DE2654748C2

DE2654748C2 - Bohrmaschine, insbesondere zur Durchführung von Entspannungsbohrungen

Info

Publication number: DE2654748C2
Application number: DE2654748A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm 4322 Sprockhövel Eckey; Wilhelm 5620 Velbert Jakob
Original assignee: Rudolf Hausherr & Soehne & Co Kg 4322 Sprockhoevel De GmbH; Rudolf Hausherr & Soehne & Co Kg 4322 Sprockhoevel GmbH
Current assignee: Rudolf Hausherr & Soehne & Co Kg 4322 Sprock GmbH
Priority date: 1976-12-03
Filing date: 1976-12-03
Publication date: 1985-11-21
Also published as: DE2654748A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine, insbesondere zur Durchführung von Entspannungsbohrungen, welche eine Lafette od. dgl. aufweist, auf welcher ein Bohrmotor und eine Führungsschale od. dgl. verschiebbar angeordnet sind und an deren dem Bohrmotor abgewandten Ende ein Führungskopf od. dgl. zur Aufnahme einus Bohrkopfes oder einer Bohrstange vorgesehen ist, wobei diese mit einem oder mehreren Magazinen zur Aufnahme von Bohrstangen ausgerüstet ist, die Einsteckenden der Bohrstangen und das Einsteckende des Bohrmotors sowie die diese aufnehmenden Einstecköffnungen der Bohrstangen mehrkantig ausgebildet sind und die Einsteckenden der Bohrstangen sowie das Einsteckende des Bohrmotors mit Schnappstiften od. dgl. versehen sind, denen radiale Durchtrittsöffnungen in den Einstecköffnungen der Bohrstangen zugeordnet sind.

Im Bergbau über und unter Tage werden vielfach Bohrmaschinen eingesetzt, und zwar bei der Gewinnung mineralischer Rohstoffe sowie der sonstigen Raumherstellung unter Tage durch Sprengarbeit und beim Aufsuchen und Fördern von Erdöl und Erdgas und insbesondere zur Durchführung von sog. Entlastungsbohrungen.

Für diese Zwecke ist es bekannt, Bohrmaschinen einzusetzen, deren Bohrstangen über Gewinde miteinander verschraubt sind. Diese bekannte Ausführung hat aber den Nachteil, daß bei einem Festsitzen des Gestänges ein Rechtslauf und/oder Linkslauf des Bohrgestänges zum Losbohren nicht durchgeführt werden kann, weil sich die Verschraubung der einzelnen Bohrstangen lösen. Die Durchführung von Entspannungsbohrungen mit den heute üblichen Bohrmaschinen ist aufwendig und für die Bedienungspersonen mit Gefahren behaftet.

Durch die Zeitschrift »Bergbau«, 1976, Seite 425, sind Drehbohrmaschinen für Großbohrlöcher bekannt. Diese sind auf Doppellafetten bei Großloch-Bohrwagen ausgeführt, wobei im Einsatz beim Streckenvortrieb Großbohrlöcher von 420—500 mm Durchmesser und einer Tiefe von 7 —10 m als Einbruchserleichterung erstellt werden. Bei der Gefahr von Gasausbrüchen sind aber nur Bohrlöcher von geringerem Durchmesser erlaubt; in einem solchen Falle werden mit diesem Drehbohrmaschinen beispielsweise zwei Löcher von je 280 mm Durchmesser und 7 m Tiefe abgebohrt.

Durch die DE-AS 12 38 417 sind Bohrstangen bekannt, deren Einsteckenden sowie Einstecköffnungen mehrkantig ausgeführt sind.

