JP5396275B2 - 削岩方法及び削岩装置 - Google Patents
削岩方法及び削岩装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5396275B2 JP5396275B2 JP2009529150A JP2009529150A JP5396275B2 JP 5396275 B2 JP5396275 B2 JP 5396275B2 JP 2009529150 A JP2009529150 A JP 2009529150A JP 2009529150 A JP2009529150 A JP 2009529150A JP 5396275 B2 JP5396275 B2 JP 5396275B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shock wave
- pulse
- force
- wave pulse
- impact piston
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 43
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 37
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 80
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 19
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 8
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 5
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
- B25D9/145—Control devices for the reciprocating piston for hydraulically actuated hammers having an accumulator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
- B25D2250/221—Sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
衝撃ピストン4が、パルスサイクルのために予め決められたこと、例えば、ハウジング内の距離センサ15を通して検知された値に対応する距離Lだけ移動させられた時、バルブ9を切り替えることによって、第一チャンバ7内の第一の力が急速に解放され、その間に、第二チャンバ3内の圧力を通して、衝撃ピストン4が、前記方向Rへの前進運動を受け、結果的に、不図示のドリルビットに伝達するための衝撃波がドリスストリング13に生じさせられる。注目すべきは、距離Lを測定したり推定したりすることなく制御が達成できることである。それにより、十分に、掘削工程に関するパラメータのバックグラウンドにFを調節することが可能になる。これの実施例は、掘進率や効率であり得る。効率は、岩からの反射エネルギに依存し、例えば、反射衝撃波が発生した時のドリルストリングからの衝撃ピストンの分離耐久性を測定する電子回路を用いて、又は、反射衝撃波が発生している間のドリルストリングにおける弾性変形を検知するためにドリルストリング上に設けた歪みゲージを用いて、反射衝撃波に依存するチャンバ3内の圧力変動として検知され得る。
ポジション30は、シーケンスの開始を示し、
ポジション31は、第二チャンバ3を加圧する工程を示し、
ポジション32は、第一チャンバ7を加圧するために図1に示した位置へのバルブ9を切り替える工程を示し、
ポジション33は、装置1へ送り力Fを初期印加する工程を示し、送り力はこの後に調整され、
ポジション34は、衝撃ピストンを加圧する距離Lを距離センサを介して検知し、CPUに関連信号を送る工程を示している。
Claims (17)
- ハウジング(2)を有するパルス装置(1)の工具方向(R)に衝撃波パルスを生成する方法であって、
ハウジング(2)の内部に衝撃ピストン(4)が配置され、
衝撃ピストン(4)に、第一チャンバ(7)内の第一流体圧力(P1)を介して前記工具方向(R)と反対の方向に第一の力が作用し、かつ、前記工具方向(R)に第二の力が作用し、
衝撃ピストン(4)が、ハウジングに対して、工具方向と反対の方向へ移動した後に、第一流体圧力を急速に低減させることによって衝撃波パルスを生成する方法において、
完全なパルスサイクルの間に、前記第一の力を前記第二の力より低くセットし、
前記衝撃ピストン(4)の移動を達成するために、パルス装置(1)に作用する送り力(F)とパルスサイクルの一部の間の前記第一の力の合計が、前記第二の力を超えるようにした
ことを特徴とする衝撃パルスを生成する方法。 - 衝撃波パルスの長さが、前記衝撃ピストン(4)の移動の距離(L)の制御を通して制御される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 送り力(F)の大きさ、第一流体圧力(P1)の大きさ及び移動の永続性の一つが、前記衝撃ピストン(4)の移動の距離(L)を制御するために制御される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 衝撃波パルスの長さが、検知された反射衝撃波の大きさ、検知した反射衝撃波から決められた岩盤の特性の大きさ、掘削速度の大きさ、効率の大きさ、装置に与えられるエネルギの大きさ及び単位時間当たりに処理される岩盤の量の一つに応じて制御される
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。 - 岩盤の穿孔に対する抵抗がより高い場合に、
衝撃波パルスの長さが、衝撃波パルスが比較的短くなる方向で制御され、
岩盤の穿孔に対する抵抗がより低い場合に、
衝撃波パルスの長さが、衝撃波パルスが比較的長くなる方向で制御される
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 第二チャンバ(3)における第二流体圧力(P2)を通して第二の力が得られる
