JPS6224592B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、穿孔の方向を制御するための装置
に関する。

多くの場合、特に採鉱作業において、意図する
目標地点にできるだけ近く穿孔を導くことが、極
めて望ましく、時には極めて重要である。例え
ば、このことは、採掘しようとする石炭その他の
物質の新しい地下埋蔵区域に穿孔を接近させよう
とするときに、極めて望ましい事柄である。他方
において、採鉱作業員が地下に閉じ込められたと
きに、彼等に空気、食料または医薬品を供給する
ために、或いは穿孔を通して彼等を安全に救出す
るために、穿孔を掘削しようとする場合には、選
択された地点に穿孔を直接導くことができるか否
かは、生死に係わる問題である。しかしながら、
かかる課題は、現在まで、まだ解決されていな
い。

ドリルビツトの後方に位置する硬い案内棒をド
リスストリングの中に組込んで、ドリルストリン
グを安定化させることは、すでに知られ、実際に
行なわれている。しかしながら、かかる案内棒
は、穿孔作業の際に起るような、意図された径路
からの穿孔の逸脱を、阻止することはできない。
このような案内棒では、穿孔作業中に偏りが生じ
たとしても、それは、穿孔作業が目標地点の近く
まで進んだときに、はじめて見出すことができ
る。

さらに、いわゆる振子装置を案内棒に取付け
て、これを、大なり小なり自動的に、目標地点に
向うように制御することが、提案されている。こ
の制御でも、振子装置による制御系における誤作
動または乱れによつて、偏りが生じるかも知れ
ず、この偏りも、穿孔作業が目標地点の近くまで
進んだときに、はじめて見出すことができる。

この発明は、穿孔の過程を制御でき補正できる
装置を提供することを、その目的とする。

この目的の達成のため、この発明によれば、ド
リルビツトの後方でドリルストリングの中に組込
まれるドリル案内棒を有する、穿孔の方向を制御
するための装置において、ドリル案内棒が、回転
可能の内方部分と、定置の外方部分とを有し、外
方部分に、電気的に作動される傾斜計と、調節可
能かつ旋回可能な制御部材とが配置される。

このように構成された装置によれば、傾斜計に
よつて、穿孔の方向が定常的に監視でき、規定さ
れた径路からの穿孔の偏りが検出された場合に
は、制御部材によつて、適当な補正が遂行でき
る。制御部材は、検出された穿孔の偏りの程度お
よび方向に依存して、外方部分から種類の選択さ
れた距離だけ、外向きに広がることができる。監
視ケーブルが、傾斜計から、ドリルストリングを
通つて制御パネルなどまで延長でき、故に、傾斜
計からの信号が、制御パネルなどまで伝達でき、
ここで、監視が達成でき、適当な対策を取ること
ができ、特に、対応する制御部材が作動できる。
監視および補正は、振動その他の誤差源を排除す
るため、穿孔作業の休止の際に段階的に遂行する
のが望ましい。しかしながら、監視および補正
は、穿孔作業中でも達成できる。

望ましくは、制御部材は、ドリル案内棒の頭部
分に取付けられ、さらにこの制御部材は、ドリル
案内棒の上方部分に配置された液圧作動のシリン
ダによつて、外方に旋回できる。この方式によれ
ば、制御部材は、傘を開くときにその骨がその柄
から離動する状態と同様な状態で、ドリル案内棒
から外向きに移動でき、シリンダの僅かな運動
で、制御部材の所望の運動が達成できる。同時
に、制御部材のこのような広がりおよび配置によ
れば、制御の達成に必要な部分が、汚染および破
損から、十分に保護される。

この発明の１つの構成によれば、シリンダへの
液体供給を制御する電磁弁が、傾斜計に付属され
る。電磁弁は、傾斜計から受取る信号に相似した
運動を制御部材に達成させるように、設定でき
る。

誤測定を回避し、良好な結果を得るためには、
傾斜計を十文字に配置することが望ましい。この
ようにすると、誤測定が、制御パネルで容易に検
出でき、適当な対策によつて排除できる。

