Ориентирование через один вертикальный ствол

Ориентирование как через один, так и несколько вертикальных стволов включает три самостоятельные задачи: проектирование точек с поверхно­сти в шахту, примыкание к опущенным в ствол отвесам на поверхности, примыкание к этим отвесам в шахте.

Проектирование точек с поверхности на горизонт горных работ с помощью отвесов. Для осуществления проектирования с помощью отвесов необходимы: ручные лебедки 1 для спуска-подъема отвесов, блоки 2 для направления отвесов в шахту, центрировочные пластинки 3, стальная проволока 4, грузы 5, успокоитель 6. Размещение пере­численного оборудования показано на рисунках 3.2 и 3.3 .

Лебедки, (рисунок 3.2) на которые намотаны проволоки, устанавливают,на верхней приемной площадке надшахтного здания. С помощью прочных брусьев на станке копра закрепляют направляющие блоки. Концы проволок пропускают через блоки и опускают, в шахту, где к ним подвешиваются грузы. Для уменьшения колеба­ний отвеса грузы помещают в специальные сосуды, заполненные какой-либо жидкостью (успокоителем).

На высоте 1- 2 м над уровнем нулевой площадки прочно закрепляют центрировочные пластинки, которые обеспечивают неизменность положения проектируемых точек Л и В в течение всего времени производства работ. Каждую из пластинок распо­лагают так, чтобы опущенная с блока проволока в месте сопри­косновения с V-образным вырезом пластинки имела небольшой перегиб. Благодаря этому проволока прочно прижимается к вер­шине выриза и остается неподвижной при возможных перемеще­ниях направляющего блока.

Лебедка для спуска-подъема отвесов должна иметь два храповика с собачками, а все ее детали должны выдерживать трехкратную максимальную нагрузку. Диаметр барабана дол­жен быть не менее 250 мм. При меньшем диаметре стальная про­волока получит нежелательные деформации и даже после подве­шивания груза сохранит спиралеобразный вид.

Для отвесов применяют стальную проволоку самого лучшего качества, обладающую большим сопротивлением на разрыв. Диаметр проволоки выбирают в зависимости от глубины ствола и скорости движения воздуха в нем. При глубине до 300 м и ско­рости потока воздуха, не превышающей 0,7 м/с, рекомендуется применять тонкую проволоку диаметром до 1 мм. При больших глубине и скорости воздушной струи применяется проволока ди­аметром 1—2 мм.

Проволока, предназначенная для проектирования, не должна иметь изгибов и повреждений. Сращивание ее из отдельных кусков не допускается. Особое внимание следует уделять на­вивке проволоки на барабан после окончания работ. Небрежная навивка может стать причиной большого числа изгибов, что сделает проволоку непригодной для работы.

Грузы для шахтных отвесов могут быть литыми и составными. Литой груз (рисунок 3.2) применяется для проектирования на глубину до 100 м.

При больших глубинах применяется более удобная конструкция, состоящая из штанги 1 и комплекта чу­гунных дисков 2, имеющих радиальные вырезы для надевания - на штангу (рисунок 3.2).

Для уменьшения погрешности проектирования .массу груза выбирают возможно большей, насколько это позволяет качество и диаметр проволоки. Обычно ее принимают равной 60% от пре­дела прочности проволоки. .. _

Успокоители применяются для уменьшения колебаний от­веса, вызываемых ударами капель воды, .движением воздуха в стволе и другими причинами. В качестве успокоителей обычно используют баки с водой или вязкой жидкостью. Размеры бака должны быть значительно больше размеров груза, чтобы он в про­цессе колебаний не касался стенок или дна бака.

Перед .началом работ устье и зумпф ствола перекрывают сплошным настилом из досок. Отвесы опускают в шахту поо­чередно; сначала-один, а затем другой. Для спуска используют небольшие грузы массой 3—5 кг, которые в шахте заменяют ра­бочими грузами.

