[发明专利]一种竖井挖掘导向控制装置及调整方法

说明书

本发明公开了竖井挖掘导向控制装置及调整方法，属于竖井施工的技术领域，其中，竖井挖掘导向控制装置，包括设在设备中心位置的测量通道，测量通道内上、下设置的相互平行的第一测量面和第二测量面，设备的外部设置有伸入到测量通道内部且悬设在测量通道内部的参考件，参考件相对于大地坐标固定，参考件穿过第一测量面和第二测量面，且参考件在第一测量面内和第二测量面内可与测量通道相对运动，本申请通过该参考件相对于测量通道内的两个测量面的位置变化来对设备进行偏斜和滚动的监控和纠偏，结构简单，成本低，并且监控计算效率高，能够使监测人员及时的获取设备偏斜和滚动的状态，对设备进行及时有效地的监控和纠偏，保证竖井的偏斜在控制范围内。

技术领域

本发明属于竖井施工的技术领域，特别是涉及一种在竖井施工过程中的竖井导向控制装置及调整方法。

背景技术

在掘进机对竖井进行挖掘的技术领域，对竖井的偏斜要求都比较高，但是对竖井进行挖掘的挖掘机，由于受到地质条件、设备操作等因素影响，如岩石的大倾角而产生较大的径向负载，在钻进过程中必然会产生一定的偏斜，为了保证竖井偏斜在规定的范围内，在掘进过程中必须实施的对钻进的方向进行检测，并对掘进方向进行纠偏。如何对掘进机进行实时有效的纠偏，保证竖井的偏斜在控制范围内，为竖井挖掘技术领域研究的一个方向。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种竖井挖掘导向控制装置，能够实时有效地对竖井挖掘施工过程中进行检测纠偏，保证挖掘的竖井的偏斜在控制范围内，同时本发明还提供了一种竖井挖掘导向调整方法。

为解决上述技术问题，本发明的竖井挖掘导向控制装置采用的技术方案是：包括设在设备中心位置沿所述设备的长度方向延伸的测量通道，所述测量通道的轴线与所述设备的轴线重合，所述测量通道内上、下设置有可随所述测量通道移动的相互平行的第一测量面和第二测量面，所述第一测量面和所述第二测量面与所述测量通道的轴线垂直，所述设备的外部设置有伸入到所述测量通道内部且悬设在所述测量通道内部的参考件，所述参考件相对于大地坐标固定，所述参考件实时穿过所述第一测量面和所述第二测量面，且所述参考件在所述第一测量面内和所述第二测量面内可与所述测量通道相对运动。

进一步优选地，所述测量通道的侧壁上、下排布设置有第一传感器和第二传感器，所述第一传感器的探测平面构成所述第一测量面，所述第二传感器的探测平面构成第二测量面。

进一步优选地，所述参考件由相互平行的第一垂线和第二垂线组成，所述第一垂线和所述第二垂线保持与所述设备的初始状态的轴线平行，且第一垂线和所述第二垂线的方向一直保持固定不动。

进一步优选地，所述第一传感器和所述第二传感器均为激光传感器。

本发明的竖井挖掘导向调整方法采用的技术方案是：包括步骤：参考件的布设，第一测量面和第二测量面的确定，滚角计算，偏差计算，倾角计算：

1)参考件的布设，在设备的正中心预留一个测量通道，在测量通道内由井口下放一个参考件，所述参考件伸入到所述测量通道内，且与设备和测量通道不接触，所述参考件相对于大地坐标固定不动；

2)第一测量面和第二测量面的确定，在测量通道内选取上下平行的第一测量面和第二测量面，并且第一测量面和第二测量面均与所述测量通道的轴线垂直，所述第一测量面和所述第二测量面随测量通道移动而移动；

3)参考件与所述第一测量面相交线为实时参考线；

4)滚角计算，设定原点坐标，所述原点坐标设置在所述测量通道的内壁上以随盾体运动，计算参考件在初始状态相对于原点坐标的位置与参考件在运动后相对于原点坐标的位置之间旋转成的夹角即为设备的滚角；

5)倾角计算，设定刀盘掘进面为X-Y平面，根据滚角进行修正计算出第一测量面和第二测量面在X方向位置变化量和Y方向位置变化量，根据X方向位置变化量计算X向倾角，根据Y方向位置变化量计算Y向倾角；