DE2749631A1

DE2749631A1 - Verfahren und vorrichtung zum bohren von sprengloechern beim vortrieb von foerderstrecken bzw. im tunnelbau

Info

Publication number: DE2749631A1
Application number: DE19772749631
Authority: DE
Inventors: Peter Clayton; Peter Lockwood; Frederick Webster
Original assignee: Lockwood Bennett Ltd
Current assignee: Lockwood Bennett Ltd
Priority date: 1976-11-06
Filing date: 1977-11-05
Publication date: 1978-05-11
Also published as: ZA776509B; AU3031377A; US4149604A; FR2372313A1; GB1545236A

Description

Andrejewski, Honke, Getthuysen & Masch Patentanwälte

Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke

Hans Dieter Gesthuysen

VipiOITt^TfiyveKVr

Dr. KaH Gerhard Masch

1,Tti««»»rplat( 3, Podf. 7t»

50 970/Pm-th 3· November 1977

Patent- und

Qebrauohemusterhilfsanmeldung
LOCKWOOD BENNETT LIMITED
5 Orgreave Road« Handsworth,
Sheffield, England

Verfahren und Vorrichtung zum Bohren von Sprenglöchern beim Vortrieb von Förderstrecken bzw. im Tunnelbau.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bohren von Sprenglöchern beim Vortrieb von Förderstrecken bzw. in Tunnelbau sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrene, und zwar insbesondere einen Schaufellader, welcher nioht nur für den Vortrieb in Förderstrecken- oder Tunnelbau einsetzbar ist, sondern auch zum Räumen oder Verladen des dabei anfallenden Abraumsohuttes.

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In britischen Bergwerken werden zur Zeit für den Vortrieb von Förderstrecken, welohe Üblicherweise an jedem Ende eines Kohlenstoßes liegen, Stoßwerkzeuge verwendet, um den Ortsstoß vorzutreiben. Derartige Stoßwerkzeuge oder Abbauhammer arbeiten mit Schlagwirkung im Gegensatz zu für den gleichen Zweck vorgesehenen Maschinen, welche ein oder mehrere. Meißel tragende SchrHmköpfe besitzen, wobei beide Maschinenarten Alternativen für das herkömmliche Bohren und Sprengen darstellen. Bekannte Bohrgestelle besitzen grundsätzlich einen langgestreckten Mast und einen längs des Mastes mittels eines Kraftantriebes von einer rückwärtigen Position in eine vordere Position verschiebbaren Spindelstock, welcher am vorderen Ende eine Bohrstange trägt, die unter Verdrehung durch den Spindelstock in den Ortsstoß des Tunnels oder der Förderstrecke vorgetrieben wird. Derartige Bohrgestelle können relativ klein sein und infolgedessen vom Bergmann in Stellung gebracht werden, oder sie können auch relativ groß sein und sind dann meist auf einem Raupenfahrzeug angeordnet, welches gewöhnlich mehrere derartiger Bohrgestelle trägt.

Daneben werden auch Raupenfahrzeuge verwendet, welohe eine hydraulisch betätigte Schaufel tragen, d.h. sogenannte Schaufellader, welche das Haufwerk von der Sohle der Strecke aufnehmen und auf einen Förderer laden, welcher dasselbe einem Versatzraum zufördert. Dabei ist auf der Schaufel eines derartigen Schaufelladers ein Stoßwerkzeug montiert, welohes während des Ladevorganges auf der Ladeschaufel verbleibt.

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Beim Vortrieb von Förderstrecken durch Querschläge trifft man jedoch oftmals auf Felsgestein, welches durch Stoßwerkzeuge nicht zerkleinert werden kann, sodaß sich nicht vermeiden läßt, Sprenglöcher zu bohren und das Gestein zu sprengen. Hierzu ist es jedoch gewöhnlich erforderlioh, den Schaufellader vom Ortsstoß abzuziehen« während die Bohrausrüstung in Stellung gebracht wird.

