EP0153567B1

EP0153567B1 - Kombinierte Grossloch- und Sprenglochbohrvorrichtung

Info

Publication number: EP0153567B1
Application number: EP19850100374
Authority: EP
Inventors: Erhard Kessler; Ernst Schölpen
Original assignee: Salzgitter Maschinen und Anlagen AG
Current assignee: Salzgitter Maschinen und Anlagen AG
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1985-01-16
Publication date: 1988-04-06
Also published as: EP0153567A1; FI850212A0; FI850212L; DE3401467C1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrfahrzeug entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Bekannte Bohrfahrzeuge dieser Art (Prospekt "Salzgitter Hydraulikbohrwagen im Baukastensystem für schlagendes und drehendes Bohren" W 399.283.1000 H der Anmelderin) sind als Sprenglochbohrwagen ausgebildet.
Aus dem Prospekt "Salzgitter Bohrwagen" W 287.282.500 H der Anmelderin sind Großlochbohrwagen zur vollmechanischen Herstellung von Einbruchsgroßbohrlöchern bekannt. Dort ist eine Lafette für eine Großlochbohrvorrichtung an einem Rahmen des Bohrwagens um ± 6° in Längsrichtung neigbar gelagert.
In der Zeitschrift "Glückauf", 119 (1983) Nr. 14, Seiten 674 bis 683, befaßt sich ein Beitrag "Neuere Erkenntnisse bei der Gestaltung der Sprengarbeit im Steinkohlenbergbau" von Professor Dr.-Ing. Wild u. a. auf den Seiten 676 und 677 mit "Einbruchsverfahren und Abschlaglängen". Die dort erwähnten Einbruchsgroßbohrlöcher und Sprenglöcher wurden nacheinander mit unterschiedlichen speziellen Bohrwagen gebohrt. Dies erfordert einen verhältnismäßig hohen Zeit- und Geräteaufwand.
Aus der EP-A-0 026 942 ist ein Bohrarm für Bohrmaschinen zum Bohren von Spreng- und Ankerbohrlöchern in Strecken oder Abbauräumen des Bergbaus bekannt, bei welchem am Ende eines Auslegers über ein Kreuzgelenk die Führungsbetten von zwei nebeneinander angeordneten Bohrmaschinen angelenkt sind. Dieser bekannte Bohrarm befindet sich auf einem Fahrzeug und ermöglicht beim Auffahren von Strecken oder Abbauräumen eine Reduzierung der Bohrzeit.
Aus der FR-A-1 300 296 ist ein Bohrfahrzeug bekannt, welches mit mehreren Bohrvorrichtungen, und zwar einer Großlochbohrvorrichtung und mehreren Sprenglochbohrvorrichtungen ausgerüstet ist. Die sich parallel zu einer Längsachse des Bohrfahrzeugs erstreckende Großlochbohrvorrichtung ist um diese Längsachse schwenkbar angeordnet. Jede der Sprenglochbohrvorrichtungen ist an einem zweigliedrigen gelenkigen Arm gelagert, dessen Gelenkachsen parallel zu der erwähnten Längsachse verlaufen, wobei der der jeweiligen Sprenglochbohrvorrichtung abgekehrte Teil des Armes wiederum an einem Träger gelagert ist, der seinerseits um eine Achse parallel zur Längsachse des Bohrfahrzeugs drehbar angeordnet ist. Schließlich ist die einzelne Sprenglochbohrvorrichtung an dem erwähnten Arm noch um eine Achse senkrecht zu den beiden Gelenkachsen des Armes schwenkbar. Die Zusammenfassung von
Großlochbohrvorrichtung und mehreren Sprenglochbohrvorrichtungen bringt den Vorteil mit sich, daß Großlöcher einerseits und Sprenglöcher andererseits mit demselben Bohrfahrzeug in die Ortsbrust eingebracht werden können. Es entfällt hierbei die Verlustzeit für das Rangieren zweier Bohrfahrzeuge, von denen das eine zur Erstellung der Großbohrlöcher und das andere zur Erstellung von Sprengbohrlöchern dient. In vielen Fällen steht außerdem für dieses Rangieren in der Strecke nur unzureichender Platz zur Verfügung, so daß die Bohrfahrzeuge ansonsten verhältnismäßig lange Wege bis zu einer Ausweichstelle zurücklegen müßten.