После подвески рабочих грузов проверяют, не касаются ли отвесы стенок ствола или расположенного в нем оборудования. Проверка осуществляется обычно посылкой «почты».

Рисунок 3.2 - Лебедка для спуска - подъема отвесов и конструкция грузов

Для этого на проволоку отвеса на поверхности надевают кольцо диаметром 2—3 см, изготовленное из мягкой проволоки. Под действием собственной тяжести кольцо опускается по отвесу и при отсут­ствии его.касаний достигает горизонта горных работ. При нали­чии касания его местоположение в стволе можно установить способом, маятника, сравнивая фактический полупериод коле­баний отвеса с вычисленными.

Окончательный контроль отсутствия касания осуществляется сравнением расстояний между отвесами на поверхности и на гори­зонте горных работ (применяется только при ориентирно-соеди­нительной съемке через один ствол). Расхождение не должно превышать 2 мм. -

Рисунок 3.3 - Схема ориентирно-соединительной съемки через один вертикальный ствол

Наблюдения за качаниями отвесов. Из-за влияния воздушной струи и капежа колебания отвесов, как правило, окончательно не затухают. В этом случае проекти­рование осуществляют колеблющимся отвесом. Для повышения точности проектирования наблюдают качания отвеса с помощью центрировочной тарелки со шкалами (рисунок 3.4). Цель этих наблюдений состоит в том, чтобы по шкальным отсчетам против крайних положений отвеса найти отсчет, соответствующий его положению, покоя. Закрепляя против этого отсчета отвес, можно вести от него измерение всех элементов примыкания.

Центрировочная тарелка (рисунок 3.4) представляет собой прибор, который позволяет наблюдать качание отвесов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Для этого на ее корпусе 1 имеются две шкалы М и N.

С помощью винтов 3 они закрепляются в гнездах 6 таким об­разом, чтобы плоскости шкал были примерно перпендикулярны друг к другу. Через отверстия 5 корпус тарелки привинчивается к деревянным брусьям, которые прочно прикрепляются к арми- ровке ствола.

В центре тарелки имеется отверстие диаметром 7—10 см., оно прикрыто съемной пирамидой 9. Перед наблюдением качаний пирамида вынимается, проволока отвеса пропускается через отверстие и к ее концу подвешивается рабочий груз. Коле­бания отвеса при проектировании происходят в пределах этого отверстия.

Наблюдение качаний отвеса осуществляется с помощью двух теодолитов. Наблюдая в окуляр теодолита, фиксируют отсчетами по шкале крайние

Рисунок 3.4 - Центрировочная тарелка со шкалами

Рисунок 3.5 - Схема наблюдения качаний отвеса с помощью зеркала

положения отвеса, причем в качестве отсчетного индекса принимают либо внутренние, либо внешние края про­волоки.

Из наблюдений по шкале М аналогично находят отсчет М₀.

Взяв серию из 11—13 отсчетов, вычислим средний отсчет N₀. Он соответствует положению покоя отвеса в направлении, парал­лельном шкале. Вычисление производят по формуле

По отсчетам N₀ и М₀ отвес 7 устанавливается неподвижно в по­ложении покоя с помощью пирамиды 9. Для этого через щель 4 он вводится в центральное отверстие пирамиды и закрепляется в нем с помощью медной пробки 8. После этого вращением двух взаимно перпендикулярных пар винтов 2 осуществляется необ­ходимое перемещение пирамиды (а вместе с ней и отвеса) относи­тельно шкал.

В стесненных условиях околоствольных выработок не всегда возможно установить два теодолита. Для таких случаев в конструк­ции центрировочной тарелки предусмотрено плоское зеркало, которое устанавливается на корпус под углом 45° к каждой из шкал (рисунок 3.5). Благодаря ему наблюдение качаний по обеим шкалам можно вести с помощью одного теодолита. При этом по шкале N отсчеты берутся' обычным способом, а для отсчитывания по шкале М наводят теодолит на ее изображение в зеркале.