RU2615193C1 - Simulator for estimation of directions of penetrated drill holes relative to plane of face - Google Patents

Simulator for estimation of directions of penetrated drill holes relative to plane of face Download PDF

Info

Publication number
RU2615193C1
RU2615193C1 RU2015155852A RU2015155852A RU2615193C1 RU 2615193 C1 RU2615193 C1 RU 2615193C1 RU 2015155852 A RU2015155852 A RU 2015155852A RU 2015155852 A RU2015155852 A RU 2015155852A RU 2615193 C1 RU2615193 C1 RU 2615193C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
scale
plane
drill
ball joint
plate
Prior art date
Application number
RU2015155852A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Прокопьевич Требуш
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2015155852A priority Critical patent/RU2615193C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615193C1 publication Critical patent/RU2615193C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02—Determining slope or direction
    • E21B47/022—Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining engineering.
SUBSTANCE: invention relates to mining engineering and is designed to determine the spatial position of blasting drill holes. There is proposed a simulator for estimation of directions of penetrated drill holes relative to the plane of the face consisting of a plate in the form of an arc with an angular scale, simulator of drilling machine comprising a drilling hammer with a telescopic support, telescopic drill rod adapted to be connected to the ball end of a ball joint fixed on the face plane, and a light source connected with the drilling hammer being located in the same vertical plane of the axis of the light source, a hammer drill, a drill rod and a ball joint. And a light source is disposed coaxially with the drill rod, a plate is equipped with telescopic uprights, consisting of cylinders with rods, with metric ruler placed on rods, and the goniometric scale is placed on a plate and graduated according to the mathematical expression provided.
EFFECT: proposed design of the device provides increased accuracy in determining angles of vertical drill holes and reduces the labour intensity at training drillers' skills for visual determination of the direction of drilling holes.
8 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения взрывных шпуров.The invention relates to mining and is intended to determine the spatial position of explosive holes.

Известно устройство для определения направления шпуров, содержащее основание, шарнир и установленную на основании угломерную шкалу (А.с. СССР №667670, МПК E21B 47/02, 1979 г.).A device for determining the direction of the holes containing the base, the hinge and mounted on the base of the goniometer scale (AS USSR No. 667670, IPC E21B 47/02, 1979).

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет определять углы заложения шпуров в горизонтальной плоскости.The disadvantage of this device is that it does not allow to determine the angles of the hole in the horizontal plane.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее выполненную в виде дуги пластину с угловой шкалой, имитатор буровой машины, включающий буровой молоток с буровой штангой, выполненной телескопической с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, присоединенную к буровому молотку шарнирно телескопическую опору, соединенную с основанием, а также источник света, соединенный с буровым молотком, при этом оси источника света, бурового молотка, буровой штанги и шарового шарнира расположены в одной вертикальной плоскости (Патент РФ №2560762, МПК E21B 47/02, 2015 г.).Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a device containing a plate made in the form of an arc with an angular scale, a simulator of a drilling machine, including a hammer with a drill rod made telescopic with the ability to connect with a ball heel of a ball joint fixed to the face plane, articulated telescopic support attached to the drill hammer connected to the base, as well as a light source connected to the drill hammer, while the axis of the light source, drill hammer, drill rod and ball joint are located in one vertical plane (RF Patent No. 2560762, IPC E21B 47/02, 2015).

Однако данное устройство недостаточно точно в определении углов заложения шпуров в вертикальной плоскости.However, this device is not accurate enough in determining the angles of the hole in the vertical plane.

Другим недостатком устройства является сложность работы при определении углов наклона шпуров в вертикальной плоскости.Another disadvantage of the device is the difficulty in determining the angles of inclination of the holes in the vertical plane.

Задачей изобретения является повышение точности при определении углов заложения шпуров в вертикальной плоскости, а также снижение трудоемкости работы при обучении бурильщиков навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров.The objective of the invention is to increase the accuracy in determining the angles of the hole in the vertical plane, as well as reducing the complexity of the work when teaching drillers the skills of eye to determine the direction of drilling holes.

