CH672814A5 - - Google Patents

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CH672814A5
CH672814A5 CH147887A CH147887A CH672814A5 CH 672814 A5 CH672814 A5 CH 672814A5 CH 147887 A CH147887 A CH 147887A CH 147887 A CH147887 A CH 147887A CH 672814 A5 CH672814 A5 CH 672814A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
drilling device
drill
drive
drilling
feed
Prior art date
Application number
CH147887A
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Ecker
Original Assignee
E & Pk Ingbuero Entw Planung
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by E & Pk Ingbuero Entw Planung filed Critical E & Pk Ingbuero Entw Planung
Publication of CH672814A5 publication Critical patent/CH672814A5/de

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02Drilling rigs characterized by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E21B7/025Rock drills, i.e. jumbo drills
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/081Screw-and-nut feed mechanisms

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bohrgerät zum DESCRIPTION The present invention relates to a drilling rig for

Abbohren von Ankerlöchern, Entspannungsbohrungen und Absaugbohrungen sowie Sprengbohrungen unter beengten Verhältnissen im untertägigen Berg- und Tunnelbau, mit einem Grundrahmen, einer über Verspannzylinder zwischen dem sich auf dem Liegenden abstützenden Grundrahmen und dem Hangenden verspannbaren Führungsschiene und der zugeordneten Bohrmaschine mit Bohrgestänge, die über einen Vorschub parallel zur Führungsschiene verfahrbar ist. Drilling anchor holes, relaxation holes and suction holes as well as blasting holes in cramped conditions in underground mining and tunnel construction, with a base frame, one with tensioning cylinders between the base frame resting on the lying surface and the hanging rail and the associated drilling machine with drill rods, which have a feed is movable parallel to the guide rail.

Derartige Bohrgeräte werden im untertägigen Berg- und Tunnelbau, insbesondere im Steinkohlenbergbau eingesetzt, um Bohrlöcher ins Gebirge zu stossen, die dann zum Einbringen von Kleb- oder Konsolidierungsmaterial dienen. Bekannt sind verschiedene Bohrgeräte, bei denen die eigentliche Bohrmaschine mit dem Bohrgestänge an einer Lafette oder einem ähnlichen Rahmen geführt wird. Derartige Lafetten werden zwischen dem Hangende und dem Liegende oder sonstigen Widerlagern verspannt, um der Bohrmaschine einen möglichst grossen Weg vorzugeben und auf diese Art und Weise mit möglichst nur einer Bohrstange grosse Abschlaglängen zu erzielen (DE-OS 3 018 615.3, DE-OS 2 531 090.1, DE-OS 3 015 752.9). All diesen Lösungen ist der Nachteil gemeinsam, dass jeweils maximal ein Vortrieb etwa in dem Mass möglich ist, den der jeweilige Standort der Bohrmaschine bzw. des Bohrgerätes vorgibt. Das gleiche gilt auch für die aus der DE-OS 2 906 155.0-24 bekannten Lösung, bei der das Führungsgestänge telesko-pierbar ausgebildet ist bzw. im wesentlichen von einem Arbeitszylinder gebildet wird, dem zusätzlich noch ein Führungsgestänge zugeordnet wird. Über den Zylinder wird eine Kette jeweils so gespannt gehalten, dass sich der Schlitten mit der Bohrmaschine daran aufwärtsbewegen kann. Auch hier ist allerdings der erreichbare Vortrieb jeweils von den vorgegebenen Höhenverhältnissen des Standortes abhängig, so dass bei geringmächtigen Flözen beispielsweise nur sehr kurze Abschlaglängen erreicht werden können. Gerade im untertägigen Steinkohlenbergbau ist es aber aufgrund der beengten Verhältnisse sowie der geologischen Gegebenheiten häufig notwendig, Abschlaglängen vorzugeben, die möglichst über zwei Meter liegen, beispielsweise, um eine wirksame Ankerung des Hangenden zu gewährleisten. Um dies mit den bekannten Bohrgeräten zu erreichen, ist es notwendig, ein aus einzelnen gleich ausgebildeten und miteinander zu verbindenden Bohrstangen bestehendes Bohrgestänge zu verwenden, was ein mehrmaliges Hin- und Herfahren der Bohrmaschine bzw. des Antriebes erfordert, um die einzelnen Bohrstangen nacheinander ins Gebirge zu treiben. Dies erfordert einen hohen Zeitaufwand und hat ausserdem den wesentlichen Nachteil, dass durch das mehrmalige Hin- und Herbewegen der Bohrstange in dem Bohrloch sich dessen Zustand wesentlich verschlechtern kann. Drilling devices of this type are used in underground mining and tunnel construction, in particular in hard coal mining, in order to push boreholes into the mountains, which then serve to introduce adhesive or consolidation material. Various drilling devices are known in which the actual drilling machine is guided with the drill rod on a carriage or a similar frame. Such mountings are clamped between the hanging and the lying or other abutments in order to give the drill the longest possible path and in this way to achieve long tee lengths with only one drill rod if possible (DE-OS 3 018 615.3, DE-OS 2 531 090.1, DE-OS 3 015 752.9). All these solutions have the disadvantage in common that a maximum of one jacking is possible approximately to the extent that the respective location of the drilling machine or the drilling device specifies. The same also applies to the solution known from DE-OS 2 906 155.0-24, in which the guide linkage is designed to be telescopic or is essentially formed by a working cylinder to which a guide linkage is additionally assigned. A chain is held over the cylinder so that the carriage can move upwards on it with the drill. Here too, however, the propulsion that can be achieved depends on the given height ratios of the location, so that, for example, only very short tee lengths can be achieved with shallow seams. Especially in underground coal mining, it is often necessary due to the cramped conditions and the geological conditions to specify tee lengths that are as far as possible over two meters, for example, to ensure effective anchoring of the slope. In order to achieve this with the known drilling devices, it is necessary to use a drill pipe consisting of individual, similarly designed and interconnected boring bars, which requires the boring machine or the drive to be moved back and forth several times in order to move the individual boring bars one after another into the mountains to drive. This requires a great deal of time and also has the major disadvantage that the state of the worsening of the boring bar repeatedly in the borehole can deteriorate considerably.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere in Aufhauen einsetzbares, auch bei geringer Mächtigkeit (z. B. 1,2 m) eine Ankerbohrlochlänge von über zwei Metern in einem Arbeitsgang ermöglichendes Bohrgerät zu schaffen. The present invention is therefore based on the object of providing a drill device which can be used in particular in roughening and which allows an anchor borehole length of more than two meters in one operation, even with a small thickness (for example 1.2 m).

