SU1719630A1

SU1719630A1 - Device for blasthole direction location

Info

Publication number: SU1719630A1
Application number: SU904807110A
Authority: SU
Inventors: Наиль Хайбуллович Загиров; Юрий Прокопьевич Требуш; Владимир Константинович Ковалев; Геннадий Ильич Лукьянов; Михаил Яковлевич Потылицын
Original assignee: Красноярский институт цветных металлов им.М.И.Калинина
Priority date: 1990-01-22
Filing date: 1990-01-22
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение предназначено дл использовани в горной промышленности. Цель изобретени - повышение надежности и точности измерений. Дл этого устройство , содержащее трубку (Т) 1, св занный с ней хомут Зс измерительной шкалой и буссоль 9, снабжено штангой 5 из немагнитного материала, св занной с хомутом шарниром, ось которого перпендикул рна продольной оси Т Т, диском 7 из немагнитного материала, укрепленным на.штанге 5 перпендикул рно ее оси, круговой угломерной шкалой, расположенной на внешней цилиндрической поверхности немагнитного диска 7, при этом хомут установлен на Т 1 с возможностью вращени вокруг ее оси, а буссоль 9 установлена на диске. 1 ил.The invention is intended for use in the mining industry. The purpose of the invention is to increase the reliability and accuracy of measurements. For this, the device containing the tube (T) 1, the clamp Cc associated with it with a measuring scale and the compass 9, is equipped with a rod 5 of non-magnetic material connected with the clamp by a hinge, the axis of which is perpendicular to the longitudinal axis T T, and a disk 7 of non-magnetic material , mounted on the bar 5 perpendicular to its axis, with a circular goniometric scale located on the outer cylindrical surface of the nonmagnetic disk 7, with the clamp mounted on T 1 rotatably around its axis, and the compass 9 installed on the disk. 1 il.

Description

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для определения качества ведения буровых работ при отбойке руд.The invention relates to the mining industry, in particular to devices for determining the quality of drilling operations during ore breaking.

Известны приборы для определения пространственного положения взрывных шпуров с помощью уровня и угломера или с применением более сложных маркшейдерских приборов инклиметров.Known instruments for determining the spatial position of blasting holes with the help of a level and an angle meter or with the use of more complex surveying instruments of inclinometers.

Основными недостатками известных приборов являются сравнительно большая длительность производства измерений (связанная со сложностью при ориентации и установке приборов в рабочее положение) и получение результатов то/тько после камеральной обработки шахтных замеров. Наличие магнитных устройств не позволяет применять эти приборы для оперативного контроля буровых работ вследствие наличия в буровом забое металлоемкого бурового оборудования, например при использовании станков на распорных колонках типа НКР-100 и ГП-1.The main disadvantages of the known devices are the relatively long duration of the measurement (associated with the difficulty in orienting and installing the devices in the working position) and obtaining results only after cameral processing of mine measurements. The presence of magnetic devices does not allow the use of these devices for operational monitoring of drilling operations due to the presence of metal-intensive drilling equipment in the bottomhole, for example, when using machines on spacer columns of the NKR-100 and GP-1 type.

Кроме того, известные приборы характеризуются конструктивной сложностью и дороговизной, а также высокими требованиями и высокой квалификацией операторов. I ,In addition, well-known devices are characterized by constructive complexity and high cost, as well as high requirements and highly qualified operators. I

Наиболее близкимl· предлагаемому, по технической сущности является устройство, состоящее из полого стержня (трубки), угломерной шкалы (транспортира), буссоли, уровня и хомута, с помощью которого определяют направление шпуров (скважин) по их магнитному азимуту и углу наклона к горизонтальной плоскости.The closest · proposed, by technical essence, is a device consisting of a hollow rod (tube), a goniometric scale (protractor), a compass, a level and a clamp, with which the direction of the holes (wells) is determined by their magnetic azimuth and angle of inclination to the horizontal plane .