Dies ist zweifelsohne zeitaufwendig und kostensteigernd, sodaß die Erfindung sich die Aufgabe gesetzt hat, ein Verfahren sowie eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen, durch welche der Vortrieb von Förderstreoken und im Tunnelbau wesentlich schneller durchführbar ist als mit den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen.

In verfahrensmäßiger Hlnsioht schlägt hierzu die Erfindung vor, daß ein Schaufellader mit einem verschiebbar auf ihm angeordneten Bohrmast eingesetzt wird, welcher eine Bohrspindel trägt, die durch einen Kraftantrieb gegenüber dem Mast hin und zurliok bewegbar ist, wobei der Mast aus einer rückwärtigen Ruhelage duroh Arretierung der Bohrspindel gegenüber dem Schaufellader und Einschalten des Kraftantriebes in eine vordere Betriebslage gebraoht wird, der Mast dann gegenüber dem Schaufellader in dieser Lage arretiert und die Bohrspindel gelöst wird, der Kraftantrieb erneut eingeschaltet und daduroh dl· Bohrspindel gegenüber dem Mast vorgeschoben wird, und dl· Bohrspindel naoh dem Bohren eines Sprengloches mittels des Kraftantriebes zurüokgezogen wird, um erneut zum Bohren weiterer Sprenglöoher bereitzustellen, oder um den Mast naoh Arretierung der Bohrspindel In ihrer rückwärtigen Lage gegenüber dem Schaufellader aurüokau-

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ziehen und durch erneutes Einschalten des Kraftantriebes wieder in Betriebslage zu bringen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht aus einem Schaufellader, mittels welchem eine Förderstrecke oder ein Tunnel vorgetrieben und gleichzeitig der Abraum verladen werden kann. Gekennzeichnet ist ein derartiger erfindungsgetnäßer Schaufellader dadurch, dafl er zumindest einen langgestreckten Bohrmast trägt, welcher zwischen einer Ruhelage und einer Betriebelage verschiebbar ist und eine längs ihm verschiebbare Bohrspindel trägt, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um den Bohrmast gegenüber dem Schaufellader lösbar zu arretieren, die Bohrspindel vorzuschieben oder zurückzuziehen sowie Einrichtungen, um die Bohrspindel lösbar am Schaufellader zu arretieren, um den Bohrmast vorzuschieben oder zurückzuziehen·

Auf diese Weise maoht sioh das erfindungsgemäfie Verfahren sowie die erfindungsgeraäfle Vorrichtung den üblicherweise lediglich die Bohrspindel gegenüber dem Mast verschiebenden Kraftantrieb zunutze, um zusätzlich den Mast gegenüber der Bohrspindel durch entsprechende Verriegelung oder Lösung des Mastes oder der Bohrspindel zu versohleben·

Die rückwärtige Ruhelage des Mastes kann daher eine Arretierungslage BtIn, in welcher der Bohrmast zurückgezogen ist, sodafl er die Bewegung der Ladeschaufel während des Verladevorganges des Abraumes nicht behindert. Um den Bohrmast aus seiner Ruhelage zu verschieben, wiÄ die Bohrspindel beispieleweise durch einen FestBtellstift oder durch einen verschwenkbaren Anschlag fixiert