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。 - 衝撃波パルスの大きさが、第二流体圧力(P2)を調整することで制御される
ことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 作動中に衝撃ピストンがフローティング位置を採るように装置が調整される
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の方法。 - 工具方向(R)に衝撃波パルスを生成するためのパルス装置(1)における装置であって、
ハウジング(2)を備え、
前記ハウジング(2)の内部に衝撃ピストン(4)が配置され、
衝撃ピストン(4)に、第一チャンバ(7)内の第一流体圧力(P1)を介して前記工具方向(R)と反対の方向に第一の力が作用し、かつ、前記工具方向(R)に第二の力が作用するようにされ、
第一流体圧力を急速に低減させるための手段(9)を有し、それにより、衝撃ピストン(4)が、ハウジングに対して、工具方向と反対の方向へ移動した後に、衝撃波パルスが生成されるようにされた
装置において、
全パルスサイクル中に前記第一の力を前記第二の力より小さく維持する手段と、
前記衝撃ピストン(4)の移動を得るために、パルスサイクルのある部分で、パルス装置に作用する送り力(F)と、前記第一の力との合計が、前記第二の力を超えるようにする手段と
を備えていることを特徴とする装置。 - 衝撃波パルスの形状を、第一流体圧力(P1)の低減の進行を制御することで調整する調整手段を備え、
前記調整手段が、第一流体圧力(P1)の低減の進行を制御するためのバルブ(9)である
ことを特徴とする請求項9に記載の装置。 - 検知された反射衝撃波の大きさ、検知した反射衝撃波から決められた岩盤の特性の大きさ、掘削速度の大きさ、効率の大きさ、装置に与えられるエネルギの大きさ、単位時間当たりに処理される岩盤の量の何れか一つに応じて衝撃波パルスの長さを制御する手段を備えている
ことを特徴とする請求項9又は10に記載の装置。 - 衝撃波パルスを生成するための振動数を調整する手段を備えている
ことを特徴とする請求項9〜11の何れか一項に記載の装置。 - パルス装置の減衰力を調整する手段を備えている
ことを特徴とする請求項9〜12の何れか一項に記載の装置。 - 第一チャンバ及び第二チャンバの少なくとも一方からの漏れ流を生じさせる漏れチャンバ(14)を備えている
ことを特徴とする請求項9〜13の何れか一項に記載の装置。 - 請求項9〜14の何れか一項に記載の装置を備えた削岩機。
- ハウジング(2)を有するパルス装置(1)の工具方向(R)に衝撃波パルスを生成する方法であって、
ハウジング(2)の内部に衝撃ピストン(4)が配置され、
衝撃ピストン(4)に、第一チャンバ(7)内の第一流体圧力(P1)を介して前記工具方向(R)と反対の方向に第一の力が作用し、かつ、前記工具方向(R)に第二の力が作用し、
第一及び第二の力の一方を、他方に対して急速に変化させることによって衝撃波パルスを生成する方法において、
衝撃波パルスの生成に関する少なくとも一つのパラメータを調整することで衝撃波パルスの長さを制御する
ことを特徴とする衝撃パルスを生成する方法。 - パルス装置(1)の工具方向(R)に衝撃波パルスを生成するための装置であって、
ハウジング(2)を備え、
衝撃ピストン(4)に、第一チャンバ(7)内の第一流体圧力(P1)を介して前記工具方向(R)と反対の方向に第一の力が作用し、かつ、前記工具方向(R)に第二の力が作用するように、前記ハウジング(2)の内部に衝撃ピストン(4)が配置され、
第一及び第二の力の一方を、他方に対して急速に変化させることによって衝撃波パルスを生成する手段(9)を有する
装置において、
衝撃波パルスの生成に関する少なくとも一つのパラメータを調整することで衝撃波パルスの長さを制御する手段を備えている
ことを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0601969A SE530467C2 (sv) | 2006-09-21 | 2006-09-21 | Förfarande och anordning för bergborrning |
SE0601969-9 | 2006-09-21 | ||
PCT/SE2007/000796 WO2008036013A1 (en) | 2006-09-21 | 2007-09-12 | Method and device for rock drilling |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010504448A JP2010504448A (ja) | 2010-02-12 |
JP2010504448A5 JP2010504448A5 (ja) | 2010-11-04 |
JP5396275B2 true JP5396275B2 (ja) | 2014-01-22 |
Family
ID=39200754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009529150A Expired - Fee Related JP5396275B2 (ja) | 2006-09-21 | 2007-09-12 | 削岩方法及び削岩装置 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8151899B2 (ja) |
EP (1) | EP2064032A1 (ja) |
JP (1) | JP5396275B2 (ja) |
CN (1) | CN101489729B (ja) |
AU (1) | AU2007297885B2 (ja) |
CA (1) | CA2658329C (ja) |
NO (1) | NO331133B1 (ja) |
SE (1) | SE530467C2 (ja) |
WO (1) | WO2008036013A1 (ja) |
ZA (1) | ZA200810384B (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE530571C2 (sv) * | 2006-11-16 | 2008-07-08 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Bergborrningsförfarande och bergborrningsmaskin |
