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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Handhaben von Bohrlochinformation,
wobei das Verfahren Sammeln und Speichern von Information über mindestens
ein Bohrloch umfasst.
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Die
Erfindung betrifft weiter ein System zum Handhaben von Bohrlochinformation,
wobei das System mindestens eine Steuereinheit umfasst, in der Bohrlochinformation
gespeichert ist.
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Die
Erfindung umfasst noch weiter einen Kennzeichner zur Markierung
eines Bohrlochs, wobei der Kennzeichner umfasst: einen Rahmen und Einrichtungen
zum Befestigen des Kennzeichners in Kontakt mit Gestein und in Verbindung
mit dem Bohrloch.
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Ein
Gesteinsbohrverfahren erzeugt eine große Menge an unterschiedlicher
Information, die mit Bohrlöchern
in Beziehung steht. Bohr- und Sprengladungseinbringpläne können vor
einem Bohren bereitgestellt werden. Weiter kann während eines
Bohrens angesammelte Information in einem Speicher gespeichert werden.
Zusätzlich
können
Bohrlöcher nach
einem Bohren vermessen werden, um das Ergebnis zu stützen. Information
wird Bohrloch-spezifisch gesammelt. Ein Problem ist, dass desorganisierte
Information aus unterschiedlichen Quellen schwierig zu handhaben
ist.
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Die
US-A-5 202 680 offenbart
ein System zum automatischen Registrieren von Bohrstrangkomponenten,
die mit Kennzeichnungsanhängern versehen
sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der Erfindung besteht darin, eine neue und verbesserte Anordnung
zum Handhaben von Information bereitzustellen, die mit Bohrlöchern in
Beziehung steht.
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Das
Verfahren der Erfindung ist gekennzeichnet durch Anordnen von mindestens
einem Kennzeichner, der maschinenlesbare Information umfasst, in
Verbindung mit einem Bohrloch, das untersucht wird, Anordnen des
Kennzeichners in Kontakt mit Gestein und Miteinanderverknüpfen der
gespeicherten Bohrlochinformation und des Bohrlochs, das untersucht
wird, mittels aus dem Kennzeichner gelesenen Information.
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Das
System der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das System
mindestens einen Kennzeichner umfasst, der in Kontakt mit Gestein und
in Verbindung mit einem Bohrloch, das untersucht wird, anzuordnen
ist, dass der Kennzeichner maschinenlesbare Information umfasst
und dass das System angeord net ist, um die gespeicherte Bohrlochinformation
und das Bohrloch, das untersucht wird, mittels aus dem Kennzeichner
gelesener Information miteinander zu verknüpfen.
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Der
Kennzeichner gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichner einen langgestreckten
Rahmen umfasst, der mindestens teilweise in das Bohrloch einführbar ist,
und der Kennzeichner mindestens einen maschinenlesbaren Kennungscode
umfasst.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass der Kennzeichner
in Verbindung mit einem Bohrloch angeordnet ist und er lesbare Information über das
Bohrloch enthält.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Kennzeichner auf eine
zuverlässige
und verhältnismäßig einfache
Weise ermöglicht,
zu gewährleisten,
dass sich die Bohrlochinformation auf ein genau richtiges Bohrloch
bezieht. Dies wiederum macht das ganze Ausbruchverfahren leichter
zu handhaben. Weiter verbessert die Erfindung die Sicherheit eines Ausbruchverfahrens
und macht es leichter zu automatisieren.
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Die
einer Ausführungsform
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass der Kennzeichner
einen Kennungscode umfasst, auf dessen Grundlage ein einzelnes Bohrloch
mit Daten verknüpft
wird, die mit dem speziellen Bohrloch in Beziehung stehen. Die Daten
können
in der Steuereinheit des Systems gespeichert werden.
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Die
einer Ausführungsform
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass die im Kennzeichner enthaltene
Information auf eine ferngesteuerte Weise maschinenlesbar ist.
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Die
einer Ausführungsform
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass der Kennzeichner
mindestens ein Speicherelement umfasst, in dem Information gespeichert
werden kann.
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Die
einer Ausführungsform
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass der Kennzeichner
mindestens ein Speicherelement umfasst, in dem zusätzlich zu
einem Kennungscode andere Information, wie z. B. Bohrlochmessinformation,
Information über Bohrparameter,
die verwendet werden, Gesteinstypinformation, Kommentare einer Bedienperson
oder irgendeine andere Information, die für Nachbohrphasen notwendig
sind, gespeichert werden kann.