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und der Mast beispielsweise duroh Entfernung einee Peetitelletift»B freigegeben. So dient der Ansohlag dazu, die Bewegung der Bohrspindel längs des Mastes zu verhindern« während der Stift den Mast und ein Sohaufelladerteil, wie beispielsweise einen Ausleger, miteinander verbindet. Der Kraftantrieb wird dann eingeschaltet, welcher Üblicherweise lediglioh die Bohrspindel vorschieben würde, im erfindungsgemäßen Fall Jedoch den Mast vorschiebt. Anschließend wird der Bohrmast arretiert, die Bohrspindel gelöst und der Kraftantrieb wieder eingeschaltet, woraufhin die Bohrspindel sich in üblicher Weise längs des Mastes vorschiebt. Um den Mast und die Bohrspindel aus der Ruhelege in Betriebslage zu bringen, kann eine Vielzahl derartiger Schritte erforderlich sein. Wenn die Betriebslage erreicht ist, befindet sich der Mast in seiner vordersten Lage, während die Bohrspindel am rückwärtigen Ende des Mastes vom Ortsstoß weit entfernt liegt und die üblichen Bohrstangen dann nacheinander mit fortschreitendem Bohrvorgang in die Bohrspindel eingesetzt werden und die Löcher in üblicher Weise durch Vorschieben der Bohrspindel während eines Bohrhubes gebohrt werden, woraufhin dann die Bohrspindel wieder zurückgezogen wird, um die nächste Bohrstange aufzunehmen.

Vorzugsweise ist der Mast über eine Abstützung auf dem Schaufellader montiert, wobei der Mast auf dieser Abstützung ruht. Eine derartige Abstützung kann aus einer Gleit- und FUhrungshalterung oder aus Rollen bestehen, wobei vorzugsweise auch an der Ladeschaufel beispielsweise in Form einee Gieit- und Führungshalters oder einer Rolle eine Abstützung vorgesehen ist.

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Der Kraftantrieb kann aus Kette und Kettenrad und/oder aus einem doppeltwirkenden hydraulischen Druokbock bestehen. Als Sohaufellader wird vorzugsweise ein Qelenkschaufellader der In der OB-PS 1 377 809 beschriebenen Ausbildung verwendet, in welchem Fall der Mast sich in seiner rückwärtigen Ruhelage längs des Auslegers und im allgemeinen parallel zu diesem befindet. Diese Ausbildung ergibt außerdem die vorteilhafte Möglichkeit, an Jeder Seite des Auslegers jeweils einen Bohrmast anzuordnen, sodaß zwei Sprenglöcher gleichzeitig gebohrt werden können.

Die Erfindung schafft infolgedessen einen Schaufellader, weloher gleichzeitig zum Bohren von Sprenglöchern einsetzbar ist, woduroh der Einsatz von Arbeitern zur Handhabung der Bohreinrichtung entfällt und es außerdem nioht mehr nötig ist, eine besondere Bohrvorrichtung vorzusehen und auoh keine Zeit zur Vorbereitung des Bohrvorganges verloren geht, wie dies bisher beim Vorbringen einer derartigen Bohrvorriohtung zum Ortsstoß und Aufstellung derselben üblich war.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten bevorzugten AusfUhrungsbeispiels im einzelnen erläutert; es zeigt

Fig.l eine Seitenansicht eine« erfindungsgemäßen Sohaufelladers; und

Flg.2 eine Endansioht des Schaufelladers aus Fig.l.

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AO

Der in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Schaufellader besitzt ein Trag- und Fahrgestell 1 und daran angelenkten und um eine Achse 4 duroh zwei nioht dargestellte an seitlich verlaufende Arme 5 angreifende Druckböcke verdrehbaren Turm 2. An jeder Seite des Turmes 2 sind zwei Lenker 6 an einem Drehzapfen 7 angelenkt und außerdem an einem Drehzapfen 8 im rückwärtigen Teil 9 eines Auslegers 10, während außerdem zwei Lenker 11 an jeder Seite des Turmes 2 an einem jeweils weiter vorne liegenden Drehzapfen 12 und an einem Drehzapfen 13 des rückwärtigen Teiles

