DE2901102A1

DE2901102A1 - Bohrvorrichtung mit mehrfachbohrmasten

Info

Publication number: DE2901102A1
Application number: DE19792901102
Authority: DE
Inventors: William Rodney Aldridge; Stanley Walmsley
Original assignee: Coal Industry Patents Ltd
Current assignee: Coal Industry Patents Ltd
Priority date: 1978-01-17
Filing date: 1979-01-12
Publication date: 1979-07-19
Also published as: PL212808A1; US4264051A; PL117203B1; FR2414617A1

Description

COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED, Hobart House,
Grosvenor Place, London (England)

Bohrvorrichtung mit Mehrfachbohrmasten

Die Erfindung,betrifft eine Abbauvorrichtung, insbesondere
eine Bohrvorrichtung mit Mehrfachbohrköpfen.

Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer vereinfachten Bohrvorrichtung mit Mehrfachköpfen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Bohrvorrichtung durch einen Ausleger mit mehreren auf ihm befestigten
Bohrmasten gelöst»

§09829/019

Im Bergbau werden bekanntlich Bohrvorrichtungen mit Mehr- ■ fachbohrmasten verwendet, von denen jeder eine Bohrmaschine j zuiri Bohren von Löchern in eine Gesteins front zur Aufnahme ί von Sprengladungen enthält, wobei die Löcher gemäß dem j Ausmaß des durch Sprengen zu entfernenden Materials in ; einem gegebenen Muster angeordnet sind. Bei den bisherigen
Vorrichtungen ist jeder Bohrmast auf einem entsprechenden '■ Ausleger befestigt und in Längsrichtung eines derartigen j Auslegers zu und aus einer Bohrstellung einstellbar« Die j einzelnen Ausleger sind ihrerseits durch entsprechende Verstelleinrichtungen in Längs- und Querrichtung einstellbar, ; wodurch die Köpfe an einer erforderlichen gegenseitigen Stel- i lung festgelegt werden. j

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine, den Mehrfachbohrmasten zugeordnete Einstelleinrichtung eine gleichzeitige Einstellung der Mehrfachbohrmasten gegenüber dem Ausleger ,ausführen kann.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Einstelleinrichtung eine entsprechende Einstellung jedes Mehrfachbohrmasts ausführen kann.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Einstelleinrichtung zur Veränderung des Abstands und/oder der Winkelstellung der Mehrfachbohrmasten eine entsprechende Einstellung jedes Mehrfachbohrmasts ausführen kann.

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin j zeigt: j

Fig. 1 eine Seitenansicht einer an einer Abbaumaschine (von der nur der vordere Teil gezeigt ist) befestigten Bohrvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht von Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt III-III von Fig. 1.

Die Zeichnung zeigt eine auf Gleisketten fahrende Abbaumaschine 1 mit einem Fahrgestell 2, Gleisketten 3 und einer vom Vorderteil des Fahrgestells zum Liegenden eines Bergwerks abwärts geneigten Laderampe 4. Die Laderampe 4 ist über eine Halteeinrichtung 6 am Fahrgestell angelenkt und kann durch hydraulische Stellzylinder 8 um die Anlenkung angehoben oder abgesenkt werden. Die Stellzylinder 8 sind an der Laderampe 4 und am Fahrgestell 2 befestigt. Ein oberes Arbeitsdeck der Laderampe ist mit einer hin- und hergehenden Verladearmanordnung 10 versehen, die in der Patentanmeldung (Case 3949) der Inhaberin beschrieben ist.

Ein Sitz 12 einer Bedienungsperson und ein Steuerpult 13 sind ebenfalls am Fahrgestell 2 angebracht.

Die Abbaumaschine 1 enthält auch eine Gesteins- oder Mineralstoff-Bohrvorrichtung 15 mit einem drehbar auf dem Fahrgestell befestigten Stützturm 16, der durch einen am Fahrgestell und am Stützturm angelenkten hydraulischen Stellzylinder 18 um eine im wesentlichen senkrechte Achse bewegbar ist. Der Stützturm 16 bildet eine schwenkbare Abstützung für einen sich nach vorn erstreckenden teleskopartigen Ausleger 2O, der durch zwei am Stützturm und am Ausleger angelenkte hydraulische Stellzylinder 21 um eine im wesentlichen waagerechte Achse schwenkbar ist. Das Vorderteil 22 des Auslegers

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■ ORlGiNALINSPEGTED

ist gegenüber dem Hinterteil 23 verschiebbar zur Einstellung der Länge des Auslegers durch zwei hydraulische Stellzylinder 25, von denen jeder an seinen Enden jeweils mit den beiden Teilen 22 bzw. 23 verbunden ist. Das Vorderteil 22 des Aus-

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legers kann durch einen Hydraulikmotor 26 ,und ein im Ausleger angeordnetes Getriebe um die Längsachse des Auslegers gegenüber dem Hinterteil 23 gedreht werden.