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Die
einer Ausführungsform
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass der Kennzeichner
ein Befestigungselement umfasst. Dies ermöglicht, dass, ohne dass irgendwelche
separaten Einrichtungen verwendet werden, der Kennzeichner in Verbindung mit
einem Bohrloch befestigt wird.
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Die
einer Ausführungsform
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass der Rahmen des Kennzeichners
röhrenförmig ist,
was ermöglicht, dass
Sprengstoffe, Dichtmaterial, verschiedene Patronen, Messausrüstung usw.
durch ihn hindurch in ein Bohrloch eingesetzt werden. Folglich braucht
der Kennzeichner z. B. zur Sprengladungseinbringung nicht herausgezogen
zu werden, und dies beschleunigt das Verfahren. Weiter kennzeichnet
der Kennzeichner das Bohrloch ununterbrochen, so dass es kein Risiko
gibt, die Bohrlöcher
miteinander zu verwechseln. Weiter kann ein solcher Kennzeichner
den Mund eines Bohrlochs gegen Kollabieren schützen, sowie verhindern, dass
Verunreinigungen in das Bohrloch gelangen.
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Die
einer Ausführungsform
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass der Kennzeichner
vor einem Bohren an einer Stelle entsprechend einem Bohrplan angeordnet
ist, und dass das Bohrloch durch den Kennzeichner hindurch gebohrt
wird. Der Kennzeichner kann mit einer Öffnung versehen sein, um zu
ermöglichen,
dass die Bohrausrüstung
durch ihn hindurchtritt.
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Die
einer Ausführungsform
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass ein Grubenfahrzeug mit
Einrichtungen zum automatischen Anordnen eines Kennzeichners in
Verbindung mit einem Bohrloch, das untersucht wird, ausgerüstet ist.
Es ist dann möglich,
dass eine Bohreinheit Einrichtungen zum Anordnen des Kennzeichners
in Verbindung mit dem Bohrloch während
eines Bohrens oder unmittelbar danach umfasst. Es ist auch möglich, ein
im Grubenfahrzeug bereitgestelltes Messgerät mit Einrichtungen zum Anordnen
des Kennzeichners in Verbindung mit dem Bohrloch auszurüsten.
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Die
einer Ausführungsform
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass ein Grubenfahrzeug mit
einem Lesegerät
zum Lesen von Information ausgerüstet
ist, die in einem Kennzeichner enthalten ist. Das Lesegerät kann in
Verbindung mit einer Sprengladungseinbringeinheit z. B. in einer
Gesteinsbohreinheit angeordnet sein, oder es kann in einem Messausleger
angeordnet sein, der im Grubenfahrzeug vorgesehen ist.
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Die
einer Ausführungsform
der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, dass ein Grubenfahrzeug mit
Einrichtungen zum Speichern von Information in einem Kennzeichner
ausgerüstet
ist. Die Speichereinrichtungen können
z. B. in Verbindung mit einer Gesteinsbohreinheit oder einer Sprengladungseinbringeinheit
angeordnet sein, oder sie können
in einem Messausleger angeordnet sein, der im Grubenfahrzeug vorgesehen
ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird nun in den beigefügten Zeichnungen
in größerer Einzelheit
beschrieben.
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1 stellt
schematisch ein System der Erfindung zum Handhaben von Bohrlochinformation dar,
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2 stellt
schematisch eine Messung eines Bohrlochs und eine Weise eines Lesens
und Speicherns von mit dem Bohrloch in Beziehung stehender Information
gemäß der Erfindung
dar,
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3 stellt
schematisch einen Kennzeichner gemäß der Erfindung dar, der auf
einem Mund eines Bohrlochs platziert ist, sowie eine Anordnung zur Übertragung
von Information zwischen dem Kennzeichner und einer Steuereinheit
im System,
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4 ist
eine schematische Seitenansicht, die einen zweiten Kennzeichner
gemäß der Erfindung
darstellt,
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5 ist
eine schematische Seitenansicht, die einen dritten Kennzeichner
gemäß der Erfindung darstellt,
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6 stellt
schematisch ein in Verbindung mit einer Bohreinheit angeordnetes
System zum Lesen von Information, die in einem Kennzeichner enthalten
ist, und zum Speichern von Information darin dar, und
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7 stellt
schematisch ein Grubenfahrzeug dar, das mit Einrichtungen zum Lesen
von Kennzeichnern ausgerüstet
ist, die in Verbindung mit Bohrlöchern
angeordnet sind.
