DE4011051A1 - Gesteinsbohranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gesteinsbohranlage, die einen Unterwagen und wenigstens einen an seinem einen Ende an dem Unterwagen montierten Bohrarm auf­ weist, an dessen anderem Ende eine Bohrvorrichtung mit einem Vorschubbalken und einer in dessen Längs­ richtung beweglichen Gesteinsbohrmaschine montiert ist, welche Bohrvorrichtung Bedienungselemente für den Betrieb, Druckflüssigkeitsschläuche zum Leiten von Druckflüssigkeit aus dem Unterwagen zu der Bohr­ maschine und den Bedienungselementen der Bohrvorrich­ tung und zurück sowie Steuerventile zum Steuern der Funktion der Bohrvorrichtung aufweist.

Gesteinsbohranlagen weisen einen auf Räder oder dergleichen gestützt beweglichen Bohrunterwagen auf, an dem ein Bohrarm oder mehrere Bohrarme und an jedem Bohrarm ein Vorschubbalken befestigt sind, längs des­ sen eine Bohrmaschine sich während des Bohrens be­ wegt. Zum Steuern der Bohrung ist an dem Unterwagen ein Steuerstand montiert, dem eine hydraulische Pumpe Druckflüssigkeit zuführt und der Ventile zum Steuern der Funktionen sowohl der Bohrmaschine als auch einer Vorschubeinrichtung aufweist. Aus den Ventilen werden zu der Vorschubeinrichtung und der Bohrmaschine meh­ rere hydraulische Schläuche geleitet, durch die die Druckflüssigkeit zum Verschieben des Vorschubbalkens und der Bohrmaschine in eine Bohrstellung und zum Bohren eines Lochs respektive zu deren Verschiebung zurück in die Anbohrstellung nach der Bohrung des Lochs den verschiedenen Bedienungseinrichtungen zuge­ führt wird.

Das Anbringen des Steuerstands mit vielen ver­ schiedenen hydraulischen Ventilen und Anschlußkompo­ nenten sowie Schläuchen auf dem Unterwagen der Ge­ steinsbohranlage bringt oft Schwierigkeiten mit sich. Zwischen einer die hydraulische Pumpe enthaltenden Leistungseinheit sowie dem Steuerstand und der Bohr­ maschine müssen viele verschiedene Schläuche vorge­ sehen sein, und Schläuche müssen zum Überschreiten und Überholen von verschiedenen Dreh- und Verschie­ bekonstruktionen als lockere Schlingen gelassen wer­ den. Weiter werden durch die Führung einer großen Menge Schläuche aus dem Steuerstand zu dem Bohrarm Schwierigkeiten verursacht, weil es sehr umständlich ist, die Schläuche zu schützen, und weil ihr Gewicht ziemlich bedeutsam ist und somit beim Planen der An­ lage berücksichtigt werden muß. Außerdem ist es be­ schwerlich und verursacht unnötigen Raumbedarf, wenn Schläuche in engen Räumen und mit Rücksicht auf die notwendigen Bewegungen des Vorschubbalkens beim Bohr­ arm und aus dem Bohrarm über Gelenke zum Vorschubbal­ ken und zur Bohrmaschine geleitet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obenerwähnten Schwierigkeiten zu ver­ meiden und eine Gesteinsbohranlage zustandezubringen, bei der die Führung großer Schlauchbunde längs der Anlage aus einer Einheit in eine andere vermieden wird und durch die ein kleiner, leicht montierbarer und wenig Platz einnehmender Steuerstand geschaffen wird und die einfach zu verwirklichen ist. Dies wird erfindungsgemäß so zustandegebracht, daß die Steuer­ ventile elektrisch steuerbar sind, daß sie zu einer festen, an der Bohrvorrichtung montierten Steuerein­ heit montiert sind, daß zum Leiten von Druckflüssig­ keit aus dem Unterwagen zu der Bohrmaschine und den Bedienungselementen der Bohrvorrichtung die Druck­ flüssigkeitsschläuche von dem Unterwagen an die Steu­ ereinheit und die zur Betätigung der Bohrmaschine und jedes Bedienungselements erforderlichen Druckflüssig­ keitsschläuche von der Steuereinheit an die Bohrma­ schine und jedes Bedienungselement angeschlossen sind, und daß zum Steuern der Ventile ein Steuerkabel aus dem Unterwagen zu der Steuereinheit geleitet wor­ den ist.