Die Anordnung eines oder mehrerer Magazine zur Aufnahme von Bohrstangen ist an sich bekannt durch

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die FR-OS 21 71 254 Einheit derart verfahrbar, daß eine Gestäng«aufnahme Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der desselben bei zurückgefahrenem Bohrmotor jeweils in Erfindung die Aufgabe zugrunde, als Schritt zur Auto- der Bohrlochachse liegt Bei Bohrbetneb ist die Gestanmatisierung des Bohrbetriebs eine Mechanisierung des geaufnahme mit der nachzusetzenden Bohrstange ge-Gestängeverlängerns sowie des -verkürzens zu ermög- 5 füllt während sie beim Ziehbetneb leer ist um die zu liehen so daß eine Fernbedienung wegen der bei der entnehmende Bohrstange aufzunehmen. Die Bohrstan-Herstellung von Entspannungsbohrungen bestehenden gen sind über einen Klinkentrieb od. dgl. jeweils um den Gasausbruchs- oder Gebirgsschlaggefahr durchführbar Abstand benachbarter Bohrstangenmitten weiter transit pprtierbar.

Gemäß de- Erfindung wird dies dadurch erreicht, aaß io Besonders für den Einsatz Untertage eignet sich eine

den Schnappstiften od. dgl. an den Einsteckenden der Ausbildung der Magazine mit einer endlos umlaufenden

Bohrstangen im Führungskopf eine oder mehrere Ent- Kette od. dgl. als Träger für die Bohrstangen, da dieses

rieeelungseinrichtungen und dem Schnappstift am Ein- eine flache Bauweise ergibt mit der Möglichkeit, eine

steckende des Bohrmotors in dem oder den Magazinen vergleichsweise große Anzahl von Bohrstangen zu spei-

eine oder mehrere Arretierungen zugeordnet sind. 15 ehern.

Durch diese Ausgestaltung ergibt sich ein weitgehend Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind

automatisierbarer Arbeitsablauf sowohl beim Bohren Einstecköffnungen der Bohrstangen an zwei gegen-

als auch beim Ziehen des Gestänges, so daß die Bohrma- überliegenden Seiten mit radialen Durchtrittsöffnungen

schine von nur einer Person bedient werden kann. versehen. Durch diese Anordnung fällt die Umstellung

Durch die mehreckige, z. B. vier-oder sechseckige Aus- 20 bzw. die Drehung des Antriebmotors um 180° weg,

bildung der Einsteckenden der Bohrstangen und des wenn der Übergang von dem einen zum anderen Maga-

Einsteckendes des Bohrmotot s sowie der diesen züge- zin erfolgt

ordneten Einstecköffnungen der Bohrstangen wird eine Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand

formschlüssige Verbindung sichergestellt, so daß so- der Zeichnung näher erläutert und zwar zeigt

wohl ein Rechts- als auch ein Linkslauf durchgeführt 25 F i g. 1 eine Draufsicht der Bohrmaschine,

und das etwa festsitzende Bohrgestänge selbsttätig frei- F i g. 2 eine Ansicht der F i g. 1,

gebohrt werden kann. F i g. 3 eint Seitenansicht mit angesetzten Magazinen

Die Entriegelungseinrichtung bzw. -einrichtungen und

sind von Zylinder-Kolben-Einheiten gebildet deren F i g. 4 die teilweise geschnittene Ansicht einer Bohr-

Kolben mit vorragenden Zapfen od. dgl. versehen sind, 30 stange.

welche in die radialen Durchtrittsöffnungen in den Ein- Mit 1 ist die Lafette der Bohrmaschine bezeichnet, auf Stecköffnungen der Bohrstangen einschiebbar sind. welcher der Bohrmotor 2 und die Fühnmgsschale 3 ver-Durch Beaufschlagung des oder der Kolben mit Druck- schiebbar angeordnet sind. An ihrem dem Bohrmotor 2 l· mittel kann der Schnappstift des Einsteckendes des abgewandten Ende ist ein Führungskopf 4 vorgesehen, Bohrmotors aus der radialen Durchtrittsöffnung her- 35 welcher zur Aufnahme eines nicht weiter dargestellten >' ausgedrückt werden, so daß der Bohrmotor in seine Bohrkopfes oder einer Bohrstange 5 dient ^Λ Ausgangslage zurückfahren kann. Bei Verwendung von Wie insbesondere F i g. 3 erkennen läßt, ist beiderseits zwei Magazinen sind die Entriegelungseinrichtungen im der Bohrmaschine ein Magazin 6 angeordnet welches Führungskopf einander gegenüberliegend angeordnet über die Zylinder-Kolben-Einheiten 7 in die Bohrstel-Je nachdem, welches Magazin in die Bohrstellung 40 lung einschiebbar bzw. aus dieser ausschiebbar sind. Die f schwenkt wird die eine oder andere Verriegelungsein- Magazine 6 weisen eine endlos umlaufende Kette 8 auf, richtung betätigt welche jeweils über einen von einer Zylinder-Kolben-Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind Einheit 9 betätigbaren Klinkentrieb 10 um einen Schritt die Arretierungen an dem Magazin bzw. den Magazinen weiter bewegbar ist. Die Einteilung ist so getroffen, daß von Stiften gebildet, die vorzugsweise die Form von 45 der Schritt dem Abstand der Längsachsen zweier be-Schnappstiften od dgl. besitzen, welche die einzelnen nachbarter Bohrstangen 5 entspricht. Innerhalb der Ma-Bohrstangen in einer bestimmten Stellung innerhalb des gazine 6 sind die Bohrstangen durch Klemmfedern 11 Magazins festlegen. Beim Ausschwenken einer Gestän- gehalten.