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции,, наличие двух стеклянных уровней (что снижает надежность конструкции), значительное время для приведения прибора в рабочее положение, необходимость отсутствия в забое металлического бурового оборудования (что не обеспечивает оперативность сьемки углов).The disadvantages of this device are the design complexity, the presence of two glass levels (which reduces the reliability of the structure), considerable time to bring the device to its working position, the need for the absence of metal drilling equipment in the bottom (which does not ensure the efficiency of shooting angles).

Цель изобретения - повышение надежности и точности измерений за счет упрощения конструкции устройства и устранения магнитных помех.The purpose of the invention is to increase the reliability and accuracy of measurements by simplifying the design of the device and eliminating magnetic interference.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее трубку, связанный с ней хомут с измерительной шкалой и буссоль, снабжено штангой из немагнитного материала, связанной с хомутом шарниром, ось которого перпендикулярна продольной оси трубки, диском из немагнитного материала, укрепленным на штанге перпендикулярно ее оси, круговой угломерной шкалой, расположенной на внешней цилиндрической поверхности немагнитного диска, при этом хомут установлен на трубке с возможностью вращения вокруг ее оси, а буссоль установлена на диске. Выполнение хомута с возможностью свободного кругового вращения вокруг трубки, прикрепление к нему штанги посредством шарнира, ось которого перпендикулярна продольной оси трубки, позволяет устройству под действием массы немагнитного диска самоустанавливаться в вертикальной плоскости, а осям диска, буссоли и круговой угломерной шкалы, расположенным на диске, - самоустанавливаться в горизонтальном положении.This goal is achieved in that the device containing the tube, a clamp connected to it with a measuring scale and a compass, is equipped with a rod of non-magnetic material connected to the clamp with a hinge whose axis is perpendicular to the longitudinal axis of the tube, a disk of non-magnetic material mounted on the rod perpendicular to its axis , a circular goniometric scale located on the outer cylindrical surface of the non-magnetic disk, while the clamp is mounted on the tube with the possibility of rotation around its axis, and the compass is mounted on the disk. Performing the clamp with the possibility of free circular rotation around the tube, attaching the rod to it by means of a hinge, the axis of which is perpendicular to the longitudinal axis of the tube, allows the device to self-install in the vertical plane under the action of the mass of the non-magnetic disk, and the axes of the disk, cassette and circular goniometer located on the disk, - self-install in a horizontal position.

Оси диска, буссоли и круговой угломерной шкалы сориентированы в одной вертикальной плоскости с осью трубки и хомута.The axis of the disk, compass and circular goniometer are oriented in the same vertical plane with the axis of the tube and clamp.

Выполнение измерительных шкал в виде двух угломерных полукругов, жестко закрепленных на хомуте, прикрепление к ним с помощью шарнира штанги (ось шарнира перпендикулярна продольной оси трубки), позволяет при самоустановке устройства в вертикальной плоскости произвести отсчет •по угломерным полукругом (с измерительными шкалами 0 + 90°, 0 - 90°) и указательной стрелке на штанге значения вертикального угла между осью трубки и осью диска, т.е, угла наклона шпура к горизонтальной плоскости.The execution of measuring scales in the form of two goniometric semicircles rigidly fixed on the clamp, attaching to them using a rod hinge (the axis of the hinge is perpendicular to the longitudinal axis of the tube), allows for self-installation of the device in a vertical plane to count • along the goniometric semicircle (with measuring scales 0 + 90 °, 0 - 90 °) and the index arrow on the rod the values of the vertical angle between the axis of the tube and the axis of the disk, i.e., the angle of inclination of the hole to the horizontal plane.

Расположение буссоли на отцентрированном диске с ориентацией осей буссоли, диска, трубки и хомута в одной вертикальной плоскости позволяет при самоустановке прибора в рабочем положении произвести по стрелке буссоли отсчет значения горизонтального угла между направлением оси буссоли (диска, хомута, трубки) и направлением на магнитный север - определить значение магнитного азимута шпура.The location of the compass on a centered disk with the axes of the compass, disc, tube and clamp in the same vertical plane allows the self-installation of the device in the working position to read the horizontal angle between the direction of the compass axis (disc, clamp, tube) and the direction to magnetic north - determine the value of the magnetic azimuth of the hole.

