SE1350251A1 - Borrarrangemang och förfarande vid borrarrangemanget - Google Patents

Abstract

22SAl\/l l\/IANDRAG Uppfinningen av ser ett förfarande vid ett borrarrangemang (7) innefattande endrivorganstödanordning (49) för att fixera ett hos borrarrangemanget (7) inrättat drivorgan (13) verkande i en riktning (R), där förfarandet innefattar: - tillhandahålla ett drivhuvud (19) med en rotationsaxel (22) avsett för ingrepp med ett borrsträngsmedel (59); -tillhandahålla drivhuvudet (19) svängbart omkring en rotationsaxel (A) sträckande sig tvärs nämnda riktning (R); -svänga drivhuvudet från ett första fixerat ändläge (V1; 26) där drivhuvudets rotationsaxel (22)är parallell med nämnda riktning (R) och drivorganet (13) driver drivhuvudet (19) i en förstariktning (P) till ett andra fixerat ändläge (V2; 28) där drivhuvudets rotationsaxel (22) är parallellmed nämnda riktning (R) och drivorganet (13) driver drivhuvudet (19) i en andra riktning (P') där riktningarna (P) och (P') är motsatta. Uppfinningen avser även ett borrarrangemang samt en datorprogramprodukt innefattandeprogramkod för en elektronisk styrenhet associerad med borrarrangemanget för att utföra förfarandet. (Fig. 4a)

Description

2 matningskonstruktion för drivning av borrhål i en första riktning från ett första utrymme.

Skulle en operatör vilja borra ett borrhål i en andra riktning till ett andra utrymme beläget ovanför honom är han tvungen att montera ner borrutrustningen för transport till sagda andra utrymme och därifrån borra tillbaka ner till det första utrymmet. Detta är tidskrävande och medför en brist på flexibilitet.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett nytt och fördelaktigt förfarande vid ett borrarrangemang.

Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett icke skrymmande borrarrangemang.

Ett syfte är att åstadkomma ett flexibelt borrarrangemang.

Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett nytt och fördelaktigt borr- arrangemang för drivning av ett första borrhål mellan åtminstone ett första och andra utrymme samt ett fördelaktigt datorprogram vid ett borrarrangemang.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett borrarrangemang som är kostnadseffektivt att använda ur tids- och säkerhetsaspekt.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett borrarrangemang som är enkelt att tillverka och som kan tillhandahållas kostnadseffektivt.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett borrarrangemang och förfarande som är användarvänligt.

Dessa syften uppnås med ett förfarande för positionering av ett borrarrangemang enligt förfarandestegen angivna i patentkravet 1.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande vid ett borrarrangemang innefattande en drivorganstödanordning för att fixera ett hos borrarrangemanget inrättat drivorgan verkande i en riktning, där förfarandet innefattar: -tillhandahålla ett drivhuvud med en rotationsaxel avsett för ingrepp med ett borrsträngsmedel; 10 15 20 25 3 -tillhandahålla drivhuvudet svängbart omkring en rotationsaxel sträckande sig tvärs nämnda riktning; -svänga drivhuvudet från ett första fixerat ändläge där drivhuvudets rotationsaxel är parallell med nämnda riktning och drivorganet driver drivhuvudet i en första riktning till ett andra fixerat ändläge där drivhuvudets rotationsaxel är parallell med nämnda riktning och drivorganet driver drivhuvudet i en andra riktning där riktningarna och är motsatta.

På så vis åstadkommes ett flexibelt förfarande och utrymmessnålt borrarrangemang.

På så vis åstadkommes även ett kostnadseffektivt och ur arbetsmiljöaspekt mer gynnsamt förfarande. Fördelaktigt kan ett borrtorn inrättat i ett första utrymme för drivning av en borrkrona i en första riktning flexibelt användas för drivning av borrkronan i en andra riktning. lett fall kan borrtornets inställning (fastspänning i orten) bibehållas och sagda andra riktning borras i en riktning motstående den första riktningen. I ett annat fall kan borrtornet lossas ett stycke och vridas till lämplig inriktning, fastspännas och drivhuvudet svängs 180 grader så att borrning i den andra riktningen kan ske åt ett annat håll från det första utrymmet, men inte nödvändigtvis i linje med den första riktningen.

Företrädesvis inbegriper steget att svänga drivhuvudet 180 grader omkring sagda axel.

Definitionen avseende sagda svängning av drivhuvudet omkring axeln som sträcker sig tvärs matningsorganets verkansrörelse inbegriper att drivhuvudets rotationsaxel svängs från ett läge där rotationsaxeln uppvisar en utsträckning som är parallell med riktningen för sagda verkansrörelse.

Alternativt lösgörs helt eller delvis nämnda borrsträngsmedel från drivhuvudet efter drivning av ett första borrhål.

Lämpligen tillhandahålls nämnda borrsträngsmedel i ingrepp med sagda drivhuvud för drivning av ett andra borrhål.

Lämpligen drivs nämnda borrhål medelst på varandra följande matningar i nämnda första respektive andra riktning. 10 15 20 25 4 Företrädesvis drivs det första borrhålet mellan ett första utrymme där borrarrangemanget är positionerat och ett andra utrymme, och det andra borrhålet drivs mellan det första utrymmet och ett tredje utrymme.

Häri kan borrarrangemanget fördelaktigt användas vid rymningsborrning, stigortsborrning eller vid annan borrning där från ett första utrymme två i linje borrade hål skall upptas.

Företrädesvis avslutas respektive bägge hål ivar sitt andra respektive tredje utrymme.

Alternativt åstadkommes steget att svänga drivhuvudet omkring axeln med hjälp av en motor eller semi-manuellt.

På så vis kan förfarandet ske medelst styrning av en av en operatör manövrerad styrenhet och kopplad dator.

Företrädesvis åstadkommes steget att svänga drivhuvudet omkring axeln manuellt.

Lämpligen åstadkommes steget att svänga drivhuvudet mellan två låsbara ändlägen.

