Автоматизация процесса профилирования проводников вертикального ствола.

Автоматическое профилирование проводников вертикальных стволов шахт измерительной станцией СИ-1(4). Эта станция дает возможность с достаточной степенью точности автоматически

измерять углы отклонения про­водника от вертикали в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (лобовой и боковой) и фиксировать их непрерывно на фотопленке шириной 24 мм. Кроме того, прибор автоматиче­ски регистрирует изменение рас­стояния между проводниками и записывает их на парафиниро­ванной бумажной ленте.

Вся аппаратура станции СИ-1 размещена в автомашине СКП-4,5, оборудованной подъ­емной лебедкой, и фургоне-при­цепе, где расположены фотола­боратория, светокопировальный стол и интегратор для обработки фотограмм.

Приборы станции СИ-1 монтируются на каретках имеющих базовые ролики, ролики захвата и места для ус­тановки и закрепления приборов. На каретках укреплено также устройство для фиксации положения расстрелов. Запись элемен­тов профилировки осуществляется при спуске и подъеме при­бора, чем обеспечивается контроль измерений.

В качестве чувствительного элемента в приборе используется астатический маятник компенсатора Эртеля (рис. 261), предста­вляющий собой тонкую стальную пластину, нижний конец кото­рой жестко закреплен к основанию, а верхний несет прямоуголь­ную призму. В каждом датчике углов отклонений проводников размещено по два астатических маятника, установленных под углом 90° друг к другу. Маятники помещены в металлическом корпусе, заполненном демпфирующей жидкостью.

Использование двух маятников, расположенных под углом 90°, позволяет при наличии автоколлимационной схемы прибора полу­пить запись углов отклонения проводника от вертикали одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на одну фотопленку.

Кинематическая схема датчика углов отклонения проводников. Луч от источника света через конден­сор и диафрагму попадает на линзу, нижняя часть которой имеет алюминированное покрытие (зеркало). Часть лучей отражается от этого зеркала и попадает на фотопленку в точку О. Остальная часть лучей проходит линзу, попадает на призмы астатических: маятников и, отразившись от них, идет на фотопленку. Таким образом, на фотопленке будет зафиксировано три точки: постоян­ная точка О — от зеркала линзы (дающая базовую линию на фото­пленке) и точки 0₁и 0₂, отраженные призмами маятников. Если основание маятников будет при перемещении прибора по вер­тикальному проводнику оставаться все время горизонтальным, то следы всех трех точек О, 0₁и 0₂ дадут на фотопленке при ее протяжке три параллельные линии. Если же основание датчика наклонится на некоторый угол q>, соответствующий наклону проводника, то отраженные от призм лучи изменят свое направленние и сместят точки 0_Х и 0₂ с их первоначальных положений. На фотопленке получится запись кривых, соответствующих измене­ниям углов отклонения проводников от вертикали в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Для камеральной обработки фотограмм применяется палетка, выполненная на пленке и имеющая продольную миллиметровую сетку и поперечную сетку, соответствующую величине базы ка­ретки. Укладывая фотограмму на светостол, на нее накладывают палетку, совмещая ее осевую линию с базовой линией фотограммы (рис. 263). По продольным миллиметровым делениям палетки берут отсчет в местах пересечения кривой с поперечными делениями, следя за совмещением осевой и базовой линий. Отсчеты берут до десятых долей миллиметра.

Для построения профилей по кривым углов отклонений (фото­граммам) пользуются интегратором дискретного действия.

Средняя погрешность измерения углов отклонения проводни­ков от вертикали ±40", средняя погрешность измерения рассто­яний между проводниками ±0,5 мм, средняя погрешность опре­деления отклонений проводников на смежных ярусах ±1,5 мм.

Билет № 19

Свойства горизонталей

1. Горизонтали – замкнутые линии (могут выходить за рамку данного плана и замыкаться за его пределами).

2. Горизонтали не пересекаются. Исключение – нависающие (обратные) скаты.

3. Чем меньше заложение горизонталей d при одинаковом hc, тем круче скат. Линия, образованная наименьшими d, соответствует направлению наибольшей крутизны.

Рельеф в общем случае разделяют на три вида: равнинный – превышения до 30 м; холмистый – превышения до 200 м; горный – превышения более 200 м.

В каждом виде рельефа выделяют пять основных форм: возвышенность, котловину, хребет, лощину и седловину (рис. 23).

1. Возвышенность (гора – высота более 200 м, холм – менее 200 м). Элементы данной формы рельефа: вершина, скаты, подошва.

2. Котловина – замкнутое углубление. Элементы – дно, скаты, бровка.

3. Хребет – вытянутая возвышенность. Элементы – скаты, гребень хребта. Линия, идущая по гребню, называется водоразделом.

4. Лощина – вытянутое углубление. Элементы – скаты, водосливная линия (тальвег, водоток); широкая лощина называется долиной, узкая – ущельем или оврагом.

5. Седловина (перевал) – пониженная часть местности между двумя соседними возвышенностями с расходящимися в противоположные стороны лощинами.

Все формы рельефа образуются из сочетания наклонных поверхностей – скатов. Крутизна ската оценивается или углом наклона (в градусной мере), или величиной уклона i. Уклоном линии называется тангенс угла наклона линии к горизонту: i = tg  = h/d (рис. 24), где h – превышение; d – горизонтальное проложение линии. Угол наклона линии и уклон линии могут быть положительными (+; +i) или отрицательными (–; –i).

Для построения горизонталей существуют различные способы. Но при использовании любого из них следуют единому принципу: на участке между двумя соседними характерными точками А и В (рис. 25) линия реальной физической поверхности 1 заменяется условным прямолинейным отрезком 2. После такой замены становится возможным применение линейной интерполяции при определении на плане точек, принадлежащих конкретной горизонтали.

Рис. 23

Рис. 24 Рис. 25

Замена реальной линии 1 условной 2 должна осуществляться таким образом, чтобы обеспечивалась необходимая точность изображения рельефа при заданной высоте сечения hc. Требуемая точность h во всех случаях задается как часть hc, например: h = 1/2hc. Это означает, что во всех случаях замена (при построении горизонталей) линии 1 линией 2 должна обеспечить заданную точность h. Пусть, например, hc = 5 м, тогда h = 2,5 м и точки А и В (см. рис. 25) выбраны так, что заданная точность гарантируется. Если для этого участка местности принять hc = 1 м (т.е. h = 0,5 м), то для обеспечения такой более высокой точности потребуются дополнительные точки С, D, E.

Рис. 26

При съемке рельефа характерные точки (А, В или ACD и т.д.) выбирают там, где уклон ската меняет величину или направление. Чем меньше hc (чем крупнее масштаб), тем больше требуется принимать характерных точек рельефа. После нанесения характерных точек с известными отметками на лист бумаги отыскание местоположения точек, принадлежащих определенной горизонтали, производят интерполированием: аналитически, графически или на глаз. При любом способе интерполирования необходимо определить величину трех различных отрезков (рис. 26): dA; d; dB. Пусть имеем на плане две соседние точки А и В. Их отметки таковы, что при данной hc между этими точками пройдут три горизонтали с отметками H1, H2, H3.

Отрезки dA; d; dB определяются интерполированием.

Билет № 19