DE2059535A1 - Faecherbohrgeraet - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE AVvivi^*^

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHDNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL₁-CHEM-CAROLa KELLER DR.-ING. KLÖPSCH

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

1. Dez. 1970 Sch-DB/ls

Oy Tampella Ab, Tampere (Finnland)

Fächerbohrgerät

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein im Stollen arbeitendes Fächerbohrgerät mit einem um seine Längsachse drehbaren Arm, an dem ein dazu querliegender Sattel für die Vorschublafette des Bohrhammers angebracht i st.

Unter Fächerbohrung versteht man, daß von einem im voraus fertig getriebenen Stollen her mit Hilfe von Verlängerungsstangen radiale Löcher von bis zu mehreren zehn Metern Länge zwecks Absprengens einer ungefähr vertikalen Scheibe vom Gestein gebohrt werden. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist ausschließlich zum Fächerbohren und nicht zum Beispiel zum Stollentreiben bestimmt.

Oft wird das Fächerbohren so ausgeführt, daß diejenigen

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Löcher, die waagerecht oder abwärts verlaufen, in ein und derselben Ebene gebohrt werden, die vertikal steht. Dagegen werden die nach oben gerichteten Löcher wohl gleichfalls untereinander in eine Ebene gelegt, doch weicht diese Ebene beispielsweise J5O° von der Vertikalebene ab. Hierbei erzielt man eine leichtere Loslösung des Gesteins, wenn der in die Löcher eingebrachte Sprengstoff detoniert wird. Da die nach oben gerichteten Löcher in einer Ebene liegen, haben die Löcher nicht alle gleiche Neigung, sondern die Neigung der der Hori- W zontalebene näher liegenden Löcher ist geringer als die der Löcher, die weiter von der Horizontalebene abliegen. Die Neigung der Löcher variiert von O - 30°. Bei Verwenden gegenwärtig bekannter Fächerbohrgeräte muß man für jedes Loch, das oberhalb der Horizontalebene liegt, im voraus den Zentrumwinkel oder Polarwinkel und den Neigungswinkel berechnen. Ferner muß man beim Ausführen der Bohrarbeit die Bohrstange unter Berücksichtigung dieser beiden Winkel einrichten, bevor man mit dem Bohren des Loches beginnt. Solches Ausrechnen der Richtung der Löcher und Richten der Bohrstange ist außerordentlich umständlich und zeitaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fächerbohrgerät zu schaffen, bei dem beim Bohren der geneigten Löcher alle Löcher automatisch in der gleichen Ebene zu liegen kommen. Dies wird dadurch erreicht, daß an einem drehbaren Arm um eine zu diesem senkrechte Achse drehbar ein Auslegerkopf angebracht ist und daß der Sattel an diesem drehbaren Auslegerkopf um dessen Längsachse drehbar angeordnet ist.

Wenn man mit einem solchen Fächerbohrgerät Löcher bohren will, die beispielsweise in einer Ebene mit 50° Neigung liegen, so ist es nur notwendig, den Ausleger-

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kopf so zu drehen, daß seine Achse mit der Achse des Armes einen Winkel von 30° bildet. Dann kommen alle Löcher automatisch in ein und derselben Ebene mit 30° Neigung zu liegen, wenn man den Sattel beim Fortschreiten von Loch zu Loch Schritt für Schritt um den Auslegerkopf dreht.

Mitunter will man den Lochfächer so gestalten, daß die Löcher einen Kegel bilden. Dies läßt sich sehr einfach so durchführen, daß man den Auslegerkopf derart dreht, daß seine Achse mit der Achse des Armes einen Winkel (|

bildet. Dann kommen alle Löcher automatisch auf einer Kegelfläche zu liegen, wenn man^i den Sattel beim Fortschreiten von Loch zu Loch Schritt für Schritt um den Auslegerkopf dreht. Bisher sind keine Fächerbohrgeräte bekannt gewesen, mit denen man alle oben genannten Lochfächer bohren kann, d.h. solche, die in einer vertikalen Ebene oder einer geneigten Ebene liegen oder auch in einer die Längsachse des Tunnels schräg schneidenden Ebene oder auf einer Kegelfläche.

Im Fächerbohren kommen Sonderfälle zum Beispiel dann vor, wenn der Tunnel, von welchem aus das Fächerbohren

erfolgt, in der einen oder anderen Richtung geneigt ist "

oder wenn der Tunnel schräg zu dem zu brechenden Fels oder Erzkörper läuft. Auch für diese Sonderfälle eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzüglich.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispieles näher erl-äutert. Es zeigen:

Fig. 1 den zu brechenden Erzkörper geschnitten in schaubildlicher Darstellung,

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Fig. 2 in der Ansicht vom einen Ende einen Wagen, auf dem zwei Fächerbohrgeräte montiert sind,

Fig. J) den gleichen Wage'n in der Seitenansicht,

Fig. 4 in größerem Maßstab in Ansicht von der Seite und teilweise im Schnitt ein Fächerbohrgerät und

Fig. 5 das gleiche Fächerbohrgerät in Draufsicht und teilweise im Schnitt.

