NO127550B

NO127550B -

Info

Publication number: NO127550B
Application number: NO04593/70*[A
Authority: NO
Inventors: T Groenfors
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1970-10-19
Filing date: 1970-12-01
Publication date: 1973-07-09
Also published as: DE2059535C3; DE2059535A1; FR2109525A5; FI45374B; ES386427A1; AT314446B; DE2059535B2; GB1329286A; JPS501441B1; US3702162A; FI45374C; ZA708388B; SE376784B; CA942287A

Description

Vifteboranordning. Fan drill device.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en vifteboranordning som arbeider i en tunnel og har en omkring sin lengdeakse dreibar bom, på hvilken er anbragt en tversgående slede for bormaskinens mater. The present invention relates to a fan drilling device which works in a tunnel and has a boom that can be rotated around its longitudinal axis, on which is placed a transverse carriage for the feed of the drilling machine.

Med vifteboring menes at man fra en på forhånd fremstilt tunnel ved hjelp av skjøtstenger borer lange radiale hull, som kan ha en lengde på t.o.m. noen titalls meter, i omtrent ver-tikal retning for å sprenge av en plate fra fjellet. Anordningen ifølge oppfinnelsen er utelukkende bestemt for sådan boring i vifteform og er ikke i det hele tatt bestemt for tunneldrift. Fan drilling means that long radial holes are drilled from a previously prepared tunnel using extension rods, which can have a length of up to a few tens of meters, in an approximately vertical direction to blast off a plate from the rock. The device according to the invention is exclusively intended for such drilling in the form of a fan and is not at all intended for tunnel operation.

Of te .-utføres, sådan:vif teboririg på-én slik måte at de hull Of te .-is carried out, such:vif teboririg in-one such way that they hole

som forløper horisontalt eller i retning nedover boreé,-i ett og samme plan som er vertikalt. Derimot bores de hull;som forløper oppover riktignok også.i ett plan, men dette plan avviker f.eks. 30 grader fra vertikalplanet. Herved oppnås which runs horizontally or in a direction down boreé, -in one and the same plane which is vertical. On the other hand, the holes that extend upwards are also drilled in one plane, but this plane deviates, e.g. 30 degrees from the vertical plane. This is achieved

at steinmaterialet. løsner ..lettere,.når den eksplosive ladning som er anbragt i hullene, detoneres. Skjønt de oppad.rettede hull ligger i ett plan, har ikke alle hull samme .skråning^-, idet skråningen■for hullene som ligger nærmest horisontalen er mindre enn for hull som ligger i større avstand fra horisontalen. Hullenes skråning varierer mellom 0 og 30 grader. that the stone material. loosens ..easier,.when the explosive charge placed in the holes is detonated. Although the upwards-directed holes lie in one plane, not all holes have the same slope, since the slope for the holes that are closest to the horizontal is smaller than for holes that are at a greater distance from the horizontal. The slope of the holes varies between 0 and 30 degrees.

Ved anvendelse av de for tiden kjente boranordninger av denne art må man for-hvert enkelt hull som ligger ovenfor horisontalplanet på forhånd regne ut sentervinkelen eller polvinkelen og skrånihgsvinkelen. Dessuten må borstålet ved gjennomføringen av boringsarbeidet rettes inn under iakttagelse av begge disse vinkler, før man starter boringen. En slik"beregning- av hullenes retning og innjustering av borstålet er selvsagt.omstendelig.. When using the currently known drilling devices of this kind, the center angle or pole angle and the angle of inclination must be calculated in advance for each individual hole that lies above the horizontal plane. In addition, when carrying out the drilling work, the drill bit must be aligned while observing both of these angles, before starting the drilling. Such a "calculation" of the direction of the holes and adjustment of the drill bit is of course cumbersome.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å tilveiebringe en boranordning for boring av hull i vifteform, ved hjelp av hvilken man ved boring av skrånende hull oppnår at alle hull automatisk vil ligge i samme plan. Oppfinnelsen karakteriseres ved at det på den dreibare bom er anbragt et omkring en på denne vinkelrett aksel svingbart bomhode og at sleden er anordnet på dette svingbare bomhode slik at den er dreibar omkring dets lengdeakse . The purpose of the present invention is to provide a drilling device for drilling holes in a fan shape, with the help of which, when drilling sloping holes, it is achieved that all holes will automatically lie in the same plane. The invention is characterized by the fact that a pivotable boom head is placed on the pivotable boom around a perpendicular axis and that the sled is arranged on this pivotable boom head so that it is pivotable around its longitudinal axis.