Das erfindungsgemässe Bohrgerät entspricht den kennzeichnenden Merkmalen in Patentanspruch 1. The drilling device according to the invention corresponds to the characterizing features in patent claim 1.

Bei einem derartigen Bohrgerät ist es überraschend möglich, auch bei ungünstigen geologischen Verhältnissen, d. h. bei geringen Mächtigkeiten grosse Abschlaglängen in einem Arbeitsgang zu erzielen. Dazu wird das teleskopierbar ausgebildete Bohrgestänge nacheinander mit einem Vorschub verbunden und der Bohrkrone folgend in das Bohrloch hineingedrückt. Sobald der erste Teilbereich abgebohrt ist, wird das zweite Teil des teleskopierbaren Bohrgestänges mit dem Vorschub verbunden, um nun die restliche Abschlaglänge zu erbohren. Durch das Verstarren bzw. Verriegeln With such a drilling device, it is surprisingly possible even with unfavorable geological conditions, i. H. to achieve long tee lengths in one operation with low thicknesses. For this purpose, the telescopic drill pipe is successively connected to a feed and the drill bit is pressed into the borehole following. As soon as the first section has been drilled, the second part of the telescopic drill pipe is connected to the feed in order to drill the remaining tee length. By staring or locking

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der beiden Teile des Bohrgestänges miteinander ist sichergestellt, dass der Bohrantrieb seine Kraft über die gesamte Abschlaglänge wirksam auf die Bohrkrone überträgt. Bei einer derartigen Ausbildung eines Bohrgerätes wird für den Bohrantrieb und für den Vorschub zweckmässigerweise ein eigener Antrieb verwendet, um einen optimalen Bohrfortschritt in jeder Situation zu gewährleisten. Durch eine geschickte Steuerung ist dabei sicherzustellen, dass beide Antriebe aufeinander abgestimmt jeweils arbeiten. The two parts of the drill pipe together ensure that the drill drive effectively transmits its force to the drill bit over the entire cut-off length. With such a design of a drilling device, a separate drive is expediently used for the drilling drive and for the feed in order to ensure optimum drilling progress in every situation. A skilful control system ensures that both drives work in a coordinated manner.

Nach Anspruch 2 trägt die äussere Stange die Bohrkrone und weist eine dem Aussenmantel der inneren Stange ange-passte lichte Weite auf. Auf diese Art und Weise ist unabhängig von der jeweiligen Lage beider Stangen die Übertragung der Kräfte des Bohrantriebes sichergestellt, so dass die Bohrkrone im Bohrlochtiefsten vorteilhaft arbeiten kann. Beide Teile, d. h. die innere und die äussere Stange werden gleichmässig angetrieben, ohne dass es durch Rutschen o. ä. zu Verlusten kommen kann. According to claim 2, the outer rod carries the drill bit and has a clear width adapted to the outer jacket of the inner rod. In this way, regardless of the position of both rods, the transmission of the forces of the drill drive is ensured, so that the drill bit can work advantageously deep in the borehole. Both parts, i.e. H. the inner and outer rods are driven evenly without any loss due to slipping or the like.

