[發明專利]一種基于中心投影原理的全斷面炮孔定位裝置及方法

在審

• 申請號: 202011037186.X
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112032520A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 張琪;李祥春;劉建莊;高佳星;李曉斌;賈蘇耶;葉新衛
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）;華北理工大學
• 主分類號: F16M11/36
• 分類號: F16M11/36;F16M11/04;F16M11/14;F16M11/16;G03B21/20;G01C15/00
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1.本發明公開了一種基于中心投影原理的全斷面炮孔定位裝置及方法，主要用于掘進巷道或隧道一次性定位出全斷面所有炮孔，提高了炮孔布置的精確度，改進了炮孔定位工藝。該裝置主要由支撐三腳架(1)、球形云臺(2)、炮孔定位模型板(3)、遮光罩(5)、增強點光源(6)、螺紋調節絲杠(7)、連接裝置組成(27)，該裝置各部分零件均可自由拆卸安裝，便于井下狹小范圍內工作。球形云臺(2)上方云臺凹槽(16)上端面處設置三向水平儀(15)，主要保證該儀器使用過程嚴苛的水平平衡調節，水平儀的使用需要配合云臺豎直微動旋鈕(13)和水平微動旋鈕(14)進行使用以實現裝置的絕對的水平度。

2.根據權利要求書1所述的一種基于中心投影原理的全斷面炮孔定位裝置，其特征在于，所述全斷面炮孔定位器裝置由上向下將遮光罩(5)和球形云臺(2)固定在支撐三腳架平臺(1)上，所述增強點光源(5)通過連接裝置(27)設置于所述螺紋調節絲杠(7)的上方，且將所述增強點光源(5)和螺紋調節絲杠(7)固定于所述遮光罩(1)內。

3.根據權利要求書1所述的一種基于中心投影原理的全斷面炮孔定位方法及裝置，其特征在于，所述支撐三腳架(1)長約2m～3.5m，支架腿部設置有調節旋鈕(11)。

4.根據權利要求書1所述的一種基于中心投影原理的全斷面炮孔定位方法及裝置，其特征在于，所述球形云臺(2)設置有豎直微動旋鈕(13)、水平微動旋鈕(14)、和固定鎖緊旋鈕(18)，所述球形云臺(2)尺寸長*寬*高約為150mm*50mm*50mm，云臺凹槽(16)上端面同時設置有三向水平儀(15)。

5.根據權利要求書1所述的一種基于中心投影原理的全斷面炮孔定位方法及裝置，其特征在于，所述遮光罩(5)為長方體形狀，長*寬*高為500mm*250mm*250mm，采用防爆PVC材質。

6.根據權利要求書1所述的一種基于中心投影原理的全斷面炮孔定位裝置，其特征在于，所述螺紋調節絲杠(7)固定在所述遮光罩(5)內底面中線處，側方設置有坐標刻度尺(12)。

7.根據權利要求書1所述的一種基于中心投影原理的全斷面炮孔定位方法及裝置，其特征在于，所述增強點光源通過連接裝置(27)與所述螺紋調節絲杠(7)固定，所述增強點光源采用激光球形燈頭(23)，所述連接裝置(27)采用防爆3D打印材料制作，長*寬*高為50mm*50mm*150mm。

8.根據權利要求書1所述的一種基于中心投影原理的全斷面炮孔定位裝置，其特征在于，所述炮孔定位模型板(3)放置于遮光罩(5)前端面開槽處(4)，采用黑色不透光PVC材質，長*寬約為300mm*250mm。

9.基于中心投影原理的全斷面炮孔定位方法，其特征在于，實用權利要求書1-8任一所述的基于中心投影原理的全斷面炮孔定位裝置，具體包括以下幾個方面：

確定巖層掘進巷道或者隧道斷面幾何中心點，將炮孔定位裝置放置于巷道或者隧道底板中線處，使其與增強點光源6發射出激光束水平方向上進行重合。

調節球形云臺2微動旋鈕13和14精確調節裝置與巷道迎頭端面空間位置關系，同時觀察三向水平儀15的水平狀態，待達到適合炮孔定位的水平程度之后旋定固定鎖緊旋鈕18。

所述炮孔定位模型板3嚴格根據通過巷道或隧道地質條件以及掘進斷面形狀選用的爆破工藝方法以及炮孔布置方式、炮孔數量及孔徑大小選取合適比例制作而成。

基于中心投影原理，使其激光球形燈頭23中心、炮孔定位模型板3模型斷面中心、和掘進巷道或隧道斷面中心在一條直線上，調整增強點光源6與炮孔定位模型板3之間的距離，并形成與炮孔定位模型板3與巷道或隧道斷面之間距離合理的比值，確保透射過炮孔定位模型板3中炮孔29的激光束能夠完整的覆蓋到巷道或隧道掘進斷面上，清晰并且精確地實現巷道或者隧道全斷面一次定位所有炮孔。