NO316892B1 - Fremgangsmate for a styre fjellboring - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for å styre fjellboring når hull blir boret på basis av tverrsnittet til en tunnel i samsvar med et forhåndsbestemt boremønster som svarer til en sprengningsdybde av forhåndsbestemt lengde, der posisjonen og lengden av hvert hull som skal bores blir definert i et tredimensjonalt koordinatsystem, og der startpunktet for hvert hull i anslagsoverflaten, som er på tvers av tunnelen og ulik den faktiske fjelloverflaten, blir definert, og der retningen og lengden til hullene i boremønstret blir definert i samsvar med en fremføringsplan, slik at posisjonene til hullenes endepunkter i forhold til hverandre er forhåndsbestemt.

Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte som angitt i krav 1.

Fremgangsmåten som benyttes ved laging av tunneler og åpninger i fjellet, er slik at hullene blir boret i fjellet som skal sprenges i samsvar med et forhåndsbestemt boremønster, slik at når eksplosivene som er innsatt i hullene eksploderer, vil en blokk med ønsket dybde og retning løsrive seg fra fjellet. Retningen og posisjonen til hullene er viktig når fjellet skal bli brutt på nøyaktig den ønskede måte og i tilstrekkelig små blokker. Et problem her er at når, for eksempel, retningen til tunnelen endres, eller når forholdene endres på annen måte, blir "kutt" med ulike sprengningsdybder, eller fremføringslengder, benyttet. For hvert kutt med ulik lengde, blir et annet boremønster benyttet for å oppnå det ønskede sluttresultatet. For eksempel, når automatisk boreutstyr blir benyttet, blir et separat boremønster benyttet for hver normal kuttedybde, og utstyret må derfor ha stor lagringskapasitet, som krever en komplisert konstruksjon.

I tillegg er det også frustrerende for konstruktøren og brukeren av utstyret at mange boremønstre er så lik hverandre.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte ved hvilken ulempene ved den fra tidligere kjente, nå benyttede fremgangsmåte blir unngått, og at en passende boreoperasjon kan bli utført på en enkel måte i samsvar med kuttedybden. Fremgangsmåten for oppfinnelsen er kjennetegnet ved at når boredybden som er påkrevet for sprengning skiller seg fra nevnte forhåndsbestemte sprengningsdybde, blir borelengden i boremønstret endret ved å flytte posisjonen til mønstret i langsgående retning for tunnelen i samsvar med endringen i sprengningsdybden, slik at posisjonene til hullenes endepunkter i nevnte tredimensjonale koordinatsystem blir flyttet ved nevnte lengde, men forblir i det vesentlige uendret i forhold til hverandre, og at nevnte anslagsoverflate, der anslagspunktene til hullene er definert, blir opprettholdt, slik at avstanden mellom endepunktene til hullene og nevnte anslagsoverflate i langsgående retning for tunnelen endres ved endringen i nevnte sprengningslengde.

Den vesentlige idéen ved oppfinnelsen er at et boremønster er definert for en tunnel med et tverrsnitt av en viss type og størrelse, der boremønstret definerer startpunktet for hvert hull i anslagsoverflaten, eller vanligvis nivå, som er på tvers av tunnelen og definert for anslaget, og retningen og lengden for hvert hull, og dermed endepunktet for hvert hull. En annen vesentlig idé ved oppfinnelsen er at når boredybden, eller kuttelengden, endres slik at den er kortere eller lengre enn den normale fulle sprengningslengden, blir posisjonen til boremønstret flyttet forover eller bakover fra den opprinnelige posisjonen i den langsgående retningen for tunnelen, slik at de gjensidige forholdene mellom endepunktene til hullene ikke endres, men etableres i samsvar med den ønskede kuttelengden i forhold til fjellet. En annen vesentlig idé er at posisjonen til anslagsoverflaten blir opprettholdt, men at en ny startposisjon blir beregnet for hvert hull i anslagsoverflaten, eller at retningen fra anslagsoverflaten til endepunktet blir opprettholdt i samsvar med det opprinnelige boremønstret.

Det er en fordel ved oppfinnelsen at ved boring av en tunnel eller lignende som har en viss form, kan et enkelt boremønster benyttes der posisjonene til alle hullene i forhold til hverandre er definert tredimensjonalt. Videre, når kuttelengden forkortes eller forlenges, blir posisjonen til boremønstret flyttet fra posisjonen som samsvarer med kuttelengden, d.v.s. fra startposisjonen, i hovedboreretning, d.v.s. mot enden av borehullene, eller i motsatt retning, samtidig som utstyret for hvert hull automatisk beregner et nytt startpunkt eller retning fra anslagsoverflaten til endepunktene som samsvarer med posisjonen til det flyttede boremønstret, slik at posisjonen til den delen av hvert hull som skal bores forblir i det vesentlige i samsvar med det opprinnelige boremønstret i forhold til de andre hullene. Boremønstret kan derfor bli trinnløst flyttet for å samsvare med den ønskede kuttelengden uten separate boremønstre avhengig av kuttelengden. Dette forenkler borerens arbeid og den automatiske boringen.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i karakteristikken til krav 1 angitte trekk.