Företrädesvis låses respektive ändläge med bultar mellan matningsorgan och drivhuvud.

Alternativt sker låsning av dessa ändlägen medelst nämnda styrenhet och låskilar eller liknande låsorgan styrs att låsa drivhuvudet i läge.

Dessa syften uppnås även medelst ett i inledningen definierat borrarrangemang uppvisande särdragen angivna i patentkravs 6 kännetecknande del.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett borrarrangemang för gruvdrift innefattande en drivorganstödanordning för att fixera ett hos borrarrangemanget inrättat drivorgan verkande i en riktning och ett drivhuvud med en rotationsaxel avsett för ingrepp med ett borrsträngsmedel, där: drivhuvudet är svä ngbart anordnat för vridning kring en rotationsaxel sträckande sig tvärs nämnda riktning mellan ett första och ett andra ändläge, i det första ändläget är drivhuvudets rotationsaxel anordnad parallell med nämnda riktning och drivorganet är anordnat att driva drivhuvudet i en första riktning, i det andra ändläget är drivhuvudets rotationsaxel anordnad parallell med nämnda riktning och drivorganet är anordnat att driva drivhuvudet i en andra riktning, och 10 15 20 25 5 riktningarna är motsatta, varvid borrarrangemanget medger borrning i de två motsatta riktningarna.

En alternativ benämning för sagda borrarrangemang är häri bergborrningsarrangemang.

Sagda första ändläge är ett fixerbart ändläge. Sagda första ändläge är ett fixerbart läge. Sagda första ändläge kan vara ett låsbart läge. I\/led benämningen ”första ändläge" avses således ett ”första fixerba rt läge" eller ett ”första låsba rt läge".

Sagda andra ändläge kan vara ett fixerbart ändläge. Sagda andra ändläge kan vara ett fixerbart läge. Sagda andra ändläge kan vara ett låsbart läge. Med benämningen ”andra ändläge" avses således ett ”andra fixerbart läge" eller ett ”andra låsbart läge".

På så vis åstadkommes ett borrarrangemang som kostnadseffektivt kan borra två hål i motsatta riktningarfrån ett gemensamt utrymme. Häri åstadkommes även att borrarrangemanget kan användas i små utrymmen utan att man behöver backa tillbaka till större utrymmen för att vända drivorganstödanordningen. Drivorganstödanordningen kan vara spännben uppvisande stödplattor inrättade för spjärn mot utrymmets väggar.

Spännbenen är då utformade att stödja matningsorganet (såsom hydraulcylindrar, pneumatiska cylindrar etc.). Matningsorganet matar borrsträngsmedlet innefattande borrstål och borrkrona i borrhålets riktning. Att vända ett borrarrangemang i ett sådant litet utrymme kräver stor arbetsinsats och innebär ofta demontering av de olika komponenterna.

Företrädesvis är drivhuvudet kopplat till en drivmotor via en växellåda, vilka tillsammans utgör en svängbar enhet.

Häri åstadkommes en integrerad enhet som är användarvänlig att manövrera.

Alternativt är ett mellanstycke inrättat mellan en matningscylinder och drivhuvudets fundament på bägge sidor om fundamentet. Mellanstyckena uppvisar vart och ett en svängtapp. Respektive mellanstycke skruvas fast mot matningscylinderns hus. Svängtappen inpassas i sin tur in i en lagring som monteras vid sagda fundament. Urtagningar är lämpligen inrättade hos fundamentet för inrymmande av stoppflänsar ansatta mot och kvarhållande sagda svängtappar vid respektive lagring. 10 15 20 25 6 På detta sätt kan nu vid montering enkelt fundamentet skjutas in mellan lagringarna och skruvas fast medelst bultförband.

Lämpligen är sagda matningsorgan och drivhuvud bägge inrättade att drivas medelst trycksatt fluid.

På så vis kan exempelvis ett fordons hydraulik eller därvid förbunden tryckkälla användas varvid stor matningskraft (matning av borrsträng fram och tillbaka) samt borrningskraft (rotation) kan åstadkommas.

Alternativt innefattar svängningsorganet åtminstone en svängtapp styvt monterad vid matningsorganet och sagda drivhuvud lagringsbart därvid kan anbringas.

Häri kan ett borrarrangemang användarvänligt monteras i ett utrymme där först spännben och matningscylindrar appliceras i läge varefter drivhuvud (chuck) med eller utan rotationsenhet (motor och växellåda) monteras svängbar på lämpligen tvenne tappar varje monterad på en matningscylinder.

Företrädesvis innefattar sagda i första respektive andra riktningen verkande matningsorgan åtminstone två dubbelverkande cylindrar mellan vilka drivhuvudet är lösbart fäst och är svängbart mellan två låsbara ändlägen.

Enligt en aspekt av uppfinningen uppvisar borrarrangemanget en smidig och robust design som tillika är driftsäker och enkel att använda. Enligt en sådan aspekt behövs ringa mekaniska justeringar för att positionera borrarrangemanget i läge för att borra ett andra hål i motsatt riktning ett första hål, vilken position är gemensam för bägge hålen.