Достигается это тем, что тренажер глазомерного определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя, состоящий из пластины в виде дуги с расположенной на ней угловой шкалой, имитатора буровой машины, включающего буровой молоток с телескопической опорой, телескопическую буровую штангу, выполненную с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, а также источника света, соединенного с буровым молотком, при расположении в одной вертикальной плоскости оси источника света, бурового молотка, буровой штанги и шарового шарнира, согласно техническому решению источник света расположен соосно с буровой штангой, пластина оснащена телескопическими стойками, состоящими из цилиндров со штоками, с размещенными на штоках метрическими линейками, а также на пластине размещена угломерная шкала, проградуированная по формуле:This is achieved by the fact that the eye-training simulator determines the direction of the drilled holes relative to the face plane, consisting of a plate in the form of an arc with an angular scale located on it, a drilling machine simulator including a drill hammer with a telescopic support, and a telescopic drill rod made with the possibility of connecting with a ball heel a ball joint fixed to the face plane, as well as a light source connected to the drill hammer, when the axis of the light source is located in one vertical plane, drill hammer, drill rod and ball joint, according to the technical solution, the light source is aligned with the drill rod, the plate is equipped with telescopic racks consisting of cylinders with rods, metric rulers placed on the rods, and the goniometer scale graduated by the formula is placed on the plate:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Lα - длина отрезка угломерной шкалы, отмеряемой от отметки 90° на угломерной шкале, соответствующая величине угла наклона забуриваемого шпура в вертикальной плоскости α;where L α is the length of the segment of the goniometric scale, measured from 90 ° on the goniometric scale, corresponding to the angle of inclination of the drilled hole in the vertical plane α;

R - величина радиуса дуги угломерной шкалы, равная расстоянию расположения пластины от шарового шарнира;R is the radius of the arc of the goniometric scale, equal to the distance of the plate from the ball joint;

α - величина угла забуриваемого шпура в вертикальной плоскости, град;α is the angle of the drilled hole in the vertical plane, deg;

при этом угловая шкала проградуирована по формуле:while the angular scale is calibrated according to the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Lβ - длина дуги, отмеряемая от отметки 90° на угловой шкале, соответствующая величине угла наклона забуриваемого шпура в горизонтальной плоскости β;where L β is the length of the arc, measured from the 90 ° mark on the angle scale, corresponding to the angle of inclination of the drilled hole in the horizontal plane β;

R - величина радиуса дуги угловой шкалы, равная расстоянию расположения пластины от шарового шарнира;R is the value of the radius of the arc of the angular scale, equal to the distance of the plate from the ball joint;

β - величина угла забуриваемого шпура в горизонтальной плоскости, град.,β is the angle of the drilled hole in the horizontal plane, deg.,

при этом отметка 90° на угломерной шкале и ось шарового шарнира расположены в одной горизонтальной плоскости, а отметка 90° на угловой шкале и ось шарового шарнира - в одной вертикальной плоскости.the 90 ° mark on the goniometer scale and the axis of the ball joint are located in one horizontal plane, and the 90 ° mark on the angular scale and the axis of the ball joint are in the same vertical plane.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность измерения углов заложения шпуров в вертикальной плоскости, а также снижение трудоемкости работ при обучении бурильщиков навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров.The proposed device provides high accuracy in measuring the angles of the hole in the vertical plane, as well as reducing the complexity of the work when teaching drillers the skills of eye measurement of the direction of drilling holes.

Расположение угломерной шкалы на пластине позволяет устанавливать численное значения угла заложения шпура в вертикальной плоскости по точке, указанной световым лучом на угломерной шкале. При этом угломерная шкала находится на значительном расстоянии от плоскости забоя, что обеспечивает большую длину цены деления градусной сетки на шкале. Это повышает точность измерения данного угла по отношению к прототипу.The location of the goniometer scale on the plate allows you to set the numerical value of the angle of the hole in the vertical plane at the point indicated by the light beam on the goniometer scale. At the same time, the goniometer scale is located at a considerable distance from the face plane, which ensures a large length of the price of dividing the degree grid on the scale. This increases the accuracy of measuring this angle in relation to the prototype.