SE531860C2 (sv) * | 2007-12-21 | 2009-08-25 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Impulsalstrande anordning för inducering av en stötvåg i ett verktyg samt bergborrningsrigg innefattande sådan anordning |
FI122300B (fi) * | 2008-09-30 | 2011-11-30 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä ja sovitelma kallionporauslaitteen yhteydessä |
US10190604B2 (en) * | 2015-10-22 | 2019-01-29 | Caterpillar Inc. | Piston and magnetic bearing for hydraulic hammer |
SE540205C2 (sv) * | 2016-06-17 | 2018-05-02 | Epiroc Rock Drills Ab | System och förfarande för att bedöma effektivitet hos en borrningsprocess |
CN108225949B (zh) * | 2017-12-28 | 2020-09-08 | 天津大学 | 一种用于测试岩石破碎的实验装置及标定冲击速度和损耗能量的方法 |
CN210599612U (zh) * | 2019-08-07 | 2020-05-22 | 徐州工程学院 | 一种双泵供油的连续冲击增压系统 |
CN111101863B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-07-13 | 中国石油大学(华东) | 一种水力脉冲发生实验装置及工作方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2916191A1 (de) | 1979-04-21 | 1980-10-23 | Horst Knaebel | Krafteinheit als antriebsvorrichtung, z.b. zum umformen, verformen, verdichten, schlagen und antreiben |
JPS629878A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-17 | 川崎重工業株式会社 | 液圧式打撃装置 |
JPS63133985U (ja) * | 1987-02-21 | 1988-09-01 | ||
JPH055603A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-14 | Mazda Motor Corp | ピストンのストローク検出装置 |
JP3202493B2 (ja) * | 1994-07-28 | 2001-08-27 | 三菱重工業株式会社 | ドリフタにおける油圧駆動装置 |
FI103825B1 (fi) | 1998-03-17 | 1999-09-30 | Tamrock Oy | Menetelmä ja laitteisto kallioporakoneen porauksen säätämiseksi |
FI116125B (fi) | 2001-07-02 | 2005-09-30 | Sandvik Tamrock Oy | Iskulaite |
FI115037B (fi) * | 2001-10-18 | 2005-02-28 | Sandvik Tamrock Oy | Menetelmä ja sovitelma kallionporauslaitteen yhteydessä |
FI121219B (fi) * | 2001-10-18 | 2010-08-31 | Sandvik Tamrock Oy | Menetelmä ja laitteisto iskulaitteen toiminnan monitoroimiseksi sekä sovitelma iskulaitteen toiminnan säätämiseksi |
FI112525B (fi) * | 2002-02-22 | 2003-12-15 | Sandvik Tamrock Oy | Järjestely iskevän kallionporauksen ohjaamiseksi |
FI115613B (fi) * | 2002-05-08 | 2005-06-15 | Sandvik Tamrock Oy | Iskulaite |
FI116513B (fi) * | 2003-02-21 | 2005-12-15 | Sandvik Tamrock Oy | Iskulaite |
FI115451B (fi) * | 2003-07-07 | 2005-05-13 | Sandvik Tamrock Oy | Iskulaite ja menetelmä jännityspulssin muodostamiseksi iskulaitteessa |
FI116124B (fi) * | 2004-02-23 | 2005-09-30 | Sandvik Tamrock Oy | Painenestekäyttöinen iskulaite |
FI116968B (fi) * | 2004-07-02 | 2006-04-28 | Sandvik Tamrock Oy | Menetelmä iskulaitteen ohjaamiseksi, ohjelmistotuote sekä iskulaite |