Hos borrarrangemanget kan därmed drivhuvudet vara svängbart relativt drivorganstödanordningen och drivorgan (matningscylindrar) för att enkelt borra ett andra motstående hål. Det erfordras därmed enligt en aspekt av uppfinningen endast en tämligen enkel programmering av styrenheten för att styra driften av borrarrangemanget. En sådan styrenhet positionerar borrarrangemanget, tillhandahåller att spännbenen spänns mot utrymmets väggar, tillhandahåller svängning av drivhuvudet till valt läge, styrning och kontroll av matningstryck både vad gäller matning av borrsträngen i borrhålets riktning samt rotation av borrsträngen. 10 15 20 25 7 Ovanstående syften uppnås även med ett fordon som innefattar borrarrangemanget, vilket fordon kan vara ett motorfordon. Fordonet kan vara en borrigg avsedd för gruvdrift.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram för positionering av borrarrangemanget, där nämnda datorprogram innefattar en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 5 när datorprogrammet exekveras av sagda elektronisk styrenhet associerad med bo rra rra ngemanget.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram vid ett borrarrangemang, där nämnda datorprogram innefattar en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 5 när datorprogrammet exekveras av sagda elektronisk styrenhet associerad med borrarrangemanget.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram vid ett borrarrangemang, där nämnda datorprogram innefattar en programkod för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 5 när datorprogrammet exekveras av sagda elektronisk styrenhet associerad med borra rrangemanget.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram för positionering av borrarrangemanget, där nämnda datorprogram innefattar en programkod för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 5 när datorprogrammet exekveras av sagda elektronisk styrenhet associerad med borrarrangemanget.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram vid ett borrarrangemang, innefattande en drivorganstödanordning stödjande ett drivorgan omfattande ett drivhuvud som samverkar med ett i en första respektive andra riktning verkande matningsorgan inrättat vid nämnda drivorgan, ett mellan drivhuvudet och matningsorganet inrättat svängningsorgan medgivande drivhuvudet svängning omkring en axel sträckande sig tvärs riktningen för matningsorganets rörelseverkan, vari datorprogrammet innefattar en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 5 när datorprogrammet exekveras av en elektronisk styrenhet associerad med bo rra rra ngemanget. 10 15 20 25 8 Mjukvara som innefattar programkod för positionering av borrarrangemanget kan enkelt uppdateras eller bytas ut. Vidare kan olika delar av mjukvaran bytas ut oberoende varandra.

Denna modulära konfiguration är fördelaktig ur ett underhållsperspektiv.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av krav 1-5 när ett datorprogram exekveras av en elektronisk styrenhet associerad med bo rra rra ngemanget.

Ytterligare syften, fördelar och nya särdrag hos föreliggande uppfinning framgår av för en fackman följande tekniska särdrag samt vis utövning av uppfinningen. Under det att uppfinningen är så angiven av följande patentkrav, skall det påpekas att uppfinningen inte är begränsad till däri angivna särdrag, utan ytterligare utföringsformer samt kombinationer av beskrivna utföringsformer är möjliga. Till exempel kan borrarrangemanget per se innefatta ett fjärrstyrt fordon som transporterar utrustningen till avsedd plats. Fordonet kan vara inrättat för autonom styrning. Till exempel kan kommunikationslänk vara en fysisk ledning, såsom opto-elektrisk kommunikationsledning, eller en icke-fysisk ledning, såsom en trådlös anslutning, exempelvis en radio- eller mikrovågslänk. ÖVERSIKTLIG BESKRIVNING AV RITNINGARNA För en mer komplett förståelse av föreliggande uppfinning och ytterligare syften och fördelar därav, görs nu en hänvisning till följande detaljerade beskrivning som skall läsas tillsammans med de åtföljande ritningarna där lika hänvisningsbeteckningar avser lika delar i de olika figurerna, och i vilka schematiskt: Figur 1 illustrerar ett fordon uppbärande ett borrarrangemang enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 2 illustrerar fordonet i Figur 1 vid positionering av borrarrangemanget; Figur 3 illustrerar ett drivhuvud hos ett borrarrangemang enligt en utföringsform av uppfinningen; Figurerna 4a till 4d illustrerar exempel på svängningsleder enligt olika aspekter av uppfinningen; 10 15 20 25 9 Figurerna 5a till 5c illustrerar en drivorganstödanordning för stöd av drivorgan innefattande drivhuvud enligt en ytterligare aspekt av uppfinningen; Figurerna 6a till 6b illustrerar ett borrarrangemang enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 7 illustrerar ett borrarrangemang enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen; Figurerna 8a-8c illustrerar en svängningsmekanism enligt en utföringsform av uppfinningen: Figurerna 9a till 9c illustrerar flödesscheman över förfaranden enligt olika aspekter av uppfinningen; och Figur 10 illustrerar en styrenhet enligt en utföringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FIGURERNA Detaljer som inte är av större betydelse för uppfinningstanken är utelämnade på ritningen i syfte att tydliggöra figurerna.

I\/led hänvisning till Figur 1 visas en gruvmaskin 1. Det exemplifierade fordonet 1 är enligt ett utförande en så kallad gruvmaskin 3 anpassad för gruvdrift. Fordonet 1 är ett motorfordon med fyra hjul 5 och är försett med ett borrarrangemang 7 med möjlighet att uppta tvenne stigortshål vid en och samma positionering av borrarrangemanget 7. Borrarrangemanget 7 visas i Figur 1 i transportläge för transport till positionen för borrning av borrhäl (inte visade) från ett första utrymme 9, t.ex. en tunnel eller en gruvort. Borrningen kan ske uppåt eller neråt. Borrningen kan ske även åt sidorna. Borrningen kan ske överhuvudtaget åt ett valfritt håll. Borriggen 3 visad i Figur 1 är flexibel och utrymmessnål.

Figur 2 illustrerar fordonet 1 i Figur 1 vid positioneringen av borrarrangemanget 7 i det första utrymmet 9. Borrarrangemanget 7 placeras i läge mellan två väggavsnitt 8 hos utrymmet 9, vari borrarrangemangets 7 utsträckning orienteras i riktningen för borrhålet som skall borras.

Fordonet 1 är enligt denna utföringsform operatörsstyrt av en operatör (inte visad) medelst en första styrenhet 100. En kommunikationslänk mellan borrarrangemanget 7 och styrenheten 100 visas med hänvisningsbeteckning L100. En andra styrenhet 110 är inrättad för kommunikation med den första styrenheten 100 och är en extern styrenhet och används att 10 15 20 25 30 10 ladda över mjukvara till den första styrenheten 100 via länken L110 som ingår i ett internt nätverk i fordonet 1.