Zweckmässig ist es nach Anspruch 3 die innere Stange mit der äusseren Stange formschlüssig zu verbinden und vorzugsweise als Sechskant auszubilden, wobei die Ausnehmung in der äusseren Stange entsprechend korrespondierend ausgebildet ist. Diese Ausbildung hat darüber hinaus den Vorteil, • dass Sechskantbohrlochstähle im untertägigen Bergbau bekannt und damit Bohrausrüstungen dieser Art in herkömmlicher Ausführung zur Anwendung kommen können. It is expedient according to claim 3 to connect the inner rod to the outer rod in a form-fitting manner and preferably to form it as a hexagon, the recess in the outer rod being correspondingly designed. This training also has the advantage that • hexagonal borehole steels are known in underground mining and thus drilling equipment of this type can be used in a conventional manner.

Um eine wirksame Verbindung der beiden Stangen des teleskopierbaren Bohrgestänges auch in der auseinandergezogenen Position zu gewährleisten, ist gemäss Anspruch 4 vorgesehen, dass am oberen Ende der Führungsschiene eine rechtwinklig dazu angeordnete Werkzeugführung angeordnet ist, die auch die Verriegelung für die beiden Stangen aufweist. Sobald die äussere Stange, über den Vorschub in diese Position gebracht, ihre Endstellung erreicht, spricht die Verriegelung an, um so die wirksame Verbindung beider Stangen auch beim Weiterführen zu gewährleisten. Die Werkzeugführung sichert die Bohrstange und verhindert ein nachteiliges Schlagen beim Eindringen der Bohrkrone in das Gebirge. Dabei kann über die Länge der Führungsschiene gesehen auch eine weitere Führung vorgesehen werden, um so auch durch eine mittige weitere Führung das Schlagen des Bohrgestänges zu unterbinden. Die Verriegelung, d. h. das Verriegeln beider Stangen miteinander könnte auch als Fixierung bezeichnet werden, um diesen Begriff deutlicher von dem nachfolgend erörterten Verriegeln der ersten Trapezgewindespindel zu unterscheiden. In order to ensure an effective connection of the two rods of the telescopic drill pipe also in the extended position, it is provided according to claim 4 that a tool guide arranged at right angles to it is arranged at the upper end of the guide rail, which also has the lock for the two rods. As soon as the outer rod, brought into this position via the feed, reaches its end position, the locking mechanism responds in order to ensure the effective connection of the two rods even when continuing. The tool guide secures the boring bar and prevents an adverse impact when the drill bit penetrates the mountains. A further guide can also be provided along the length of the guide rail, in order to prevent the drill pipe from striking by means of a further central guide. The lock, i. H. the locking of the two rods with one another could also be referred to as fixation, in order to distinguish this term more clearly from the locking of the first trapezoidal lead screw discussed below.

Als zweckmässig und den untertägigen Gegebenheiten besonders angepasst hat sich gemäss Anspruch 5 herausgestellt, den Vorschub von einer Trapezgewindespindel zu bilden, die parallel zur Führungsschiene verlaufend angeordnet und mit der äusseren Stange und der inneren Stange mit dem Bohrantrieb über einen Tragarm mit Innengewinde koppelbar ist. Dabei ist die Trapezgewindespindel über einen Antrieb selbsttätig angetrieben, d. h. in Drehung versetzt, so dass zunächst die äussere Stange und dann die innere Stange mit dem Bohrantrieb bei entsprechender Verbindung an ihr hochgeschoben bzw. heruntergelassen werden. Vorteilhaft ist dabei, dass durch die Trapezgewindespindeln der dazugehörige Antrieb am Boden, d. h. an der Grundkonstruktion verbleiben kann, somit als solcher in seiner Position verbleibt. Dabei dient die Trapezgewindespindel gleichzeitig als Führung, da an ihr ja die Stange und nachfolgend der Bohrantrieb geführt verschoben wird, während sie selbst in ihrer Position verharrt. Hierzu ist sie im Bereich des Antriebes und der Werkzeugführung drehbar gelagert. Um sicherzustellen, dass die äussere Stange und dann die innere Stange bzw. der Bohrantrieb verfahren werden bzw. beim Einziehen umgekehrt, ist es von Vorteil, It has been found to be expedient and particularly adapted to the underground conditions, in accordance with claim 5, to form the feed from a trapezoidal threaded spindle which runs parallel to the guide rail and can be coupled to the outer rod and the inner rod with the drill drive via a support arm with an internal thread. The trapezoidal screw is automatically driven by a drive, i. H. set in rotation so that first the outer rod and then the inner rod with the drill drive are pushed up or down with a corresponding connection to it. It is advantageous that the associated drive on the ground, ie. H. can remain on the basic structure, thus remaining in its position as such. The trapezoidal threaded spindle also serves as a guide, since the rod and subsequently the drill drive are moved on it while it remains in its position. For this purpose, it is rotatably mounted in the area of the drive and the tool guide. To ensure that the outer rod and then the inner rod or the drill drive are moved or vice versa when pulling in, it is advantageous to

