專利名稱：一種井巷標(biāo)高尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，特別是關(guān)于一種用于煤礦的井巷標(biāo)高尺。
背景技術(shù)：
煤礦井下巷道掘進(jìn)掌控巷道方位與標(biāo)高是非常及時(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模锏罉?biāo)高控制出現(xiàn)誤差將造成施工設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全威脅。但是目前礦井掘進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)施工標(biāo)高測(cè)算都是用度尺量測(cè)的，度尺量測(cè)巷道標(biāo)高存在三方面缺陷1、需三人進(jìn)行測(cè)量，人員多，費(fèi)人力；2、需多次分段測(cè)量，測(cè)量進(jìn)度慢，費(fèi)時(shí)間；3、測(cè)量精度低，多次測(cè)量誤差大。由于度尺量測(cè)巷道標(biāo)高存在諸多缺陷，增大了掘進(jìn)迎頭及時(shí)掌控巷道標(biāo)高的難度，因此還是每年都存在掘進(jìn)施工標(biāo)高沒掌握好，造成貫通等方面的失誤，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失及安全威脅。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種可以使掘進(jìn)能簡(jiǎn)單便捷的掌控巷道標(biāo)高，避免掘進(jìn)施工中發(fā)生標(biāo)高失誤，而且可以大大提高巷道標(biāo)高測(cè)量效率和精度的井巷標(biāo)高尺。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種井巷標(biāo)高尺，其特征在于 它包括一塊四分之一圓狀的扇形本體，所述扇形本體靠近一側(cè)的下方設(shè)置有一小孔，以所述小孔作為原點(diǎn)，以平行于所述扇形本體的一直角邊作為水平基準(zhǔn)，另一條直角邊作為豎直基準(zhǔn)，取半徑為0. 5米的四分之一圓弧，按水平方向設(shè)置等分刻度線，取半徑為0. 4米的四分之一圓弧，按照角度等分原理，在圓弧上設(shè)置出90度圓弧角度線，在所述圓弧角度線至所述扇形本體邊緣之間，按豎直方向設(shè)置等分線刻度，在所述扇形本體的背面豎直邊上按水平方向設(shè)置等分刻度線，在作為原點(diǎn)的所述小孔中穿設(shè)有一條測(cè)量用細(xì)線，在水平等分線最高點(diǎn)設(shè)置另一個(gè)小孔，該小孔中穿設(shè)一根調(diào)零用垂線，所述細(xì)線與所述扇形本體上的刻度線配合，形成一水平和豎直空間的極軸坐標(biāo)系。所述水平方向設(shè)置的等分刻度線的間距為1mm。所述豎直方向設(shè)置的等分刻度線的間距為10mm。所述角度等分刻度線的等分線刻度為1度。所述設(shè)置豎直方向等分線刻度的起點(diǎn)為水平方向標(biāo)注的0. ^!和0. 5m之間。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型由于使用細(xì)線與扇形本體上的刻度線配合，形成一水平和豎直空間的極軸坐標(biāo)系，不僅可以測(cè)量標(biāo)高、 平距，同時(shí)還可以根據(jù)施工情況及時(shí)調(diào)整巷道坡度，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)巷道施工的綜合監(jiān)控，避免施工失誤。2、本實(shí)用新型采用扇形本體和細(xì)線配合完成測(cè)量，操作簡(jiǎn)單，操作人員少，只需一人可以完成作業(yè)，與掘進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)傳統(tǒng)的測(cè)量標(biāo)高相比可以減少2人操作，并且操作時(shí)間短，可以一次測(cè)得巷道標(biāo)高，無需多次分段測(cè)量。3、本實(shí)用新型精度高，標(biāo)高測(cè)量精確到毫米，平距測(cè)量精確到厘米，坡度刻度線精確到毫米。本實(shí)用新型方便了掘進(jìn)班隊(duì)長(zhǎng)及工程技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理，有效避免了巷道標(biāo)高控制失誤，施工報(bào)廢巷道，減少了發(fā)生安全事故及經(jīng)濟(jì)損失，能為掘進(jìn)安全生產(chǎn)工作提供技術(shù)保障。