Das vorderste Ende des Vorderteils 22 des Auslegers lagert einen Stützschlitten 27 drehbar zur Schwenkbewegung um zwei zueinander senkrecht verlaufende Achsen, d.h. eine waagerechte Achse 29 und eine senkrechte Achse 30, vgl. Fig. 1. Die Schwenkbewegung um die Achse 29 wird gesteuert durch einen mit dem Stützschlitten und dem Vorderteil des Auslegers verbundenen hydraulischen Stellzylinder 32, während die Schwenkbewegung um die Achse 30 gesteuert wird durch einen mit den auf gegenüberliegenden Seiten der Schwenkachsenbefestigung gelegenen beiden Teilen des StützSchlittens 27 verbundenen nicht gezeigten hydraulischen Stellzylinder.

Der Stützschlitten 27 trägt eine ausfahrbare Trägeranordnung 35, die im einzelnen in der Patentanmeldung .... (Case 3947) der Inhaberin beschrieben ist und ein auf einem oberen Deck 36 (Fig. 3) des Stützschlittens 27 verschiebbar befestigtes erstes langgestrecktes Trägerelement 37 und ein auf dem I

ersten Trägerelement 37 verschiebbar befestigtes zweites j langgestrecktes Trägerelement 38 enthält. j

Das erste Trägerelement 37 enthält zwei mit dem Rücken zu- ' einander angeordnete langgestreckte U-Profile 39, deren untere waagerechte Flansche 40 mit längs des oberen Decks 36 des Stützschlittens gleitend verschiebbaren Verschleißauflagen 41 versehen sind. Die unteren waagerechten Flansche 40 sind durch über die Oberseite der Flansche 40 ragende abstehende Randelemente am Stützschlitten eingefangen. Der Zylinderteil eines zwischen den beiden Ü-Profilen 39 befestigten hydrauli-

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ORIGINAL INSPECTED

sehen Stellzylinders 45 ist mit dem Stützschlitten verbunden, während der Kolbenteil mit dem ersten langgestreckten Trägerelement verbunden ist, so daß eine Betätigung des Stellzylinders 45 das erste Trägerelement in Längsrichtung gegenüber dem Stützschlitten bewegt, wobei die Flansche 40 der U-Profile innerhalb der Randelemente 43 gleiten.

Die oberen waagerechten Flansche 48 der O-Profile 39 sind mit Randelementen 49 versehen, die eine Gleitbahn für eine waagerechte Grundplatte 50 bilden, die einen Teil des zweiten langgestreckten Trägerelements 38 bildet, das auch ein an der Oberseite 'der Grundplatte 50 unbeweglich befestigtes Rohr 51 enthält. Das zweite Trägerelement 38 wird längs der durch die Randelemente 49 gebildeten Gleitbahn mittels einer übertragungseinrichtung hin- und hergeschoben. Die I übertragungseinrichtung enthält zwei angrenzend an den gegen- ' überliegenden Enden des ersten Trägerelements 37 angeordnete Seilscheiben 52, 53 und zwei um diese Seilscheiben herum j verlaufende Seile 54 (von denen nur eines gezeigt ist), j deren Enden am Stützschlitten 27 bzw» am zweiten Trägerelement I 38 befestigt sind. Wenn somit bei Gebrauch der Stellzylinder 45 zur Bewegung des ersten Trägerelements gegenüber dem Stützschlitten betätigt wird, wird die übertragungseinrichtung betätigt zur Bewegung des zweiten Trägerelements gegenüber dem Stützschlitten, wobei das zweite Trägerelement sich in derselben Richtixng wie das erste Trägerelement bewegt, jedoch um die dreifache Strecke des ersten Trägerelements .