必要な作動液圧は、ドリル案内棒それ自身で生
成することが望ましい。そのため、この発明によ
れば、ドリル案内棒の回転可能の内方部分、に偏
心部が設けられ、これによつて、必要な作動圧力
が生成される。その場合に、圧力発生器とシリン
ダの間に、圧力限定液圧貯蔵器を接続すれば、シ
リンダの作動が穿孔作業の休止の際にも達成でき
る。

ドリルストリングの中を電気供給ケーブルが走
らないようにし、しかもドリル案内棒において十
分な供給電圧を発生させるためには、望ましい構
成によれば、ドリル案内棒の定置の外方部分に連
結された発電機の軸に、歯車が固定され、これ
が、回転可能の内方部分に固定された第２の歯車
と係合する。この際に、第２の歯車が、ドリル案
内棒の回転する穿孔軸を構成する回転可能の内方
部分に、縮め嵌めされると、特に、回転エネルギ
が、支障なく伝達できる。この場合に望ましく
は、張出し部分がないようにするため、発電機
が、ドリル案内棒の定置の外方部分の内部に配置
される。

この発明の別の構成によれば、ドリル案内棒の
定置の外方部分の内壁が、固定子として形成さ
れ、回転可能の内方部分の表面部分が、回転子と
して形成される。この際に望ましくは、固定子
が、定置の外方部分に固く連結された管状スリー
ブによつて形成され、回転子が、回転可能の内方
部分に力を伝達するようにこれに結合された永久
磁石によつて形成される。このような構成は、極
めて小さくでき、特に、この発明で意図される利
用面に適合する。

図面を参照しながら、この発明の実施例につい
て、以下に詳述する。

第１図に図示される装置は、ドリルビツトの後
方でドリルストリングの中に組込むべきドリル案
内棒１である。これは、回転可能の内方部分３
と、定置の外方部分４とを有する。ドリル案内棒
１の中央では、洗浄用などの液体を図示なしのド
リルビツトに供給するための、洗浄通路２２が延
長する。

穿孔の方向を補正するための、角度的に相離れ
た多くの（２つだけが図示される）制御部材９
は、ドリル案内棒１の端部分７の近くのこの制御
部材９の下方部分で、ドリル案内棒１から外向き
に傾動できるように、ドリル案内棒１の頭部分２
で取付部８によつて、ドリル案内棒１の定置の外
方部分４にしつかりと連結される。この制御部材
９は、ドリル案内棒１の上方部分６に取付けられ
た液圧シリンダ１０，１１が伸長したときに、ド
リル案内棒１の定置の外方部分４から遠ざかるよ
うに旋回する。制御部材９のこの外向き旋回運動
は、限定部材１２によつて、予め定められた限度
を越えないように限定される。限定部材１２に関
連するばね１３は、シリンダ１０，１１に液圧流
体が供給されないときに、制御部材９を、その始
動位置に戻す。

シリンダ１０，１１の作動は、これへの及びこ
れからの流体の流れを制御する電磁弁１６，１７
によつて制御される。さらに、これら電磁弁１
６，１７は、電気的に作動される傾斜計１４から
受取る信号によつて制御される。電磁弁１６，１
７への信号の供給に加えて、傾斜計１４は、適当
なケーブルなどの手段によつて、信号を穿孔機械
制御パネルにも供給する。

液圧制御に必要な液圧作動圧力は、ドリル案内
棒１の回転可能な内方部分３によつて、図示の例
では、この内方部分３に設けられた偏心部２３に
よつて、生成される。圧力を限定される液圧貯蔵
器２０は、穿孔作動の休止の際のシリンダ１０，
１１の作動を可能にし、その際に必要な流体は、
圧力発生器１９を介して貯槽１８から引出され
る。

第１図の実施例において、傾斜計１４および電
磁弁１６，１７のための電気エネルギは、ケーブ
ル１５を介して供給され、このケーブルは、監視
用および制御用のケーブルとしても作用する。傾
斜計１４は、シリンダ１０，１１に直接結合でき
るが、この場合には、穿孔機械制御パネルから目
で見て穿孔の径路を制御することは、付加の装置
なしには、達成できない。