Fordelaktige utførelsesformer fremgår av de uselvstendige krav.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet mer detaljert i de vedlagte tegninger, der

figur la og lb viser en prinsippskisse for en utførelsesform av en fremgangsmåte i samsvar med oppfinnelsen, som ved hjelp av et eksempel viser et toppriss av en hullrekke for et enkelt boremønster i henholdsvis et normalt kutt og et kort kutt,

figur 2a og 2b viser en utførelsesform av fremgangsmåten i figur 1, og viser plasseringen av hullene i det samme boremønstret i en tunnel i boreretningen, og

figur 3 viser ved hjelp av et eksempel en prinsippskisse av en annen utførelsesform for fremgangsmåten i henhold til figur la, og viser et toppriss av et normalt kutt og et lengre kutt i samsvar med boremønstret. Figurene la og lb viser en prinsippskisse for en utførelsesform for fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, og viser ved hjelp av et eksempel et toppriss av formen og plasseringen av et boremønster i forhold til fjellet i henholdsvis et normalt kutt og et kortere kutt. I figurene er borehull boret i enden av en tunnel 1 i et fjell 2 som omgir tunnelen, slik at fjellet kan bli sprengt av på ønsket måte. I figur la er kuttelengden normal, hvorved hullengden er så lang som nødvendig for at et kutt skal fraskille og bryte fjellet. Begge figurene viser også en anslagsoverflate 4, i forhold til hvilken retningen og lengden til hvert hull 3a til 3g i boremønstret, begynnende fira anslagsoverflaten, og startpunktet i anslagsoverflaten er definert i et tredimensjonalt koordinatsystem. I figuren indikerer en linje 5 en teoretisk kuttelengde, eller det punktet der borehullet ender i boremønstret av denne typen. I figur lb er kuttelengden AL kortere enn i figur la, og tilsvarende er hullengden i fjellet som skal sprenges AL kortere. I figur la er anslagsoverflaten 4 således plassert i en posisjon der boringen av hvert hull blir definert hensiktsmessig i forhold til fjelloverflaten i samsvar med den normale fulle borelengden, d.v.s. maksimal kuttelengde. Figur lb i sin tur viser en situasjon der det er et kortere kutt på grunn av egenskapene til fjellmaterialet, eller andre slike årsaker. En normal posisjon 4' for anslagsoverflaten 4 ville føre til urimelige lange, tomme avstander, som igjen ville føre til unøyaktighet og sløsing med tid ved boringen, i forhold til en standardsituasjon. Følgelig har boremønstret blitt flyttet i forhold til fjellet med AL, som er det samme som differansen i borelengder for boremønstrene. Tilsvarende, når posisjonen og plasseringen av hullenes endepunkter skal opprettholdes uendret i forhold til startpunktene i den opprinnelige anslagsoverflaten, der startpunktet for hvert hull i anslagsoverflaten endres, i samsvar med hullretningen enten i horisontal eller vertikal retning, eller i begge, til posisjonen 4' for anslagsoverflaten tilsvarende det opprinnelige, fullskala boremønstret tilsvarende figur la. I figur lb har de fleste hullene ulike anslagspunkter enn i figur la, som fremgår ved sammenligning av tverrsnittet i retning med anslagsoverflaten 4 for hullene.