Трудоемкость обучения бурильщиков навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров снижается за счет того, что значения углов заложения шпуров в горизонтальной и вертикальной плоскостях устанавливаются одновременно по точке, указанной лучом источника света на угломерной и угловой шкалах, расположенных на пластине.The complexity of training drillers in eye-tracking skills for determining the direction of drilling holes is reduced due to the fact that the angles of the holes in the horizontal and vertical planes are set simultaneously at the point indicated by the beam of the light source on the goniometric and angular scales located on the plate.

Расчет угломерной и угловой шкалы по приведенным формулам позволяет перевести соответствующие углам наклона шпура к плоскости забоя линейные величины в угловые отметки на шкалах.Calculation of the goniometric and angular scales using the above formulas allows you to translate the linear values corresponding to the angles of inclination of the hole to the face plane into angle marks on the scales.

Расположение источника света соосно с буровой штангой, отметки 90° на угломерной шкале и оси шарового шарнира в одной горизонтальной плоскости, а отметки 90° на угловой шкале и оси шарового шарнира в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости забоя, позволяют обеспечить высокую точность измерения углов и получить численное значения угла заложения шпура в вертикальной плоскости по точке, указанной световым лучом на угломерной шкале.The location of the light source is coaxial with the drill rod, 90 ° marks on the graduation scale and the axis of the ball joint in one horizontal plane, and 90 ° marks on the angle scale and the axis of the ball joint in one vertical plane perpendicular to the face plane, ensure high accuracy in measuring angles and get the numerical value of the angle of the hole in the vertical plane at the point indicated by the light beam on the goniometer scale.

Снабжение пластины телескопическими стойками, состоящими из цилиндров со штоками, с размещенными на штоках метрическими линейками, позволяет путем поднятия или опускания пластины относительно почвы забоя расположить отметку 90° угломерной шкалы на высоте шарового шарнира 3.Providing the plate with telescopic racks, consisting of cylinders with rods, with metric rulers placed on the rods, allows you to raise or lower the plate relative to the bottom soil to position the 90 ° angle gauge at the height of the ball joint 3.

Углы наклона забуренных шпуров к плоскости забоя принимаются острыми, не более 90 градусов.The angles of inclination of the drilled holes to the face plane are taken sharp, not more than 90 degrees.

Поэтому при значениях горизонтального угла β более 90 градусов значение такого угла, указываемого на угловой шкале 9, рассчитывается по формуле:Therefore, when the values of the horizontal angle β are more than 90 degrees, the value of such an angle indicated on the angle scale 9 is calculated by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где β' - значение угла, указываемого на угловой шкале при значениях угла β более 90 градусов.where β 'is the value of the angle indicated on the angle scale when the values of the angle β are more than 90 degrees.

Шпуры, пробуренные с наклоном к плоскости забоя в направлении вверх, принято считать восходящими шпурами и обозначать со знаком «плюс». Соответственно на угломерной шкале 10 такие углы обозначены как (+α). Шпуры, пробуренные с наклоном к плоскости забоя в направлении вниз, принято считать нисходящими шпурами и обозначать со знаком «минус». Соответственно на угломерной шкале 10 такие углы обозначены как (-α).The holes drilled with an inclination towards the face plane in the upward direction are considered to be ascending holes and designated with a plus sign. Accordingly, on the goniometric scale 10, such angles are indicated as (+ α). The holes drilled with an inclination towards the face plane in the downward direction are considered to be descending holes and marked with a minus sign. Accordingly, on the goniometric scale 10, such angles are indicated as (-α).