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wenn nach Anspruch 6 der Vorschub von zwei parallel zueinander angeordneten Trapezgewindespindeln gebildet ist, von denen eine mit der äusseren Stange und die andere mit dem Bohrantrieb koppelbar ist. Hierdurch verfügen beide Teile des teleskopierbar ausgebildeten Bohrgestänges über eine eigene Führung bzw. über einen eigenen Verfahrantrieb, die durch gezielte Ausbildung bzw. Steuerung sicher nacheinander angesteuert werden können. if according to claim 6 the feed is formed by two parallel trapezoidal threaded spindles, one of which can be coupled to the outer rod and the other to the drill drive. As a result, both parts of the telescopic drill pipe have their own guide or their own traversing drive, which can be controlled one after the other by targeted training or control.

Um für den Vorschub mit einem Antrieb auszukommen, sind nach Anspruch 7 die Trapezgewindespindeln über ein Verzweigungsgetriebe mit einem als Spindelantrieb dienenden Hydro-Motor verbunden. Damit wird die Zahl der benötigten Antriebseinheiten geringgehalten und gleichzeitig sichergestellt, dass die Bohrkrone jeweils mit dem gleichen Andruck beim Bohrbetrieb belastet ist. Eine einfache Steuerung sieht die Erfindung vor, um nacheinander beide Stangen mit dem Vorschub wirksam zu verbinden und zwar ist eine Verriegelung vorgesehen, die anspricht bzw. geschaltet wird, wenn das untere Ende der äusseren Stange die Werkzeugführung erreicht. Über diese Verriegelung wird die erste Trapezgewindespindel festgehalten, um ein weiteres Wirksamwerden sicher zu unterbinden, da gleichzeitig die zweite Trapezgewindespindel nunmehr wirksam wird, um den Bohrantrieb hochzufahren und damit die innere Stange, die gleichzeitig die äussere Stange und die aufsitzende Bohrkrone in das Gebirge hineindrückt. Hierzu ist nach Anspruch 8 vorgesehen, dass die Verriegelung von einem Klemmzylinder gebildet ist, der sich an der Werkzeugführung oder dem Tragarm und einem Klemmring abstützend angeordnet ist. Eine weitere Ausbildung sieht nach Anspruch 9 vor, dass die Verriegelung am unteren Ende der äusseren Stange angeordnet und mit dem Vorschub verbunden und mit der äusseren Stange verfahrbar ausgebildet und angeordnet ist. Bei der zuletzt geschilderten Ausbildung ist es auf einfache und zweckmässige Art und Weise möglich, die beiden Trapezgewindespindeln nacheinander wirksam werden zu lassen, ohne dass man für die beiden einen getrennten Antrieb benötigt. In order to get by with a drive for the feed, the trapezoidal threaded spindles are connected via a branching gear to a hydraulic motor serving as a spindle drive. This minimizes the number of drive units required and at the same time ensures that the drill bit is loaded with the same pressure during drilling operations. The invention provides a simple control in order to effectively connect the two bars to the feed one after the other, namely a lock is provided which is activated or switched when the lower end of the outer bar reaches the tool guide. This lock holds the first trapezoidal lead screw securely to prevent further activation, since at the same time the second trapezoidal lead screw is now effective to start up the drill drive and thus the inner rod, which at the same time pushes the outer rod and the seated drill bit into the mountains. For this purpose, it is provided according to claim 8 that the lock is formed by a clamping cylinder, which is arranged to support the tool guide or the support arm and a clamping ring. A further embodiment provides for the locking device to be arranged at the lower end of the outer rod and connected to the feed and to be designed and arranged so as to be movable with the outer rod. In the last-mentioned training, it is possible in a simple and expedient manner to let the two trapezoidal thread spindles take effect one after the other without the need for a separate drive for the two.

