NO149117B - Fremgangsmaate og anordning for innstilling av en fjellboreriggs foeringsskinne i gitt avstand fra borestedet - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for innstilling av en fjellboreriggs føringsskinne i en gitt avstand fra en fjellflate det skal bores i til en borehulldybde som avleses ved hjelp av en bordybdemåler. Videre angår oppfinnelsen en anordning til utførelse av nevnte fremgangsmåte.

Ved boring av hull i fjell blir føringsskinnen med borstyring og bor flyttet sideveis fra hull til hull. Denne sideveis bevegelse bør skje i en slik avstand fra fjellflaten, at boret og føringsskinnen med borstyring ikke kolliderer med fjellet og skades. Når boret er kommet i riktig posisjon for boring av et nytt hull, er det viktig

at føringsskinnen med sin fremre borstyring føres så

nær fjellflaten som mulig, uten derved å støte mot fjellflaten.

Den distanse som føringsskinnen må føres frem for ansett, vil være forskjellig fra hull til hull, avhengig av fjell-flatens utseende. Ved bruk av automatisk betjente borerig-ger er det behov for å få styrt denne fremføring automatisk, især når boreriggen har flere enn én borbom med førings-skinne.

Slik automatisk fremføring av føringsskinnen er ikke tid-ligere kjent, men kan tenkes oppnådd ved hjelp av en sensor som enten måler avstanden fra føringsskinnen til fjellflaten, eller som detekterer om denne avstanden er mindre enn en definert lengde. Som eksempel på en anvendelig avstandsmåler med sensor, kan nevnes støtpute montert foran på føringsskinnen, eventuelt fjærende, som gir signal når puten støter mot fjellet. Et annet eksempel er avstands-sensor montert i fremre borstyring. Enda et eksempel er infrarød avstandsmåler montert i fremre borstyring. Nok et eksempel er mekaniske følehår som gir signal når følehårene treffer fjellet.

Felles for disse løsningene er at de krever ekstra elementer på føringsskinnen. Slike elementer kompliserer boreutstyret. Disse elementene vil også være fordyrende siden de befinner seg på et særdeles utsatt sted, hvor de lett blir ødelagt under kollisjon med fjellet, eller av nedfallende Stener på grunn av nedspruting med boreslam, og derfor må skiftes ofte.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å skaffe til veie en fremgangsmåte for innstilling av føringsskinnen i gitt avstand fra fjellflaten, uten at det kreves ekstra elementer som må monteres på steder hvor de lett blir ødelagt under bruk. Et videre formål er å tilveiebringe en anordning til utførelse av en slik fremgangsmåte, som kan foreta nevnte innstilling automatisk.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at boret benyttes sammen med bordybdemåleren til å innstille

føringsskinnen i den gitte avstand fra fjellflaten. Nærmere bestemt går fremgangsmåten ut på at boret føres frem inntil det stopper mot fjellflaten, og at boret og føringsskinnen forskyves i forhold til hverandre inntil bordybdemåleren viser den gitte avstand, mens boret er i kontakt med fjellflaten.

Denne fremgangsmåten fører til at ekstra elementer ikke trengs å monteres på føringsskinnen eller på borbommens øvrige bevegelige og utsatte deler, siden selve boret vir-ker som avstandsmåler.

Ifølge oppfinnelsen er en anordning til utførelse av fremgangsmåten karakterisert ved at bordybdemåleren er forbundet med en styringsenhet for styring av relativ forskyvning mellom føringsskinnen og bæreren ut fra den gitte avstand regnet mellom føringsskinnen og borets borkrone. Således kan fremgangsmåten gjøres automatisk på en enkel måte.

I prinsippet kan en hvilken som helst bordybdemåler brukes, f.eks. den som er angitt i norsk patentsøknad nr. 2579/73 eller den som er beskrevet i norsk patentsøknad nr. 801184. Ved foreliggende oppfinnelse foretrekkes imidlertid en volumetrisk mengdemåler som måler oljemengden som går i den volumetriske matemotoren for boremaskinen, idet denne matemotoren vanligvis er en hydraulisk sylinder. Denne mengdemåleren, som ofte kan være montert for andre formål, kan for eksempel monteres sammen med kontrollventilene for den hydrauliske kraftenheten som er plassert godt beskyt-tet bak på boreriggen.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av eksemp-ler på utførelse av den ovenfor beskrevne fremgangsmåte og anordning, og ved hjelp av de eksempelvise tegningene, hvor Fig. 1 er en skisse av en fjellborerigg av kjent art, og Fig. 2 i større skala viser en del av boreutstyret på figur 1, med krafttilførselsledninger og -utstyr, herunder anordningen ifølge oppfinnelsen.

På figur 1 er 1 en fjellborerigg med borvogn 2, og en av

flere leddete borbommer 3, samt boreutstyr 4. Utstyret 4 omfatter en bærer 5 for en føringsskinne 6, hvorpå en boremaskin 7 med borstang 8 og borkrone 9 kan føres frem og tilbake i forhold til stuffen eller fjellflaten 10 som det skal

bores i. Boremaskinen 7 føres frem og tilbake ved hjelp av en hydraulisk drevet matemotor 11 via en matekjede 12 som går over to trinsehjul 13, og er festet til boremaskinen 7, og til føringsskinnen ved 14. Hydrauliske tilkoblingslednin-ger kommer fra en hydraulisk kraftforsyningsenhet 15, og er omtalt nedenfor.

På figur 2 er vist den ovenfor omtalte bærer 5, førings-skinne 6, boremaskin 7 og borstang 8 med borkrone 9 mot stuffen 10. Videre er vist den omtalte matemotor 11, mate-kjeden 12, hjulene 13 og festestedet 14. I tillegg er vist et oljereservoir 16 med hydraulisk tilførselsledning 17 og tilbakeførselsledning 18. Videre er vist en reguleringsventil 19 for eri materforlengermotor 20. Ennvidere er vist en reguleringsventil 21 for matemotoren 11. Til bruk i anordningen ifølge oppfinnelsen er det mellom ventilen 21 og motoren 11 koblet en bordybdemåler i form av én volumetrisk mengdemåler 22. Nedstrøms mengdemåleren 22 er eventuelt koblet en trykkmåler 23. Innretningen 24 er en automatisk styringsenhet, for eksempel en mikroprosessor som er -inn-rettet til å styre relativ forskyvning mellom føringsskin-nen 6 og bæreren 5. Når boret 8,9 forflyttes fra hull til hull, er boremaskinen 7 med borstang 8 og borkrone 9 i bak-re stilling på føringsskinnen 6. Føringsskinnen 6, som kan forskyves i forhold til bæreren 5, er også trukket så langt tilbake fra stuffen at kollisjon med fjellflaten 10 med sikkerhet unngås. Når føringsskinnen 6 er innstilt med riktig posisjon og retning for boring av neste hull, skal føringsskinnen 6 beveges frem mot den ujevne fjellflaten 10 for ansetting av borkronen 9.

Ansetting kan foretas ved at boret 8,9 føres frem med begrenset matekraft som er kontrollert av ventilen 21, inntil borkronen 9 treffer fjellet 10 og stopper. At boret 8,9 har truffet fjellet kan avleses på mengdemåleren 22, eller på trykkmåleren 23. Mens den begrensede matekraften opprettholdes på boret 8,9, skyver rnaterforlengermotoren 20 føringsskinnen 6 frem mot fjellflaten 10. Denne forskyvning blir styrt av styringsenheten 24 og ventilen 19. Derved blir boret 8,9 trykket eller skjøvet tilbake i re-lasjon til føringsskinnen 6. Denne relative forskyvning pågår inntil mengdemåleren 22 viser at føringsskinnen 6 har en forhåndsinnstilt gitt avstand fra fjellflaten 10.

Da stoppes forskyvningen av føringsskinnen 6, og boring

av nytt hull kan begynne.

I stedet for at bordybdemåleren er en volumetrisk mengdemåler 22 som angitt her, kan den være en hvilken som helst dybdemåler montert for eksempel på føringsskinnen 6, eller den kan være en endestillingsføler (ikke vist) montert for eksempel bak på føringsskinnen 6.

Den ovenfqr beskrevne prosedyre kan utføres på flere alter-native måter, enten sekvensielt som angitt ovenfor, eller ved at frembevegelsen av både bor 8,9 og føringsskinne 6 startes samtidig for å vinne tid, hvorved boret 8,9 blir trykket bakover i forhold til føringsskinnen 6 på grunn av begrenset matekraft fra matemotoren 11. Boret 8,9 blir trykket tilbake inntil bordybdemåleren 22 viser at førings-skinnen er nær nok til fjellflaten 10. Da stoppes de beskrevne bevegelsene, og boringen kan begynne.

Ved nok et alternativ kan boret 8,9 under samtidig fremfø-ring av bor og føringsskinne 6, trekkes tilbake straks bordybdemåleren 22 eller trykkføleren 23 detekterer at borkronen 9 er i kontakt med fjellflaten 10, når førings-skinnen 6 er utstyrt med en egen føler (ikke vist) som måler skinnens 6 bevegelse i forhold til skinnens bærer 5. Før boret 8,9 trekkes tilbake, avleses bordybdemåleren 22, hvoretter føringsskinnen 6 fortsatt føres frem, nå en distanse som er avledet fra bordybdemåler-avlesningen.

Under fremføring av føringsskinnen 6 kan boret 8,9 trekkes litt tilbake slik at det ikke vil komme i noen bendstilling i forhold til fjellet.

Den beskrevne fremgangsmåte og anordning kan like så vel benyttes i forbindelse med tunnelborerigger som med rigger for boring i dagbrudd, eller.en hvilken som helst borerigg hvor boremaskinen beveges langs en føringsskinne.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for innstilling av en fjellboreriggs (1) føringsskinne (6) i en gitt avstand fra en fjellflate (10) det skal bores i, hvilken borerigg (1) er hydraulisk drevet og omfatter en bærer (5) for føringsskinnen (6) og en matemotor (11) for en boremaskin (7) med et bor (8,9), samt en bordybdemåler (22) for måling av borehulldybde, karakterisert ved at boret (8,9) benyttes sammen med bordybdemåleren (22) til å innstille føringsskinnen (6) i den gitte avstand fra fjellflaten (10), idet boret (8,9) føres frem inntil det stopper mot fjellflaten (10), og idet boret (8,9) og føringsskinnen (6) forskyves i forhold til hverandre inntil bordybdemåleren (22) viser den gitte avstand mens boret (8,9) er i kontakt med fjellflaten (10).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,'karakterisert ved at boret (8,9) føres frem med begrenset matekraft, og at føringsskinnen (6) når boret (8,9) kommer i anlegg mot fjellflaten (10) føres frem mens boret (8,9) trykkes tilbake i forhold til føringsskinnen (6) inntil bordybdemåleren (22) viser den gitte avstand.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at boret (8,9) og føringsskinnen (6) føres frem samtidig mens boret (8,9) er gitt begrenset matekraft, slik at boret (8,9) i anlegg mot fjellflaten (10) trykkes tilbake i forhold til føringsskinnen (6) inntil bordybdemåleren (22) viser den gitte avstand.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at boret (8,9) og føringsskinnen (6) føres frem samtidig, at bordybdemåleren (22) avleses når boret (8,9) kommer i kontakt med fjellflaten (10), og at førings-skinnen (6) føres frem en distanse som er avledet fra bordybdemåler-avlesningen, mens boret (8,9) trekkes tilbake slik. at boret (8,9) ikke kommer i bendstilling mot fjellflaten (10).

5. Anordning til bruk ved ^utførelse av fremgangsmåten ifølge ett eller flere av kravene 1-4, i forbindelse med en hydraulisk drevet fjellborerigg (1) som omfatter en bærer (5) for en føringsskinne (6) og en matemotor (11) for en boremaskin (7) med et bor (8,9),- samt en bordybdemåler (22) for-måling av borehulldybde, karakteri sert ved at bordybdemåleren (22) er forbundet med en styririgsenhet (24) for styring av relativ forskyvning mellom føringsskinnen (6) og bæreren (5) ut fra en gitt avstand mellom føringsskinnen (6) og borets (8,9) borkrone (9) .

6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at bordybdemåleren (22) er en volumetrisk mengdemåler (22) som er koblet i den hydrauliske kretsen for borets (8,9) matemotor (7).

7. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at bordybdemåleren (22) er en endestillingsføler som er montert på føringsskinnen (6).

8. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at det i den hydrauliske kretsen er anbragt en trykkføler (23) for å detektere når boret (8,9) treffer en fjellflate (10) som det skal bores i.