Устройство для погашения колебаний свободных шахтных отвесов

Изобретение относится к области маркшейдерских измерений, выполняемых в шахтных условиях для передачи координат x, y с пунктов опорного маркшейдерско-геодезического обоснования, расположенных на поверхности, на пункты опорного маркшейдерского обоснования в шахтных выработках. Задачей изобретения является обеспечение устранения влияния доминирующих факторов, приводящих к движению отвесов, сокращению времени их успокоения, уменьшению погрешности проектирования и повышению точности передачи координат на точки подземного опорного обоснования. Устройство для погашения колебаний свободных шахтных отвесов содержит размещенные в шахтных стволах лебедки и гибкие элементы. Свободные отвесы выполнены в виде нагруженных корпусов которые, опущены в сосуды с вязкой жидкостью. Для устранения возмущающих силовых воздействий на отвесы, приводящие их к круговым колебаниям, гибкие элементы отвесов ниже лебедок и над нагруженными корпусами соединены базис-рейками. Нагруженные корпуса в свою очередь снабжены дисками, в виде поршней. Для устранения круговых колебаний отвесов диски снабжены тормозными лопатками. Предлагаемое устройство обеспечивает устранение влияния доминирующих факторов, приводящих к движению отвесов, сокращению их времени успокоения, уменьшению погрешности проектирования и повышению точности передачи координат на точки подземного опорного обоснования, что снижает степень риска отклонения горных выработок от заданного направления. 6 ил.

Изобретение относится к области маркшейдерских измерений, выполняемых в шахтных условиях для передачи координат х, у с пунктов опорного маркшейдерско-геодезического обоснования, расположенных на поверхности, на пункты опорного маркшейдерского обоснования в шахтных выработках.

Известно устройство для погашения колебаний свободных шахтных отвесов, содержащее размещенные в шахтных стволах лебедки и гибкие элементы со свободными отвесами, которые выполнены в виде нагруженных корпусов (Патент RU 2194004, МПК В66В 19/00).

В известном устройстве на горизонте «поверхность» отвес жестко закрепляется, на глубине шахты (ориентируемый горизонт) отвес находится в подвешенном состоянии и совершает неправильные круговые колебания по образующей конуса. Колебания отвесов являются источником значительных погрешностей при выполнении линейных измерений.

Известно также устройство для погашения колебаний свободных шахтных отвесов, содержащее размещенные в шахтных стволах лебедки с гибкими элементами, свободные отвесы которых выполнены в виде нагруженных корпусов, опущенных в сосуды с вязкой жидкостью (Оглобин Д.Н. Ориентировка подземной маркшейдерской съемки/Свердловск - Москва. - 1944.).

В этом случае колебания шахтных отвесов возникают при их опускании в форме самопроизвольного раскачивания и поддерживаются движением воздушного потока в стволе и шахтных выработках околоствольного двора, качанием, крутильным моментом гибкого элемента, его эластично-упругим свойством, суточным вращением Земли.

Погружение отвесов в сосуд, заполняемый вязкой жидкостью (водой) с добавлением опилок лишь частично погашают амплитуду и колебания отвесов. Остаточные колебания свободных отвесов вносят погрешность в передачу дирекционного угла на ориентируемом горизонте.

Задачей изобретения является обеспечение устранения влияния доминирующих факторов, приводящих к движению отвесов, сокращению времени успокоения отвесов, уменьшению погрешности проектирования и повышению точности передачи координат на точки подземного опорного обоснования.

Техническим результатом изобретения является такое конструктивное исполнение устройства, которое обеспечивает объединение свободных эластичных отвесов в полужесткую замкнутую систему в форме прямоугольника, снабженную тормозящим устройством, обеспечивающую значительное погашение амплитуды колебаний отвесов, уменьшение погрешности проектирования и повышение точности ориентирно-соединительной съемки.

Это достигается тем, что в устройстве для погашения колебаний свободных шахтных отвесов, содержащем размещенные в шахтных стволах лебедки и гибкие элементы, свободные отвесы которых выполнены в виде нагруженных корпусов, опущенных в сосуды с вязкой жидкостью, гибкие элементы свободных отвесов под лебедками и над нагруженными корпусами соединены базис-рейками, причем нагруженные корпуса снабжены дисками в виде поршней. Диски нагруженных корпусов снабжены тормозными лопатками.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для погашения колебаний гибких элементов в шахтных стволах; на фиг.2 - нагруженный корпус в сборе; на фиг.3 - подставка; на фиг.4 - съемный груз; на фиг.5 - тормозное устройство; на фиг.6 - базис-рейка.

Устройство для погашения колебаний свободных шахтных отвесов содержит лебедки 1 с гибкими элементами 2. Отвесы, выполнены в виде нагруженных корпусов 3. Под лебедками 1 и над нагруженными корпусами 3 гибкие элементы соединены базис-рейками 4. Отверстия 5 перекрытия 6 предназначены для пропуска через них отвесов. Нагруженные корпуса 3 помещены в сосуд 7 с вязкой жидкостью (фиг.1). На площадку 8 нагруженного корпуса (фиг.2) установлен груз 9 (фиг.2 и 4). Для устранения влияния пружинных растягивающих колебаний гибких элементов 2 каждый нагруженный корпус 3 снабжен тормозным устройством 10, играющим роль поршня. Для устранения круговых колебаний отвесов тормозное устройство (фиг.2) снабжено диском 11 с тормозными лопатками 12 (фиг.5).

Базис-рейки 4 (фиг.1 и 6) создают схему прямоугольника с двумя эластичными сторонами, представленными отвесами. В результате система свободных отвесов приобретает конструктивную жесткость, устраняется крутильный момент отвесов. Базис-рейки 4 находятся в одной вертикальной плоскости. Объединение базис-рейками по высоте гибких элементов позволяет устранить возмущающие силовые воздействия на отвесы, приводящие их к круговым колебаниям. Погашение раскачивающих колебаний отвесов на ориентируемом горизонте достигается прикреплением к нагруженным корпусам диска 11 с тормозными лопатками 12, помещаемого вместе с нагруженными корпусами в сосуд 7 с вязкой жидкостью. Тормозной диск 11 установлен с обеспечением зазора свободного хода с сосудом 7 с жидкостью. Базис-рейки 4 имеют систему отверстий 13, служащих для закрепления гибких элементов 2 отвесов с помощью прижимных планок 14 на одинаковом расстоянии как на поверхности так и в шахте 15.

Таким образом, новое, составляющие существо изобретения, состоит в том, что система свободных отвесов объединяется в полужесткую замкнутую систему в форме прямоугольника, снабженную тормозящим устройством, обеспечивающую значительное погашение амплитуды колебаний отвесов, уменьшение погрешности проектирования и повышение точности ориентирно-соединительной съемки и снижению степени риска отклонения горных выработок от заданного направления.

Выводы подкреплены опытно-промышленным испытанием, проведенным в условиях шахты «Южная» Березовского рудника.

1. Устройство для погашения колебаний свободных шахтных отвесов, содержащее размещенные в шахтных стволах лебедки с гибкими элементами, свободные отвесы которых выполнены в виде нагруженных корпусов, опущенных в сосуды с вязкой жидкостью, отличающееся тем, что гибкие элементы свободных отвесов под лебедками и над нагруженными корпусами соединены базис-рейками, причем нагруженные корпуса снабжены дисками в виде поршней.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диски нагруженных корпусов снабжены тормозными лопатками.