Выполнение диска и штанги из немагнитного материала позволяет применять буссоль.The implementation of the disk and the rod of non-magnetic material allows the use of compass.

Выполнение круговой угломерной шкалы на внешней цилиндрической поверхности немагнитного диска позволяет произвести отсчет азимута шпура (скважины) при наличии в забое бурового оборудования, влияющего на точность магнитных приборов (буссоли). Отсчет производится следующим образом. На некотором расстоянии от бурового станка устанавливают и ориентируют маркшейдерский прибор (теодолит). ось окуляра прибора наводят на ось штанги и снимают отсчеты угла на торце диска и угла оптической оси теодолита на ось штанги устройства, значение азимута шпура (скважины) равно сумме этих углов.Performing a circular goniometric scale on the outer cylindrical surface of the non-magnetic disk allows the azimuth of the hole (well) to be counted if there is drilling equipment in the face that affects the accuracy of magnetic devices (compasses). The countdown is as follows. At a certain distance from the drilling rig, a surveying device (theodolite) is installed and oriented. the axis of the eyepiece of the device is directed to the axis of the rod and the angle is measured at the end of the disk and the angle of the optical axis of the theodolite to the axis of the device’s rod, the azimuth of the hole (well) is the sum of these angles.

На чертеже приведено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Устройство содержит трубку 1. подшипники 2, хомут 3, угломерный полукруг 4, штангу 5. стрелку 6, диск 7, стопор 8, буссоль 9 и шарнир.The device comprises a tube 1. bearings 2, a clamp 3, a goniometric semicircle 4, a rod 5. an arrow 6, a disc 7, a stop 8, a compass 9 and a hinge.

Подшипники 2 на трубку 1 и хомут 3 на подшипники 2 надеваются с натягом, чем достигается прочность устройства и отсут- 5 ствие смещений осей трубки и хомута.The bearings 2 on the tube 1 and the clamp 3 on the bearings 2 are tightened, which ensures the strength of the device and the absence of displacements of the axes of the tube and clamp.

Угломерные полукруги 4 закрепляются на хомуте 3, имеют угломерную шкалу от 0 до ± 90° и служат проушинами для крепления штанги 5 посредством шарнира, ось ко- 10 торого перпендикулярна продольной оси трубки 1 и хомута 3, что позволяет штанге 5 свободно перемещаться в вертикальной плоскости вокруг шарнира.The goniometric semicircles 4 are fixed on the clamp 3, have a goniometric scale from 0 to ± 90 ° and serve as eyes for fastening the rod 5 by means of a hinge, the axis of which 10 is perpendicular to the longitudinal axis of the tube 1 and clamp 3, which allows the rod 5 to move freely in a vertical plane around the hinge.

Штангу 5 выполняют сечением в виде 15 любого многогранника. Аналогичным сечением выполняют также отверстие в центре диска 7. что исключает вращение последнего относительно штанги 5.The rod 5 is performed by a cross section in the form of 15 of any polyhedron. A hole in the center of the disk 7 is also made in the same section. This excludes the rotation of the latter relative to the rod 5.