geaufnahme des Magazins aus der Bohrlochachse gibt Die Einsteckenden 12 der Bohrstangen 5 sowie das

der Stift die radiale Durchtrittsöffnung frei, so daß der 50 Einsteckende 13 des Bohrmotors sind mehrkantig aus-

Schnappstift des Einsteckendes in die radiale Durch- geführt, und zwar, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt,

trittsöffnung einrasten kann. vierkantig. Es ist jedoch auch eine andere Ausführung

k Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind am möglich, beispielsweise sechskantig, was im Hinblick auf

Bohrmotor Verriegelungseinrichtungen für das Ein- das zu übertragende Drehmoment vorteilhaft ist.

^bv steckende des Bohrmotors vorhanden, und zwar je eine 55 In den Einsteckenden 12, 13 sind Schnappstifte 14

für ein an der Bohrmaschine vorgesehenes Magazin, angeordnet welche entgegen der Wirkung der Federn

welche von Zylinder-Kolben-Einheiten gebildet sind, 15 in das Profil der Einsteckenden 12, 13 eindrückbar

deren Kolben vorragende, mit Anschlägen od. dgl. aus- sind.

gerüstete Kolbenstangen aufweisen, wobei die Verrie- In den Einstecköffnungen 16 der Bohrstangen 5, wel-

gelungseinrichtungen so angeordnet und die Anschläge 60 ehe ebenso wie die Einsteckenden 12, 13 mehrkantig

an deren Kolbenstangen so angebracht sind, daß bei ausgeführt sind, befinden sich radiale Durchtnttsöffnun-

Betätigen einer der Verriegelungseinrichtungen deren gen 17, welche u. a. zur Aufnahme der Schnappstifte 14

Anschlag an einer Fläche des Einsteckendes des KoI- dienen.

bens anliegt. Dieses kann daher nicht mehr unbeabsich- In. Führungskopf 4 sind einander gegenüberliegend

tigt verdreht werden. 65 die beiden Entriegelungseinrichtungen 18, 19 vorgese-

Die Bohrstangen sind in dem bzw. den Magazinen hen, von denen je eine einem Magazin 6 zugeordnet ist.

durch Klemmfedern od. dgl. gehalten. Das bzw. die Ma- Die Entriegelungseinrichtungen 18, 19 sind von Zylin-

gazine ist bzw. sind je mittels einer Zylinder-Kolben- · der-Kolben-Einheiten gebildet, deren Kolben mit vorra-

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genden Zapfen 20 ausgerüstet sind, welche in die radia- in die Bohrmaschine eingefahren werden kann, len Durchtrittsöffnungen 17 in den Einstecköffnungen Der Arretierungsstift 21 des Magazins drückt den

16 der Bohrstangen einschiebbar bzw. aus diesen aus- Schnappstift 14 des Einsteckendes 13 des Bohrmotors schiebbar sind. herunter, so daß der Bohrmotor 2 in seine in Fig.

