CN113266370A - 一种矿用多功能定向仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用多功能定向仪，包括施工角度定向尺、巷道走向定向尺、横向转动轴、垂直角度刻度盘、水平角度刻度盘、垂直转动轴、水准仪和指示板，水平角度刻度盘的中心处穿设并转动限制有垂直转动轴，垂直转动轴的顶端固定有垂直角度刻度盘，底端固定有巷道走向定向尺，垂直角度刻度盘的直角拐点处穿设并转动限制有横向转动轴，横向转动轴上固定有相互垂直的施工角度定向尺和指示板，水平角度刻度盘的上侧表面固定有水准仪。本发明结构设计合理，可实现在水、煤尘、瓦斯等复杂环境条件下的煤矿井下进行准确定向；同时还可应用于隧道、公路、铁路等地面建筑施。

Description

一种矿用多功能定向仪

技术领域

本发明涉及煤矿井下定向施工技术领域，尤其涉及一种矿用多功能定向仪及其。

背景技术

在煤矿井下巷道施工过程中，尤其是在综采工作面初采前，必须将上覆采空区的积水排放干净，同时高瓦斯矿井还需要进一步排放瓦斯。为达到排水、排瓦斯的目的，就必须在煤矿井下精准定位钻孔方向，使钻孔沿着设计指定的方向钻探；同时在巷道掘进过程中，也必须反复多次在巷道迎头沿一定方向探测巷道前方的煤炭赋存情况，进而适时调整巷道走向；以及设备布置的方向确定等。然而受煤矿井下水、煤尘、瓦斯等复杂条件影响，很多通常可以在地面使用的精密仪器均无法在煤矿井下直接使用，这就使煤矿井下定向施工成为目前煤炭领域面临的一大难题。

因此，研究发明一种可以在煤矿井下使用的多功能定向装置，是保证施工质量，实现排水、排瓦斯、探测煤层赋存情况、沿固定方向布置设备等目的的迫切需要。基与此，本发明设计了一种矿用多功能定向仪，可有效解决在煤矿井下施工定向难的问题。此外，该装置还可应用于地面工程应用中的快速定向。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种矿用多功能定向仪。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种矿用多功能定向仪，包括施工角度定向尺、巷道走向定向尺、横向转动轴、垂直角度刻度盘、水平角度刻度盘、垂直转动轴、水准仪和指示板，所述水平角度刻度盘的中心处穿设并转动限制有垂直转动轴，所述垂直转动轴的顶端固定有垂直角度刻度盘，底端固定有巷道走向定向尺，所述垂直角度刻度盘的直角拐点处穿设并转动限制有横向转动轴，所述横向转动轴上固定有相互垂直的施工角度定向尺和指示板，所述水平角度刻度盘的上侧表面固定有水准仪。

进一步地，上述矿用多功能定向仪中，所述垂直角度刻度盘为90°圆盘角度刻度盘，其精度为1′，所述垂直角度刻度盘中弧形边对应的圆心位于横向转动轴的轴线上。

进一步地，上述矿用多功能定向仪中，所述水平角度刻度盘为360°圆盘角度刻度盘，其精度为1′。

进一步地，上述矿用多功能定向仪中，所述垂直转动轴和巷道走向定向尺位于水平角度刻度盘的不同侧。

本发明的第一个优选方案为，所述施工角度定向尺和指示板为一体结构，其中较长的施工角度定向尺用于施工定向，较短的指示板用于测量巷道走向尺在垂直角度刻度盘所在平面内的转动角度。

本发明的第二个优选方案为，所述施工角度定向尺和指示板为分体结构，且位于垂直角度刻度盘的同一侧。其中较长的施工角度定向尺用于施工定向，较短的指示板用于测量巷道走向尺在垂直角度刻度盘所在平面内的转动角度。

本发明的第三个优选方案为，所述施工角度定向尺和指示板为分体结构，且位于垂直角度刻度盘的不同侧。其中较长的施工角度定向尺用于施工定向，较短的指示板用于测量巷道走向尺在垂直角度刻度盘所在平面内的转动角度。

一种矿用多功能定向仪的定向方法，包括如下步骤：

S1、在巷道中根据巷道中线激光校准线，先调整矿用多功能定向仪，校准巷道走向定向尺与巷道中线激光线平行；

S2、矿用多功能定向仪的巷道走向定向尺校准后，以巷道走向为基准，校准水平角度刻度盘，使零刻度处于巷道走向定向尺位置；

S3、采用水准仪调平矿用多功能定向仪，使水平角度刻度盘处于水平面上；

S4、在水平面内转动施工角度定向尺，使施工角度定向尺与水平角度刻度盘的零刻度线夹角等于施工设计水平角度值；

S5、在垂直平面内转动施工角度定向尺，经横向转动轴带动指示板旋转，使指示板与垂直角度刻度盘的零刻度线夹角等于施工设计垂直角度值；

S6、沿矿用多功能定向仪测定好的角度定向施工。

本发明的有益效果是：

1、本发明矿用多功能定向仪为机械式定向装置，适用于煤矿井下施工的快速准确定向，节约成本的同时提高了施工作业效率；不受水、煤尘、瓦斯等因素影响，适用范围及适用性较广，还可用于隧道、公路、铁路等地面建筑施工的快速定向与测量。

2、本发明矿用多功能定向仪精度为1′，可满足井下定向施工角度的精度要求。

3、本发明矿用多功能定向仪的各部件易于生产，维护方便，降低了设备制作和维护成本。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明矿用多功能定向仪的结构示意图；