Устройство поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 показано размещение на пластине угловой и угломерной шкал; на фиг. 3 - вид устройства сверху и расчетная схема градуировки угловой шкалы и установки ее отметки 90° по оси шарового шарнира; на фиг. 4 показано расположение источника света в буровом молотке; на фиг. 5 показано соединение бурового молотка, буровой штанги, шарового шарнира и источника света; на фиг. 6 - общий вид устройства и расчетная схема градуировки угломерной шкалы для восходящих шпуров; на фиг. 7 - общий вид устройства и расчетная схема градуировки угломерной шкалы для нисходящих шпуров; на фиг. 8 приведена расчетная схема установки отметки 90° угломерной шкалы по оси шарового шарнира.The device is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a general view of the device; in FIG. 2 shows the placement of angular and goniometric scales on a plate; in FIG. 3 is a top view of the device and the design scheme for calibrating the angular scale and setting its 90 ° mark along the axis of the ball joint; in FIG. 4 shows the location of the light source in the drill hammer; in FIG. 5 shows the connection of a drill hammer, drill rod, ball joint, and light source; in FIG. 6 - a General view of the device and the calculation scheme of the graduation of the goniometric scale for ascending holes; in FIG. 7 - a General view of the device and the calculation scheme of the graduation of the goniometric scale for downward holes; in FIG. Figure 8 shows the design scheme for setting the 90 ° elevation scale along the axis of the ball joint.

Устройство содержит имитатор буровой машины, состоящий из бурового молотка 1, соединенного соосно с буровой штангой 2, выполненной телескопической, на конце которой размещен шаровой шарнир 3. К буровому молотку 1 соосно с буровой штангой 2 присоединен источник света 4. К нижней плоскости бурового молотка 1 с помощью шарнира 5 присоединена телескопическая опора 6. Телескопическая опора жестко под прямым углом соединена с основанием 7. В комплект тренажера также входит дугообразная пластина 8, на которой размещена угловая шкала 9 для определения углов заложения шпуров в горизонтальной плоскости и угломерная шкала 10 для определения углов заложения шпуров в вертикальной плоскости. Пластина оснащена телескопическими стойками, состоящими из цилиндров 11 со штоками 12, на которых размещены метрические линейки 13.The device contains a simulator of a drilling machine, consisting of a hammer 1, connected coaxially with a drill rod 2, made telescopic, at the end of which a ball joint 3 is placed. A light source 4 is connected to a drill hammer 1 coaxially with a drill rod 2. To the lower plane of the drill hammer 1 using the hinge 5, the telescopic support 6 is attached. The telescopic support is rigidly connected at right angles to the base 7. The simulator set also includes an arcuate plate 8, on which an angular scale 9 is placed to determine the angles of the holes in the horizontal plane and the goniometric scale 10 to determine the angles of the holes in the vertical plane. The plate is equipped with telescopic racks consisting of cylinders 11 with rods 12, on which metric lines 13 are placed.

Элементы устройства закрепляются, например, с помощью зажимов: телескопическая штанга фиксатором 14, телескопическая опора стопором 15, телескопические стойки зажимами 16.The elements of the device are fixed, for example, by means of clamps: a telescopic rod with a clamp 14, a telescopic support with a stopper 15, and telescopic racks with clamps 16.

Буровая штанга 2 тренажера посредством шарового шарнира 3 прикреплена к плоскости забоя 17 выработки.The drill rod 2 of the simulator by means of a ball joint 3 is attached to the plane of the bottom face 17 of the output.

В качестве источника света можно использовать, например, лазерную световую указку.As a light source, for example, a laser light pointer can be used.

Работа тренажера осуществляется следующим образом.The work of the simulator is as follows.

На плоскости забоя 17 в соответствии с паспортным расположением шпуров, например врубовых шпуров, закрепляются шаровые шарниры 3. В забое устанавливается имитатор буровой машины (переносного перфоратора), состоящий из бурового молотка 1, телескопической буровой штанги 2, телескопической опоры 6. Телескопическая опора соединена посредством шарнира 5 с основанием 7. Выдвижной шток буровой штанги 2 соединяется с шаровой пятой шарового шарнира 3, закрепленного на плоскости забоя 17. Выдвижением штока буровой штанги 2 устанавливается проектная длина штанги и закрепляется фиксатором 14.On the face plane 17, in accordance with the passport arrangement of the holes, for example, cut holes, ball joints 3 are fixed. In the face, a simulator of a drilling machine (portable perforator) is installed, consisting of a hammer 1, a telescopic drill rod 2, a telescopic support 6. The telescopic support is connected by the hinge 5 with the base 7. The sliding rod of the drill rod 2 is connected to the ball heel of the ball joint 3, mounted on the plane of the face 17. Extending the rod of the drill rod 2 is set design on the rod and fixed clamp 14.

