一种提高矿井几何定向投点精度的限位尺的制作方法

本实用新型涉及矿井矿井几何定向投点，尤其是一种提高矿井几何定向投点精度的限位尺。

背景技术：

矿山在基建期由竖井转平巷时，需要通过联系测量指示巷道的掘进方向，目前定向方法分为：一井几何定向法(需要使用两根钢丝)、两井定向法(每条竖井各一根钢丝)和一井内单线投点加陀螺经纬仪定向法。其中，几何定向投点技术分为垂球线单重投点法和激光投点法。垂球线单重投点法包括单重稳定投点和单重摆动投点，垂球线单重投点法需要从井上自由悬挂两根钢丝垂线至定向水平，垂线上挂有锤球。单重稳定投点即将垂球放在水桶内，使其基本处于静止状态；单重摆动投点即让垂球自由摆动，用专用的设备观测垂球线的摆动，而求出垂球线的静止位置并加以固定。激光投点法采用激光投点仪取代钢丝进行投点。

采用单重投点法进行投点，其垂线的摆动包含附生摆动，并不符合简谐振动规律，特别在气流、滴水、钢丝弹性等因素影响下，投点误差很大，难以达到精度要求。采用激光投点法，随着井深的增大，激光光斑直径增大、成像模糊、抖动过大，从而使投点误差增大，特别是淋水和雾气较大时，激光束难以穿透、无法投点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是限制投点误差e（即由地面向定向水平上投点时，由于井筒内气流、滴水等影响，致使垂球线在地面上的位置投到定向水平后发生偏离造成的偏差），进而减小投向误差，提高定向精度，提供可靠的测量保障。

本实用新型采用的技术方案是：一种提高矿井几何定向投点精度的限位尺，包括尺体、滑道、限位块和紧固螺母，所述尺体上设有刻度，所述滑道开设在尺体上，所述限位块有两个、均活动连接在滑道内，每个限位块上均开设有内槽，所述紧固螺母与限位块可拆卸式固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的限位块包括滑块、螺纹柱和锁紧螺母，所述滑块位于滑道与尺体活动连接内实现限位块与尺体的活动连接、使得限位块能够沿着滑道直线运动，所述螺纹柱固定连接在滑块上表面，所述内槽开设在螺纹柱中央并具有一定的深度，所述锁紧螺母与螺纹柱螺纹连接，锁紧螺母下表面能够与滑道两侧的尺体紧密接触，所述紧固螺母与螺纹柱螺纹连接，紧固螺母下表面能够与锁紧螺母上表面紧密接触。

作为本实用新型的进一步改进，所述的尺体分为两部分，两部分尺体之间设有定位销。

本实用新型的有益效果是：采用了这种结构后，在增设风门减小马头门气流、加大垂球重量并进入稳定液进行稳定、加挡水盖进行挡水等措施下，再施加此限位尺进行限位，确保了钢丝垂线的稳定性，提高了投点精度，也提高定向精度，提高了井下起始边的方位和起始点坐标的精度。

附图说明

图1为现有技术投点示意图。

图2为限位尺结构示意图。

图3为限位块侧视图。

图4为限位块俯视图。

图中所示：1手摇绞车；2导向滑轮；3定点板；4专用木架；5垂球；6水桶；7尺体；8滑道；9限位块；10紧固螺母；11刻度；12内槽；13滑块；14螺纹柱；15锁紧螺母；16定位销；17钢丝垂线。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步的说明。

实施例1：一种提高矿井几何定向投点精度的限位尺，包括尺体7、滑道8、限位块9和紧固螺母10，所述尺体上设有刻度11，所述滑道开设在尺体上，所述限位块有两个、均活动连接在滑道内，每个限位块上均开设有内槽12，所述紧固螺母与限位块可拆卸式固定连接。

实施例2与实施例1的区别在于：所述的限位块包括滑块13、螺纹柱14和锁紧螺母15，所述滑块位于滑道与尺体活动连接内实现限位块与尺体的活动连接、使得限位块能够沿着滑道直线运动，所述螺纹柱固定连接在滑块上表面，所述内槽开设在螺纹柱中央并具有一定的深度，所述锁紧螺母与螺纹柱螺纹连接，锁紧螺母下表面能够与滑道两侧的尺体紧密接触，所述紧固螺母与螺纹柱螺纹连接，紧固螺母下表面能够与锁紧螺母上表面紧密接触