9 angelenkt sind. Diese beiden Lenker 6 und 11 sind um ihre Drehzapfen 7 und 12 duroh doppeltwirkende Druckböcke 14 verschwenkbar, welohe am Turm 2 in Drehzapfen 15 und am Lenker 6 in Drehzapfen 16 angreifen. Der Ausleger 10 besitzt eine Längsachse 17 und sein rückwärtiges Teil 9 trägt ein nicht dargestelltes um 360⁰ um diese Längsachse 17 verdrehbares Teil, wobei diese Verdrehung durch einen Antrieb l8 erfolgt, welcher quer am hintersten Ende des rückwärtigen Teiles 9 liegt. Am vordersten Ende des vorderen Teiles 19 des Auslegers 1st ein Ladegerät mit einer Ladeschaufel 20 befestigt, die um einen gegenüber der Längsachse 17 des Auslegers orthogonal verlaufenden Drehzapfen 21 verdrehbar ist. Die Lager der Ladeschaufel 20 gegenüber dem Ausleger

10 wird durch einen doppeltwirkenden hydraulischen Druckbook 20 gesteuert, welcher an einem Zapfen 23 der Ladeschaufel und einem weiteren Zapfen 24 des Auslegers angelenkt ist. Ein Stoßwerkzeug oder eine andere den Fels losbrechende Hinrichtung kann auf der Ladeschaufel montiert werden, um das Gestein von dem Ortsfctoß einer Strecke oder eines Tunnels loszubrechen, wobei dieses Werkzeug mit der Ladeschaufel 20 betätigt wird, naohdem diese zur Freigabe des Werkzeuges entsprechend verschoben wurde. Nach dem

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Loslösen einer entsprechenden Menge an Pelsgestein wird das Stoßwerkzeug zurückgezogen, eodaß es nloht mehr hindert und die Schaufel 20 das loBgebroohene Oeetein auf einen Förderer laden kann.

Auf dem Ausleger 10 iet ein langgestreckter Bohrmast 25 montiert, welcher im allgemeinen I-Profil aufweist und eine längs ihm verschiebbare Bohrspindel 26 trägt, wobei diese Verschiebung durch einen Kraftantrieb erfolgt, welcher aus einem doppeltwirkenden hydraulischen Druckbook und einem Kettentrieb besteht. Die in diese Bohrspindel 26 eineetzbaren Bohrstangen 27 sind in Fig.l strichpunktiert dargestellt. Der Bohrmast 25 ist auf dem Ausleger 10 in Abstützungen verschiebbar montiert, welche aus Haltern 28 auf dem Ausleger 10 bestehen, während ein gleichartiger vorderer Halter 29 auf der Oberkante der Ladeschaufel 20 befestigt ist. In Fig.l ist d«r Bohrmast 25 in seiner rückwärtigen Ruhelage auf dem Ausleger voll ausgezeichnet dargestellt, wobei ein Stift 50 duroh «ine vom Mast 25 nach unten weisende Platte ^l hinduroh in eine entsprechende Öffnung des Auslegers eindringt. Wenn nun Drucköl oder dgl. in den Druckbock eingeleitet wird, um die Bohrspindel 26 aus der in Fig.l dargestellten Lage nach vorne zu schieben, so bewegt sich diese Bohrspindel in üblicher Weise in die Position 26A, da der Bohrmast 85 durch den Stift 30 festgehalten wird. In diesem Augenblick wird ein Anschlag 32 ergriffen und um seine Achse 33 herumgeschwenkt, der Stift 30 entfernt und Druköl der anderen Seite des Druckbockes zugeleitet. Zunächst wird die Bohrspindel etwas aus der Position 26A zurückgezogen, bis der Anschlag 32 erreicht ist, woraufhin eine weitere Zuleitung von Druoköl den Bohrmast

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naoh vorne schiebt, bis der Endaussohlag erreicht lit· Ua den Bohrmast um ein entsprechendes 3tUok vom Ausleger au· naoh vom· zu eohieben kann es «rforderlioh «ein» di···· «chrittW·!·· Vorrtloktn mehrmals durohrufUhren, Je naohdem wi« groi der Hub de· Druokbookes ist. Sobald der Bohrmast um da· gewünscht· flttlok vorgerückt ist, wird der Ausleger wieder duroh den Stift JK) arretiert, welcher hierbei allerding· duroh dl· Öffnung >4 im Halter 29 der Ladeschaufel hlndurohgeht, »reiaher ibenfali· einen vereohwenkbaren A ns oh lag 32a trägt, wKhr«nd ·1η# kl «Μ» H naoh innen weisenden Lippen von Hand an dt· vorder* Ende der Ladeschaufel angeschraubt wird»