Das zweite Trägerelement 38 ist mit drei 'Paaren von gekröpften Armen 60, 61 und 62 versehen, die zur Schwenkbewegung um senkrechte Achsen 63, 64 bzw. 65 im Rohr 51 angelenkt sind und die durch Schlitze 66 in. den Seitenwänden des Rohrs ragen. Die Anlenkung 63 befindet sich in einem Gleitschuh 67, der durch einen zwischen dem Gleitschuh 67 und dem Rohr angeschlossenen hydraulischen Stellzylinder 68

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längs des Rohrs 51 bewegbar ist. Die Anlenkung 65 befindet sich in einem Gleitschuh 70, der durch einen zwischen dem Gleitschuh 70 und dem Rohr angelenkten hydraulischen Stellzylinder längs des Rohrs 51 in Längsrichtung bewegbar ist. Das angrenzende Rohr 51 ist in Fig. 2 weggeschnitten zur Freilegung von Einzelheiten des Gleitschuhs 70 und der Anlenkung 65 der beiden Arme 62.

Die Anlenkung 64 der mittleren beiden Arme 61 ist gegenüber dem Rohr 51 festgelegt.

Die Außenenden der drei Paare von gekröpften Armen 60, 61 und 62 tragen zwei ähnliche Bohrmasten 80, von denen jeder eine Deckplatte 82 mit einer Schwenkbefestigungseinrichtung 83, 84 enthält zur Anlenkung des angrenzenden Arms 60 bzw. der angrenzenden Arme 61, 62. Die Deckplatte 82 hat abstehende Randelemente 85 zum verschiebbaren Einfangen der unteren waagerechten Flansche 86 der mit dem Rücken einander zugewandten U-Profile 88, die wenigstens einen Teil eines langgestreckten Trägerelements 89 bilden, das durch einen mit dem langgestreckten Trägerelement 89 und der Deckplatte 82 verbundenen hydraulischen Stellzylinder 90 längs der Deckplatte 82 verschiebbar ist. Gemäß Fig. 3 erstreckt sich am hintersten Ende des Stellzylinders 90 eine Halteranordnung 9 2 durch einen Einschnitt in der Deckplatte 8 2 und steht in festem Eingriff mit einer auf der Unterseite des Trägerelements 89 vorgesehenen Verschleißauflage 94.

Die oberen waagerechten Flansche 98 der U-Profile 88 tragen verschiebbar eine Bohrmaschine 100 (in Fig. 2 und 3 nicht ■ gezeigt), die zum verschiebbaren Einfangen der oberen Flansche 98 mit einer sich nach unten erstreckenden Randanordnung 102 versehen ist. Auf den oberen Flanschen 98 sind zwei abstehende Bohrstangenführungen 104 und 105 zur Führung der Bohrstangen 103 während des Vorschubs der Bohrmaschine beim Gesteinsaushöhlvorgang vorgesehen zur Bildung von Bohrlöchern

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ORiGfNAL INSPECTED

in einer Gesteinsfront 106, was noch erläutert wird. Die
vorderste Führung 1O4 steht gegenüber dem Trägerelement 89
fest, während die Führung 105 eine Gleitanordnung aufweist,

die die oberen Flansche 98 der U-Profile 88 gleitend ergreift.

ff.

Die Bohrmaschine 100 und die Führung 105 werden durch die
Antriebsübertragungseinrichtung, von der in Fig. 2 und 3
nur ein hydraulischer Stellzylinder 109 dargestellt ist,
längs des Trägerelements 89 verschoben. Die Kolbenstange des ; Stellzylinders 109 ist am hintersten Ende des Trägerelements
89 so fest verankert, daß bei Betätigung des Stellzylinders ! dessen Zylinder längs des Trägerelements zwischen den beiden ^j U-Profilen verschoben wird. Ein ein Seil- und Schlauchführungsrad 111 tragendes Schiebeglied HO, das sich längs
der oberen Flansche 98 der U-Profile 88 verschiebt, ist j am hintersten Ende des Zylinders des Stellzylinders 109 : so befestigt, daß bei Betätigung des Stellzylinders das '. Schiebeglied 110 durch den Zylinder des Stellzylinders ' zusammen mit der am vordersten Ende dieses Zylinders be- \ festigten Bohrstangenführung 105 längs des Trägerelements 89
verschoben wird. Eine unmittelbar unter der Bohrstangenfüh- ! rung 105 am vordersten Ende des Zylinders des Stellzylinders ^; befestigte nicht gezeigte Umlenkrolle steht mit einer nicht j gezeigten Rollenkette im Eingriff, deren eines Ende an der j sich nach unten erstreckenden und die Bohrmaschine 100 tragenden Randanordnung 102 befestigt ist, während das andere
Ende an den U-Profilen 88 befestigt ist, so daß bei Betäti- j gung des Stellzylinders 109 zur Vorwärtsbewegung des Zylinders ! längs des Trägerelements 89 die Bohrmaschine mit der doppelten ; Geschwindigkeit der am Zylinder befestigten Bohrstangen- . j führung 105 vorwärtsbewegt wird. Wenn somit während des !