Operatören manövrerar fyra stödben 11 (endast två är visade) (hos en drivorganstödanordning) att ta spjärn mot nämnda väggavsnitt 8. Ett drivorgan 13 (matningsorgan 14) i formen av två dubbelverkande hydraulcylindrar 15 är kopplat till stödbenen 11. Mellan hydraulcylindrarna 15 är en motorenhet 17 (visad närmare i Figur 3) innefattande växellåda, drivhuvud och chuck (inte visade), svängbart monterad. Operatören manövrerar motorenheten 17 att svänga till ett första ändläge, vari en chuck (inte visad) hos motorenheten 17 är vänd mot läget för det första borrhålet som skall borras, och styrenheten 100 tillser låsning av motorenheten 17. Ett första borrstål (inte visat) anbringas i ingrepp i chucken med sin ena ände och sin andra ände en borrkrona (inte visad). Montering av borrstål sker genom operatörens försorg via styrenheten 100. Styrenheten 100 tillhandahåller därefter, under övervakning av operatören, drivning av borrkronan och kontrollerar kontinuerligt hydrauliskt tryck både vad gäller tryck som appliceras hydraulcylindrar 15 och tryck som driver rotation av motorenheten 17 för rotation av borrstålet med borrkronan.

Styrenheten styr således driften av borrarrangemanget medelst styrsignaler via länken L100.

Ett andra borrstål påkopplas det första borrstålet och efterföljande borrstål påkopplas allt eftersom borrkronan arbetar sig in i berget.

När drivningen av det första borrhålet är klart lossas borrstålet från chucken. Stödbenen 11 lösgörs och matningsorganet 14 svängs 180 grader omkring en rotationsaxel eller vridaxel (Ai Fig. 4a) som sträcker sig tvärs riktningen R i Fig. 8b för hydraulcylindrarnas 15 verkan och/eller tvärs hydraulcylindrarnas 15 utsträckning till ett andra läge. Definitionen avseende sagda svängning av drivhuvudet omkring axeln som sträcker sig tvärs matningsorganets verkansrörelse inbegriper att drivhuvudets rotationsaxel (se referens 22 i Fig. 3 och Fig. 8b) svängs mellan två ändlägen där rotationsaxelns utsträckning 22 är parallell med riktningen för sagda verkansrörelse R i båda ändlägena.

Operatören manövrerar således motorenheten 17 att svänga till ett andra ändläge, vari chucken är vänd mot läget för ett andra borrhål som skall borras, och styrenheten 100 tillser låsning av motorenheten 17 i detta ändläge. Det första borrstålet och borrkronan anbringas ånyo chucken, vari återigen monteringen av borrstål sker genom operatörens försorg via 10 15 20 25 30 11 styrenheten 100. Styrenheten 100 tillhandahåller därefter, under övervakning av operatören, drivning av borrkronan för upptagning av det andra hålet. Styrenheten 100 kontrollerar samtidigt hydrauliskt tryck för hydraulcylindrar 15 samt motorenhet 17.

Figur 3 illustrerar motorenheten 17 uppvisande drivhuvud 19. l\/lotorenheten 17 enligt denna utföringsform är en integrerad enhet för rotation av borrstål och borrkrona och rymningshuvud (inte visade). Motorenheten 17 innefattar en växellåda 21 som i sin tur står i drivande förbindning med chucken. Motorenheten 17 är inrättad för signalförbindelse med styrenheten (inte visad). Rotationsaxeln 22 för drivhuvudet 19 är den axel omkring vilken drivhuvudet vid drift roterar borrsträngen (borrstål och borrkrona/rymmare).

Figur 4a illustrerar en utföringsform av borrarrangemanget 7 innefattande ett drivhuvud 19, inrättat för samverkan med två hydrauliska cylindrar 15' som är inrättade att verka i en första respektive andra riktning R. Riktningen R motsvarar (är parallell med) riktningen 22 för borriktning närmast borrarrangemanget 7. Drivhuvudet 19 är svängbart lagrat mellan de pneumatiska cylindrarna 15 omkring en rotations- eller vridaxel A sträckande sig tvärs nämnda riktning R. Axeln A sträcker sig i sin tur genom två tappar 23, varje styvt monterad på respektive pneumatiska cylinder 15'. Motsvarande urtagningar 24 hos vid drivhuvudet 19 bildade flänsar 25 upptar nämnda tappar. Drivhuvudet 19 kan svängas 180 grader mellan ett första ändläge 26 och ett andra ändläge 28. Vid sagda första ändläge sker borrning nedåt riktat (se t.ex. Fig. 1). Vid sagda andra ändläge sker borrning uppåt riktat (se t.ex. Fig. 1).

Drivhuvudet är i Figur 4a låst i det andra ändläget 28. Bultar 27 har skruvats i för ändamålet tillhörande borrningar hos drivhuvudet 19 och låser på så sätt drivhuvudet 19 vid matnings- organet eller drivorganet 13 i form av de pneumatiska cylindrarna 15'.

Figur 4b illustrerar ett exempel på svängningsled 29 varvid lagringen åstadkommes medelst kullager 31 avtätade med en respektive plåt 33. För manuell inpassning av drivhuvudet 19 mellan matningscylindrar (inte visade) år shims 35 monterade vid lagringen.

Figur 4c illustrerar ett exempel på svängningsled 29 varvid själva tappen 23 är fäst vid ett hus 35 hos ett drivhuvud 19. Denna svängningsled 29 är även utformad såsom en svivelkoppling varvid hydrauliskt tryck, avsett för en hydraulisk motor (inte visad) för rotation av borrstål, kan överföras från en tryckkälla (inte visad) via matningsorgan 13' utan behov av hydrauliska slangar. 10 15 20 25 30 12 Figur 4d illustrerar ett exempel på svängningsled 29 där två mellan drivhuvudet 19 och matningsorganet 14, i form av en hudraulcylinder 15, inrättade svängningsorgan 37 medger drivhuvudet 19 svängning omkring en svängningsaxel A sträckande sig tvärs riktningen för matningsorganets 14 rörelse. Ett mellanstycke 39, som uppvisar svä ngtappen 23, skruvas vid montering fast mot sagda matningscylinder 15. Svängtappen 23 inpassas i sin tur in i en lagring 41 som monteras vid ett fundament 43 uppbärande drivhuvudet 19. Urtagningar 45 hos fundamentet 43 är inrättade för inrymmande av stoppflänsar 47 kvarhällande sagda svängtappar 23 vid respektive lagring 41. På detta sätt kan nu vid montering enkelt fundamentet 43 skjutas in mellan lagringarna 41 och skruvas fast medelst bultförband. Detta innebär enkel service av borrarrangemanget 7 emedan matningsorganets cylindrar 15 kan sitta kvar i sina positioner i de fall drivhuvudets 19 fundament 43 skall monteras eller demonteras.