In den Magazinen 6 sind Arretierungsstifte 21 vor- 5 gezeigte Ausgangslage zurückfahren kann. Befindet handen, welche wie Schnappstifte ausgeführt sind. sich der Motor in der Ausgangslage, kann das Magazin

Am Bohrmotor 2 befinden sich Verriegelungseinrich- herausgeschoben werden. Danach kann der Bohrmotor tungen 22, 23, welche von Zylinder-Kolben-Einheiten 2 bis an den Führungskopf 4 herangefahren werden, so gebildet sind, deren Kolben vorragende, mit Anschlägen weit, bis der an seinem Einsteckende 13 vorgesehene 24 versehene Kolbenstangen aufweisen. Die Verriege- to Schnappstift 14 in die radiale Durchtrittsöffnung 17 der lungseinrichtungen 22, 23 sind so angeordnet und die nächsten Bohrstange 5 einrasten kann. Die nächste Anschläge 24 an deren Kolbenstangen so angebracht, Stange kann dann, wie vorbeschrieben, gezogen werdaß eine genaue Festlegung des mehrkantigen Einsteck- den.

endes 13 des Bohrmotors 2 möglich ist, d. h. bei Betäti-

gen einer Verriegelungseinrichtung 22 bzw. 23 liegt de- 15 Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

ren Anschlag 24 an einer Fläche des Einsteckendes 13 ~"

an, so daß dieses unbeabsichtigt nicht mehr verdreht werden kann. In dieser Lage haben die Schnappstifte der Einsteckenden sowie die radialen Durchtrittsöffnungen 17 der Einstecköffnungen 16 der Bohrstangen 5 eine genau definierte Lage zueinander, nämlich derart, daß die Schnappstifte in die Durchtrittsöffnungen einrastbar sind bzw. aus diesen herausdrückbar sind.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:

Zur Aufnahme einer neuen Bohrstange befinden sich die Teile der Bohrvorrichtung in der in F i g. 1 gezeigten Lage, d. h. der Bohrmotor 2 steht in der Endlage, eine Bohrstange 5 eines Magazins 6 ist in die Bohrstellung eingefahren und das Ende der letzten Bohrstange 5 ist im Führungskopf 4.

Der Bohrmotor 2 wird vorgefahren, bis sein Einsteckende 13 in die Einstecköffnung 16 der Bohrstange 5 hineinragt. Das in Bohrstellung befindliche Magazin 6 wird durch Betätigen der Zylinder-Kolben-Einheit 7 aus der Bohrvorrichtung herausgeschoben, wobei der Arretierungsstift 21 aus der Durchtrittsöffnung 17 in der Einstecköffnung 16 der Bohrstange 5 heraustritt Nunmehr kann der Schnappstift 14 in die Durchtrittsöffnung 17 der Bohrstange 5 einrasten und eine Verriegelung der Bohrstange bewirken, die dann mit ihrem Einsteckende 12 in die Einstecköffnung der in dem Führungskopf 4 befindlichen Bohrstange 5 eingefahren wird. Der Schnappstift 14 des Einsteckendes 12 rastet hierbei in die radiale Durchtrittsöffnung 17 der Einstecköffnung 16 der im Führungskopf 4 befindlichen Bohrstange 5 ein, so daß diese beiden Bohrstangen miteinander verriegelt sind und die nächste Bohrstange 5 abgebohrt werden kann.

Ist das hintere Ende der nunmehr abgebohrten Stan- so gc 5 im Fühnangskopf 4. wird der Bohrmotor durch die Verriegelung 22, 23 in einer Lage des Einsteckendes festgehalten, bei der der Schnappstift 14 in F i g. 1 nach unten zeigt Durch die Entriegelung 18, 19 wird der Schnappstift 14 heruntergedrückt und der Bohrmotor kann zurückfahren, wobei sich sein Einsteckende 13 aus der Einstecköffnung 16 der Bohrstange 5 löst Wenn der Bohrmotor 2 seine hintere Ausgangslage erreicht hat, kann das nächste Arbeitsspiel beginnen.

