f5

11

Составитель Н.Чижикова

Техред М. Рейвес Корректор Ю.Макаренко