Figurerna 5a till 5c illustrerar en drivorganstödanordning 49 för stöd av drivorgan 13 innefattande drivhuvud 19 enligt en ytterligare aspekt av uppfinningen. Figur 5a visar att drivorganstödanordningen 49 är bildad såsom ett styvt stativ 51 som förankras med kraftiga bultar i ett första utrymmes 9' bergtunnelgolv. Stativet 51 stödjer drivorganet 13 bildat såsom en medelst kuggstång 53 och drivhjul 55 bildad matningsenhet 13". Vid matningsenheten 13" är svängbart och lösbart monterat ett drivhuvud 19 uppvisande en elektrisk drivmotor 57. Till drivhuvudet 19 har en borrsträng 59 med borrstål och borrkrona 61 gängats och matningsenheten 13" drivs i pilens P riktning medelst en elektrisk motor påverkande drivhjulet 55 i ingrepp med kuggstången 53. På så sätt driver borrsträngen 59 med borrkrona 61 ett pilothål till dess att ett andra utrymme nås 9". I Figur 5b visas att borrkronan 61 när den är fri i det andra utrymmet 9" byts ut mot ett upprymningshuvud 63 varefter matningsenheten 13" drar borrsträngen 59 i riktning tillbaka mot det första utrymmet 9' under det att den elektriska drivmotorn 57 roterar upprymningshuvudet. I Figur 5c visas att efter det att upprymningshuvudet 63 har drivits till det första utrymmet 9', svängs drivhuvudet 19 ungefär 180 grader, borrstål återmonteras samt borrkrona 61. Matningsenheten 13" matar nu enligt pilen P' den roterande borrkronan 61 i riktning P' mot ett tredje utrymme 9 "' där borrkronan 61 kommer att bytas ut mot ett rymningshuvud 63 för rymning av ett andra hål tillbaka till det första utrymmet 9'. 10 15 20 25 30 13 Figurerna 6a till 6b illustrerar ett borrarrangemang 7 enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen. Enligt denna utföringsform är borrarrangemanget 7 inrättat i en tunnel för drivning av ett första hål först i en första riktning och sedan för drivning av ett andra hål i en andra riktning, vilket förfarande även visas med ett flödesschema återgivet i Figur 9b. Ett fjärrstyrt motorfordon 1 har manövrerats att ställa av valda delar av borrarrangemanget 7 i position så att ett par meter djupa hål kan borras från tunneln i radiell riktning. Motorfordonet 1 fjärrstyrs att positionera borrarrangemanget 7 i valda positioner längs med tunnelns utsträckning. Fordonet 1 fjärrstyrs sedan att bära ut borrarrangemanget 7 och de radiella hålen apteras med sprängmedel för sprängning och utvidgning av tunneln.

Figur 7 illustrerar ett borrarrangemang 7 enligt en ytterligare utföringsform varvid borrarrangemanget 7 positionerats för borrning av tvenne nästan horisontella hål 65. För att underlätta svängning av drivhuvudet 19 i trånga utrymmen appliceras drivmotor 57' för rotation av borrsträng 59 i närheten av det första utrymmets 9' tunnelvägg 10. Hydrauler (ej visade) påverkar via en borrsträngsinfästning borrsträngen 59 för matning i motsatta riktningar, det vill säga fram och tillbaka, drivande en borrkrona 61.

Figurerna 8a-8c illustrerar en svängningsmekanism 69 enligt en utföringsform. Figur 8a visar ett drivhuvud 19 i ett första ändläge V1. En halvcirkelformig kuliss (skiva med halvcirkelformig kurvatur uppvisande spår för vajer) 71 är styvt anbringad drivhuvudet 19. Lagring är åstadkommen medelst vid kulissens axel inrättade glidlager (inte visade). En dragvajer 73 är applicerad med sin ena ände kopplad till ett bortre parti hos kulissen 71 och delvis överliggande kulissen 71. När drivhuvudet 19 skall svängas 180 grader frikopplas låsningen i ändläget och drivhuvudet 19 intar med hjälp av sin egenvikt läget visat i Figur 8b. Dragvajern 73 spänns med hjälp av ett dragok 75 styvt anbringat en mantelyta hos en matningscylinder 15 som även vid borrning kan verka matande. Matningscylindern 15 används därvidlag såsom hjälpmedel att svänga drivhuvudet 19 till sitt andra ändläge för låsning. Det andra ändläget V2 visas i Figur 8c.

Figur 9a visar ett flödesschema enligt en aspekt av uppfinningen. Det första steget 200 innebär start. Steg två 202 innefattar positionering av borrarrangemanget 7. Därefter inbegripes ett tredje steg 203 att fixera borrstöd eller en drivorganstödanordning 49 för att stödja ett hos borrarrangemanget tillhörande drivorgan 13. Därefter åstadkommes en låsning 204 av ett 10 15 20 25 30 14 drivhuvud 19 hos motorenheten 17 i ett första ändläge. Läsningen sker mot ett matningsorgan 14, såsom hydrauler eller andra dubbelverkande matare. Drivhuvudet 19 är inrättat för samverkan med det i en första respektive andra riktning verkande matningsorganet 14.