Fig. 1 läßt erkennen, was man unter Fächerbohrung versteht. In den Erzkörper 1 im Erdinneren sind im voraus in verschiedenen Höhenlagen Stollen 2, J5, 4 und 5 hineingetrieben worden. Ferner sind unterhalb des Stollens 2 kegelförmige Fallstollen 6 gebrochen worden, die sich in querverlaufende Transportstollen 7 und dieser ihrerseits sich in längsverlaufende Transportstollen 8 öffnen. Das Fächerbohren wird vom Stollen 2 her begonnen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird Loch für Loch ein aus radialen Löchern bestehender Fächer gebohrt. Die waagerecht oder abwärts gerichteten Löcher 9 Hegen in einer Ebene, die vertikal ist, während die ober- W halb der waagerechten Ebene gerichteten Löcher 10 in einer Ebene liegen, die um 30° in die bereits gebrochene Richtung neigt. Nachdem die Bohrarbeit des Lochfächers 9, 10 fertiggestellt ist, werden die Löcher mit Sprengstoff gefüllt und dieser wird detoniert, wobei sich ein scheibenförmiger Körper vom Erzkörper löst und in die Fallstollen 6 sowie weiter in die querverlaufenden Transportstollen 7 herabfällt, von wo der Erzbruch in die Transportstollen 8 und weiter zum Förderschacht gebracht wird. Auf diese Weise fährt man mit der Arbeit vom Stollen 2 aus fort, wonach man zu den Stollen j5 und 4 und zum Schluß zum Stollen 5 übergeht

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In Fig. 2 und 3 ist ein mit Laufrädern 11 versehener Wagen dargestellt, auf dem zwei Fächerbohrgeräte so montiert sind, daß man gleichzeitig an zwei Lochfächern in der Längsrichtung des Stollens arbeiten kann. Der Wagen ist gegen die Stollensohle mittels aus Druckzylindern 12 heraustretender Stützen und gegen die Stollendecke mittels eines aus dem Druckzylinder 13 heraustretenden Stutzgliedes abstützbar.

Das Fächerbohrgerät rechts in Fig. 3 ist in Fig. 4 und ._A

5 näher veranschaulicht worden. Das Gerät besteht aus ™

einem Arm 14, der am Rumpf des Wagens mittels der Lager 15 gelagert ist. Der Arm 14 wird mittels eines Drehzylinders gedreht, der aus einem mit dem Wagenrumpf fest verbundenen Gehäuse 16 besteht, in dem sich ein beweglicher Kolben mit doppelter Wirkung befindet. Die kolbenstange 17 ist als Zahnstange ausgebildet, die mit dem gezahnten Ende 18 des Armes 14 in Eingriff steht, welches Ende in das Gehäuse 16 hineinreicht. Wenn das eine oder andere Ende des Gehäuses l6 mit Druckmittel beaufschlagt wird, bewegt sich der Kolben entsprechend, wobei die als Zahnstange ausgebildete Kolbenstange 17 den Arm 14 dreht. Die Kolbenstange J

17 hat solche Länge, daß sie den Arm 14 um 36O⁰ drehen kann. .

Am Arm 14 ist ein um eine zu diesem senkrechte Achse 19 drehbarer Auslegerkopf angebracht, der als Winkelhebel 20, 21 ausgebildet ist. Diesen Winkelhebel kann man um 45° in der einen oder anderen Richtung mit Hilfe des Druckzylinders 22 drehen, der einerseits mit dem am Arm 14 sitzenden Lappen 23 und andererseits mit dem Arm 21 des Winkelhebels verbunden ist.

Am Arm 20 des als Winkelhebel ausgebildeten Ausleger-

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kopfes ist ein zu dessen Achse senkrechter Drehzylinder angebracht, der im Prinzip dem zuvor beschriebenen Drehzylinder 16 gleicht. Das Gehäuse 24 dieses Drehzylinders ist am Auslegerkopf 20 gelagert. Die Kolbenstange 25 ist als Zahnstange ausgebildet, die mit dem Zahnkranz 26 in Eingriff steht. Beim Beaufschlagen des einen oder anderen Endes des Gehäuses 24 mit Druckmittel bewegt sich der Kolben entsprechend, wobei die als Zahnstange ausgebildete Kolbenstange 25 das Gehäuse 24 zwingt, um den Auslegerkopf 20 herumzulaufen. Die Kolbenstange 25 hat solche Länge, daß das Gehäuse 24 einen Kreis von J>6o° um den Auslegerkopf 20 beschreiben kann.