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Zwecks
Klarheit zeigen die Figuren die Erfindung auf eine vereinfachte
Weise. Ähnliche
Bezugszeichen kennzeichnen ähnliche
Elemente.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 veranschaulicht
ein System der Erfindung zum Handhaben von Bohrlochinformation. Bohrlöcher 2 werden
entsprechend einem vorbestimmten Bohrplan in Gestein gebohrt, in
diesem Fall an der Rückwand 1 einer
Grubenstrecke. Der Bohrplan kann z. B. die Anzahl, Stelle, Richtung
und Abmessungen von Bohrlöchern
sowie Bohrlochkennzeichnungsinformation bestimmen. Weiter kann bereits
in diesem Stadium ein Sprengplan bereitgestellt werden, in dem die
Sprengstoffe, Sprengladungseinbringmengen und Sprengkapseln, die
zu verwenden sind, bestimmt sind. Der Bohrplan kann zusammen mit
anderer Bohrlochinformation in einer Steuereinheit 3 gespeichert
werden, die z. B. ein Rechner oder ein entsprechendes Gerät sein kann,
in dem die notwendige Information gespeichert werden kann und in dem
Information verarbeitet werden kann. Die Steuereinheit 3 kann
ein Server sein, wobei die darin enthaltene Information für mehrere
Geräte,
die mit dem Ausbruchverfahren verbunden sind, zugänglich ist. Die
Steuereinheit 3 kann eine Datenbank 4 oder dergleichen
umfassen, in der die Information über die Bohrlöcher 2 in
einem geeigneten Format, z. B. in einem Tabellenformat, gespeichert
werden kann. Um zu ermöglichen,
dass die Information in der Steuereinheit 3 eindeutig mit
einem einzigen Bohrloch verknüpft
ist, ist ein Kennzeichner 5 in Verbindung mit den Bohrlöchern, die
untersucht werden, angeordnet, wobei die in dem Kennzeichner enthaltene
Information zu einem Lesegerät 6 auslesbar
ist, das mit der Steuereinheit 3 verbunden ist. Die in
dem Kennzeichner 5 enthaltene Information kann ein Kennungscode
sein, um ein Bohrloch 2a und eine in Beziehung stehende
Datei 9a miteinander zu verknüpfen. Andererseits kann zusätzlich zum
Kennungscode der Kennzeichner 5 z. B. Mess-, Bohr- oder
Gesteins-Typ-Information umfassen, wie unten in größerer Einzelheit
beschrieben wird.
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2 stellt
eine Anordnung zum Vermessen eines Bohrlochs 2 dar. Das
Bohrloch 2 kann unter Verwendung eines Messgeräts 7 vermessen
werden, das einen Sensor 9, der mittels eines Übertragungselements 8 in
das Bohrloch 2 einzusetzen ist, und einen Rahmen 10 umfassen
kann. Der Sensor 9 kann z. B. einen Neigungssensor, einen
Beschleunigungssensor, einen elektrischen Kompass, eine GPS-Transceivereinheit
oder ein entsprechendes Gerät,
einen geophysikalischen Sensor oder ein anderes Gerät, das zum
Vermessen des Bohrlochs 2 geeignet ist, umfassen. Weiter
kann die Anzahl der Sensoren 9 größer als eins sein, was ermöglicht,
dass mehrere unterschiedliche Messungen gleichzeitig durchgeführt werden.
Das Messgerät 7 kann
auch eine Steuereinheit 3 umfassen. Das Messgerät 7 kann
weiter ein Lesegerät 6 umfassen,
um Information, z. B. einen Kennungscode, zu lesen, der in einem
Kennzeichner enthalten ist, der direkt neben dem Bohrloch 2 angeordnet
ist. Der Kennungscode ermöglicht, dass
während
einer Messung gesammelte Messinformation in der Steuereinheit genau
mit dem speziellen Bohrloch 2 in Beziehung gebracht wird.
In der Steuereinheit zu speichernde Information kann z. B. die Ortskoordinaten,
Richtung, Geradheit, Länge
und Durchmesser eines Bohrlochs sowie die geophysikalischen Charakteristika
desselben umfassen. Der Kennzeichner 5 kann auch ein oder
mehrere Speicherelemente umfassen, in denen auch andere Information
als ein Kennungscode gespeichert sein kann. In einem solchen Fall
kann das Lesegerät 6 des Messgeräts 7 Einrichtungen
zum Speichern von Information im Speicherelement im Kennzeichner 5 umfassen.