Därefter drivs med tryck 205 ett första pilothäl genom att borrsträngsmedel (såsom borrstäl, borrkrona 61 etc.) tillhandahålls i ingrepp med sagda drivhuvud 19 för drivning av det första borrhälet. Därefter åstadkommes en rymning 206 i motsatt riktning genom att matningsorganet verkar i motsatt riktning. Därefter när drivningen av det första borrhälet är klar lösgörs borrsträngen 59 från drivhuvudet 19 och drivhuvudet svängs 207 180 grader omkring en axel sträckande sig tvärs riktningen för matningsorganets 14 verkan och läses.

Därefter drivs med tryck 208 ett andra pilothäl genom att borrsträngsmedel (såsom borrstäl, borrkrona 61 etc.) tillhandahålls i ingrepp med sagda drivhuvud 19 för drivning av det andra borrhälet. Därefter ryms 209 pilothälet genom matning i motsatt riktning. Därefter lösgöres 210 borrstödet så att drivorga net 13 kan förflyttas i det första utrymmet. Därefter väljs omgruppering eller avslutning 211. Skulle omgruppering väljas startar förfarandet om med steget tvä och proceduren upprepas.

Naturligtvis kan enligt en annan aspekt av uppfinningen vara att drivorganstödanordningen 49 lösgörs (stödbenen 11) och hela borrutrustningen (inklusive drivorganstödanordningen 49, det vill säga borrarrangemangets 7 borrtorn) justeras ett stycke i orten och inriktas mot att borra ett andra hål i en andra riktning som inte motsvarar motsatt riktning utan kan motsvara valfri riktning. Till exempel skulle borrtornet kunna vridas (sett i ortens förlängning) 10 grader och änyo spännas mot berget för att sedan operatören svänger drivhuvudet omkring svängningsaxeln A 180 grader. På sä sätt har ett flexibelt borrarrangemang 7 ästadkommits.

Figur 9b visar ett flödesschema enligt en aspekt av uppfinningen. Det första steget innebär start 300. Steg tvä 302 innefattar positionering av borrarrangemanget 7. Därefter inbegripes ett tredje steg 303 att fixera borrstöd eller en drivorganstödanordning 49 för att stödja ett hos borrarrangemanget 7 tillhörande drivorgan 13. Därefter åstadkommes en läsning av ett drivhuvud 19 hos motorenheten 17 i ett första ändläge 304. Läsningen sker mot ett matningsorgan 14, såsom hydrauler 15" eller andra dubbelverkande matare. Därefter drivs 305 medelst matningstryck pä en roterande borrkrona ett första häl. Därefter när drivningen av det första borrhälet är klar matas borrkronan 61 tillbaka i riktning mot drivhuvudet, borrsträngen frikopplas frän drivhuvudet 19 och drivhuvudet 19 svängs 180 grader till ett 10 15 20 25 30 15 andra ändläge 306 omkring en axel sträckande sig tvärs riktningen för matningsorganets 14 verkan och låses. Därefter drivs 307 ett andra hål. När hålet har borrats och borrsträng och borrkrona bortkopplats, lösgörs borrstödet 308 och borrarrangemanget 7 transporteras bort.

Figur 9c återger en aspekt av uppfinningen. Förfarandet börjar med start 401. Drivorgan 13 uppvisande hydrauler 15" och drivhuvud 19 tillhandahålls. Hydraulerna 15" samverkar med drivhuvudet 19 för att rotera borrkronan 61 och driva denna i riktning från eller till borrarrangemanget 7. I ett steg 402 mellan borrningar åt två motsatta håll svängs drivhuvudet 19 180 grader. Sista steget 403 är att avsluta. Steget 402 inbegriper således att tillhandahålla en drivorganstödanordning 49 för att stödja ett hos borrarrangemanget 7 inrättat drivorgan 13, att tillhandahålla sagda drivorgan 13 ett drivhuvud 19 inrättat för samverkan med ett i en första respektive andra riktning P, P' verkande matningsorgan 14, att tillhandahålla borrsträngsmedel 59 i ingrepp med sagda drivhuvud 19, att svänga drivhuvudet 19 omkring en axel A sträckande sig tvärs riktningen för matningsorganets 14 verkansrörelse.

Definitionen avseende sagda svängning av drivhuvudet 19 omkring axeln A som sträcker sig tvärs matningsorganets verka nsrörelse inbegriper att drivhuvudets rotationsaxel svängs mellan två ändlägen där rotationsaxelns utsträckning är parallell med riktningen för sagda verkansrörelse i båda ändlägena.

Figur 10 illustrerar en styrenhet 100 enligt en utföringsform av uppfinningen. Häri visas ett diagram av ett utförande av en anordning 500. Styrenheterna 100 och 110 beskrivna med hänvisning till Figur 2 innefattar enligt denna utföringsform nämnda anordning 500.

Anordningen 500 innefattar ett icke-flyktigt minne 501, en databehandlingsenhet 502 och ett läs/skriv-minne 503. Det icke-flyktiga minnet uppvisar en första minnesdel 504, vari ett datorprogram P, så som ett operativsystem, är lagrat för att styra funktionen hos anordningen 500. Vidare innefattar anordningen 500 en buss-controller, en seriell kommunikationsport, I/O-organ, en A/D-omvandlare, en tids- och datum inmatnings- och överföringsenhet, en händelseräknare och en avbrytningscontroller (ej visade). Det icke-flyktiga minnet 501 uppvisar även en andra minnesdel 505.

Det tillhandahålles ett datorprogram P som innefattar rutiner att fixera nämnda borrarrangemang 7 i ett första utrymme 9' enligt en utföringsform. Programmet P innefattar rutiner för att justera ett hydraultryck hos drivorganstödanordningen 49 för att härvid reglera 10 15 20 25 30 16 en fastspänningskraft som verkar mot utrymmets 9' bergvägg. Programmet P innefattar vidare rutinerför att låsa drivhuvudet 19 i ett första ändläge, först påverkande en drivmotor för svängning av drivhuvudet 19 och sedan inskjutning av kilar i drivhuvudets 19 hus för låsning.

Programmet P är i denna utföringsform lagrat på ett exekverbart vis eller på komprimerat vis i ett minne och/eller i ett läs/skrivminne.