Die wesentliche Idee der Erfindung ist, daß zum Steuern der Bohrmaschine und der Vorschubeinrichtung elektrisch oder in irgendeiner anderen entsprechenden Weise ferngesteuerte Ventile verwendet werden, die zu einer separaten, festen Steuereinheit gebildet wer­ den, die bei dem Vorschubbalken nach den Gelenken zwischen dem Vorschubbalken und dem Bohrarm ange­ bracht wird. Gemäß dieser Lösung werden zum Steuern der Bohrmaschine und des Vorschubbalkens vorzugsweise nur ein Schlauchpaar, wobei durch den einen Schlauch Druckflüssigkeit den Ventilen zugeführt wird und durch den anderen die Rücklaufflüssigkeit zu dem Un­ terwagen zurückgeführt wird, und außerdem ein Steuer­ kabel benötigt, das ein Kabel mit nur elektrischen Leitungen oder ein Kabel mit elektrischen Leitungen und Lichtkabel sein kann. Dabei werden große Schlauchbunde und die Schwierigkeiten vermieden, die von ihrer Montierung von dem Unterwagen an den Vor­ schubbalken und die Bohrmaschine verursacht werden, weil die zum Steuern des Vorschubbalkens erforder­ lichen Kupplungen zwischen den Ventilen zu einer festen Einheit, d. h. zu einem die Steuereinheit bil­ denden Ventilpaket, montiert werden können, von wo für jede Bedienungseinrichtung erforderliche Druck­ flüssigkeitskanäle und Schläuche zu einer geeigneten Stelle geleitet werden können, damit die Schläuche möglichst leicht und in der Weise montierbar sind, daß sie in Betrieb geschützt sind. Weiter wird eine große Anzahl hydraulischer Kupplungen am Unterwagen vermieden, weil die Komponenten an sich bei einer elektrisch oder in entsprechender Weise ausgeführten Steuerlösung sehr wenig Raum brauchen, und der erfor­ derliche Montierungsraum in der Praxis dadurch be­ stimmt wird, wieviel Raum für den Betrieb zwischen mechanischen Regelorganen und einer Steuervorrichtung benötigt wird. Bei Herstellung des Steuerstands kann ferner die bekannte, leicht ausführbare Einbauventil­ konstruktion benutzt werden, wobei die von den Ven­ tilen gebildete Steuereinhet sehr klein gemacht und somit leicht in Verbindung mit dem Vorschubbalken montiert werden kann.

Die Erfindung wird ausführlicher in den beige­ fügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen Gesteinsbohranlage,

Fig. 2 eine Draufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gesteinsbohranlage und

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Druckflüs­ sigkeitskupplung der Gesteinsbohranlage nach den Fi­ guren 1 und 2 schematisch.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Gesteinsbohranlage, die einen auf Rädern beweglichen Unterwagen 1 auf­ weist. Auf den Unterwagen gestützt sind verschiedene, an sich bekannte, zu der Gesteinsbohranlage gehörende Komponenten und Anordnungen montiert, die hier nicht genauer erläutert werden. Am Vorderende des Unter­ wagens 1 ist ein daran befestigter Bohrarm 2 vorge­ sehen, an dessen Ende weiter eine Bohrvorrichtung montiert ist, die eine Wiege 3, einen darauf gestützt in seiner Längsrichtung beweglichen Vorschubbalken 4 und eine auf dem Vorschubbalken in dessen Längsrich­ tung beweglich montierte Bohrmaschine 5 aufweist. Der Bohrarm 2 dreht sich in einer an sich bekannten Weise dem Unterwagen 1 gegenüber um verschiedene Gelenke herum, und entsprechend dreht sich die Wiege 3 in einer an sich bekannten Weise dem Ende des Bohrarmes 2 gegenüber um verschiedene Gelenke herum, und des­ halb werden sie in diesem Zusammenhang nicht ausführ­ licher erläutert. Die zum Verschieben des Vorschub­ balkens in seiner Längsrichtung der Wiege gegenüber respektive zum Steuern der Funktion der Bohrmaschine 5 erforderlichen Ventile sind in einer separaten Steuereinheit 6 an der Seite der Wiege 3 montiert, zu welcher Steuereinheit aus dem Unterwagen 1 zwei oder in einigen Fällen drei Druckmediumschläuche 7 gelei­ tet sind. Aus der Steuereinheit 6 sind weiter für jede Bedienungseinrichtung und die Bohrmaschine 5 erforderliche Druckmediumschläuche zu einem Montage­ balken 8 und daraus weiter in einer bekannten Weise zu der Bohrmaschine 5 und den Bedienungseinrichtungen geleitet. Der Montagebalken 8 ist am Vorschubbalken 4 befestigt und wird zunächst zur festen Kupplung der Schläuche an irgendeinem Punkt benötigt, und zwischen der Steuereinheit 6 und dem Montagebalken S sind fle­ xible Schläuche montiert, die den Vorschubbalken 4 sich in seiner Längsrichtung der Wiege 3 gegenüber bewegen lassen. Ferner ist aus dem Unterwagen 1 zu der Steuereinheit 6 ein Steuerkabel 9 geleitet, das aus einem Steuerpaneel 10 am Unterwagen in die Steu­ ereinheit 6 des entsprechenden Bohrarmes läuft.

Fig. 3 zeigt wiederum schematisch eine erfin­ dungsgemäß ausgeführte Kupplung, bei der dieselben Bezugszeichen für die entsprechenden Teile benutzt werden wie in den Fig. 1 und 2. Das Steuerpaneel 10 ist mittels des Steuerkabels 9 mit der Steuerein­ heit 6 gekuppelt. Weiter laufen Druckflüssigkeits­ schläuche 7 a und 7 b und ein Rücklaufschlauch 7 c von durch einen Motor 11 gedrehten Pumpen 12 a und 12 b zu der Steuereinheit 6. Aus der Steuereinheit wird die Druckflüssigkeit gemäß Steuerimpulsen oder Signalen, die von dem Steuerpaneel 10 gegeben werden, zu der Bohrmaschine 5 und den Bedienungseinrichtungen des Vorschubbalkens 4 weitergeleitet.