第２図の実施例では、傾斜計１４および電磁弁
１６，１７に、その場で発生させられた電気が供
給される。そのため、発電機２５が用いられ、こ
れは、簡単な場合には、ドリル案内棒１の定置の
外方部分４に取付けできる。この発電機２５の入
力軸２６に、歯車２７が取付けられ、これが、ド
リル案内棒１の回転可能の内方部分３に取付けら
れた第２の歯車２８と係合する。この歯車２８
は、内方部分３に縮め嵌めされてもよく、或い
は、付加の外力が内方部分３に加わらないようす
るため、内方部分３の構成材料に直接形成されて
もよい。発電機２５のハウジングに設けられた端
子２９は、傾斜計１４および電磁弁１６，１７に
電圧を供給する。

第３図に示される実施例では、発電機は、実際
上突出部分が全くないように形成される。この際
に、発電機の固定子３０は、ドリル案内棒の定置
の外方部分４に固く連結された管状スリーブによ
つて、形成される。回転子３１は、回転可能の内
方部分３と共に回転するようにこれに連結された
永久磁石で形成される。電圧は、端子３２から取
出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による装置を１部断面によ
つて示した図である。第２図は、この発明の別の
実施例の部分断面図である。第３図は、さらに別
の実施例を示す、第２図と同様の図である。 図面において、１はドリル案内棒、２は頭部
分、３は内方部分、４は外方部分、６は上方部
分、９は制御部材、１０と１１はシリンダ、１４
は傾斜計、１６と１７は電磁弁、１９は圧力発生
器、２０は液圧貯蔵器、２５は発電機、２６は
軸、２７と２８は歯車、３０は固定子、３１は回
転子を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ドリルビツトの後方でドリルストリングの中
   に組込まれるドリル案内棒を有する、穿孔の方向
   を制御するための装置において、ドリル案内棒１
   が、回転可能の内方部分３と、定置の外方部分４
   とを有し、外方部分４に、電気的に作動される傾
   斜計１４と、調節可能かつ旋回可能な制御部材９
   とが配置されることを特徴とする装置。 ２ 制御部材９が、ドリル案内棒１の頭部分２に
   取付けられ、この制御部材９が、ドリル案内棒の
   上方部分６に配置された液圧作動のシリンダ１
   ０，１１によつて、外方に旋回できる、特許請求
   の範囲第１項に記載の装置。 ３ シリンダ１０，１１への液圧供給を制御する
   電磁弁１６，１７が、傾斜計１４に付属される、
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。 ４ 傾斜計１４が、十文字に配置される、特許請
   求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。 ５ ドリル案内棒１の回転可能の内方部分３に、
   偏心部２３が設けられる、特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。 ６ 圧力発生器１９とシリンダ１０，１１との間
   に、圧力限定液体貯蔵器２０が接続される、特許
   請求の範囲第１項に記載の装置。 ７ ドリル案内棒１の定置の外方部分４に、発電
   機が配置され、これが回転可能の内方部分３によ
   つて駆動でき、かつドリル案内棒に取付けられた
   電池に給電する、特許請求の範囲第１項に記載の
   装置。 ８ ドリル案内棒１の定置の外方部分４に連結さ
   れた発電機２５の軸２６に、歯車２７が固定さ
   れ、これが、回転可能の内方部分３に固定された
   第２の歯車２８と係合する、特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。 ９ 第２の歯車２８が、ドリル案内棒の回転する
   穿孔軸を構成する回転可能の内方部分３に、縮め
   嵌めされる、特許請求の範囲第８項に記載の装
   置。 １０ 発電機２５が、ドリル案内棒の定置の外方
   部分４の内部に配置される、特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。 １１ ドリル案内棒１の定置の外方部分４の内壁
   が、固定子３０として形成され、回転可能の内方
   部分３の表面部分が、回転子３１として形成され
   る、特許請求の範囲第１項に記載の装置。 １２ 固定子３０が、定置の外方部分に固く連結
   された管状スリーブによつて形成され、回転子３
   １が、回転可能の内方部分に力を伝達するように
   これに結合された永久磁石によつて形成される、
   特許請求の範囲第１１項に記載の装置。