Messergebnisse können
im Kennzeichner 5 entweder als solche gespeichert werden,
oder nachdem sie in der Steuereinheit 3 verarbeitet sind. Während einer
Messung erhaltene Information z. B. über die Geradheit oder Abmessungen
eines Bohrlochs oder Gesteinstyp usw. können im Kennzeichner 5 gespeichert
werden. Der Kennzeichner 5 ist ein körperliches Objekt, das auf
der Oberfläche
von Gestein z. B. mittels eines Klebmittels oder Befestigungselementen,
die im Gestein vorgesehen sind, befestigt werden kann. Weiter kann
der Kennzeichner 5' ein
körperliches
Objekt sein, das zu dem Boden eines Bohrlochs 2 fallen
gelassen oder geschoben werden kann.
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3 stellt
einen Kennzeichner 5 dar, der einen langgestreckten röhrenförmigen Rahmen 11 umfasst,
um zu ermöglichen,
dass der Kennzeichner mindestens teilweise in ein Bohrloch 2 eingesetzt wird.
Der Rahmen 11 kann weiter einen konischen Abschnitt 12 umfassen,
so dass der Kennzeichner 5 im Bohrloch 2 fest
verkeilt wird. Separate Befestigungsmittel oder -geräte sind
nicht unbedingt erforderlich. Weiter ist es möglich, z. B. Messsensoren 9, Sprengladungseinbring-
oder Verstärkungsmaterial durch
eine Öffnung 13 im Rahmen 11 in
das Bohrloch 2 einzuführen.
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In 3 umfasst
ein Kennzeichner 5 Einrichtungen zum Erstellen einer drahtlosen
Verbindung zwischen dem Kennzeichner 5 und mindestens einer Steuereinheit 3,
die im System enthalten ist. Eine Datenübertragung kann z. B. unter
Verwendung von Radiowellen, Infrarotstrahlen oder einer anderen
geeigneten drahtlosen Lösung
ausgeführt
werden. Um zu ermöglichen,
dass eine Verbindung erstellt wird, ist der Kennzeichner 5 mit
mindestens einem Sender 14 versehen, während ein Lesegerät 6 mit
mindestens einem Empfänger
versehen ist. Für
eine bidirektionale Verbindung können
der Sender 14 im Kennzeichner 5 und der Empfänger im
Lesegerät 6 durch
Transceiver ersetzt werden. Es ist auch möglich, den Kennzeichner 5 zum
Positionieren einer Bohreinheit, einer Sprengladungseinbringeinheit
oder dergleichen zu verwenden.
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4 stellt
einen Kennzeichner 5 dar, der einen visuell lesbaren Kennungscode
umfasst; in diesem Fall einen Strichcode 15. In 5 enthält der Strichcode
alphanumerische Zeichen 16. Im Kennzeichner 5 können solche
visuellen Zeichen 15, 16 auf der äußeren Oberfläche des
Rahmens 11 angeordnet sein, so dass sie durch das Lesegerät 16 maschinengelesen
werden können.
Es sollte weiter angemerkt werden, dass sich die Konstruktion und Form
des Rahmens 11 des Kennzeichners 5 von den in
den 4 und 5 dargestellten Lösungen unterscheiden
können.
Der Rahmen 11 des Kennzeichners 5 kann z. B. aus
einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Statt eines visuell lesbaren
Zeichens kann auch ein elektrisch lesbares Zeichen, z. B. ein Magnetband,
ein Mikrochip oder dergleichen, verwendet werden.
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6 stellt
eine Bohreinheit 18 dar, die in einem Ausleger 17 einer
Gesteinsbohrausrüstung
angeordnet ist, wobei die Bohreinheit z. B. einen Gesteinsbohrer 19,
ein Werkzeug 20, einen Vorschubträger 21 und ein Zufuhrgerät 22 umfasst.
Die Bohreinheit 18 kann weiter mit einem Messgerät 7 ausgerüstet sein,
um zu ermöglichen,
dass die Bohrlöcher 2 nach
einem Bohren vermessen werden. Das Messgerät 7 kann am vorderen
Teil des Vorschubträgers 21 angeordnet
sein. Das Messgerät 7 ist
mit einem Lesegerät 6 ausgerüstet, um
in einem Kennzeichner 5 enthaltene Information zu lesen.