I figur 2a indikerer små sirkler startpunktene for hullene i boremønstret tilsvarende figur lai anslagsoverflaten 4. Figur 2b viser i sin tur en lignende situasjon som figur lb, der posisjonen til boremønstret har blitt flyttet bakover fra posisjonen som tilsvarer den normale kuttelengden i forhold til fjellet. I denne figuren indikerer sirklene det endrede startpunktet for hvert hull i boremønstret i anslagsoverflaten 4, og kryssene tilknyttet sirklene med linjer indikerer startpunktet for hvert hull i det opprinnelige, fullskala boremønstret tilsvarende figur la. Figur 3 er en prinsippskisse av en annen utførelsesform for en fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen. Idéen ved utførelsesformen er at når boremønstret blir flyttet, vil de gjensidige forholdene for startpunktene til hullene forbli uendret, og tilsvarende vil de gjensidige forholdene til endepunktene forbli uendret, og, når boremønstret blir flyttet, blir retningen og borelengden for hullene beregnet på nytt som retningen og avstanden mellom startpunktene og endepunktene. Figur 3 er et boremønster, og viser en prinsippskisse sett ovenfra av hullene til boremønstret tilsvarende figur la. Like henvisningstall indikerer tilsvarende som i figur 1. Figur 3 viser hvordan boremønstret vist i figur 1 blir flyttet, når kuttelengden, eller borelengden, av en eller annen grunn må bli forlenget. De stiplede linjene i figur 3 indikerer den opprinnelige retningen for borehullene i den opprinnelige posisjonen 4' for anslagsoverflaten tilsvarende normal lengde for boremønstret. De kontinuerlige linjene indikerer i sin tur posisjonen til hullene og anslagsoverflaten 4 i det forlengede boremønstret. Parallelle stiplede linjer 3' indikerer at mens boremønstret blir flyttet i forhold til fjellet, forblir startpunktet for hullene i de opprinnelige posisjonene i forhold til anslagsoverflaten 4. Imidlertid endres retningen og lengden til hullene i boremønstret seg, og blir redefinert som retningen til, og avstanden mellom, startpunktene i anslagsoverflaten 4, og endepunktene hvis gjensidige forhold har forblitt uendret i boremønstret. Tilsvarende kan kuttelengden bli forkortet eller forlenget ved å flytte boremønstret bakover eller forover fra den opprinnelige posisjonen i forhold til fjellet, opprettholde startpunktene til hullene i anslagsoverflaten 4 uendret ved å beregne en ny retning og lengde fra startpunktene til endepunktene.

Oppfinnelsen er i beskrivelsen og tegningene beskrevet utelukkende ved hjelp av et eksempel, og det skal ikke forstås å være begrenset til dette. Det vesentlige trekket er at i en tunnel med et visst tverrsnitt, kan sprengningen bli utført ved å benytte et enkelt boremønster, der posisjonen til dette blir flyttet i forhold til fjellet i langsgående retning for boremønstret fra posisjonen tilsvarende en fullskala kutting til posisjonen tilsvarende den faktiske kuttelengden, og lengden og retningen til borehullene eller disses nye startpunkter, med den opprinnelige retningen mot endepunktene blir endret slik at endepunktene til hullene som faktisk skal bores, er hovedsaklig i den samme posisjonen i forhold til hverandre som i en fullskala kutting.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for å styre fjellboring når hullene (3) blir boret på basis av tverrsnittet til en tunnel (1) i samsvar med et [forhåndsbestemt boremønster samsvarende med en sprengningsdybde (5) av forhåndsbestemt lengde, der posisjonen og lengden til hvert hull (3) som skal bores er definert i et tredimensjonalt koordinatsystem, og der startpunktet til hvert hull i anslagsoverflaten (4), som er på tvers av tunnelen og ulik den faktiske fjelloverflaten, er definert, og retningen og lengden til hullene (3) i boremønstret er definert i samsvar med en fremføringsplan, slik at posisjonene til hullenes (3) endepunkter i forhold til hverandre er forhåndsbestemt, karakterisert ved at når boredybden som er påkrevet for sprengning skiller seg fra den forhåndsbestemte sprengningsdybden (5), blir borelengden i boremønstret endret ved å flytte posisjonen til mønstret i langsgående retning for tunnelen (1) i samsvar med endringen (AL) i sprengningsdybde, slik at posisjonene til hullenes (3) endepunkter i det tredimensjonale koordinatsystemet blir flyttet i nevnte lengde, men forblir hovedsakelig uendret i forhold til hverandre, og at anslagsoverflaten (4), der startpunktene til hullene (3) er definert, blir bibeholdt slik at avstanden mellom endepunktene til hullene (3) og anslagsoverflaten (4) i langsgående retning for tunnelen (1) endres med endring (AL) i sprengningslengden.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at når boremønstret blir flyttet, blir posisjonene til hullene (3) i boremønstret holdt uendret i forhold til hverandre i det tredimensjonale koordinatsystemet, og at et nytt startpunkt definert for hvert hull (3) i det flyttede boremønstret, der det nye startpunktet er plassert i anslagsoverflaten (4), ved krysningen mellom anslagsoverflate (4) og aksen til hvert hull (3) i boremønstret.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at når boremønstret blir flyttet, blir startpunktet til hvert hull (3) bibeholdt i anslagsoverflaten (4), og at en ny retning og avstand fra startpunktet til hullet (3) i anslagsoverflaten (4) til endepunktet som definert av boremønstret, blir definert for hvert hull (3) i flyttet posisjon for boremønstret.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 2 eller 3, karakterisert v e d at boremønstret blir flyttet trinnløst i samsvar med dybden (5) som skal sprenges i fjellet (2).

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 2 eller 3, karakterisert v e d at boremønstret er definert til å bli flyttet i forhåndsbestemte intervaller.

6. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at lengden til boremønstret er forkortet (AL).

7. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av krav 1-5, karakterisert ved at lengden til boremønstret er forlenget (AL).