Затем на имитаторе бурового молотка 1, соосно с осью буровой штанги 2 помещается, например, в отверстии на задней стенке бурового молотка источник света 4, например лазерная указка. При этом оси источника света 2, буровой штанги 2 и шарового шарнира 3 расположены в одной вертикальной плоскости.Then, on the simulator of the drill hammer 1, coaxially with the axis of the drill rod 2 is placed, for example, in the hole on the rear wall of the drill hammer light source 4, for example a laser pointer. The axis of the light source 2, the drill rod 2 and the ball joint 3 are located in the same vertical plane.

Далее на расстоянии R устанавливают пластину 8. На это значение R рассчитаны размещенные на пластине шкалы - угловая шкала 9 и угломерная шкала 10. При этом перемещением пластины вдоль забоя совмещаются в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости забоя, отметка 90° на угловой шкале 9 и ось шарового шарнира 3.Then, plate 8 is installed at a distance R. The scales placed on the plate are calculated for this value R — the angular scale 9 and the goniometric scale 10. In this case, moving the plates along the face are combined in one vertical plane perpendicular to the face plane, the 90 ° mark on the angle scale 9 and ball joint axis 3.

Затем устанавливают отметку 90° на угломерной шкале 10, размещенной на пластине 8, в соответствие с высотой размещения шарового шарнира 3 на плоскости забоя. Предварительно рассчитывают численное значение длины, на которое необходимо переместить пластину с угломерной шкалой относительно почвы выработки, обеспечивающее расположение отметки 90° угломерной шкалы на высоте шарового шарнира 3.Then set the mark 90 ° on the goniometer scale 10, placed on the plate 8, in accordance with the height of the ball joint 3 on the face plane. Preliminarily calculate the numerical value of the length by which it is necessary to move the plate with the goniometer scale relative to the soil of the excavation, ensuring the location of the 90 ° mark of the goniometer scale at the height of the ball joint 3.

Расчет осуществляется по формуле: The calculation is carried out according to the formula:

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где hшс - длина выдвижения штока телескопической стойки из цилиндра,where h SHS - the extension length of the rod of the telescopic rack from the cylinder,

hшш - высота размещения шарового шарнира на плоскости забоя от почвы выработки (по оси шарнира),h W - the height of the ball joint on the face plane from the excavation soil (along the axis of the joint),

h90 - высота размещения отметки 90° угломерной шкалы на пластине относительно нижнего торца цилиндра, от которого производится отсчет значения длины выдвижения штока.h 90 is the height of the 90 ° mark on the plate relative to the lower end of the cylinder, from which the value of the length of the extension of the rod is counted.

Для этого ослабляются зажимы 16 на телескопических стойках, соединенных с пластиной 8. Далее перемещением штоков 11 в цилиндрах 12 по метрическим линейкам 13, размещенным на штоках 11, устанавливается величина расчетной длины. После этого зажимами 16 фиксируется положение пластины по высоте.To do this, the clamps 16 on the telescopic racks connected to the plate 8 are loosened. Then, by moving the rods 11 in the cylinders 12 along the metric rulers 13 located on the rods 11, the calculated length is set. After that, the clamps 16 fixes the position of the plate in height.

Тренажер подготовлен к работе.The simulator is prepared for work.