Betriebs die Bohrmaschine vorwärtsbewegt wird, und die ,

Bohrstange in die Gesteinsfront drückt, hält die Bohrstangenführung 105 stets eine im wesentlichen zwischen der

feststehenden Bohrstangenführung 104 und der sich vorwärts- ι

bewegenden Bohrmaschine 100 befindliche Stellung ein. !

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ORIGINAL INSPECTED

Bei Fertigstellung eines Bohrlochs wird die Bohrmaschine 100 von einem Seil längs des Trägerelements 89 zum hintersten Ende des Trägerelements zurückgezogen. Das eine Seilende ist an der Rückseite der sich nach unten erstreckenden Rand-

**■ anordnung 102 befestigt, während das andere Seilende an einer an einem U-Profil 88 des Trägerelements befestigten Stütze 12O (nur in Fig. 1 gezeigt) befestigt ist. Das Seil verläuft zwischen seinen Enden um die am Schiebeglied 110 angeordnete Seilscheibe 111. Auf diese Weise wird die Bohrmaschine mit der doppelten Geschwindigkeit der Bohrstangenführung 105 längs des Trägerelements zurückgezogen. Die Stütze 110 und die Seilscheibe 111 dienen auch zur Führung von hydrauli- ! sehen Versorgungsschläuchen 122 zur Lieferung von Druckmittel ! zur Bohrmaschine und zu den hydraulischen Stellzylindern. j

Zwei parallele Gesteinseingriffstifte 125 am vorderen Ende des Trägerelements 89 werden während des Bohrvorgangs gegen die Gesteinsfront gedrückt und unterstützen die Stabilisierung der ausgefahrenen Bohrvorrichtung.

Bei Gebrauch befindet sich die Abbaumaschine 1 so nahe wie zweckmäßigerweise möglich an der Gesteinsfront. Die Stellzylinder 18 und 28 werden so betätigt, daß sie den Ausleger j

20 in die erforderliche Stellung einstellen. Der Hydraulik- j

i motor 26 dreht das Vorderteil 22 des Auslegers in der Weise, !

daß sich die Bohrmasten 80 und die dazu gehörigen Bohrmaschinen , 100 in der gewünschten Stellung bezüglich des Querschnitts ' der zu bohrenden Gesteinsfront befinden. Die Bohrmaschine ist in Fig. 1 bei 100' angrenzend an das Liegende in umgekehrter Stellung strichpunktiert dargestellt.

Die Stellzylinder 25 und 45 werden betätigt zum Ausfahren des Auslegers 20 und der ausfahrbaren Trägeranordnung 35, bis das vorderste Ende jedes Bohrmasts 80 an die Gesteinsfront 106 angrenzt.

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Der Stellzylinder 68 oder 72 oder beide werden gleichzeitig betätigt zur Einstellung der Stellungen der Bohrmasten 80 gegenüber der zentralen ausfahrbaren Trägeranordnung 35. Gleichzeitig drückt die Einstellung beider Stellzylinder 68, 72 beide Gleitschuhe 67, '70 längs des Rohrs 51 zur Schwenkung der zugehörigen gekröpften Arme 60, 62 um ihre Anlenkungen 63, 65. Die gegenüber dem Rohr 51 feststehende Anlenkung 64 bewirkt zusammen mit ihrem zugehörigen Paar von gekröpften Armen 61 eine Bewegung beider Bohrmasten 80 um gleiche Beträge gegenüber der zentralen Trägeranordnung 35 auswärts oder einwärts, während_fsie gleichzeitig die beiden Bohrmasten in einer feststehenden Neigung zueinander hält.

Die Einstellung des Stellzylinders 68 oder 72 schwenkt nur ein Paar von gekröpften Armen 60 oder 62 gegenüber dem Rohr 51, was zusammen mit der feststehenden Anlenkung 64 und dessen zugehörigem Paar von gekröpften Armen 61 in ähnlicher Weise die Neigung beider Bohrmasten 80 gegenüber der zentralen Trägeranordnung 35 verändert. In der Zeichnung sind einige Detailansichten der Bohrvorrichtung zur Darstellung verschiedener alternativer Stellungen der Bohrvorrichtung gestrichelt dargestellt.

Befinden sich die Bohrmasten ungefähr in der gewünschten Stellung, so erfolgt bei Bedarf eine endgültige Einstellung des Tragschlittens 27, bevor die Stellzylinder 90 betätigt v/erden und die Trägerelemente 89 so vorwärtsdrücken, daß die Stifte 125 in festem Eingriff mit der Gesteinsfront 106 kommen.