因此，本實(shí)用新型能廣泛應(yīng)用于煤礦巷道的測(cè)量中。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1的后視示意圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本實(shí)用新型包括一塊裁剪成四分之一圓狀的有機(jī)塑料板制成的扇形本體1，在扇形本體1靠近一側(cè)的下方設(shè)置有一小孔2，以小孔2作為原點(diǎn)，以平行于扇形本體1的一直角邊作為水平基準(zhǔn)，另一條直角邊作為豎直基準(zhǔn)，取半徑為0. 5米的四分之一圓弧，按水平方向劃分等分刻度線，每一等分線刻度線為1mm，扇形本體1的圓弧邊上劃分出 500mm水平刻度線3，同時(shí)取半徑為0. 4米的四分之一圓弧，按照角度等分原理，每一等分線刻度為1度，在圓弧上劃分出90度圓弧角度線4。以小孔2為原點(diǎn)，在水平方向取0. 4米和0. 5米之間的長(zhǎng)度，目的是能滿足巷道坡度36°以內(nèi)要求，井巷巷道坡度基本都小于這一坡度，以0. 4米處為零點(diǎn)，按豎直方向劃分等分線刻度，每一等分線刻度為10mm，在扇形本體1的水平邊劃分出IOOmm豎直刻度線5。如圖2所示，在扇形本體1的背面豎直邊上按水平方向劃分等分刻度線，每一等分線刻度線為1mm，扇形本體1的豎直邊上劃分出500mm水平刻度線6。在原點(diǎn)的小孔2中穿設(shè)有一條細(xì)線(繩)7，細(xì)線(繩)7到扇形本體1邊緣的長(zhǎng)度即為圓的半徑長(zhǎng)度0. 5m，在水平等分線最高點(diǎn)設(shè)置另一個(gè)小孔8，在小孔8中穿設(shè)一根垂線9，通過垂線9可以調(diào)零。這樣在扇形本體1上就建成一水平和豎直空間的極軸坐標(biāo)系(χ，y, β )，其中細(xì)線(繩)7到參照點(diǎn)的長(zhǎng)度為定值即半徑的長(zhǎng)度0.5米，xl、yl的值可以直接從原點(diǎn)引出的細(xì)線(繩)7 與圓弧相交位置的豎直刻度線5和水平刻度線3讀?。沪聻樗骄€與細(xì)線(繩)7之間的夾角，當(dāng)細(xì)線(繩)7方向與巷道坡度方向一致時(shí)，β值為巷道坡度值。上述實(shí)施例中，為了使用方便，可以在扇形本體1的中部設(shè)置有一持握方便的通孔10。井巷標(biāo)高尺的測(cè)量方法，其包括以下步驟1、測(cè)量巷道標(biāo)高如圖1所示，以測(cè)量上山巷道迎頭標(biāo)高為例通過扇形一側(cè)的垂線調(diào)零后，使扇形兩邊處于水平和垂直狀況后，開始引線至迎頭巷道頂板11，迎頭測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高ΔΗ = Ayl+Ay2，其中Δ yl根據(jù)相似三角形定理計(jì)算公式為R/yl = L/Ayl, Ayl = (L*yl)/R，其中，R為圓半徑0. 5米，L為參照點(diǎn)到測(cè)量點(diǎn)的細(xì)線(繩)7長(zhǎng)度，可以通過皮尺量取，也可在細(xì)線(繩)7上標(biāo)上長(zhǎng)度值，直接讀取。為了讀取方便，參照點(diǎn)到測(cè)量點(diǎn)的細(xì)線 (繩)7長(zhǎng)度(由于R為定值0. 5米，L 一般可取R整數(shù)倍方便Δ H的計(jì)算，實(shí)測(cè)的測(cè)定標(biāo)高對(duì)應(yīng)都是真實(shí)的標(biāo)高，未測(cè)的0. 5米以內(nèi)的范圍標(biāo)高變化不大，可放在下次測(cè)量范圍以內(nèi)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工無影響)yl可通過細(xì)線(繩)7與圓弧交點(diǎn)上的水平刻度線3讀取，精確度為 Imm, Δ y2為原點(diǎn)到巷道底板12的高度，可通過皮尺量取，Δ H為參照點(diǎn)巷道底板至迎頭測(cè)量點(diǎn)巷道頂板的相差高度。2、計(jì)算巷道平距根據(jù)相似三角形定理計(jì)算公式為R/L = xl/ΔχΙ，因此，Δχ = (xl*L)/R，其中，Δχ 為參照點(diǎn)到迎頭測(cè)量點(diǎn)的平距，L為參照點(diǎn)到測(cè)量點(diǎn)的細(xì)線(繩)7長(zhǎng)， 可通過皮尺量取。R為圓半徑0. 5米，Xl可通過細(xì)線與圓弧交點(diǎn)上的豎直刻度線5讀取，精確度為1cm。