一种小型非金属矿山井巷三维扫描测量的辅助装置

摘要

本实用新型提供了一种三维扫描测量的辅助装置，包括两个组件：顶板测量控制点为固定于巷道顶板上特定位置的膨胀螺母，螺母端头固定一定长度的连接绳，连接绳上设置活扣，连接棱镜，形成棱顶板测量控制点组件；支撑竖杆焊接于固定底座上，矿灯卡架与棱镜稳定架共同连接在同一套筒上，套筒安装在支撑竖杆上，其下设置橡胶卡，上述组件共同构成棱镜稳定与补光辅助组件。本实用新型能够在小型非金属矿山井巷内低照明、通视距离有限等复杂环境下，辅助完成三维扫描测量的作业，加工制作简单，成本低，易于操作。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三维扫描测量的辅助装置，具体而言，涉及一种小型非金属矿山井巷三维扫描测量的后视或后方交会时辅助装置。

背景技术

小型非金属矿山井巷三维扫描测量一般采用全站式扫描仪或全站仪，涉及的井下外业工作流程一般为：设站-后视/后方交会-扫描 /测点或放样，其中工作“后视/后方交会”，需要使用光学器件对测量控制点进行高精度观测，该项工作的精度和效率与作业环境息息相关，而小型非金属矿山井巷内工作条件较为特殊，主要表现在：

1、巷道内照明一般服务于人员或车辆等通行，相对于测量观测来说，大部分区域光线较为昏暗，需要额外补光。

2、主要巷道基本沿矿脉或平行于矿脉布置，巷道通视距离有限，一般不超过百米，需要频繁布置测量控制点。

3、巷道地面主要满足于人员和车辆等通行，材质一般为压实的石渣，不利于测量控制点的精度和长期保存。

另外，在测量过程中，除需要一名测量员外，还必须配备一名或多名测量副手，完成棱镜架设、补光等不可替代的辅助工作，使用人力较多。

实用新型内容

本实用新型的目的在于一定程度上解决上述环境下外业测量观测难点。为此，本实用新型提出了一种三维扫描测量的辅助装置，能够在小型非金属矿山井巷内，帮助测量人员高效的、精确的完成三维扫描测量的作业，且该装置加工制作简单，成本低，易于操作。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种三维扫描测量的辅助装置，包括：顶板测量控制点、棱镜(含标准单棱镜或万向小棱镜)、固定底座、支撑竖杆、矿灯卡架与棱镜稳定架。

所述顶板测量控制点为固定于巷道顶板上特定位置的膨胀螺母，螺母端头固定一定长度的连接绳，连接绳上设置活扣，连接棱镜，形成棱镜柔性支架。进一步地，测量棱镜赋予空间坐标，上述组件共同形成顶板测量控制点组件。

所述支撑竖杆焊接于固定底座上，矿灯卡架与棱镜稳定架共同连接在同一套筒上，套筒安装在支撑竖杆上，其下设置橡胶卡，上述组件共同构成棱镜稳定与补光辅助组件。所述棱镜稳定与补光辅助组件中，棱镜稳定架与矿灯卡架相对位置固定；棱镜稳定架通过套筒，上下调整其在支撑竖杆上的位置，橡胶卡扣固定其位置；矿灯卡架用于固定矿灯，矿灯仰角可手动调节。

本实用新型的结构特点在于：

所述顶板测量控制点设置在巷道顶板岩石上，通过钻孔与膨胀螺母固定，点位稳定，可永久保存。

所述棱镜接绳后，可重复的、快捷的与多个不同的顶板测量控制点通过活扣连接，形成不同的顶板测量控制点组件。

所述棱镜稳定架用于消除顶板测量控制点组件中棱镜的晃动，稳定其空间位置，调整其镜头指向。

所述棱镜稳定架可根据顶板测量控制点组件中棱镜的空间高度，通过套筒上下移动，匹配棱镜位置，并使用橡胶卡扣固定。

所述矿灯卡架用于固定矿灯，使其灯光为背靠棱镜稳定架的棱镜照明。所述矿灯卡架与棱镜稳定架的位置相对固定，矿灯仰角可调节。

所述固定底座、支撑竖杆、矿灯卡架与棱镜稳定架构成棱镜稳定与补光辅助组件。所述棱镜稳定与补光辅助组件与可重复、便捷的与不同的顶板测量控制点组件配合使用，辅助稳定位置、补充照明。

在特定环境下，本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型结构简单、易于制作，材料普通、成本低，操作简单，仅需人字梯和手钻辅助，就可设置顶板测量控制点，点位固定，精度有保证，有效避免人为扰动，利于长期保存与反复使用。棱镜稳定架可以固定棱镜指向，稳定棱镜位置，有效减少或消除柔性支架(棱镜连接绳)易受外部条件扰动(如：通风扰动、行人扰动等) 的缺点，保证测量精度，减少辅助测量人员工作量。在矿灯卡架上安装矿灯后，可提供稳定的光源，辅助光学对中，减少辅助测量人员工作量，特殊情况下，也可单人实施测量。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是图1中顶板测量控制点的结构示意图；

图3是图1中棱镜稳定与补光辅助组件的结构示意图；

图中，1固定底座；2支撑竖杆；3橡胶卡；4套筒；5矿灯卡架；6矿灯；7棱镜稳定架；8棱镜；9柔性支架下段；10活扣；11 柔性支架上段；12膨胀螺母；13巷道顶板预留孔。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

图1至图3示出了本实用新型提供的三维扫描测量的辅助装置，包括两个组件，由棱镜8、柔性支架下段9、活扣10、柔性支架上段 11、顶板测量控制点(膨胀螺母)12及巷道顶板预留孔13组成的顶板测量控制点组件；由固定底座1、支撑竖杆2、橡胶卡3、套筒 4、矿灯卡架5、矿灯6和棱镜稳定架7，组成的棱镜稳定与补光辅助组件。

其中：

顶板测量控制点组件各构件组合方式为：柔性支架上段11与顶板测量控制点(膨胀螺母)12端头结绳固定后，将顶板测量控制点 (膨胀螺母)12嵌入到巷道顶板预留孔13内，形成永久固定点。柔性支架下段9与棱镜8顶部小孔结绳后，通过活扣10与柔性支架上段11连接。

棱镜稳定与补光辅助组件各构件组合方式为：支撑竖杆2的底端安装固定于固定底座1的中心，矿灯卡架5与棱镜稳定架7共同固定在套筒4上，套筒4安装于支撑竖杆2上。矿灯卡架5与棱镜稳定架7能随套筒4在支撑竖杆2上，向上或向下调整位置，并由安装在其下的橡胶卡3将位置固定。矿灯6在使用时安装在矿灯卡架5上，其仰角可调节，使其灯光指向背靠棱镜稳定架7的棱镜8。

本实施例三维扫描测量的辅助装置的工作原理如下：

1、在巷道适当位置钻设巷道顶板预留孔13，按上述方式设置顶板测量控制点组件。

2、使悬挂的棱镜8基本停止晃动后，将棱镜稳定与补光辅助组件置于其下的巷道地面上。

3、上下调整套筒4，使棱镜稳定架7能够基本接触棱镜8，然后使用橡胶卡3固定棱镜稳定架7的位置。精确调整棱镜稳定架7 的位置，使棱镜8静止稳定，镜头指向全站式扫描仪或全站仪。

4、将矿灯6安装在矿灯卡架5上，调整仰角，使其灯光指向棱镜8。

5、操作全站式扫描仪或全站仪，按照井下测量外业工作流程，使用光学器件对棱镜8进行高精度观测。

重复以上操作，完成三维扫描/测量作业。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。