Am Gehäuse 24 ist der Sattel 27 befestigt, an dem die Vorschublafette 29 des Bohrhammers 28 angebracht ist, die in ihrer Längsrichtung mittels des Arbeitszylinders 30 verschoben werden kann. Am Ende der Vorschublafette 29 befinden sich Führungsbacken 31 für die im Bohrhammer 28 eingesetzte Bohrstange. In Fig. 4 und 5 ist ein Teil dieser Elemente der Deutlichkeit halber weggelassen worden.

Beim Ausführen von Fächerbohrungen wird der Wagen so im Stollen plaziert, daß der Arm 14 zur Längsachse des Stollens parallel liegt, und der Wagen wird mit Hilfe der Druckzylinder 12 und 13 festgeklemmt. Falls man solche Löcher bohrt, die in einer Vertikalebene liegen, stellt man den Auslegerkopf 20 mit Hilfe des Zylinders 22 in diejenige Lage, in der seine Achse waagerecht ist. Hierbei ist es gänzlich belanglos, ob die Unterlage des Wagens eben, d.h. ob die Achse des Armes 14 waagerecht ist oder nicht. Nunmehr bohrt man die Löcher unter schrittweiser Verdrehung des Drehzylinders 24 um den Auslegerkopf 20 herum beim Fort-

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schreiten von Loch zu Loch.

Falls man solche Löcher bohren will, die in ein und derselben geneigten Ebene liegen, stellt man den Auslegerkopf 20 mit Hilfe des Zylinders 22 so ein, daß seine Achse senkrecht auf dieser geneigten Ebene steht. Die Löcher werden abermals unter schrittweisem Weiterdrehen des Drehzylinders 24 um den Auslegerkopf 20 herum beim Fortschreiten von Loch zu Loch gebohrt.

Will man wiederum Löcher bohren, die auf einer Kege.lfläche liegen, so stellt man die Achse des Armes 14 zur Achse dieses Kegels parallel, und der Drehzylinder 24 wird mittels des Zylinders 22 zur Seitenlinie dieses Kegels parallel eingestellt. Die Löcher werden nun unter schrittweisem Weiterdrehen des Armes 14 mit Hilfe des Drehzylinders 16 beim Fortsehreiten von Loch zu Loch gebohrt.

Mit einer Vorrichtung nach der Erfindung kann man alle beim Fäeherbohren erforderlichen Bohrarbeiten unter Zuhilfenahme des Zylinders 22 und der Drehzylinder 16 und 24 ausführen. Die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung wird dadurch erhöht, daß der Betriebsbereich beider Drehzylinder ein voller Kreis ist.

Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung können im Rahmen der nachstehenden Ansprüche variieren. So müssen zum Beispiel die den Arm 14 drehende Vorrichtung und die den Sattel 27 drehende Vorrichtung nicht notwendigerweise aus Drehzylindern bestehen, sondern es können auch beispielsweise elektrische, hydraulische oder pneumatische Motoren verwendet werden. Drehzylinder sind jedoch insofern günstig, als es mit ihnen gelingt, den Arm 14 und den Sattel 27 exakt und ihre Lage genau dauernd beibehaltend in der richtigen Winkellage zu fixieren.

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Claims (4)

- 8 -Ansprüche

1. Vorrichtung zum Fächerbohren in einem Stollen, die einen um seine Längsachse drehbaren Arm aufweist, an dem ein relativ zu ihm querliegender Sattel für die Vorschublafette des Bohrhammers angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem drehbaren Arm (14) ein um eine zu diesem senkrechte Achse (19) drehbarer Auslegerkopf (20) befindet, und daß der Sattel (27) an diesem drehbaren Auslegerkopf um dessen Längsachse drehbar angebracht ist.

2. Fächerbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der drehbare AusLegerkopf aus einem Winkelhebel (20, 21) besteht, zwischen dessen einem Arm (21) und dem Arm (14) ein Druckzylinder (22) zum Drehen des Auslegerkopfes (20) vorgesehen ist.

3. Fächerbohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Arm mittels eines Drehzylinders (16) um seine Längsachse drehbar ist und daß der Sattel (27) um die Längsachse des drehbaren Auslegerkopfes (20) ebenfalls mit Hilfe eines Drehzylinders (24) drehbar angeordnet ist.

4. Fächerbohrgerät nach Anspruch ~5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Drehzylinder (16) den Arm (14) um mindestens J56O° zu drehen vermag, und daß der zweite Drehzylinder (24) den Sattel (27) um mindestens J56O° zu drehen vermag.

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