Die für den Vortrieb benötigten Kräfte werden zweckmässigerweise über einen Hydro-Motor aufgebracht, der wie geschildert, über das Verzweigungsgetriebe auf die Spindeln einwirkt. Vorteilhafterweise sollte nach Anspruch 10 auch der Bohrantrieb über einen eine Keilwelle antreibenden Hydro-Motor verfügen, um so im Prinzip gleiche Antriebe zum Einsatz zu bringen und dabei vorteilhaft die benötigten Kräfte zu erzeugen, die ein sicheres Eindringen der Bohrstange bzw. der Bohrkrone in das Gebirge gewährleisten. The forces required for the propulsion are expediently applied via a hydraulic motor which, as described, acts on the spindles via the branching gear. Advantageously, according to claim 10, the drill drive should also have a hydraulic motor driving a spline shaft, in order to use the same drives in principle and thereby advantageously generate the required forces which ensure the safe penetration of the drill rod or the drill bit into the rock guarantee.

Die Trapezgewindespindeln werden sicher vor Verschmutzung geschützt und damit ihre Lebensdauer wesentlich erhöht, wenn nach Anspruch 11 die Trapezgewindespindeln in einem der Führungsschiene zugeordneten geschlossenen Gehäuse untergebracht sind, das eine Durchführung mit Dichtlippen aufweist. Über die Dichtlippen ist ein Eindringen von Staubteilchen, Wasser u. ä. verhindert und insgesamt der sichere Einschluss der Spindeln gewährleistet, so dass in weiterer vorteilhafter Ausbildung ein gesonderter Schutz der die Spindeln umgebenden Teile der Tragarme nicht benötigt wird. Ein gesondertes Gehäuse um dieses Teil, d. h. die Mutter ist damit nicht erforderlich, was sich sowohl bei der Herstellung als auch bei der späteren Wartung vorteilhaft bemerkbar macht. The trapezoidal threaded spindles are securely protected against contamination and thus their life is significantly increased if, according to claim 11, the trapezoidal threaded spindles are accommodated in a closed housing assigned to the guide rail, which has a bushing with sealing lips. Penetration of dust particles, water and the like is prevented by the sealing lips. Prevents and overall ensures the safe inclusion of the spindles, so that in a further advantageous embodiment, a separate protection of the parts of the support arms surrounding the spindles is not required. A separate housing around this part, i. H. the mother is therefore not required, which has an advantageous effect both during manufacture and during subsequent maintenance.

Eine wenig Platz erfordernde Ausbildung sieht nach Anspruch 12 vor, dass der Bohrantrieb und der Spindelantrieb für die Trapezgewindespindeln mit einem Winkelgetriebe ausgerüstet um die Führungsschiene verteilt angeordnet sind. Aufgrund dieser kompakten Bauweise kann ein derartiger Bohrantrieb bzw. die gesamte Einrichtung sicher auf dem Liegenden positioniert und hin- und herge3 A design requiring little space provides according to claim 12 that the drilling drive and the spindle drive for the trapezoidal threaded spindles are equipped with an angular gear arranged around the guide rail. Due to this compact design, such a drill drive or the entire device can be securely positioned on the lying surface and back and forth3

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schoben werden, so dass es insbesondere immer möglich ist, die einzelnen Bohrungen sicher anzusetzen. Über geeignete Hilfsmittel kann die Führung und der Grundrahmen jeweils in eine Neigung gebracht werden, die Bohrungen in jeder Schräglage ermöglichen. be pushed so that it is always possible, in particular, to position the individual holes securely. Using suitable aids, the guide and the base frame can each be inclined, which enable drilling in any inclined position.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Bohrvorrichtung geschaffen ist, die sowohl in Aufhauen wie auch in ähnlichen Einsatzbereichen vorteilhaft eingesetzt werden kann, weil sie ohne Nachrüstung, d. h. also in einem Arbeitsschritt weit mehr Abbohren kann, als die Grundlänge des Gerätes an sich hergibt, was dadurch erreicht wird, dass das Bohrgestänge teleskopierbar ist. Es ist somit eine teleskopierbare Verlängerung in einem Verhältnis von ca. 1 :1,8 möglich. Bei grösserer Grundlänge des Bohrgerätes, beispielsweise 1,5 m, können rund 2,7 m lange Bohrlöcher in einem Bohrvorgang abgebohrt werden. Vorteilhaft ist dabei weiter, dass für diese Arbeitsvorgänge keine zusätzlichen Antriebe benötigt werden, sondern dass man vielmehr mit einem Bohr- und einem Spindelantrieb bzw. Vorschubantrieb auskommt. The invention is characterized in particular by the fact that a drilling device is created which can be used advantageously both in roughening and in similar areas of application, because it can be used without retrofitting, ie. H. So can drill much more in one step than the basic length of the device itself, which is achieved in that the drill pipe is telescopic. A telescopic extension is therefore possible in a ratio of approx. 1: 1.8. With a larger basic length of the drilling device, for example 1.5 m, approximately 2.7 m long boreholes can be drilled in one drilling operation. Another advantage is that no additional drives are required for these operations, but rather that one needs a drilling and a spindle drive or feed drive.

Nachfolgend werden anhand von Zeichnungsfiguren Aus-fürungsbeispiele des erfindungsgemässen Bohrgeräts beschrieben. In the following, exemplary embodiments of the drilling device according to the invention are described with reference to drawing figures.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des Bohrgerätes im eingefahrenen Zustand, 1 shows a side view of the drilling device in the retracted state,

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Bohrgerätes mit ausgefahrener erster Stufe, 2 shows a side view of the drilling device with the first stage extended,

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Klemmzylinders und Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Bohrvorrichtung im Bereich des Klemmzylinders. FIG. 3 shows a side view of the clamping cylinder and FIG. 4 shows a top view of the drilling device in the region of the clamping cylinder.

Fig. 1 zeigt das Bohrgerät 1 in Seitenansicht, wobei der untere Teil der Spindeln, d. h. der Spindelantrieb im Schnitt wiedergegeben ist. Nur angedeutet ist der Grundrahmen 2, an dem die Führungsschiene 3 befestigt ist. Die Führungsschiene 3 gibt dem gesamten Grundrahmen 2 die notwendige Festigkeit, wobei sich das von der Bohrmaschine 4 in Drehung versetzte Bohrgestänge 5 parallel zu der Führungsschiene 3 bewegen lässt. Oben auf dem Bohrgestänge 5 sitzt die Bohrkrone 6, die über den Vorschub 7 in Richtung eines hier nicht wiedergegebenen Gebirges verschoben wird. Fig. 1 shows the drill 1 in side view, the lower part of the spindles, i. H. the spindle drive is shown in section. The base frame 2, to which the guide rail 3 is fastened, is only indicated. The guide rail 3 gives the entire base frame 2 the necessary strength, and the drill string 5 set in rotation by the drilling machine 4 can be moved parallel to the guide rail 3. At the top of the drill string 5 is the drill bit 6, which is moved via the feed 7 in the direction of a mountain range not shown here.

Um das eigentliche Bohrgerät, d. h. den Grundrahmen 2 und die Führungsschiene 3 zwischen Hangendem und Liegendem festsetzen zu können, ist ein weiterer Zylinder notwendig, der hier nicht wiedergegeben ist. Mit Hilfe dieses Verspannzylinders ist es möglich, den Dorn 8 so gegen das Hangende zu drücken, dass der gesamte Grundrahmen und die Führungsschiene 2,3 festgesetzt sind. To the actual drill, d. H. To be able to fix the base frame 2 and the guide rail 3 between hanging and lying, another cylinder is necessary, which is not shown here. With the help of this bracing cylinder, it is possible to press the mandrel 8 against the slope so that the entire base frame and the guide rail 2, 3 are fixed.

Um ein Schlagen des Bohrgestänges 5 zu vermeiden, ist am oberen Ende der Führungsschiene 3 eine Werkzeugführung 9 vorgesehen. In ihr ist sowohl die äussere Stange 10 als auch die innere Stange 11 des Bohrgestänges sicher geführt. In order to avoid hitting the drill pipe 5, a tool guide 9 is provided at the upper end of the guide rail 3. In it, both the outer rod 10 and the inner rod 11 of the drill pipe are safely guided.

Wie bereits erwähnt, ist das Bohrgestänge 5 teleskopierbar ausgeführt, d. h. die Stange 11 ist in die Stange 10 einführbar ausgebildet. Hierzu weist die äussere Stange 10 eine lichte Weite 12 auf, die dem Aussenmantel 14 der inneren Stange 11 entsprechend ausgebildet ist. Fig. 2 verdeutlicht dabei, As already mentioned, the drill string 5 is made telescopic, i. H. the rod 11 is designed to be insertable into the rod 10. For this purpose, the outer rod 10 has an internal width 12 which is designed corresponding to the outer jacket 14 of the inner rod 11. 2 illustrates

dass der Aussenmantel 14 einen Sechskant darstellt, während der Aussenmantel 13 der äusseren Stange 10 kreisförmig ist. that the outer jacket 14 represents a hexagon, while the outer jacket 13 of the outer rod 10 is circular.