实施例3与实施例1的区别在于：所述的尺体分为两部分，两部分尺体之间设有定位销16。

本实用新型中需注意，尺体选材要轻，同时需要保证抗腐蚀抗锈，且在恶劣环境下不易变形。限位尺刻度要精确，能精确确定井下两垂球线间距离。具体的，采用铝合金材料制作，材质轻、耐腐蚀，而且在井筒淋水增大、温度升高的环境下不易变形。尺体可以是一个整体，也可以分为两部分并在中间安装定位销，这样使得尺体能够对折，具体的可以是两部分尺体通过定位销实现可拆卸式固定连接，也可以是两个尺体活动连接、当限位销插入时将位置固定。尺体可以参照伸缩杆原理设置，保证收缩自如，保证限位尺全长状态下固定。限位块上开设的内槽与钢丝大小相适配，紧固螺母用于将钢丝垂线固定在限位块上，具体的在采用实施例2的情况下，旋紧锁紧螺母使得锁紧螺母与滑道两侧的尺体接触、从而固定滑块，钢丝垂线穿过内槽后位于锁紧螺母上方，旋紧紧固螺母压紧钢丝、保证钢丝被固定限位。限位块能够沿着滑道直线运动，刻度用于测量两根钢丝的间距。

使用步骤：

(1)从井上自由悬挂两根钢丝垂线至定向水平，浸入装有稳定液的水桶中，并在地表测得两根钢丝垂线的间距s与方位角α。

(2) 待两根钢丝垂线稳定后，在定向水平处测得两根钢丝垂线间距s1与方位角α1,并比较与地表所测数据间误差。

(3) 安装限位尺，将两根钢丝垂线分别安装在两个限位块的内槽里，通过限位尺上的刻度，将两根钢丝垂线的间距加以严格控制并与地表一致，待稳定后，在定向水平处测得两根钢丝垂线间距s2与方位角α2，并比较与地表所测数据间误差。

(4) 上述α1与α之间的误差即为使用限位尺之前的投向误差，α2与α之间的误差即为使用限位尺之后的投向误差。

根据《煤矿测量规程》要求，矿井几何定向投向误差θ（θ=±eρ/c，ρ为常数206265”）不应大于±30”,即设两根投点钢丝垂线间距离在2m、3m、4m的情况下，则投点误差相应为0.3mm、0.45mm、0.6mm。本实用新型在铜矿辅助井-1000m中段马头门定向时使用，测量工作中由地表自由悬放两根钢丝垂线至-1000m中段定向水平，地表测得两根钢丝垂线间距s为1.9m，方位角α为270°00’00”。在钢丝下端挂上适重的垂球，并将它浸入盛有稳定液的水桶中，停止风机运转，待钢丝垂线摆幅很小时测得两根钢丝垂线间距s1为1.9038m,方位角α1为270°00’56.46”，即在未使用限位尺的情况下，受井筒深度、滴水、温度、气流等因素的影响下该投向误差为56.46”。

在同样的环境下，在增设风门减小马头门气流、加大垂球重量并进入稳定液进行稳定、加挡水盖进行挡水等措施下，再通过此限位尺对井下定向水平处的两根投点钢丝进行限位，重新进行了测量工作。即通过限位尺将-1000m中段水平处的两根钢丝垂线间距限制为1.9m，进而限制了钢丝受气流、滴水等影响下的摆动，测得两根钢丝垂线间距s2为1.9007m,方位角α2为270°00’18.69”。可以看出，在使用限位尺的情况下，减少了不利因素对垂球线投点误差的影响，为井下中段的开拓或两井/多井贯通测量提供了精确的基准，从而提高了工程施工的质量。

本领域技术人员应当知晓，本实用新型的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本实用新型精神的前提下，对本实用新型进行的各种变换均落在本实用新型的保护范围内。