Как известно, передача высотной отметки в шахту может осуществляться рядом способов, в число которых входят:
· передача высотной отметки длинной лентой;
· передача высотной отметки с использованием автоматического длинномера ДА-2;
· передача высотной отметки посредством электронно-оптических приборов.
Из всех выше перечисленных способов наибольшее распространение получил второй ввиду простоты реализации. Выполнение данной работы возможно в лабораторных условиях, так что у студентов имеется шанс не только теоретически, но и практически освоить данную методику. Данная лабораторная работа выполняется студентами на втором учебном курсе с участием преподавателя.
Со способами передачи высотной отметки длинной лентой и посредством применения электронно-оптических приборов студенты в основном знакомы лишь теоретически ввиду редкого применения данных методов в горной практике. Следовательно главной целью данной работы является более подробное ознакомление с первым из данного списка способов, а также возможная реализация данного метода в студенческой практике.
Далее перейдем к экспериментальной части. Вся суть данной методики заключается в следующем. На поверхности расположен репер Rп, который заложен вблизи устья ствола. Его высотная отметка известна. В шахте заложен следующий репер Rш. Далее работа сводится к нахождению превышения репера Rп над репером Rш с использованием длинной ленты.
Для проведения измерений на верхней приемной площадке устраивается временный полок, на котором в свою очередь устанавливается лебедка с лентой. Лента опускается в шахту, а на её конце подвешивается груз. На поверхности и в шахте устанавливается два нивелира. Каждый из них должен быть установлен так, чтобы в его трубу были видны были видны и лента и рейка, установленные на соответствующем репере. При измерениях одновременно по сигналу берут четыре отсчета:
· aп и aш – отсчеты по рейкам, установленным соответственно нп реперах Rп и Rш;
· Nп и Nш - отсчеты поленте на уровне горизонтального луча соответственно верхнего и нижнего нивелира.
Кроме этого определяется средняя температура воздуха в стволе шахты. Она находится по следующей формуле:
.
Данный метод изображен на рис.1.
Рис. 1 Передача координаты z длинной лентой: 1 – рейка; 2- груз; 3 – временный полок; 4 – лебедка с лентой; 5 – отсчет по ленте; 6 – нивелир; 7 – лента.
В нашем эксперименте роль ствола шахты выполняет лестничная клетка. Вместо временного полока планируется использование следующей конструкции:
Рис.2. 3D-модель конструкции, которая планируется использовать вместо деревянного полока
На рис.2 изображена предполагаемая конструкция, которая состоит из деревянного бруска и металлических креплений для последующей установки стальной рулетки. Сама конструкция будет крепится перпендикулярно к стене над лестничной клеткой.
Вместо использования полноценной лебедки планируется использовать стальную рулетку длинной 30 или 50 метров. Пример её установки изображен также в виде 3D модели на рис.3.
Рис.3. Пример установки стальной рулетки
Все остальные составляющие (груз, две рейки и два нивелира) остаются неизменными.
Работа выполняется следующим образом. На конструкции, заменяющей временный полок, закрепляется стальная рулетка. Далее лента стальной рулетки опускается вниз с подвешенным на неё грузом. На предполагаемых «поверхности» и «шахте» устанавливается два нивелира. Каждый из них должен быть установлен так, чтобы в его трубу были видны и лента и рейка, установленные на соответствующем репере (Rп и Rш). Все последующие измерения идентичны проводимым при реализации данной работы в шахте.