Beim Ziehen des Gestänges wird der Bohrmotor 2 so angehalten, daß die Kupplungsstelle zur zweiten Bohrstange vom Motor aus gesehen an der Stelle der Entriegelungseinrichtungen 18, 19 im Führungskopf 4 steht Die Verriegelung 22,23 ist ebenfalls eingeschaltet Nunmehr kann die Entriegelungseinrichtung 18, 19 den Schnappstift 14 der ersten Bohrstange 5 herunterdrükken und der Motor mit der noch mit ihm verbundenen Bohrstange 5 so weit zurückfahren, daß das Magazin 6

Claims

Patentansprüche:

1. Bohrmaschine, insbesondere zur Durchführung von Entspannungsbohrungen, welche eine Lafette s aufweist, auf welcher ein Bohrmotor und eine Führungsschale verschiebbar angeordnet sind und an deren dem Bohrmotor abgewandten Ende ein Führungskopf zur Aufnahme eines Bohrkopfes oder einer Bohrstange vorgesehen ist, wobei diese mit einem oder mehreren Magazinen zur Aufnahme von Bohrstangen ausgerüstet ist, die Einsteckenden der Bohrstangen und dss Einsteckende des Bohrmotors sowie die diese aufnehmenden Einstecköffnungen der Bohrstangen mehrkantig ausgebildet sind und die Einsteckenden der Bohrstangen sowie das Einsteckende -des Bohrmotors mit Schnappstiften versehen sind, denen radiale Durchtrittsöffnungen in den Einstecköffnungen der Bohrstangen zugeordnet lind, dadurch gekennzeichnet, daß den Schnappstiften (14) an den Einsteckenden (12) der Bohrstangen (5) im Führungskopf (4) eine oder mehrere Entriegelungseinrichtungen (18, 19) und dem Spannstift (14) am Einsteckende (13) des Bohrmotors (2) in dem oder den Magazinen (6) eine oder mehrere Arretierungsstifte (21) zugeordnet sind.

2. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelungseinrichtung bzw. -einrichtungen (18, 19) von Zylinder-Kolben-Einheiten gebildet sind, deren Kolben mit vorragenden Zapfen (20) versehen sind, welche in die radialen Durchtrittsöffnungen (17) in den Einstecköffnungen (16) der Bohrstangen (5) einschiebbar bzw. aus diesen ausziehbar sind.

3. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Verwendung von zwei Magazinen (6) die Entriegelungseinrichtungen (18,19) im Führungskopf (4) einander gegenüberliegend angeordnet sind.

4. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungen (21) an dem Magazin bzw. den Magazinen (6) von Stiften gebildet sind, die in ihrer Form den Schnappstiften nachgebildet sind.

5. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Bohrmotor (2) Verriegelungseinrichtungen (22, 23) für das Einsteckende (13) des Bohrmotors (2) vorhanden sind, welche von Zylinder-Kolben-Einheiten gebildet sind, deren Kolben vorragende, mit Anschlägen (24) ausgerüstete Kolbenstangen aufweisen, wobei die Verriegelungseinrichtungen (22,23) so angeordnet und die Anschläge (24) an deren Kolbenstangen so angebracht sind, daß bei Betätigen einer der Verriegelungseinrichtungen (22,23) deren Anschlag (24) an einer Fläche des Einsteckendes (13) des Bohrmotors (2) anliegt.

6. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrstangen (5) in dem bzw. den Magazinen (6) durch Klemmfedern (U) gehalten sind.

7. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Magazine (6) je mittels einer Zylinder-Kolben-Einheit (7) derart verfahrbar ist bzw. sind, daß eine es Gestängeaufnahme des Magazins bei zurückgefahrenem Bohrmotor (2) jeweils in der Bohrlochachse liegt.

8. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrstangen (5) über einen Klinkentrieb (10) jeweils um den Abstand benachbarter Bohrstangenmitten weiter transportierbar sind.

9. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Magazine (6) als Träger der Bohrstangen (5) endlos umlaufende Ketten (8) besitzen.

10. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Einstecköffnungen (16) der Bohrstangen (5) zwei sich gegenüberliegende Durchtrittsöffnungen vorgesehen sind.