FI123740B (fi) * | 2005-01-05 | 2013-10-15 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä painenestekäyttöisen iskulaitteen ohjaamiseksi ja iskulaite |
-
2006
- 2006-09-21 SE SE0601969A patent/SE530467C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-09-12 US US12/311,018 patent/US8151899B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-12 AU AU2007297885A patent/AU2007297885B2/en not_active Ceased
- 2007-09-12 WO PCT/SE2007/000796 patent/WO2008036013A1/en active Application Filing
- 2007-09-12 CA CA2658329A patent/CA2658329C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-12 JP JP2009529150A patent/JP5396275B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-12 EP EP07808809A patent/EP2064032A1/en not_active Withdrawn
- 2007-09-12 CN CN2007800268206A patent/CN101489729B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-12-08 ZA ZA2008/10384A patent/ZA200810384B/en unknown
-
2009
- 2009-04-17 NO NO20091537A patent/NO331133B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO331133B1 (no) | 2011-10-17 |
SE0601969L (sv) | 2008-03-22 |
CN101489729B (zh) | 2012-06-13 |
US8151899B2 (en) | 2012-04-10 |
SE530467C2 (sv) | 2008-06-17 |
AU2007297885A1 (en) | 2008-03-27 |
EP2064032A1 (en) | 2009-06-03 |
WO2008036013A1 (en) | 2008-03-27 |
JP2010504448A (ja) | 2010-02-12 |
ZA200810384B (en) | 2010-02-24 |
NO20091537L (no) | 2009-04-17 |
CA2658329C (en) | 2014-12-16 |
AU2007297885B2 (en) | 2013-05-02 |
CN101489729A (zh) | 2009-07-22 |
US20100288519A1 (en) | 2010-11-18 |
CA2658329A1 (en) | 2008-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5396275B2 (ja) | 削岩方法及び削岩装置 | |
JP4769863B2 (ja) | 削岩用衝撃発生装置の制御装置及び方法 | |
JP5061195B2 (ja) | 削岩方法及び削岩装置 | |
KR100436242B1 (ko) | 유압충격해머 | |
RU2223171C2 (ru) | Способ управляемого бурения при помощи бурильного молотка и устройство для его осуществления | |
NO330370B1 (no) | Fremgangsmate for a kontrollere perkursjonsinnretning, programvareprodukt og perkusjonsinnretning | |
AU2006250110B2 (en) | Control device | |
CA2608067C (en) | Impulse generator and method for impulse generation | |
JP5830223B2 (ja) | 削岩機及び該削岩機に関わる方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100913 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120625 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120627 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120927 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20121004 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20121029 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20121105 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20121127 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20121204 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130925 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131021 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |