CN117881873A - 井挖掘机 - Google Patents

Abstract

工作平台(1)用于在采矿和隧道工程中在竖直伸延的井中安装配件，该工作平台以在一根或多根绳索处悬挂的方式被引导并具有至少一个工作台(2,3,4)。在工作平台(1)下方设置有在高度方面可调节的用于装走和/或运走爆破的碎石堆的井挖掘机(5)。

Description

井挖掘机

技术领域

本发明涉及一种用于在采矿和隧道工程中开凿井以及在竖直伸延的井中安装配件(Einbauten)的工作平台，该工作平台以在一根或多根绳索处悬挂的方式被引导并具有至少一个工作台。

背景技术

在从固体中开凿露天井(Tagesschacht，有时称为地表井)时基本上区分两种不同的方法：机械开凿和通过钻孔和爆破进行的常规开凿。哪种方法合适极大地取决于现场情况以及关于地质、井直径、深度等不同的作业条件，特别是两种方法都具有优缺点。借助于钻孔和爆破的井支护例如通过在引入支护(Ausbau)时的优点和对变化的岩石性质的高度灵活性而出众，但在提高的推进功率(特别是在机械开凿的情形中)方面必须进一步保持有竞争性。在此，该方法包括对井底进行钻孔和爆破、经由吊桶(Kübel)装走(Wegladen)和运走爆破的碎石堆(Haufwerk)、以及最后在井中由工作平台建立井支护的工作过程。从20世纪中叶直到今天，为了在底部上的装载工作使用多爪抓斗。这种设施固定在工作平台下方，并且从底部由两个人操作。其中一个负责打开和闭合，且另一个负责将抓斗定位在井底上。由于抓斗只能经由其自身重力侵入到碎石堆中，因此其有时由第二个人利用动量“掉落”，这可导致在底部上的危险情况，尤其因为目前对于此类设施几乎还不存在有经验丰富的操作员。

发明内容

因此，本发明的任务是创造一种用于在采矿和隧道工程中在竖直伸延的井中安装配件的工作平台，其通过在减少危险区域中所需的人力数量的情形中改进待实现的开凿性能和工作安全性而出众。

该任务通过定位于工作平台下方且在高度方面可调节的、用于装走和/或运走爆破的碎石堆的至少一个井挖掘机来解决。

该井挖掘机可在井底上以及在井工作面(Schachtstoβ)处承担多种任务。这也适用于井工作面处的手动工作。这例如包括装走和/或运走爆破的碎石堆、锚和爆破钻孔的钻孔、联接用于清洁底部的抽吸式挖掘机或用于再加工井底和工作面的附接设备。

除了提高的装料性能外，这一新概念尤其还能够实现井中工作的并行化，且因此不仅显著提高了开凿性能，而且提高了工作安全性。当在工作平台上引入井支护期间，经爆破的底部(废石)经由井挖掘机无人地被远程操作地或自动地装载到吊桶中并运走。由于通常按顺序进行的工作并行化，在整个工作周期可节省几个小时。因此开凿性能非常明显地提高。

与工作平台相关联的装置用于井挖掘机的高度调节那么被理解为：相应的井挖掘机经由合适的装置间接运动。因此，根据该机组的行进和/或摆动，井挖掘机(连带)运动并就位。在此这样的装置例如理解为可伸缩管或工作平台的下悬式可调节的台。

根据本发明的第一实施形式因此设置成，可伸缩管在工作平台的纵向轴线上被引导，在该可伸缩管的下端部处布置有井挖掘机。因此，由于可伸缩的中心管，井挖掘机的组合件在高度方面(连带)调节。该解决方案的优点是挖掘机的精确行进的可行性，而无需使工作平台移位。此外，由于井挖掘机处的折叠平台，挖掘机臂处的维护是明显更容易的。折叠平台可用于在未保护的井壁处工作，例如用于装配承载环或在其他安全措施的范畴中。能源供应以由中心管保护的方式进行，且液压机组可在工作区域外部提供。

本发明的第二实施形式沿如下方向行进，即，井挖掘机布置在最低工作台的下侧处。为此，还可在工作平台下方悬挂附加的最低工作台。因此，在例如存在三个工作台的情形中，工作平台补充了第四个低的工作台。也称为下悬式挖掘机台的这种工作台同样随之带来了显著的优点。应列举的是：液压和电供应线路的可接近性、振动从井挖掘机传递到工作平台中、针对中心管必要的防扭转保护或在可伸缩管中的液压软管的可互换性方面的高耗费。

在一定程度上，可伸缩中心管或者最低工作台形成针对用于装走和/或运走爆破的碎石堆的井挖掘机连同针对该组合件所需的机组在内的支承件。在此意义上，如下建议为不言而喻的：在可伸缩管的下端部处或在最低工作台的下侧处设置有控制台以用于联接井挖掘机。在此，如果控制台用于使井挖掘机行进和/或摆动，则控制台获得双重功能，但是行进或摆动的唯一可行性方案也是可设想的。

本发明的优选实施形式设置成，井挖掘机在控制台中的滑架中被引导。滑架因此能够实现井挖掘机连同其机组在内在控制台中行进。

进一步设置成，井挖掘机的悬臂应当在滑架中被引导，该悬臂具有上部部分和下部部分。

其它的措施设置成，柄部铰接在悬臂的上部部分处，并且柄部的背向控制台的端部用于铰接工具、尤其反铲斗

针对缸体、软管等的同样改进可用性的保护措施将附加的耐用性赋予给根据本发明的井挖掘机。对此设置成，缸体和/或供应软管布置在包围悬臂的上部部分的保护壳体内。处于内部的软管连接防止软管撕裂或损坏。

井挖掘机的操作可由工作平台或还由地面上进行。在使用操作单元时，已填充的反铲斗可在井底的区域中在任何位置自动且以高精度定位在吊桶上方并清空。

此外设置成，工作平台关联有摄像系统，优选地3D摄像系统，以为了还进一步优化这些流程。

一个优选的实施形式设置成，所存储的废石吊桶的位置用作用于定位和/或清空反铲斗的参考值。也就是说，如果一次存储了废石吊桶的位置，经由操纵在操作单元处的按钮，可从井底的任何点将已填充的反铲斗自动精确定位在吊桶上方并清空。由于井挖掘机连同其带有悬臂、柄部、反铲斗等的组合件在内的以该方式可能的取向，这以高的精度和一致性实现。返回行进到上一次工作点也自动进行，从而操作员只还需以碎石堆填充反铲斗。刚好在井中存在的狭窄空间情况中，这些计算机辅助的运动流程和定位可比在任何手动控制中更快、更精确且更安全地执行。

通过在工作平台上引入井支护并同时在吊桶中将爆破的底部装载和运走，可鉴于在井底上待执行的工作还进一步优化这种装载循环。

本发明还涉及用于根据专利权利要求1至16中至少一项所述的工作平台的井挖掘机。

本发明尤其通过以下方式而出众，即，创造了用于在采矿和隧道工程中在竖直伸延的井中安装配件的工作平台，该工作平台通过以下方式极大地有助于在凿井的范畴中的地面上安全，即，通过几乎自动实施装走和运走爆破的碎石堆的过程。在该危险区域使用人员是过时的。此外可行的是，精确操控井挖掘机连同组合件在内，并确保一致的装走/运走。对此，提出了两种不同的解决方案，即可伸缩管，其沿工作平台的纵向轴线引导并且在其下端部处定位有至少一台井挖掘机。备选方案教导用于带有相应的悬挂的工作平台的最低的若有可能附加的工作台。在可伸缩管处或在最低的工作平台处存在控制台，组合件在周围环绕挖掘机可行进地保持在该控制台中，在需要情况下同样附加地可摆动。

当在工作平台上引入井支护期间，经由井挖掘机无人地将爆破的底部在吊桶中装载并运走。在此，井挖掘机的操作可由工作平台或同样由地面上进行。此外，鉴于在井底上的待实施的工作的优化潜力在于，可部分自动化装载循环。

除了纯粹的装载活动之外，还存在井挖掘机的另外的使用可行性，其可明显加速工作过程。这包括确定对底部进行钻孔(Bohrfestmachen)，即经由附装在快速更换器处的抽吸单元移除坚固岩石前面的“最后一厘米”碎石堆、撕裂井工作面、并使用高性能的附接铣床以及钻车以用于引入爆破钻孔可视为有帮助。

附图说明

发明主题的进一步的细节和优点从附图的以下描述中得出，在附图中示出了优选的实施例连同对此必要的细节和单个部件。其中：

图1显示了带有处于缩回位置中的伸缩管的工作平台，

图2显示了带有处于伸出位置中的伸缩管的工作平台，

图3显示了井挖掘机以及控制台，

图4显示了处于其他位置的井挖掘机，

图5显示了带有摆动机构的井挖掘机，

图6显示了观察悬臂的视图，

图7以透视图显示了悬臂，

图8以前视图显示了带有附加工作台的工作平台，且

图9以透视图显示了井挖掘机的工作台。

具体实施方式

图1显示了用于在采矿和隧道工程中在竖直伸延的井中安装配件的工作平台1，其带有在该实施例中三个工作台2、3和4。工作平台1具有定位在纵向轴线7上的管8,9。管被构造成可伸缩的，其中内管9在此缩回，从而通过内管9沿纵向轴线7的方向的行进井挖掘机5可在高度方面调节。在根据图1的示图中，井挖掘机5因此直接位于工作平台1下方。

与此相比，在根据图2的示图中，内管9被显示为处于向下伸出的位置中，从而井挖掘机5可向下直至井底27得到使用。这在于，在对井底27进行钻孔和爆破之后，确保经由此处未示出的吊桶将爆破的碎石堆载走并运走。

根据图3，可将控制台15联接在内管9或最下方工作台13的下侧14处(两者在此未显示)。在此不可识别的滑架继而可在该控制台15处行进，并且以这种方式确保带有悬臂17的井挖掘机5的行进，该悬臂17包括上部部分18和下部部分19。后者通过接头33相互连接。柄部21联接到下部部分19处，在柄部21的继而与悬臂17相对而置的端部22处存在以反铲斗的形式的工具20。如果需要，快速更换器32用于更换该工具20。缸体以参考标号24,25或者33,34表示。

图4在另外的位置中在其它方面显示了相同的井挖掘机5以及可在控制台15处或者下方沿其纵向轴线36的方向行进的滑架16。

图5显示了针对井挖掘机5再次连同控制台15的组合件，井挖掘机5可借助于滑架16在控制台的下侧37处行进。以38和39表示两个转动或者摆动装置，其能够实现将井挖掘机5调节到几乎任何位置中。

图6显示了观察悬臂18的视图，带有装配开口40和尤其针对软管的视图，所述软管中的一个示例性地以26表示，此处为针对柄部的联接部位。因此，管线26定位在悬臂17的壳体28中并且因此受到最佳保护。

然后图7再次显示了带有隔板41的悬臂17。

针对带有位于工作台2,3,4下方的附加最低工作台13的工作平台1的本发明的变型方案那么是图8的主题。附加工作台13经由绳索30,31与带有其三个工作台2、3和4的工作平台1连接。在其下侧14处存在井挖掘机5，该井挖掘机在此已经非常靠近井底27。

图9那么再次显示这种情况，其中井挖掘机5位于带有其各种配件如栏杆43和用于此处未显示的绳索的联接部45,46的工作平台13下方。

Claims (17)

1.一种用于在采矿和隧道工程中开凿井以及在竖直伸延的井中安装配件的工作平台(1)，该工作平台以在一根或多根绳索处悬挂的方式被引导并具有至少一个工作台(2,3,4)，

其特征在于

定位在所述工作平台(1)下方并且在高度方面可调节的用于装走和/或运走爆破的碎石堆的至少一个井挖掘机(5)。

2.根据权利要求1所述的工作平台，其特征在于，与所述工作平台(1)相关联的装置(8,9,13)用于所述井挖掘机(5)的高度调节。

3.根据权利要求1所述的工作平台，其特征在于，可伸缩管(8,9)沿所述工作平台(1)的纵向轴线(7)引导，在该可伸缩管的下端部(12)处布置所述井挖掘机(5)。

4.根据权利要求1所述的工作平台，其特征在于，所述井挖掘机(5)布置在最低工作台(13)的下侧(14)处。

5.根据权利要求1所述的工作平台，其特征在于，在所述工作平台(1)上引入井支护以及在吊桶中装载且运走爆破的底部同时进行。

6.根据权利要求1所述的工作平台，其特征在于，所述井挖掘机(5)的操作由所述工作平台(1)或由地面上进行。

7.根据权利要求3或4所述的工作平台，其特征在于，在所述可伸缩管(8,9)的下端部(12)处或在所述最低工作台(13)下方设置有控制台(15)以用于联接所述井挖掘机(5)。

8.根据权利要求7所述的工作平台，其特征在于，所述控制台(15)用于使所述井挖掘机(5)行进和/或摆动。

9.根据权利要求8所述的工作平台，其特征在于，所述井挖掘机(5)在所述控制台(15)中的滑架(16)中被引导。

10.根据权利要求9所述的工作平台，其特征在于，所述井挖掘机(5)的悬臂(17)在所述滑架(16)中被引导。

11.根据权利要求10所述的工作平台，其特征在于，所述悬臂(17)具有上部部分(18)和下部部分(19)。

12.根据权利要求11所述的工作平台，其特征在于，柄部(21)铰接在所述悬臂(17)的所述上部部分(18)处。

13.根据权利要求12所述的工作平台，其特征在于，所述柄部(19)的背对所述控制台(15)的端部(22)用于铰接工具(20)。

14.根据权利要求10所述的工作平台，其特征在于，缸体(24,25)和/或供应软管(26,27)布置在所述结构(18,19,21)内。

15.根据权利要求1所述的工作平台，其特征在于，所述工作平台(5)关联有摄像系统。

16.根据权利要求1所述的工作平台，其特征在于，所存储的废石吊桶的位置用作用于定位和/或清空反铲斗(20)的参考值。

17.一种用于根据专利权利要求1-16中至少一项所述的工作平台的井挖掘机(5)。