Отцентрированный диск 7 имеет на 20 внешней цилиндрической поверхости круговую угломерную шкалу от 0 до 360°, а на верхней плоскости диска закрепляют буссоль 9. Диск надевают на штангу жесто с совмещением оси диска в одной вертикаль- 25 ной плоскости с осью трубки и, соответственно, осью шпура. Круговую угломерную шкалу устанавливают на устье шпура отсчетом 180° (оцифровка шкалы против часовой стрелки), а буссоль - отсчетом 0°. Диск зо 7 закрепляют на штанге 5 стопором 8. Все конструктивные элементы (кроме подшипников) изготовлены из немагнитных материалов.The centered disk 7 has a circular goniometric scale from 0 to 360 ° on the 20 outer cylindrical surface, and a compass 9 is fixed on the upper plane of the disk. The disk is put on the rod rigidly with the disk axis aligned in one vertical plane 25 with the tube axis and, accordingly, the axis of the hole. A circular goniometer scale is set at the mouth of the hole with a countdown of 180 ° (digitization of the scale counterclockwise), and a compass with a countdown of 0 °. The disk zo 7 is fixed on the rod 5 by a stop 8. All structural elements (except bearings) are made of non-magnetic materials.

Устройство работает следующим обра- 35 зом.The device operates as follows.

Трубку 1 устройства соединяют с отцентрированным в шпуре известным приспособлением. Устройство под действием диска 7 самоустанэвливается в вертикаль- 40 ном положении. Отсчет вертикального угла считывается с угломерного полукруга 4 по стрелке 6. Отсчет азимута шпура при отсутствии в забое бурового оборудования считывается по шкале буссоли 9. 45The device tube 1 is connected to a known device centered in a hole. The device under the action of the disk 7 is self-mounted in a vertical 40 position. The vertical angle reference is read from the goniometric semicircle 4 in the direction of arrow 6. The azimuth reference of the hole in the absence of drilling equipment in the face is read on the Busss 9 scale. 45

При наличии в забое бурового станка отсчет азимута шпура производят следующим образом. На некотором расстоянии от бурового станка устанавливают и ориенти5 руют маркшейдерский прибор (теодолит). Визирную ось окуляра теодолита наводят на ось штанги 5 и снимают значения угла («_к) по круговой угломерной шкале на внешней цилиндрической поверхности немагнитного 10 диска 7 и отсчет азимутального угла (<2т) теодолита на ось штанги 5 устройства. Азимут направления шпура (скважины) определяется как сумма этих углов (ссек. = + «г).If there is a drilling rig face, the azimuth of the hole is counted as follows. At a certain distance from the drilling rig, a surveying device (theodolite) is installed and oriented. The target axis of the theodolite’s eyepiece is pointed at the axis of the rod 5 and the angle value ( _{к k} ) is taken on a circular goniometer on the outer cylindrical surface of the non-magnetic 10 disk 7 and the azimuth angle (<2t) of the theodolite is read off the axis of the rod 5 of the device. The azimuth of the direction of the hole (well) is defined as the sum of these angles (sec. = + "G).

С помощью данного прибора можно 15 точно, высокопроизводительно и оперативно контролировать исполнение паспортов буровых работ.With the help of this device, it is possible 15 to accurately, efficiently and promptly monitor the execution of drilling passports.

конструкция устройства дает возможность повысить удобство применения и 20 транспортирования.the design of the device makes it possible to increase usability and transportation 20.

За счет упрощения процесса определения углов направления шпуров (скважин) снижается трудоемкость в 1,5-2,0 раза, что позволяет получить годовой экономический 25 эффект в 6,0-7,5 тыс. руб. в расчете на добычу 1 млн.т. руды.By simplifying the process of determining the angles of the direction of the holes (wells), the labor intensity is reduced by 1.5-2.0 times, which allows to obtain an annual economic 25 effect of 6.0-7.5 thousand rubles. calculated on the extraction of 1 million tons ore.

Claims

Claim

A device for determining the direction of holes, including a tube, a clamp connected to it with a measuring scale, and a compass, characterized in that, in order to increase the reliability and accuracy of measurements, it is equipped with a bar of 35 non-magnetic material connected with. a hinge clamp, the axis of which is perpendicular to the longitudinal axis of the tube, a disk of non-magnetic material, mounted on the rod perpendicularly 40 to its axis, with a circular angle gauge located on the outer cylindrical surface of the disk, while the clamp is mounted on the tube to rotate around its axis, and compass installed 45 on the disk.