Når man ved hjelp av en slik boranordning ifølge oppfinnelsen vil bore hull som ligger f.eks. i ét plan med 30 graders skråning, så behøver man bare' å svinge bomhodet slik at dets akse danner en vinkel på 30 grader med bommens akse. Da vil alle hull bli liggende i ett og samme plan med 30 graders skråning, når sleden dreies rundt trinn for trinn omkring bomhodet ved overgang fra hull til hull. Av og til ønsker man en sådan utform-ning av de i vifteform plasserte hull åt disse blir liggende langs- en kjegleflate. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen helt enkelt ved at man svinger bomhodet slik at dets akse danner en vinkel med bommens akse. Da vil alle hull automatisk dannes slik at de blir liggende langs en konisk flate, når man dreier bommen trinn for trinn omkring dens lengdeakse ved overgang fra hull til hull. Hittil har det ikke vært kjent sådanne vifteboranordninger ved hjelp av hvilke man har kunnet bore alle de ovennevnte typer av hull-vifter, d.v.s. slik som ligger i et vertikalt plan eller i et skrånende plan eller i et plan som skjærer tunnelens lengdeakse på skrå, eller også langs en konisk flate. When, using such a drilling device according to the invention, one wants to drill holes located e.g. in one plane with a 30 degree slope, then you only need to swing the boom head so that its axis forms an angle of 30 degrees with the axis of the boom. Then all holes will lie in one and the same plane with a 30 degree slope, when the sled is rotated step by step around the boom head when transitioning from hole to hole. Sometimes you want such a design of the fan-shaped holes so that they lie along a cone surface. According to the invention, this is achieved simply by swinging the boom head so that its axis forms an angle with the axis of the boom. Then all holes will be automatically formed so that they lie along a conical surface, when you turn the boom step by step around its longitudinal axis when transitioning from hole to hole. Until now, no such fan drilling devices have been known, with the help of which it has been possible to drill all the above-mentioned types of hole fans, i.e. such as lie in a vertical plane or in an inclined plane or in a plane that intersects the longitudinal axis of the tunnel at an angle, or also along a conical surface.

Ved såkalt vifteboring forekommer det spesielle tilfelle f.eks. når den tunnel fra hvilken vifteform-boringen foretas slutter With so-called fan drilling, the special case occurs, e.g. when the tunnel from which the fan-shaped drilling is carried out ends

i den ene eller andre retningen eller når tunnelen forløper skrått i forhold til det fjell eller malmlegeme som skal brytes. I alle disse spesialtilfelle egner anordningen ifølge oppfinnelsen seg ypperlig, mens derimot hittil kjente anordninger har egnet seg dårlig eller ikke i det hele tatt. in one direction or the other or when the tunnel runs obliquely in relation to the rock or ore body to be mined. In all these special cases, the device according to the invention is excellently suited, while, on the other hand, previously known devices have been poorly suited or not at all.

Oppfinnelsen er i det følgende nærmere forklart i forbindelse med et utførelseseksempel under henvisning til tegningene. The invention is explained in more detail in the following in connection with an embodiment with reference to the drawings.

Fig. 1 viser i perspektiv og delvis i snitt det malmlegeme Fig. 1 shows the ore body in perspective and partly in section

som skal brytes. which must be broken.

Fig. 2 viser i oppriss en vogn på hvilken er anbragt to så-kalte vifteboranordninger ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 shows in elevation a carriage on which two so-called fan drill devices according to the invention are arranged.

Fig. 3 viser samme vogn, sett fra siden. Fig. 3 shows the same carriage, seen from the side.

Fig. 4 viser i sideriss og større målestokk samt delvis i Fig. 4 shows in side view and larger scale as well as partially in

snitt en vifteboranordning ifølge oppfinnelsen, og cut a fan drill device according to the invention, and

fig. 5 viser samme vifteboranordning sett ovenfra og delvis fig. 5 shows the same fan drilling device seen from above and partially

gjennomskåret. cut through.

Av fig. 1 fremgår hva som menes med vifteboring (boring i vifteform). Inne i malmlegemet 1 i jordens indre har man på forhånd drevet tunneler 2, 3, 4 og 5, beliggende i forskjellige høyder. Enn videre er det nedenfor tunnelen 2 brutt koniske tunneler 6, som munner ut i tversgående transporttunneler 7, From fig. 1 shows what is meant by fan drilling (fan-shaped drilling). Tunnels 2, 3, 4 and 5, located at different heights, have previously been driven inside the ore body 1 in the earth's interior. Further below the tunnel 2 are broken conical tunnels 6, which open into transverse transport tunnels 7,

som på sin side går over i langsgående transporttunneler 8. Vifteform-boringen foretas først fra tunnelen 2. Med en anordning ifølge oppfinnelsen bores hull etter hull i en av radiale hull bestående vifte. Hullene 9 som forløper horisontalt eller which in turn passes into longitudinal transport tunnels 8. The fan shape drilling is first carried out from tunnel 2. With a device according to the invention, hole after hole is drilled in a fan consisting of radial holes. The holes 9 which extend horizontally or

i retning nedover ligger i et plan som er vertikalt, mens hullene 10 som retter seg ovenfor horisontalplanet ligger i et plan som har 30 graders skråning i retning der fjellet allerede er brutt. Når hullviften 9,10 er ferdigboret, fyller man hullene med in the downward direction lies in a plane which is vertical, while the holes 10 which are directed above the horizontal plane lie in a plane which has a 30 degree slope in the direction where the rock has already been broken. When the hole fan 9,10 has been drilled, the holes are filled in

sprérigétoff, som detoneres, hvorved et skiveformet parti skilles fra malmkroppen og faller ned i tunnelene 6 samt videre inn i de tversgående transporttunneler 7, hvorfra malmstykkene overføres til de langsgående transporttunneler 8 og videre til oppbefor-dringssjakten. På denne måte fortsetter arbeidet fra tunnelen 2, hvoretter man går over til tunnelene 3 og 4 samt tilslutt til tunnelen 5. sprérigétoff, which is detonated, whereby a disk-shaped part is separated from the ore body and falls down into the tunnels 6 and further into the transverse transport tunnels 7, from where the pieces of ore are transferred to the longitudinal transport tunnels 8 and on to the conveyance shaft. In this way, the work continues from tunnel 2, after which you move on to tunnels 3 and 4 and finally to tunnel 5.

I fig. 2 og 3 er vist en med løpehjul 11 forsynt vogn, på hvilken er montert to vifteboranordninger ifølge oppfinnelsen på en. slik måte at man samtidig kan bore to hullvifter som ligger at-skilt fra hvérandre i tunnelens lengderetning. Vognen kan støt-tes mot tunnelens golv ved hjelp av støtter, f.eks. i form av stempelstenger i trykksylindre 12, og mot taket ved hjelp av støtter, f.eks. i form av stempelstangen i en trykksylinder 13. In fig. 2 and 3 shows a carriage equipped with an impeller 11, on which two fan drill devices according to the invention are mounted on one. in such a way that you can drill two hole fans at the same time that are separated from each other in the tunnel's longitudinal direction. The carriage can be supported against the floor of the tunnel by means of supports, e.g. in the form of piston rods in pressure cylinders 12, and against the ceiling by means of supports, e.g. in the form of the piston rod in a pressure cylinder 13.

Vifteboranordningen på den høyre side i fig. 3 er nærmere an-skueliggjort i fig. 4 og 5- Anordningen består av en bom 14, som er lagret i vognens ramme ved hjelp av lager 15. Bommen 14 dreies rundt ved hjelp av en driesylinder bestående av en fast med vognens ramme forbundet hylse 16, hvori er anordnet et langstrakt dobbeltvirkende stempel eller stempelstang 17, som er utformet som en tannstang, som står i inngrep med bommens 14 ende, som er forsynt med tenner og griper inn i hylsen 16. Ved å mate trykkmedium til'hylsens 16 ene eller andre ende bringer man stempelstangen 17 til å bevege seg i tilsvarende retning, hvorved tannstangen 17 dreier bommen 14 rundt. Stempelstangen 17 har en sådan lengde at den kan dreie bommen 14 360°. The fan drill device on the right side in fig. 3 is more closely illustrated in fig. 4 and 5- The device consists of a boom 14, which is stored in the carriage's frame by means of a bearing 15. The boom 14 is turned around by means of a dry cylinder consisting of a sleeve 16 firmly connected to the carriage's frame, in which an elongated double-acting piston is arranged or piston rod 17, which is designed as a toothed rod, which engages with the end of the boom 14, which is provided with teeth and engages in the sleeve 16. By feeding pressure medium to one or the other end of the sleeve 16, the piston rod 17 is brought to move in the corresponding direction, whereby the rack 17 turns the boom 14 around. The piston rod 17 has such a length that it can turn the boom 14 360°.

På bommen 14 er anbragt et bomhode som er svingbart lagret omkring en på bommen vinkelrett aksel 19, hvilket hode er utformet som en vinkelvektstang 20,21. Denne vinkelvektstang kan svinges 45° i den ene eller annen retning ved hjelp av en trykksylinder 22, som på den ene side er forbundet med et øre 23 festet på bommen 14 og på den annen side med vinkelvektstangens arm 21. On the boom 14 is placed a boom head which is pivotally mounted around an axis 19 perpendicular to the boom, which head is designed as an angle weight rod 20,21. This angle weight bar can be swung 45° in one direction or another by means of a pressure cylinder 22, which is connected on one side to an ear 23 fixed on the boom 14 and on the other side to the arm 21 of the angle weight bar.

På armen 20 av det som vinkelvektstang utformede bomhode er anordnet en på dets akse vinkelrett dreiesylinder, som i prin-sippet er av samme art som den ovenfor beskrevne dreiesylinder .16. Dreiesylinderens hylse 24 er lagret på bomhodet 20. Stempelstangen 25 er utformet som tannstang, som står i inngrep med en tannkrans 26 på armen 20. Ved å tilføre trykkmedium til hylsens 24 ene eller andre ende bringes stempelstangen 25 til å utføre en tilsvarende bevegelse, hvorved den som tannstang utformede stempelstang 25 tvinger hylsen 24 til å rotere omkring bomhodet 20. Stempelstangen 25 har en sådan lengde at hylsen 24 kan dreie seg ^60 grader omkring bomhodet 20. On the arm 20 of the boom head designed as an angle weight bar, a rotary cylinder perpendicular to its axis is arranged, which is in principle of the same type as the rotary cylinder .16 described above. The rotary cylinder's sleeve 24 is stored on the boom head 20. The piston rod 25 is designed as a toothed rod, which engages with a toothed ring 26 on the arm 20. By supplying pressure medium to one or the other end of the sleeve 24, the piston rod 25 is brought to perform a corresponding movement, whereby the toothed piston rod 25 forces the sleeve 24 to rotate around the boom head 20. The piston rod 25 has such a length that the sleeve 24 can rotate ^60 degrees around the boom head 20.

På hylsen 24 er festet en slede 27, på hvilken materen 29 for bormaskinen er anbragt og som kan forflyttes i sin lengderetning ved hjelp av en forflyttingssylinder 30. I enden av materen 29 fins styrebakker 31 for borstålet som er fastgjort i bormaskinen 28. I fig. 4 og 5 er en del av disse elementer utelatt for oversiktens skyld. A slide 27 is attached to the sleeve 24, on which the feeder 29 for the drilling machine is placed and which can be moved in its longitudinal direction with the help of a displacement cylinder 30. At the end of the feeder 29 there are guide trays 31 for the drill steel which is fixed in the drilling machine 28. In fig . 4 and 5, some of these elements have been omitted for the sake of clarity.

Når man utfører såkalt vifteboring plasseres vognen på en slik måte i tunnelen at bommen 14 blir parallell med tunnelens lengdeakse, og vognen låses på plass ved hjelp av trykksylindrene, hhv. 12 og 13. I tilfelle man borer hull som ligger i et vertikalt plan, stilles bomhodet 20 ved hjelp av sylinderen 22 i den stilling hvori dets akse er horisontal. Da har det ingen som helst betydning om vognens underlag er jevnt, d.v.s. om bommens 14 akse ligger horisontalt eller ikke. Hullene bores nå ved å fremføre dreiesylinderen 24 trinn for trinn omkring bomhodet When carrying out so-called fan drilling, the carriage is placed in the tunnel in such a way that the boom 14 becomes parallel to the longitudinal axis of the tunnel, and the carriage is locked in place using the pressure cylinders, respectively. 12 and 13. In the event that one drills a hole which lies in a vertical plane, the boom head 20 is set by means of the cylinder 22 in the position in which its axis is horizontal. In that case, it makes no difference at all whether the carriage's surface is level, i.e. whether the boom's 14 axis is horizontal or not. The holes are now drilled by advancing the turning cylinder 24 steps around the boom head

20 ved overgang fra hull til hull. 20 when transitioning from hole to hole.

I tilfelle man ønsker å bore hull som ligger i ett og samme skrånende plan, innstilles bomhodet 20 ved hjelp av sylinderen 22 i en stilling i hvilken dets akse står vinkelrett på dette skrånende plan. Hullene bores igjen ved å dreie dreiesylinderen 24 trinn for trinn omkring bomhodet 20 ved overgang fra hull til hull. In the event that one wishes to drill holes which lie in one and the same inclined plane, the boom head 20 is set by means of the cylinder 22 in a position in which its axis is perpendicular to this inclined plane. The holes are drilled again by turning the rotary cylinder 24 step by step around the boom head 20 when transitioning from hole to hole.

Hvis man vil bore hull som ligger langs en konisk flate, innstilles bommens 14 akse parallelt med denne kjegles akse og dreiesylinderen 24 innstilles ved hjelp av sylinderen 22 parallelt med kjeglens generatrise. Hullene bores nå ved å dreie bommen 14 trinn for trinn ved hjelp av dreiesylinderen If you want to drill holes that lie along a conical surface, the axis of the boom 14 is set parallel to the axis of this cone and the turning cylinder 24 is set by means of the cylinder 22 parallel to the generatrix of the cone. The holes are now drilled by turning the boom 14 steps by step using the turning cylinder

éi ■ <■ Vi ■* V» f hull. éi ■ <■ Vi ■* V» f hole.

ved overgang fra hull til hull. when transitioning from hole to hole.

Med en anordning ifølge oppfinnelsen kan man utføre alle. ved - såkalt vifteboring nødvendige.boreoperasjoner ved å .utnytte sylinderen 22 samt dreiesylindrene 16 og 24.. Anordningens kapasitet og allsidighet økes.ved at begge dreiesylindres, aksjonsområde er 36O0. With a device according to the invention, one can perform all of them. by - so-called fan drilling, necessary drilling operations by utilizing cylinder 22 as well as rotary cylinders 16 and 24. The device's capacity and versatility are increased by the fact that both rotary cylinders, area of action is 36O0.

Anordningen som dreier bommen 14 og anordningen som dreier sleden 27 behøver ikke nødvendigvis å være dreiesylindre, idet f.eks. elektriske, hydrauliske eller pneumatiske motorer kan komme på tale. Dreiesylindre. er imidlertid fordelaktige for.så vidt som man ved hjelp ay. disse kan låse bommen 14 <p>g på den annen side sleden 27 eksakt og stødig i riktig vinkel-stilling. The device that turns the boom 14 and the device that turns the carriage 27 do not necessarily need to be turning cylinders, since e.g. electric, hydraulic or pneumatic motors can be used. Rotary cylinders. are however advantageous for.as far as one by means of ay. these can lock the boom 14 <p>g on the other hand the slide 27 exactly and firmly in the correct angular position.

Claims

1. A fan drilling device working in a tunnel, which has a boom (14) that can be rotated around its longitudinal axis, on which is placed a transverse slide (27) for the drilling machine's feeder (29), characterized in that the rotating boom (14) is a pivotable boom head (20) arranged around a shaft (19) perpendicular thereto and that the slide (27) is arranged on this pivotable boom head rotatably about its longitudinal axis.

2. Fan drill device according to claim 1, characterized in that the swiveling boom head consists of an angle weight rod (20,21), between one of whose arms (21) and the boom (14) a pressure cylinder (22) is inserted for turning the boom head.

3. Fan drill device according to claim 1 or 2, characterized in that the boom (14) is arranged to be rotatable around its longitudinal axis by means of a rotary cylinder (16) and that the slide (27) is arranged to be rotatable around the longitudinal axis of the swiveling boom head (20) likewise by using a turning cylinder (24).

4. Fan drill device according to claim 3> characterized in that the first turning cylinder (16) is arranged to turn the boom (14) at least 360 degrees and that the second turning cylinder (24) is arranged to turn the slide (27) at least 360 degrees .