När det är beskrivet att databehandlingsenheten 502 utför en viss funktion ska det förstås att databehandlingsenheten 502 utför en viss del av programmet P vilket är lagrat i minnet, eller en viss del av programmet som är lagrat i läs/skrivminnet 503. Databehandlingsanordningen 502 kan kommunicera med en dataport 515 via en databuss 506. Det icke-flyktiga minnet 501 är avsett för kommunikation med databehandlingsenheten 502 via en databuss 507. Ett separat minne 509 är avsett att kommunicera med databehandlingsenheten 502 via en databuss 510. Läs/skrivminnet 503 är anordnat att kommunicera med databehandlingsenheten 502 via en databuss 511. Till dataporten 515 kan t.ex. länkarna L100 och L10 anslutas (se Figur 2).

När data mottages på dataporten 515 lagras det temporärt i den andra minnesdelen 505. När mottaget indata temporärt har lagrats, är databehandlingsenheten 502 iordningställd att utföra exekvering av kod på ett vis som beskrivits ovan. Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna på dataporten 515 information om ett rådande hydraultryck hos matningsorganets 14 hydraulcylindra r.

Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna på dataporten 515 information om från chucken urgängat borrstål, svängning av drivhuvudet 180 grader, låsning av drivhuvudet 19 och igängning av ett första borrstäl. Sagda information kan mätas med därför avsedda organ eller manuellt matas in i den första styrenheten 100 medelst ett lämpligt kommunikationsorgan, exempelvis en tryckskärm. De mottagna signalerna på dataporten 515 kan användas av anordningen 500 för att reglera ett hydraultryck hos drivorgananordningen 49 på lämpligt sätt. 10 15 20 25 30 17 Delar av metoderna beskrivna häri kan utföras av anordningen 500 med hjälp av databehandlingsenheten 110 som kör programmet P lagrat i minnet eller läs/skrivminnet 503.

När anordningen 500 kör programmet P, exekveras häri beskrivna förfaranden.

Under det att uppfinningen är så angiven av följande patentkrav, skall det påpekas att uppfinningen inte är begränsad till däri angivna särdrag, utan ytterligare utföringsformer samt kombinationer av beskrivna utföringsformer är möjliga. Till exempel kan borrarrangemanget per se innefatta ett fjärrstyrt fordon som transporterar utrustningen till avsedd plats. Fordonet kan vara inrättat för autonom styrning. Till exempel kan kommunikationslänk vara en fysisk ledning, såsom opto-elektrisk kommunikationsledning, eller en icke-fysisk ledning, såsom en trådlös anslutning, exempelvis en radio- eller mikrovågslänk. Svängning av drivhuvudet kan ske omkring 180 grader och beaktas med tanke på borrarrangemangets kraftvektor eller borrningsvinkel eller applikation för borrning. Svängningen av drivhuvudet kan ske helt automatiskt. Borrningen kan hänföras till stigortsborrning eller annan rymningsborrning där man söker förbinda ett utrymme med två andra utrymmen och utrymmena ligger i ett plan, horisontellt, vertikalt eller däremellan. Idag används en teknik för att borra tunnlar kallad stigortsborrning. Ofta används stigortsborrning för att driva borrhål, såsom schakt och/eller stigorter mellan ett första, andra och tredje utrymme. l\/led stigortsborrning kan således utrymmen i olika nivåer eller horisontellt liggande utrymmen i en gruva förbindas för kommunikation, vari ventilation, materialtransport eller hiss kan inrättas. Vanligen borras först ett pilothål i en första riktning från borrarrangemanget. Det ofta kraftiga matningstrycket som krävs kan åstadkommes genom att ett borrarrangemanget tillhörande borrtorn spänns fast med hjälp av exempelvis spännben, som pressar stödplattor (grippers) mot det första utrymmets väggar.

Till exempel kan ett borrarrangemang vara inrättat för så kallad stigortsborrning där drivning (drivorganet matar ett roterande drivhuvud eller chuck med tryckkraft) sker i ett första steg medelst borrkrona för borrning av pilothål och därefter vändes drivningen (drivorganet matar det roterande drivhuvudet eller chuck med dragkraft) i ett andra steg medelst rymningshuvud i motsatt riktning. Genom att utnyttja denna på plats fastställda tryck- och dragfunktion hos borrtornet där man endast behöver svänga på drivhuvudet för ny drivning av borren i motsatt 10 15 20 25 30 18 riktning (eller efter lämpligjustering av borrtornet, i någon annan riktning), så behöver man inte vända på hela borrarrangemanget, vilket annars är tidskrävande.

Dubbelverkande hydraulcylindrar manövreras att trycka ett roterande drivhuvud (innefattande en chuck) i den första riktningen påverkande en borrsträng innefattande en borrkrona anordnad vid sin yttersta ände. Därmed skapas en matningskraft (tryck) som pressar borrkronan i nämnda första riktning. När borrkronan har nått sitt mål och är fri i det andra utrymmet, byts borrkronan ut mot ett upprymningshuvud, varefter borrsträngen med hjälp av de dubbelverkande hydraulcylindrarna dras i motsatt riktning och en dragkraft överförs till upprymningshuvudet som rymmer hålet till slutgiltig diameter. Borrsträngen kan uppvisa sektioner med borrstål, borrstänger, borrör etc., vilka sektioner byggs på eller tas bort efter hand utifrån matningsriktning.

Definitionen av riktningen för matningsorganets 14 verkansrörelse är den rörelseriktning, i vilken till exempel hydraulcylindrar driver/matar borrarrangemangets drivhuvud för borrning av borrhål. Matningsorganets verkansrörelse sker i en riktning huvudsakligen parallell med rotationsaxeln för drivhuvudet.

Definitionen av att svänga drivhuvudet omkring en vrid- eller rotationsaxel sträckande sig tvärs den riktning som matningsorganet verkar, eller matar drivhuvudet, innebär att drivhuvudet svängs från ett första till ett andra ändläge. Dessa båda ändlägen är beskaffade att då drivhuvudet är låsta i dessa ändlägen så kommer rotationsaxel hos drivhuvudet sträcka sig parallellt med (eller åtminstone huvudsakligen med) nämnda riktning som matningsorganet verkar.