Bei den Lösungen der Fig. 1 bis 3 müssen vorzugsweise nur zwei Druckflüssigkeitsschläuche und ein Steuerkabel zum Steuern der Funktionen des Vor­ schubbalkens 4 und der Bohrmaschine 5 aus dem Unter­ wagen 1 in die Wiege 3 jedes Bohrarmes oder zu dem Vorschubbalken 4 leiten, was sowohl ihre Montierung als auch das Planen des Bohrarmes vereinfacht und erleichtert, und wobei bedeutend weniger Raum und Sicherungsmaßnahmen der Konstruktion des bekannten Stands der Technik gegenüber gebraucht werden. Weil die Steuerung des Vorschubbalkens und der Bohr­ maschine außerdem nur eine periodische Aktivität vor­ aussetzt, z. B. beim Anbohren oder bei vollendeter Bohrung und beim Übergang von einem Loch zu einem anderen, so ist es bei elektrischer Steuerung sehr einfach, die Lösung so zu bewerkstelligen, daß alle Bohrarme dasselbe Steuerpaneel 10 haben und daß das Steuerpaneel zur Steuerung der Vorschubbalken und Bohrmaschinen der verschiedenen Bohrarme nur einen Umschalter aufweist, mittels dessen der Bohrarm ge­ wählt wird, dessen Vorschubbalken und/oder Bohr­ maschine gesteuert werden soll. Der Steuerstand 6 ist in Fig. 1 und 2 in der Wiege des Vorschubbalkens montiert, sie kann aber auch an dem Vorschubbalken oder sogar an der Bohrmaschine montiert werden. Das erfindungsgemäße Prinzip kann auch auf Konstruk­ tionen, bei denen der Vorschubbalken in seiner Längs­ richtung dem Bohrarm gegenüber nicht bewegt werden kann, und entsprechend auf alle an sich bekannten Vorschubbalken-Bohrmaschine-Kombinationen am Ende verschiedener Bohrarme angewendet werden. Die Erfin­ dung ist auch in keiner Weise auf Lösungen be­ schränkt, die durch eine Steuerkupplung und Ventil­ konstruktionen genau bestimmter Art verwirklicht sind, sondern die Steuereinheit kann je nach dem jeweiligen Vorschubbalken und der jeweiligen Bohr­ maschine sowie der erwünschten Steuerungsweise aus verschiedenen Ventilen zusammengesetzt werden, die zu einer festen, einheitlichen Einheit zusammengefügt werden, bei der die Druckflüssigkeitskanäle zwischen den Ventilen am vorzüglichsten direkt als feste Ka­ näle zwischen den Teilen der Einheit ohne extra Schläuche aus einem Ventil zu einem anderen ver­ wirklicht sind.

Claims (4)

1. Gesteinsbohranlage, die einen Unterwagen (1) und wenigstens einen an seinem einen Ende an dem Un­ terwagen montierten Bohrarm (2) aufweist, an dessen anderem Ende eine Bohrvorrichtung mit einem Vorschub­ balken (4) und einer in dessen Längsrichtung beweg­ lichen Gesteinsbohrmaschine (5) montiert ist, welche Bohrvorrichtung Bedienungselemente für den Betrieb, Druckflüssigkeitsschläuche (7) zum Leiten von Druck­ flüssigkeit aus dem Unterwagen (1) zu der Bohrma­ schine (5) und den Bedienungselementen der Bohrvor­ richtung und zurück sowie Steuerventile zum Steuern der Funktion der Bohrvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile elektrisch steuerbar sind, daß sie zu einer festen, an der Bohrvorrichtung montierten Steuereinheit (6) montiert sind, daß zum Leiten von Druckflüssigkeit aus dem Unterwagen (1) zu der Bohrmaschine (5) und den Bedienungselementen der Bohrvorrichtung die Druckflüssigkeitsschläuche (7) von dem Unterwagen (1) an die Steuereinheit (6) und die zur Betätigung der Bohrmaschine (5) und jedes Bedienungselements erfor­ derlichen Druckflüssigkeitsschläuche von der Steuer­ einheit (6) an die Bohrmaschine und jedes Bedienungs­ element angeschlossen sind, und daß zum Steuern der Ventile ein Steuerkabel (9) aus dem Unterwagen (1) zu der Steuereinheit (6) geleitet worden ist.

2. Gesteinsbohranlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steu­ erventile Einbauventile sind, und daß sie an einem Körper montiert sind, an dem erforderliche Kanäle zwischen den Ventilen ausgeformt sind.

3. Gesteinsbohranlage nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (6) an dem Vorschubbalken (4) mon­ tiert ist.

4. Gesteinsbohranlage nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (6) in einer Wiege (3) des in seiner Längsrichtung verschiebbaren Vorschubbalkens (4) montiert ist.