Schließlich werden beide Bohrmaschinen 100 gestartet und durch die zugehörigen Stellzylinder 109 der Antriebsübertragungseinrichtung zur Gesteinsfront 106 gedrückt, so daß beide Bohrstangen 103 zum Aushöhlen der beiden Bohrlöcher gleichzeitig in die Gesteinsfront gedrückt werden.

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Bei Fertigstellung der beiden Bohrlöcher werden die Bohrstangen 103 aus der Gesteinsfront zurückgezogen, indem die Bohrmaschinen 100 durch die zugehörige Antriebsübertragungseinrichtung 109 längs der Trägerelemente 89 ^urückgedrückt werden. Dann werden die Stellungen beider Bohrm.asten eingestellt und der oben angegebene Vorgang wiederholt, bis genügend Bohrlöcher über dem Gesamtquerschnitt der Abbaufront gebohrt sind.

Die Bohrlöcher werden dann mit Sprengstoff geladen und die Abbaumaschine um einen Sicherheitsabstand zurückgezogen, bevor die Sprengladungen gezündet werden. Die Bohrmaschine wird dann wieder vorgeschoben zum Laden der gebrochenen Gesteinsbrocken unter Verwendung ihrer mit dem hin- und hergehenden Lademechanismus 10 versehenen Laderampe 4.

Ist der Ladevorgang beendet, so wird der gesamte Vorgang wiederholt zur weiteren Verlängerung der Förderstrecke, in der sich die Abbaumaschine befindet.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung eine Bohrvorrichtung vorsieht, bei der in einer Abbaufront zwei Bohrlöcher gleichzeitig hergestellt werden können, wodurch ein schneller Bohrvorgang ermöglicht wird. Die Erfindung sieht eine Bohrvorrichtung mit zwei Bohrmaschinen vor, ohne daß zwei nach vorn ausfahrbare teleskopartige Ausleger erforderlich wären.

Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann es ausreichen, zur Einstellung der gegenseitigen Stellungen der beiden Bohrmasten über die eine oder andere der Einstelleinrichtungen zu verfügen.

Ferner können die hydraulischen Stellzylinder 68, 72 durch eine mechanische Vorrichtung, z.B. eine Zahnstangenanordnung, ersetzt werden.

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Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

0-8023MUnChGn-PuIIaCh. Wiener Sir. 2. Tel- (089)7 93 30 71; Te!e< 5VM214/ buy., ι (-.;.·. ·:.·■■:>. V.u: f ä--rs Case 3948 ο!/,12' Januar 1979 COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED, Hobart House, Grosvenor Place, London (England)' Patentansprüche

1. Bohrvorrichtung mit Mehrfachbohrmasten, dadurch gekennzeichnet , daß die Mehrfachbohrmasten (80) auf einem gemeinsamen Ausleger (20, 35) befestigt sind.

2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Mehrfachbohrmasten (80) zugeordnete Einstelleinrichtung (60-72, 83, 84) eine gleichzeitige Einstellung der Mehrfachbohrmasten (80) gegenüber dem Ausleger (20, 35) ausführen kann.

3. Bohrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (60-72, 83, 84) eine entsprechende Einstellung jedes Mehrfachbohrmasts

(80) ausführen kann.

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4. Bohrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (60-72, 83, 84) zur Veränderung des Abstands der Mehrfachbohrmasten (80) eine entsprechende Einstellung jedes Mehrfachbohrmasts (80) ausführen kann.

5. Bohrvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (60-72, 83, 84) zur Veränderung der Winkelstellung der Mehrfachbohrmasten (80) eine entsprechende Einstellung jedes Mehrfachbohritiasts (80) ausführen kann.

6. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung wenigstens ein Paar gekröpfter Arme (60 oder 6 2) mit einer gemeinsamen zentralen Anlenkung (63 oder 65) aufweist, wobei jeder Arm (60 oder 62) an seinem äußeren Ende einen Mehrfachbohrmast (80) trägt.

7. Bohrvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung (6 3 oder 65) in einem Gleitschuh (60 oder 70)gehalten ist.

8. Bohrvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 mit einer Vielzahl von Anlenkungen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Anlenkung (63 oder 65) unter der Wirkung eines hydraulischen Stellzylinders (68 oder 72) bewegbar ist.

9. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung zwei verschiebbare Anlenkungen (63, 65) und eine feststehende Anlenkung (64) aufweist.

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