3、調(diào)整巷道坡度如圖2所示，以調(diào)整上山巷道坡度為例通過扇形一側(cè)的垂線9調(diào)零后，使扇形兩邊處于水平和垂直狀況后，開始引細(xì)線至yl刻度，yl為直角三角形對(duì)應(yīng)一直角邊即垂高， 在平距xl —定的情況下，yl大約是巷道坡度，通過調(diào)整yl值大小，達(dá)到調(diào)整巷道巷道坡度的目的，達(dá)到滿足坡度設(shè)計(jì)需要，根據(jù)相似三角形定理計(jì)算公式為yl/Ayl = χ1/Δχ1,即 yl = (xl* Δ yl) / Δ xl，其中，xl為定值0.5米，Δ xl所需設(shè)計(jì)的掘進(jìn)巷道剩余平距，Ayl所需設(shè)計(jì)的掘進(jìn)巷道剩余標(biāo)高差，yl為所需調(diào)整巷道的坡度刻度值。上述各實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)和連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種井巷標(biāo)高尺，其特征在于它包括一塊四分之一圓狀的扇形本體，所述扇形本體靠近一側(cè)的下方設(shè)置有一小孔，以所述小孔作為原點(diǎn)，以平行于所述扇形本體的一直角邊作為水平基準(zhǔn)，另一條直角邊作為豎直基準(zhǔn)，取半徑為0.5米的四分之一圓弧，按水平方向設(shè)置等分刻度線，取半徑為0.4米的四分之一圓弧，按照角度等分原理，在圓弧上設(shè)置出 90度圓弧角度線，在所述圓弧角度線至所述扇形本體邊緣之間，按豎直方向設(shè)置等分線刻度，在所述扇形本體的背面豎直邊上按水平方向設(shè)置等分刻度線，在作為原點(diǎn)的所述小孔中穿設(shè)有一條測(cè)量用細(xì)線，在水平等分線最高點(diǎn)設(shè)置另一個(gè)小孔，該小孔中穿設(shè)一根調(diào)零用垂線，所述細(xì)線與所述扇形本體上的刻度線配合，形成一水平和豎直空間的極軸坐標(biāo)系。
2.如權(quán)利要求1所述的一種井巷標(biāo)高尺，其特征在于所述水平方向設(shè)置的等分刻度線的間距為1mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種井巷標(biāo)高尺，其特征在于所述豎直方向設(shè)置的等分刻度線的間距為10mm。
4.如權(quán)利要求2所述的一種井巷標(biāo)高尺，其特征在于所述豎直方向設(shè)置的等分刻度線的間距為10mm。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種井巷標(biāo)高尺，其特征在于所述角度等分刻度線的等分線刻度為1度。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種井巷標(biāo)高尺，其特征在于所述設(shè)置豎直方向等分線刻度的起點(diǎn)為水平方向標(biāo)注的0. 4m和0. 5m之間。
7.如權(quán)利要求5所述的一種井巷標(biāo)高尺，其特征在于所述設(shè)置豎直方向等分線刻度的起點(diǎn)為水平方向標(biāo)注的0. 4m和0. 5m之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種井巷標(biāo)高尺，它包括一塊四分之一圓狀的扇形本體，扇形本體靠近一側(cè)的下方設(shè)置有一小孔，以小孔作為原點(diǎn)，以平行于扇形本體的一直角邊作為水平基準(zhǔn)，另一條直角邊作為豎直基準(zhǔn)，取半徑為0.5米的四分之一圓弧，按水平方向設(shè)置等分刻度線，取半徑為0.4米的四分之一圓弧，按照角度等分原理，在圓弧上設(shè)置出90度圓弧角度線，在圓弧角度線至扇形本體邊緣之間，按豎直方向設(shè)置等分線刻度，在扇形本體的背面豎直邊上按水平方向設(shè)置等分刻度線，在原點(diǎn)的小孔中穿設(shè)有一條測(cè)量用細(xì)線，在水平等分線最高點(diǎn)設(shè)置另一個(gè)小孔，在該小孔中穿設(shè)一根調(diào)零用垂線，細(xì)線與扇形本體上的刻度線配合，形成一水平和豎直空間的極軸坐標(biāo)系。本實(shí)用新型可以廣泛用于煤礦巷道的掘進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)施工中。
文檔編號(hào)G01C3/20GK202066501SQ201120134730
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者張鳳林, 張燦彪, 朱瑜偉, 汪令蕤, 潘小兵, 王少楠, 王福清, 祁明峰, 苗鋒, 辛東京 申請(qǐng)人:安徽省皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司百善煤礦