Далее бурильщик перемещает буровую машину относительно плоскости забоя, пока луч света 18 не укажет на угловой шкале 9 искомое значение угла заложения шпура в горизонтальной плоскости. Бурильщик глазомерно фиксирует положение буровой машины в горизонтальной плоскости относительно забоя при данном угле наклона в горизонтальной плоскости.Next, the driller moves the drilling machine relative to the face plane until the light beam 18 indicates the desired value of the hole in the horizontal plane on the angle scale 9. The driller eyeballs fixes the position of the drilling machine in the horizontal plane relative to the bottom at a given angle of inclination in the horizontal plane.

Для определения угла наклона шпура в вертикальной плоскости ослабляется стопор 15 телескопической опоры 6, буровая машина опускается вниз или поднимается вверх до положения проектного угла наклона шпура в вертикальной плоскости, устанавливаемого по лучу света 18 источника света 2 на угломерной шкале 10. При этом шток телескопической опоры 6 или вдвигается, или выдвигается из цилиндра опоры. Соединение опоры 6 с буровым молотком посредством шарнира 5 обеспечивает вертикальность опоры при изменении ее длины. Конечное положение опоры фиксируется стопором 15.To determine the angle of inclination of the borehole in the vertical plane, the stopper 15 of the telescopic support 6 is loosened, the drilling machine lowers or rises up to the position of the projected angle of inclination of the borehole in the vertical plane, established by the light beam 18 of the light source 2 on the goniometric scale 10. In this case, the rod of the telescopic support 6 either slides in or out of the support cylinder. The connection of the support 6 with the drill hammer through the hinge 5 ensures the verticality of the support when changing its length. The final position of the support is fixed by the stopper 15.

Бурильщик глазомерно фиксирует положение буровой машины в вертикальной плоскости относительно забоя при данном угле наклона.The driller eye-fixes the position of the drilling machine in a vertical plane relative to the bottom at a given angle of inclination.

Для других углов наклона буровой машины с буровой штангой, а следовательно, и углов наклона шпуров в горизонтальной и вертикальной плоскостях все действия, указанные выше, повторяются.For other angles of inclination of the drilling machine with the drill rod, and consequently, the angles of inclination of the holes in the horizontal and vertical planes, all the steps described above are repeated.

Контроль глазомерного пространственного ориентирования бурильщиком буровой машины может быть осуществлен следующим образом.The control of the ocular spatial orientation by the driller of the drilling machine can be carried out as follows.

Бурильщик при отключенном источнике света 4 глазомерно ориентирует буровую машину по значениям заданных углов заложения шпура в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно плоскости забоя, выполняя действия, перечисленные выше. После этого включают источник света 4 и по световому лучу 18 на угловой шкале 9 устанавливают фактическое значение угла наклона буровой штанги в горизонтальной плоскости, а на угломерной шкале 10 - фактическое значение угла наклона буровой штанги в вертикальной плоскости.The driller, when the light source 4 is turned off, eye-guides the drilling machine according to the values of the given angles of the hole in the horizontal and vertical planes relative to the face plane, performing the steps listed above. After that, turn on the light source 4 and the light beam 18 on the angle scale 9 set the actual value of the angle of inclination of the drill rod in the horizontal plane, and on the angle scale 10 - the actual value of the angle of inclination of the drill rod in the vertical plane.

Конструктивные размеры тренажера и продолжительность работы с ним определяются экспериментально.The design dimensions of the simulator and the duration of work with it are determined experimentally.

Использование предлагаемого устройства позволяет осуществить обучение бурильщиков глазомерному ориентированию буровой машины относительно плоскости забоя по заданным углам наклона шпуров в горизонтальной и вертикальной плоскости относительно забоя.Using the proposed device allows drillers to be trained in the visual orientation of the drilling machine relative to the face plane at given angles of inclination of the holes in the horizontal and vertical plane relative to the face.

При этом обеспечивается высокая точность измерения углов заложения шпуров в вертикальной плоскости, а также снижение трудоемкости работ при обучении бурильщиков навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров.This ensures high accuracy in measuring the angles of the hole in the vertical plane, as well as reducing the complexity of the work when teaching drillers the skills of eye to determine the direction of drilling holes.