Die Kennzeichner 5 können
zuvor an Stellen gemäß einem
Bohrplan angeordnet werden. Die Kennzeichner 5 können auf der
Grundlage einer separaten Messung von Hand oder z. B. mittels eines
automatischen Messfahrzeugs angeordnet werden.
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7 stellt
ein Grubenfahrzeug 23 dar, das mehrere Ausleger 17 umfassen
kann. In der in der Figur dargestellten Lösung umfasst das Grubenfahrzeug 23 zwei
Bohreinheiten 18 und eine Sprengladungseinbringeinheit 24.
Eine der Einheiten kann mit einem Messgerät ausgerüstet sein, das demjenigen ähnelt, das
in 6 dargestellt ist. Das Grubenfahrzeug 23 kann
weiter mit einem Messausleger ausgerüstet sein, der mit einem Messgerät ausgerüstet ist. Die
Bohr einheiten 18 und die Sprengladungseinbringeinheit 24 sind
mit Lesegeräten 6 ausgerüstet. Ein Lesegerät 6 ist
angeordnet, um in einem Kennzeichner 5 enthaltene Information
zu lesen. Das Lesegerät 6 kann
mit einem Steuergerät 25 des
Grubenfahrzeugs 23 verbunden sein, und das Steuergerät wiederum
kann mit einer Steuereinheit 3 des Systems verbunden sein.
Die Steuereinheit 3 kann ein Server sein, der mit den Steuergeräten einer
Mehrzahl von Grubengeräten
und Einheiten darin verbunden ist. Wenn z. B. das Lesegerät 6 in
der Bohreinheit 18 einen Kennungscode, der in einem Kennzeichner 5 enthalten
ist, der am Gestein befestigt ist, detektiert, wählt die Steuereinheit 3 auf
der Grundlage des Kennungscodes die Daten aus, die mit dem speziellen Bohrloch,
um das es geht, in Verbindung stehen; die Basisinformation in den
Daten kann geliefert worden sein, während der Bohrplan erstellt
wird. Die Steuereinheit 3 kann Information über die
Parameter, die beim Bohren zu verwenden sind, zum Steuergerät 25 des
Grubenfahrzeugs 23 übertragen,
wie z. B. Information über
die Schlagfrequenz, Schlagenergie, Vorschubkraft, Vorschubgeschwindigkeit,
Drehgeschwindigkeit, Spülmittelstrom,
zu verwendende Bohrausrüstung
usw.. Ähnlich
kann das Lesegerät 6 in
der Sprengladungseinbringeinheit 24 den Kennungscode des
Bohrlochs, in das Sprengladung einzubringen ist, lesen, wonach zur
Sprengladungseinbringung Information von der Steuereinheit 3 zum Steuergerät 25 des
Grubenfahrzeugs 23 abgegeben werden kann. Bohrlochinformation,
die mit einer Sprengladungseinbringung in Beziehung steht, kann z.
B. Information über
die Stelle, Richtung, Abmessungen, Qualität und Gesteinstyp eines Bohrlochs sowie
Information umfassen, die mit dem Sprengplan in Beziehung steht.
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Weiter
ist es möglich,
dass das Lesegerät 6 Information
in einem Speicherelement, das in einem Kennzeichner 5 enthalten
ist, speichert. In einem solchen Fall kann Information z. B. über die
Parameter, die zum Bohren des Bohrlochs, das untersucht wird, verwendet
wird, Gesteinstypinformation, die während eines Bohrens erhalten
wird, Information über
die Abmessungen eines Bohrlochs usw. im Kennzeichner gespeichert
werden. Diese Information kann z. B. verwendet werden, wenn in das
Bohrloch Sprengladung eingebracht wird.
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2 stellt
weiter einen alternativen Kennzeichner 5' dar, der am Boden eines Bohrlochs 2 angeordnet
sein kann. Ein Lesegerät 6' kann in Verbindung
mit einem Sensor 9 eines Messgeräts 7 bereitgestellt
werden, um zu ermöglichen,
dass solche Kennzeichner 5' maschinengelesen
werden.
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Es
ist auch möglich,
unterschiedliche Information der oben offenbarten Kennzeichner zu
bilden.
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Die
Zeichnungen und die in Beziehung stehende Beschreibung sollen die
Idee der Erfindung nur veranschaulichen. Die Einzelheiten der Erfindung können im
Umfang der Ansprüche
variieren.