Aus der US-A-3 246 705 ist eine Bohrlafette bekannt, die um eine parallel zu ihrer Längsachse verlaufende Achse an einem Ausleger schwenkbar gelagert ist und an welcher sowohl eine Bohrvorrichtung als auch eine Ankersetzvorrichtung - jeweils in Längsrichtung der Bohrlafette verschiebbar angeordnet sind. Die Bohrvorrichtung, die Ankersetzvorrichtung und die Schwenkachse der Bohrlafette befinden sich - in einer Schnittebene senkrecht zu der Schwenkachse gesehen - an den Eckpunkten eines gleichschenkligen Dreiecks, dessen Grundseite durch die Bohrvorrichtung und die Ankersetzvorrichtung gebildet wird. Die genannte Schwenkachse befindet sich darüber hinaus in einer Ebene mit den Achsen, entlang welcher der Vorschub der Bohrvorrichtung sowie der Ankersetzvorrichtung entlang der Lafette erfolgt. Durch Drehung der Lafette um die erwähnte Schwenkachse kann hierbei die Ankersetzvorrichtung in die jeweils vorherige Arbeitsposition der Bohrvorrichtung überführt werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Bohrfahrzeug der eingangs genannten Gattung dahingehend auszugestalten, daß in einfacher Weise und mit geringem Zeitaufwand im Rahmen des Einbruchsverfahrens sowohl die Einbruchsgroßbohrlöcher als auch die Sprenglöcher gebohrt werden können. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Bohrfahrzeug durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1. Es kommen je nach dem Einsatzfall z. B. raupen-oder reifenfahrbare Fahrzeuge in Betracht. Vorzugsweise ist eine an sich bekannte selbsttätige Parallelführung der Lafette, die ortsbrustseitig mit einem Verspanndorn zur Sicherung der Arbeitsposition versehen sein kann, vorgesehen. Bei dem Bohrdrehantrieb der Sprenglochbohrvorrichtung kann es sich um einen Antrieb für drehendes oder schlagendes Bohren handeln. Es können Großlöcher im Durchmesserbereich von z. B. 150 bis 250 mm und Sprenglöcher mit ein und demselben Bohrfahrzeug in die Orstbrust eingebracht werden, wobei aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Längsachsen von Lafettenhalter, Lafette, Großlochbohrvorrichtung und Sprenglochbohrvorrichtung insbesondere dann, wenn letztere in größerem Abstand von dem Lafettenhalter angeordnet ist als die Großlochbchrvorrichtung, einfach und schnell auch in den äußersten Umfangsbereich des Ausbruchquerschnitts Sprenglöcher eingebracht werden können. Vorteilhaft ist hierbei, daß sich der Ausleger um eine waagerechte Schwenkachse von 360° schwenken läßt. Schließlich bringt die erfindungsgemäße Ausbildung des Lafettenhalters den Vorteil mit sich, daß die Lafette mit einfachen, ein geringes Gewicht aufweisenden Mitteln an den Lafettenhalter geführt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Die Fig. 1A und 1 B als Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bohrfahrzeugs,
Die Fig. 2A und 2B als Fig. 2 die Draufsicht auf das Bohrfahrzeug gemäß Fig. 1,
Fig. 3 die Schnittansicht nach Linie 3-3 in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 4 ein Bohrbild für mit dem erfindungsgemäßen Bohrfahrzeug einbringbare Bohrungen und
Fig. 5 die Schnittansicht nach Linie 5-5 in Fig. 4.

Fig. 1 zeigt ein Bohrfahrzeug 1 mit einem Raupenfahrwerk 2 und einem robusten Stahlrahmen 3 für schweren Einsatz unter Tage. An dem Stahlrahmen 3 sind ein Elektromotor 4, ein Hydraulikpumpenaggegrat 5, Hydrauliktanks und ein Steuerstand 6 montiert. Der Stahlrahmen 3 trägt ferner einen Schwenkantrieb 7, dessen Abtriebswelle 8 eine waagerechte Längsachse 9 aufweist. An der Abtriebswelle 8 befindet sich eine Drehdurchführung 10 für Versorgungsleitungen.
An der Drehdurchführung 10 sind diametral gegenüberliegend Arme 11 und 12 befestigt. Der Arm 11 trägt eine Achse 13 mit in Fig. 1 waagerechter Längsachse 14. An den Enden der Achse 13 sind Träger 15 und 16 (Fig. 2) angelenkt, die zu einem Ausleger 17 miteinander verbunden sind. Zwischen den Trägern 15, 16 ist an dem anderen Arm 12 an einer Anlenkachse 18 eine Kolben-Zylinder-Einheit 19 für das Heben und Senken des Auslegers 17 angelenkt. Die Kolben-Zylinder-Einheit 19 greift am anderen Ende an einer Anlenkachse 20 des Auslegers 17 an.
Koaxial mit der Anlenkachse 18 sind an dem Arm 12 Anlenkachsen 21 und 22 für Geberzylinder 23 und 24 befestigt. Die Geberzylinder 23, 24 sind an dem anderen Ende jeweils mit einer Anlenkachse 25 verbunden, die innen an den Trägern 15, 16 befestigt sind. Statt der beiden Geberzylinder 23, 24 könnte auch nur einer von ihnen vorgesehen sein.
Ein oder zwei zugehörige Nehmerzylinder 26 sind mit den Geberzylindern 23, 24 in an sich bekannter Weise hydraulisch verbunden und bilden eine zwangsweise Parallelführung für eine später noch zu beschreibende Lafette. Der oder die Nehmerzylinder 26 sind einerseits an einer Anlenkachse 27 des Auslegers 17 und andererseits an einer Anlenkachse 28 eines Kippstückes 29 angelenkt, das durch den oder die Nehmerzylinder 26 um eine in Fig. 1 waagerechte Achse 30 kippbar ist.
An dem Kippstück 29 ist um eine in Fig. 1 senkrechte Schwenkachse 31 ein Lafettenhalter 32 schwenkbar gelagert. Die Schwenkung geschieht durch eine Kolben-Zylinder-Einheit 33, die einerseits an dem Lafettenhalter 32 und andererseits an einem seitlichen Fortsatz 34 des Kippstückes 29 angelenkt ist.
In Richtung der Längsachse 35 des Lafettenhalters 32 erstreckt sich eine Kolben-Zylinder-Einheit 36 für die axiale Verschiebung einer Lafette 37 relativ zu dem Lafettenhalter 32. Die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit 36 greift an einer Anlenkachse 38 eines Anschlußstücks 39 an, das an einer Führung 40 für ein Wendelbohrgestänge 41 einer Einbruchsgroßlochbohrvorrichtung 42 befestigt ist. Die Führung 40 ist ihrerseits an dem vorderen Ende der Lafette 37 befestigt. Die Lafette 37 trägt am vorderen Ende in Fluchtung mit ihrer Längsachse 43 einen Verspanndorn 44.
In einer durch die Längsachse 43 der Lafette 37 verlaufenden waagerechten Ebene ist auf jeder Seite der Lafette 37 eine Führungsschiene 45 an der Lafette 37 befestigt. Jede Führungsschiene 45 ist in mindestens zwei in Längsrichtung im Abstand voneinander befindlichen Führungsstücken 46 und 47 verschiebbar. Jedes Führungsstück 46, 47 ist an einem Schenkel 48 und 49 eines U-förmigen Lagerbocks 50 und 51 befestigt, der seinerseits an dem Lafettenhalter 32 befestigt ist. Zwischen den Schenkeln 48, 49 hindurch verläuft die Längsachse 52 der Einbruchsgroßlochbohrvorrichtung 42.
In Fig. 1 ist an gegenüberliegenden unteren Flanschen 53 der Lafette 37 ein Bohrdrehantrieb 54 mit einem Einspeisekopf 55 der Einbruchsgroßlochbohrvorrichtung 42 längsverschiebbar angeordnet. Der Einspeisekopf 55 führt dem mehrere, hier nicht gezeichnete Längskanäle aufweisenden Wendelbohrgestänge 41 das Antriebsfluid für einen vorne an das Wendelbohrgestänge 41 angeschlossenen Imlochbohrhammer 56 und ein Spülfluid zu. Normalerweise leitet der Einspeisekopf auch das verbrauchte Antriebsfluid wieder aus dem Wendelbohrgestänge 41 ab. Der Imlochbohrhammer 56 trägt vorne eine Bohrkrone 57. Alle Versorgungsleitungen für die Einbruchsgroßlochbohrvorrichtung 42 laufen über eine am Ende der Lafette 37 angebrachte Rolle 58 und sind so weit wie möglich in nicht dargestellter Weise geschützt im Inneren des Auslegers 17 und durch die Drehdurchführung 10 hindurch verlegt.
An in Fig. 1 oberen gegenüberliegenden Flanschen 59 der Lafette 37 ist ein hydraulischer Bohrhammer oder ein Bohrdrehantrieb 60 einer Sprenglochbohrvorrichtung 61 längsverschiebbar geführt, dessen Bohrstange 62 eine Bohrkrone 63 aufweist und in Führungen 64 und 65 der Lafette 37 geführt ist. Die Versorgungsleitungen für die Sprenglochbohrvorrichtung 61 laufen ebenfalls über eine Rolle 66 der Lafette 37 und sind in der gleichen Weise verlegt wie die Leitungen der Einbruchsgroßlochbohrvorrichtung 42. Die Längsachse 67 der Sprenglochbohrvorrichtung 61 liegt in einer gemeinsamen Ebene mit den Längsachsen 35, 43 und 52.
Der Vorschub und Rückzug des Bohrdrehantriebs 54 und des Einspeisekopfes 55 einerseits und des Bohrdrehantriebs 60 andererseits entlang der Lafette 37 erfolgt durch an sich bekannte, im einzelnen nicht dargestellte Mittel, z. B. durch im Inneren der Lafette 37 vorgesehene Hydraulikzylinder.
Fig. 2 zeigt in der Draufsicht Einzelheiten des Bohrfahrzeugs 1 gemäß Fig. 1.
Fig. 3 zeigt, daß die Lafette 37 einen Hohlraum 68 von annähernd rechteckiger Querschnittsfläche umschließt. In dem Hohlraum 68 sind hier nicht gezeichnete Vorschuborgane für die Einbruchsgroßlochbohrvorrichtung 42 und die Sprenglochbohrvorrichtung 61 angeordnet. Die Führungsschienen 45 sind jeweils oben und unten an einer Gleitplatte 69 und 70 und seitlich an einem Gleitblock 71 geführt, die alle z. B. aus Polyamid mit Molybdändisulfid bestehen.
Fig. 4 zeigt ein Bohrbild in einer Ortsbrust 72. Zu beiden Seiten einer Mittenebene 73 ist ein Einbruchsgroßbohrloch 74 und 75 eingebracht, während Sprenglöcher 76 kleineren Durchmessers nach geeignetem Schema über die Ortsbrust 72 verteilt vorgesehen sind.
Wie Fig. 5 zeigt sind die äußersten Sprenglöcher 76 leicht in Vortriebsrichtung nach außen geneigt, um trotz der geringen, über die Längsachse 67 sich von der Lafette 37 weg erstreckenden Bauhöhe des Bohrdrehantriebs 60 eine zumindest annähernd gleichbleibende Querschnittsfläche der Ortsbrust 72 zu erzielen. Die weiter innen liegenden Sprenglöcher 76 und die Einbruchsgroßbohrlöcher 74, 75 verlaufen parallel zur Vortriebsrichtung 77 und damit zueinander. Die Länge der Bohrlöcher 74 bis 76 ist grundsätzlich gleich und kann z. B. 4 m oder mehr betragen. Die Länge dieser Bohrlöcher und damit die Abschlaglänge richtet sich nach den örtlich vorgefundenen geologischen Verhältnissen.

Claims

Bohrfahrzeug mit wenigstens einem um zueinander rechtwinklige Achsen bewegbaren Ausleger wobei am Ausleger ein Lafettenhalter um zueinander rechtwinklige Achsen bewegbar angeordnet ist, wobei am Lafettenhalter eine Lafette längsverschiebbar befestigt ist und von der Lafette zwei Bohrvorrichtungen längsverschiebbar getragen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrvorrichtungen (42, 61) eine Sprenglochbohrvorrichtung (61) und eine Großlochbohrvorrichtung (42) sind, daß die Längsachsen (35, 52,43, 67) des Lafettenhalters (32), der Großlochbohrvorrichtung (42), der Lafette (37) und der Sprenglochbohrvorrichtung (61) annähernd in einer Ebene angeordnet sind, daß der Lafettenhalter (32) in axialem Abstand voneinander angeordnete, U-förmige Lagerböcke (50, 51) aufweist, an deren freien Enden sich jeweils ein Führungsstück (46, 47) für eine Führungsschiene (45) der Lafette (37) befindet und daß zwischen Schenkeln (48, 49) der Lagerböcke (50, 51) die Längsachse (52) der Großlochbohrvorrichtung (42) verläuft.