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BAD ORIGINAL

Leerseite

Claims

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Match, Patentanwälte in Essen ./. 27Α963Ί Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bohren von Sprenglöchern fUr den Vortrieb von Förderstrecken bzw. Im Tunnelbau, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaufellader mit einem versohlebbar auf Ihm angeordnetem Bohrmast (25) eingesetzt wird, welcher eine Bohrspindel (26) trägt, die durch einen Kraftantrieb gegenüber dem Mast hin und zurück bewegbar 1st, wobei der Mast aus einer rückwärtigen Ruhelage durch Arretierung der Bohrspindel gegenüber dem Schaufellader und Einschalten des Kraftantriebes in eine vordere Betriebslage gebracht wird, der Mast dann gegenüber dem Schaufellader in dieser Lage arretiert und die Bohrspindel gelöst wird, der Kraftantrieb erneut eingeschaltet und dadurch die Bohrspindel gegenüber dem Mast vorgeschoben wird, und die Bohrspindel naoh dem Bohren eines Sprengloohes mittels des Kraftantriebes zurückgezogen wird, um erneut zum Bohren weiterer Sprenglöcher bereit zu stehen oder um den Mast naoh Arretierung der Bohrspindel in ihrer rückwärtigen Lage gegenüber dem Schaufellader zurückzuziehen und durch erneutes Einschalten des Kraftantriebes wieder in Betriebslage zu bringen·

2. Schaufellader für den kombinierten Vortrieb eines Tunnels oder einer Förderstreoke und das Verladen des dabei entstehenden Abraumes« dadurch gekennzeichnet, dafl der Schaufellader zumindest einen auf ihm montierten langgestreckten Bohrmast (25) aufweist, weloher zwisohen einer Betriebs- und einer Ruhelage verschiebbar ist und eine längs ihm verschiebbare Bohrspindel (26) trägt, während Einrichtungen (30) vorgesehen sind, um den Mast (25)

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gegenüber dem Schaufellader (10) lösbar zu arretieren und die Bohrspindel (26) vorzuschieben oder zurückzuziehen« sowie Einrichtungen (32), um die Bohrspindel (26) gegenüber dem Schaufellader (10) lösbar zu arretieren und den Maat (25) vorzuschieben oder zurückzuziehen.

3. Schaufellader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur lösbaren Arretierung des Bohrmastes (25) gegenüber dem Schaufellader (10) aus einem entfernbaren Fixierungsstift (30) besteht.

4. Schaufellader nach Anspruch 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur lösbaren Arretierung der Bohrspindel (26) gegenüber dem Schaufellader (10) aus einem vorschwenkbaren Anschlag (32) besteht.

5* Schaufellader nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrmast (25) in einer Halterung (28) auf dem Schaufellader (10) aufruht.

6. Schaufellader nach Anspruoh 5« dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus Oleit- und Führungshaltern (28) besteht.

7. Schaufellader nach Anspruch 5 oder 6, daduroh gekennzeichnet, da* die Ladeschaufel (20) ebenfalls eine Abstützung (39) für den Bohrmaat (25) trugt.

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8. Schaufellader naoh Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung auf der Ladeschaufel (20) als Qleit- und PUhrungshalter (29) ausgebildet ist.

9. Schaufellader naoh einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet« daß der Kraftantrieb aus einem Kettentrieb und einem doppeltwirkenden hydraulischen Druckbock beetent.

10. Schaufellader naoh einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeschaufel (20) an einem Qelenkausleger (10) angebaut ist.

11. Schaufellader naoh Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an Jeder Seite des Auslegers (10) Je ein Bohrmast (25) angeordnet let.

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