图2为本发明中垂直角度刻度盘的结构示意图；

图3为本发明中水平角度刻度盘的结构示意图；

附图中，各部件的标号如下：

1-施工角度定向尺，2-巷道走向定向尺，3-横向转动轴，4-垂直角度刻度盘，5-水平角度刻度盘，6-垂直转动轴，7-水准仪，8指示板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-3所示，本实施例为一种矿用多功能定向仪，包括施工角度定向尺1、巷道走向定向尺2、横向转动轴3、垂直角度刻度盘4、水平角度刻度盘5、垂直转动轴6、水准仪7和指示板8。水平角度刻度盘5的中心处穿设并转动限制有垂直转动轴6，垂直转动轴6的顶端固定有垂直角度刻度盘4，底端固定有巷道走向定向尺2。垂直角度刻度盘4的直角拐点处穿设并转动限制有横向转动轴3，横向转动轴3上固定有相互垂直的施工角度定向尺1和指示板8，水平角度刻度盘5的上侧表面固定有水准仪7。

本实施例中，垂直角度刻度盘4为90°圆盘角度刻度盘，其精度为1′，垂直角度刻度盘4中弧形边对应的圆心位于横向转动轴3的轴线上。水平角度刻度盘5为360°圆盘角度刻度盘，其精度为1′。

本实施例中，垂直转动轴6和巷道走向定向尺2位于水平角度刻度盘5的不同侧。

本实施例中，施工角度定向尺1和指示板8为一体结构，其中较长的施工角度定向尺1用于施工定向，较短的指示板8用于测量巷道走向尺在垂直角度刻度盘4所在平面内的转动角度。

本实施例还提供了上述矿用多功能定向仪的定向方法，具体包括如下步骤：

S1、在巷道中根据巷道中线激光校准线，先调整矿用多功能定向仪，校准巷道走向定向尺2与巷道中线激光线平行；

S2、矿用多功能定向仪的巷道走向定向尺校准后，以巷道走向为基准，校准水平角度刻度盘5，使零刻度处于巷道走向定向尺位置；

S3、采用水准仪调平矿用多功能定向仪，使水平角度刻度盘5处于水平面上；

S4、在水平面内转动施工角度定向尺1，使施工角度定向尺1与水平角度刻度盘5的零刻度线夹角等于施工设计水平角度值；

S5、在垂直平面内转动施工角度定向尺1，经横向转动轴3带动指示板4旋转，使指示板4与垂直角度刻度盘4的零刻度线夹角等于施工设计垂直角度值；

S6、沿矿用多功能定向仪测定好的角度定向施工。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于：

施工角度定向尺1和指示板8为分体结构，且位于垂直角度刻度盘4的同一侧。其中较长的施工角度定向尺1用于施工定向，较短的指示板8用于测量巷道走向尺在垂直角度刻度盘4所在平面内的转动角度。

实施例三

本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于：

施工角度定向尺1和指示板8为分体结构，且位于垂直角度刻度盘4的不同侧。其中较长的施工角度定向尺1用于施工定向，较短的指示板8用于测量巷道走向尺在垂直角度刻度盘4所在平面内的转动角度。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种矿用多功能定向仪，其特征在于：包括施工角度定向尺、巷道走向定向尺、横向转动轴、垂直角度刻度盘、水平角度刻度盘、垂直转动轴、水准仪和指示板，所述水平角度刻度盘的中心处穿设并转动限制有垂直转动轴，所述垂直转动轴的顶端固定有垂直角度刻度盘，底端固定有巷道走向定向尺，所述垂直角度刻度盘的直角拐点处穿设并转动限制有横向转动轴，所述横向转动轴上固定有相互垂直的施工角度定向尺和指示板，所述水平角度刻度盘的上侧表面固定有水准仪。

2.根据权利要求1所述的矿用多功能定向仪，其特征在于：所述垂直角度刻度盘为90°圆盘角度刻度盘，其精度为1′，所述垂直角度刻度盘中弧形边对应的圆心位于横向转动轴的轴线上。

3.根据权利要求1所述的矿用多功能定向仪，其特征在于：所述水平角度刻度盘为360°圆盘角度刻度盘，其精度为1′。

4.根据权利要求1所述的矿用多功能定向仪，其特征在于：所述垂直转动轴和巷道走向定向尺位于水平角度刻度盘的不同侧。

5.根据权利要求1-4任一项所述的矿用多功能定向仪，其特征在于：所述施工角度定向尺和指示板为一体结构，其中较长的施工角度定向尺用于施工定向，较短的指示板用于测量巷道走向尺在垂直角度刻度盘所在平面内的转动角度。

6.根据权利要求1-4任一项所述的矿用多功能定向仪，其特征在于：所述施工角度定向尺和指示板为分体结构，且位于垂直角度刻度盘的同一侧。

7.根据权利要求1-4任一项所述的矿用多功能定向仪，其特征在于：所述施工角度定向尺和指示板为分体结构，且位于垂直角度刻度盘的不同侧。

8.根据权利要求1-4所述的矿用多功能定向仪，其特征在于，其定向方法包括如下步骤：

S1、在巷道中根据巷道中线激光校准线，先调整矿用多功能定向仪，校准巷道走向定向尺与巷道中线激光线平行；

S2、矿用多功能定向仪的巷道走向定向尺校准后，以巷道走向为基准，校准水平角度刻度盘，使零刻度处于巷道走向定向尺位置；

S3、采用水准仪调平矿用多功能定向仪，使水平角度刻度盘处于水平面上；

S4、在水平面内转动施工角度定向尺，使施工角度定向尺与水平角度刻度盘的零刻度线夹角等于施工设计水平角度值；

S5、在垂直平面内转动施工角度定向尺，经横向转动轴带动指示板旋转，使指示板与垂直角度刻度盘的零刻度线夹角等于施工设计垂直角度值；

S6、沿矿用多功能定向仪测定好的角度定向施工。

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