Achsparallel zu dem teleskopierbar ausgebildeten Bohrgestänge 5 und zur Führungsschiene 3 verlaufen die als Vorschub dienenden Trapezgewindespindeln 18,20. Diese Trapezgewindespindeln 18,20 sind in Lagern 17,19 so gelagert, dass sie jeweils die äussere Stange 10 über den Tragarm 24 bzw. den Bohrantrieb 22 über den Tragarm 23 in Richtung Werkzeugführung 9 bzw. auch in die umgekehrte Richtung verschieben. Über diese Gewindespindeln lässt sich der Vorschub günstig realisieren. Es lässt sich dabei ohne weiteres ein Andruck von 15 k/N aufbringen. Ausserdem lässt sich der Vorschub der Tra-einem Hydro-Motor gut regeln. Die Dichtung der Trapezgewindespindeln 18,20 entfällt durch eine neue Alternative und zwar über Lippendichtungen, die einem die Trapezgewindespindeln umgebenden Gehäuse zugeordnet sind. Die Trapezgewindespindel 18, die über den Tragarm 24 mit der äusseren Stange 10 verbunden ist, wird wirksam über die Verriegelung 25 festgehalten, und zwar mit einer einfachen und zweckmässigen hydraulischen Haltevorrichtung, die die Trapezgewindespindel 18 bei Bedarf klemmt. Dies ist dann erforderlich, wenn die äussere Stange 10 ihre oberste Position erreicht hat, die aus Fig. 2 zu ersehen ist. Dann nämlich muss die Trapezgewindespindel 18 festgesetzt werden, damit die Trapezgewindespindel 20 wirksam wird und über den Spindelantrieb 27 das Verzweigungsgetriebe 26 bewegt, um den Bohrantrieb 22 in Richtung Werkzeugführung 9 zu transportieren. Dadurch wird die innere Stange 11, d. h. der Mehrkant mitgenommen und damit die gesamte Bohrstange weiter in Richtung Gebirge gedrückt. The trapezoidal threaded spindles 18, 20 serving as feed run parallel to the axis of the telescopic drill rod 5 and the guide rail 3. These trapezoidal threaded spindles 18, 20 are mounted in bearings 17, 19 in such a way that they respectively move the outer rod 10 via the support arm 24 or the drill drive 22 via the support arm 23 in the direction of the tool guide 9 or in the opposite direction. The feed can be implemented cheaply via these threaded spindles. A pressure of 15 k / N can easily be applied. In addition, the feed of the Tra-a hydro motor can be regulated well. The sealing of the trapezoidal threaded spindles 18, 20 is eliminated by a new alternative, specifically via lip seals, which are assigned to a housing surrounding the trapezoidal threaded spindles. The trapezoidal threaded spindle 18, which is connected to the outer rod 10 via the support arm 24, is effectively held by the lock 25, with a simple and expedient hydraulic holding device which clamps the trapezoidal threaded spindle 18 if necessary. This is necessary when the outer rod 10 has reached its uppermost position, which can be seen in FIG. 2. Then namely the trapezoidal threaded spindle 18 must be fixed so that the trapezoidal threaded spindle 20 takes effect and moves the branching gear 26 via the spindle drive 27 in order to transport the drilling drive 22 in the direction of the tool guide 9. This will cause the inner rod 11, i.e. H. the polygon taken along and thus pushed the entire boring bar further towards the mountains.

Fig. 2 verdeutlicht die Ausbildung des Bohrantriebes 22, der ebenfalls über einen Hydro-Motor verfügt, der eine Keilwelle 28 und damit das Bohrgestänge 5 dreht. Fig. 2 illustrates the design of the drill drive 22, which also has a hydraulic motor that rotates a spline shaft 28 and thus the drill string 5.

Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen die Verriegelung 25, die durch einen Klemmzylinder 30 mit Klemmring 31 gebildet wird. Bei Betätigen des Klemmzylinders 30 wird bei wirksamer Verbindung mit dem Mehrkant bzw. dem Bohrgestänge sichergestellt, dass die Trapezgewindespindel 18 festgeklemmt ist, so dass dann, wie weiter oben erwähnt, die Trapezgewindespindel 20 wirksam werden kann. 3 and 4 illustrate the lock 25, which is formed by a clamping cylinder 30 with a clamping ring 31. When the clamping cylinder 30 is actuated, an effective connection to the polygon or the drill string ensures that the trapezoidal threaded spindle 18 is clamped, so that, as mentioned above, the trapezoidal threaded spindle 20 can then become effective.

4 4th

s io s io

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

B B

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims (12)