Claims (11)

Тренажер глазомерного определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя, состоящий из пластины в виде дуги с расположенной на ней угловой шкалой, имитатора буровой машины, включающего буровой молоток с телескопической опорой, телескопическую буровую штангу, выполненную с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, а также источника света, соединенного с буровым молотком, при расположении в одной вертикальной плоскости оси источника света, бурового молотка, буровой штанги и шарового шарнира, отличающийся тем, что источник света расположен соосно с буровой штангой, пластина оснащена телескопическими стойками, состоящими из цилиндров со штоками, с размещенными на штоках метрическими линейками, а также на пластине размещена угломерная шкала, проградуированная по формуле:Eye-training simulator for determining the direction of drilled holes relative to the face plane, consisting of a plate in the form of an arc with an angular scale located on it, a simulator of a drilling machine, including a drill hammer with a telescopic support, a telescopic drill rod made with the possibility of connecting with a ball heel of a ball joint fixed to the face plane, as well as the light source connected to the drill hammer, when located in the same vertical plane as the axis of the light source, drill hammer, drill th rod and ball joint, characterized in that the light source is aligned with the drill rod, the plate is equipped with telescopic racks consisting of cylinders with rods, metric rulers placed on the rods, and a goniometric scale graduated by the formula is placed on the plate:
Figure 00000005
Figure 00000005
 где Lα - длина отрезка угломерной шкалы, отмеряемой от отметки 90° на угломерной шкале, соответствующая величине угла наклона забуриваемого шпура в вертикальной плоскости α;where L α is the length of the segment of the goniometric scale, measured from 90 ° on the goniometric scale, corresponding to the angle of inclination of the drilled hole in the vertical plane α; R - величина радиуса дуги угломерной шкалы, равная расстоянию расположения пластины от шарового шарнира;R is the radius of the arc of the goniometric scale, equal to the distance of the plate from the ball joint; α - величина угла забуриваемого шпура в вертикальной плоскости, град.;α is the value of the angle of the drilled hole in the vertical plane, deg .; при этом угловая шкала проградуирована по формуле:while the angular scale is calibrated according to the formula:
Figure 00000006
Figure 00000006
 где Lβ - длина дуги, отмеряемая от отметки 90° на угловой шкале, соответствующая величине угла наклона забуриваемого шпура в горизонтальной плоскости β;where L β is the length of the arc, measured from the 90 ° mark on the angle scale, corresponding to the angle of inclination of the drilled hole in the horizontal plane β; R - величина радиуса дуги угловой шкалы, равная расстоянию расположения пластины от шарового шарнира;R is the value of the radius of the arc of the angular scale, equal to the distance of the plate from the ball joint; β - величина угла забуриваемого шпура в горизонтальной плоскости, град,β is the angle of the drilled hole in the horizontal plane, deg, при этом отметка 90° на угломерной шкале и ось шарового шарнира расположены в одной горизонтальной плоскости, а отметка 90° на угловой шкале и ось шарового шарнира - в одной вертикальной плоскости.the 90 ° mark on the goniometer scale and the axis of the ball joint are located in one horizontal plane, and the 90 ° mark on the angular scale and the axis of the ball joint are in the same vertical plane.
RU2015155852A 2015-12-24 2015-12-24 Simulator for estimation of directions of penetrated drill holes relative to plane of face RU2615193C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155852A RU2615193C1 (en) 2015-12-24 2015-12-24 Simulator for estimation of directions of penetrated drill holes relative to plane of face

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155852A RU2615193C1 (en) 2015-12-24 2015-12-24 Simulator for estimation of directions of penetrated drill holes relative to plane of face

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2615193C1 true RU2615193C1 (en) 2017-04-04

Family

ID=58505553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015155852A RU2615193C1 (en) 2015-12-24 2015-12-24 Simulator for estimation of directions of penetrated drill holes relative to plane of face

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2615193C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701763C1 (en) * 2019-05-22 2019-10-01 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Simulator for visual determination of spatial position of drilled bore pits
CN114215506A (en) * 2021-11-23 2022-03-22 河南龙宇能源股份有限公司 Rapid auxiliary device and method applied to drill site included angle review