Alternativt kan borrarrangemanget enligt en aspekt av uppfinningen vara fjärrstyrt, varvid en operatör på avstånd från borrarra ngemanget, exempelvis från markytan, kan styra förfarandet att svänga drivhuvudet. Enligt ett annat alternativ kan borrarrangemanget vara ett fjärrstyrt fordon inrättat med borrarrangemanget, varvid en operatör på avstånd styr fordonet till avsedd plats för borrning, borrar och sedan tillbaka. Enligt ett annat alternativ kan borrarrangemanget omfattande en bärare vara autonomt beskaffat, varvid en operatör endast behöver starta förfarandet och processen fortskrider av sig självt till avslutning.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 19 PATENTKRAV Förfarande vid ett borrarrangemang (7) innefattande en drivorganstödanordning (49) för att fixera ett hos borrarrangemanget (7) inrättat drivorgan (13) verkande i en riktning (R), där förfarandet innefattar: - tillhandahålla ett drivhuvud (19) med en rotationsaxel (22) avsett för ingrepp med ett borrsträngsmedel (59); - tillhandahålla drivhuvudet (19) svängbart omkring en rotationsaxel (A) sträckande sig tvärs nämnda riktning (R); - svänga drivhuvudet från ett första fixerat ändläge (V1; 26) där drivhuvudets rotationsaxel (22) är parallell med nämnda riktning (R) och drivorganet (13) driver drivhuvudet (19) i en första riktning (P) till ett andra fixerat ändläge (V2; 28) där drivhuvudets rotationsaxel (22) är parallell med nämnda riktning (R) och drivorganet (13) driver drivhuvudet (19) i en andra riktning (P') där riktningarna (P) och (P') är mOtSatta. Förfarande enligt krav 1, varvid steget att svänga drivhuvudet (19) sker 180 grader omkring sagda axel (A). Förfarande enligt krav 1 eller 2, varvid det första borrhålet drivs mellan ett första utrymme (9') där borrarrangemanget (7) är positionerat och ett andra utrymme (9"), och det andra borrhålet drivs mellan det första utrymmet (9') och ett tredje utrymme (9"'). Förfarande enligt något av krav 1 till 3, varvid steget att svänga drivhuvudet (19) omkring axeln (A) åstadkommes med hjälp av en motor eller semi-manuellt eller manuellt. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid steget att svänga drivhuvudet (19) åstadkommes mellan tvenne låsbara ändlägen (26, 28). 10 15 20 25 10. 20 Borra rra ngema ng (7) för gruvdrift innefattande en drivorganstödanordning (49) för att fixera ett hos borrarrangemanget (7) inrättat drivorgan (13) verkande i en riktning (R) och ett drivhuvud (19) med en rotationsaxel (22) avsett för ingrepp med ett borrsträngsmedel, kännetecknat av att: - drivhuvudet (19) är svängbart anordnat för vridning kring en rotationsaxel (A) sträckande sig tvärs nämnda riktning (R) mellan ett första (V1; 26) och ett andra ändläge (V2; 28), i det första ändläget (V1; 26) är drivhuvudets rotationsaxel (22) anordnad parallell med nämnda riktning (R) och drivorganet (13) är anordnat att driva drivhuvudet (19) i en första riktning (P), i det andra ändläget (V2; 28) är drivhuvudets rotationsaxel (22) anordnad parallell med nämnda riktning (R) och drivorganet (13) är anordnat att driva drivhuvudet (19) i en andra riktning (P'), och riktningarna (P) och (P') är motsatta varvid borrarrangemanget medger borrning i de två motsatta riktningarna. Borrarrangemang enligt krav 6, varvid drivhuvudet (19) är kopplat till en drivmotor (17, 57) via en växellåda, vilka tillsammans utgör en svängbar enhet. Borrarrangemang enligt krav 6 eller 7, varvid sagda matningsorgan (14) och drivhuvud (19) bägge är inrättade att drivas medelst trycksatt fluid. Borrarrangemang enligt något av krav 6 till 8, varvid svängningsorganet (29, 37, 69) innefattar åtminstone en svängtapp (23) styvt monterad vid matningsorganet (14) och sagda drivhuvud (19) lagringsbart därvid kan anbringas. Borrarrangemang enligt något av krav 6 till 9, varvid sagda i första respektive andra riktningen (P, P') verkande matningsorgan (14) innefattar åtminstone två 10 15 20 25 11. 12. 13. 14. 15. 21 dubbelverkande cylindrar (15) mellan vilka drivhuvudet (19) är lösbart fäst och är svängbart mellan tvenne låsbara ändlägen (26, 28). Borrarrangemang enligt krav 10, varvid nämnda låsbara ändlägen (26, 28) tillhandahålls medelst en uppsättning bultar. Fordon innefattande ett borrarrangemang enligt något av krav 6 till 11. Fordon enligt krav 12, varvid fordonet är avsett för gruvdrift. Datorprogram (P) vid ett borrarrangemang (7), innefattande en drivorganstödanordning (49) stödjande ett drivorgan (13) omfattande ett drivhuvud (19) som samverkar med ett i en första (P) respektive andra (P') riktning verkande matningsorgan (14) inrättat vid nämnda drivorgan (13), ett mellan drivhuvudet (19) och matningsorganet (14) inrättat svängningsorgan (29, 37, 69) medgivande drivhuvudet (19) svängning omkring en axel (A) sträckande sig tvärs riktningen för matningsorganets (14) rörelseverkan, vari datorprogrammet (P) innefattar en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 5 när datorprogrammet (P) exekveras av en elektronisk styrenhet (100) associerad med borrarra ngemanget. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av krav 1 till 5 när ett datorprogram (P) exekveras av en elektronisk styrenhet (100) associerad med borrarrangemanget (7).