672814 PATENTANSPRÜCHE672814 PATENT CLAIMS 1. Bohrgerät zum Abbohren von Ankerlöchern, Entspannungsbohrungen, Absaugbohrungen und Sprengbohrungen unter beengten Verhältnissen im untertägigen Berg- und Tunnelbau, mit einem Grundrahmen, einer über Verspannzylinder zwischen dem sich auf dem Liegenden abstützenden Grundrahmen und dem Hangenden verspannbaren Führungsschiene sowie mit der zugeordneten Bohrmaschine mit Bohrgestänge, die über einen Vorschub parallel zur Führungsschiene verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrgestänge (5) aus mindestens zwei teleskopierbaren Stangen (10,11) bestehend ausgebildet ist, die nacheinander mit dem Vorschub (7) koppelbar und in der Ausfahrstellung miteinander verriegelbar sind. 1.Drilling device for drilling anchor holes, relaxation holes, suction holes and blasting holes in cramped conditions in underground mining and tunneling, with a base frame, one with tensioning cylinders between the base frame resting on the lying surface and the hanging rail and with the associated drill with drill rods which can be moved parallel to the guide rail by means of a feed, characterized in that the drill rod (5) is formed from at least two telescopic rods (10, 11) which can be successively coupled to the feed (7) and locked together in the extended position . 2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Stange (10) die Bohrkrone (6) trägt und eine dem Aussenmantel (14) der inneren Stange (11) angepasste lichte Weite (12) aufweist. 2. Drilling device according to claim 1, characterized in that the outer rod (10) carries the drill bit (6) and has a clear width (12) adapted to the outer casing (14) of the inner rod (11). 3. Bohrgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Stange (11) mit der äusseren Stange (10) formschlüssig verbunden ist und vorzugsweise als Sechskant ausgebildet ist. 3. Drilling device according to claim 2, characterized in that the inner rod (11) with the outer rod (10) is positively connected and is preferably designed as a hexagon. 4. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der Führungsschiene (3) eine rechtwinklig dazu angeordnete Werkzeugführung (9) angeordnet ist, die auch die Verriegelung (25) für die beiden Stangen (10, 11) aufweist. 4. Drilling device according to claim 1, characterized in that at the upper end of the guide rail (3) is arranged at right angles to the tool guide (9), which also has the lock (25) for the two rods (10, 11). 5. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub (7) von einer Trapezgewindespindel (18, 20) gebildet ist, die parallel zur Führungsschiene (3) verlaufend angeordnet und mit der äusseren Stange (10) und der inneren Stange (11) mit dem Bohrantrieb (22) über einen Tragarm (23,24) mit Innengewinde koppelbar ist. 5. Drilling device according to claim 1, characterized in that the feed (7) is formed by a trapezoidal threaded spindle (18, 20) which runs parallel to the guide rail (3) and with the outer rod (10) and the inner rod (11 ) can be coupled to the drill drive (22) via a support arm (23, 24) with an internal thread. 6. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub (7) von zwei parallel zueinander angeordneten Trapezgewindespindeln (18,20) gebildet ist, von denen eine mit der äusseren Stange (10) und die andere mit dem Bohrantrieb (22) koppelbar ist. 6. Drilling device according to claim 1, characterized in that the feed (7) is formed by two mutually parallel trapezoidal thread spindles (18, 20), one of which can be coupled to the outer rod (10) and the other to the drill drive (22) is. 7. Bohrgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trapezgewindespindeln (18,20) über ein Verzweigungsgetriebe (26) mit einem als Spindelantrieb (27) dienenden Hydro-Motor verbunden sind. 7. Drilling device according to claim 5, characterized in that the trapezoidal threaded spindles (18, 20) are connected via a branching gear (26) to a hydraulic motor serving as a spindle drive (27). 8. Bohrgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung (25) von einem Klemmzylinder (30) gebildet ist, der sich an der Werkzeugführung (9) oder dem Tragarm (24) und einem Klemmring (31) abstützend angeordnet ist. 8. Drilling device according to claim 4, characterized in that the lock (25) is formed by a clamping cylinder (30) which is arranged on the tool guide (9) or the support arm (24) and a clamping ring (31) for support. 9. Bohrgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung (25) am unteren Ende der äusseren Stange (10) angeordnet und mit dem Vorschub (7) verbunden und mit der äusseren Stange (10) verfahrbar ausgebildet und angeordnet ist. 9. Drilling device according to claim 4, characterized in that the lock (25) is arranged at the lower end of the outer rod (10) and connected to the feed (7) and is designed and arranged so as to be movable with the outer rod (10). 10. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrantrieb (22) über einen eine Keilwelle (28) antreibenden Hydro-Motor verfügt. 10. Drilling device according to claim 1, characterized in that the drilling drive (22) has a hydraulic motor which drives a spline shaft (28). 11. Bohrgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieTrapezgewindespindeln (18,20) in einem der Führungsschiene (3) zugeordneten geschlossenen Gehäuse untergebracht sind, das eine Durchführung mit Dichtlippen aufweist. , 11. Drilling device according to claim 5, characterized in that the trapezoidal thread spindles (18, 20) are accommodated in a closed housing which is assigned to the guide rail (3) and has a bushing with sealing lips. , 12. Bohrgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrantrieb (22) und der Spindelantrieb (27) für die Trapezgewindespindeln (18,20) mit einem Winkelgetriebe ausgerüstet um die Führungsschiene (3) verteilt angeordnet sind. 12. Drilling device according to claim 7, characterized in that the drilling drive (22) and the spindle drive (27) for the trapezoidal thread spindles (18, 20) equipped with an angular gear are arranged distributed around the guide rail (3).
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