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1062382A1 (en) * 1981-06-04 1983-12-23 Красноярский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Цветных Металлов Им.М.И.Калинина Apparatus for determining the direction of blast-holes
RU2011814C1 (en) * 1991-04-20 1994-04-30 Красноярский институт цветных металлов им.М.И.Калинина Gear for determination of direction of borehole drilling
CN101886914A (en) * 2010-06-13 2010-11-17 中国科学院武汉岩土力学研究所 Underground engineering wall rock displacement real-time observation device
RU111888U1 (en) * 2011-07-11 2011-12-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" DEVICE FOR DETERMINING PARAMETERS OF DRILLED HOLES AND WELLS
RU2560762C1 (en) * 2014-07-23 2015-08-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Simulator for determination of direction of collared blastholes with reference to bottomhole plane

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1062382A1 (en) * 1981-06-04 1983-12-23 Красноярский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Цветных Металлов Им.М.И.Калинина Apparatus for determining the direction of blast-holes
RU2011814C1 (en) * 1991-04-20 1994-04-30 Красноярский институт цветных металлов им.М.И.Калинина Gear for determination of direction of borehole drilling
CN101886914A (en) * 2010-06-13 2010-11-17 中国科学院武汉岩土力学研究所 Underground engineering wall rock displacement real-time observation device
RU111888U1 (en) * 2011-07-11 2011-12-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" DEVICE FOR DETERMINING PARAMETERS OF DRILLED HOLES AND WELLS
RU2560762C1 (en) * 2014-07-23 2015-08-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Simulator for determination of direction of collared blastholes with reference to bottomhole plane

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701763C1 (en) * 2019-05-22 2019-10-01 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Simulator for visual determination of spatial position of drilled bore pits
CN114215506A (en) * 2021-11-23 2022-03-22 河南龙宇能源股份有限公司 Rapid auxiliary device and method applied to drill site included angle review

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2560762C1 (en) Simulator for determination of direction of collared blastholes with reference to bottomhole plane
RU2608370C1 (en) Simulator of blast holes direction determining drilled relative to rock face plane
CN102322896B (en) Omnibearing measurement device and method for tunnel TSP (Total Suspended Particulate) geometric parameter
RU2615193C1 (en) Simulator for estimation of directions of penetrated drill holes relative to plane of face
CN211425402U (en) Prism installation device for high-precision sea-crossing triangular elevation measurement
CN202216642U (en) Tunnel technical specification (TSP) geometric parameter all-around measuring device
CN104482845A (en) Roadway section measuring instrument and measuring method
CN205860958U (en) Overhead caving construction verifying device
CN108303072A (en) A kind of measuring device and measurement method in gate recess installation process
CN106705932B (en) Outdoor comprehensive mapping device for military topography
RU2626494C2 (en) Eye estimation simulator for determination of drilling rig position relative to face plane
CN208458716U (en) Automatically adjust the levelling rod of horizontal position
KR101494852B1 (en) Precision improvement leveling system
CN103852062A (en) Leveling foot pin capable of being reversibly used
JP4260798B2 (en) Groundwater flow velocity measurement method
CN109737989A (en) The angle electronic level i testing calibration device and detection method
RU2615190C1 (en) Simulator for visual estimation of drill rod position regarding face
CN113530522B (en) Demolition blasting blasthole drilling quality acceptance device and use method
RU2701763C1 (en) Simulator for visual determination of spatial position of drilled bore pits
RU2712830C1 (en) Simulator for visual determination of spatial position of drilled ascending blasthole
CN106052507A (en) Measuring tool and method for general investigation of pipeline in comprehensive pipe gallery
RU2564721C1 (en) Directed blasthole drilling device
RU115007U1 (en) DEVICE FOR MEASURING DISPLACEMENT OF SURFACES OF MINING WORKS
CN109186547A (en) A kind of the cross measuring instrument and application method of drift section measurement
CN221303588U (en) Micro-motion exploration platform array layout device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181225