SE1350252A1 - Bergborrningskonfiguration och förfarande för sidoställningav ett borrarrangemang - Google Patents

Abstract

21SAl\/ll\/IANDRAG Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för positionering av ett borrarrangemang (7) )innefattande ett rotationscentrum (29). Förfarandet inbegriper att tillhandahålla nämndaborrarrangemang (7) uppburet av en vid ett bärarorgan (1) styvt anbringadpositioneringsanordning, att transportera borrarrangemanget (7) till avsedd position förborrning med hjälp av nämnda bärarorgan (1) , och att positionera sagda rotationscentrum(29) hos sagda borrarrangemang (7) bredvid en relativt bärarorganet (1) definierad centrumlinje (CL) med positioneringsanordningen (21). Uppfinningen avser även ett borrarrangemang (7) inrättat för sagda positionering samt endatorprogramprodukt innefattande programkod för en elektronisk styrenhet associerad med borrarrangemanget (7) för att utföra förfarandet. (Fig. 7c)

Description

20 25 2 berget i läge för borrning. Borrutrustningen innefattar vidare ett drivhuvud inpassat mellan hydrauliska cylindrar för drivning av borrhål.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett nytt och fördelaktigt förfarande för positionering av ett borrarrangemang och som utnyttjar ett utrymme hos exempelvis en gruvort på ett optimalt sätt.

Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en icke skrymmande bergborrningskonfiguration.

Ett syfte är att åstadkomma en flexibel bergborrningskonfiguration.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett nytt och fördelaktigt förfarande för positionering av ett borrarrangemang som enkelt transporteras av en bärare i ett utrymme på ett flexibelt sätt, särskilt vid stigortsborrning.

Ett syfte är således att med hjälp av ett fordon transportera och positionera ett borrarrangemang så nära en tunnelvägg som möjligt utan att behöva koppla loss fordonet från borrarra ngemanget för att korrekt positionera borra rra ngema nget för slutgiltig position.

Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en ny och fördelaktig bergborrningskonfiguration för drivning av borrhål samt ett fördelaktigt datorprogram vid en bergborrningskonfiguration.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en bergborrningskonfiguration som är kostnadseffektiv att använda ur tids- och säkerhetsaspekt.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en bergborrningskonfiguration som är enkel att tillverka och som kan tillhandahållas kostnadseffektivt.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en bergborrningskonfiguration och ett förfarande som är användarvänligt. 10 15 20 25 3 Dessa syften uppnås med ett förfarande för positionering av ett borrarrangemang enligt patentkrav 1.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för positionering av ett borrarrangemang innefattande ett rotationscentrum underjord. Förfarandet innefattar att: -tillhandahålla nämnda borrarrangemang uppburet av en vid ett bärarorgan styvt anbringad positioneringsanordning; -transportera borrarrangemanget till avsedd position för borrning med hjälp av nämnda bärarorgan; och -positionera sagda rotationscentrum hos sagda borrarrangemang bredvid en relativt bärarorganet definierad centrumlinje med positioneringsanordningen.

På så vis åstadkommes ett flexibelt förfarande och utrymmessnålt borrarrangemang.

På så vis åstadkommes ett kostnadseffektivt och ur arbetsmiljöaspekt gynnsamt förfarande.

Därmed kan borrarrangemangets rotationscentrum för drivhuvudets chuck positioneras åt sidan relativt bärarens centrumlinje, utan att brytning av tunnelvägg behöver göras för att få plats med bärarens bakvagn.

Fördelaktigt är borrarrangemanget inrättat för drivning av ett borrhuvud i två från orten sträckande sig motsatta hål. Till exempel kan ett borrarrangemang vara inrättat för så kallad stigortsborrning där drivning (drivorganet matar ett drivhuvud innefattande en roterande chuck) åstadkommes genom att trycka i ett första steg en medelst chucken roterande borrkrona för borrning av pilothål och därefter vändes drivningen (drivorganet matar den roterande chucken med dragkraft) i ett andra steg medelst chucken roterande rymningshuvud i motsatt riktning. Genom att utnyttja denna på plats fastställda tryck- och dragfunktion hos borrtornet där man endast behöver svänga på drivhuvudet relativt borrtornet för ny drivning av borren i motsatt riktning (eller efter lämpligjustering av borrtornet, i någon annan riktning), så behöver man inte vända på hela borrarrangemanget med matningscylindrar etc., vilket annars är tidskrävande. I kombination med denna funktionalitet kan nämnda positionering av 10 15 20 25 4 borrarrangemangets rotationscentrum (chuckens rotationscentrum) relativt fordonets centrumlinje främja en kostnadseffektiv gruvdrift.

Företrädesvis utförs steget att positionera borrarrangemanget åt sidan med en svängande rörelse. Lämpligen är ett svängok styvt anbringat närgränsande och utanför fordonets frontände, varvid borrarrangemanget är svängbart omkring en axel som sträcker sig i riktning tvärs bärarens främre hjulaxel och tvärs centrumlinjen CL.

Lämpligen utförs steget att positionera borrarrangemanget åt sidan med en linjär rörelse. På så vis är ett positioneringsorgan åstadkommet som vid transport av tunga borrarrangemang kan hålla det senare nära fordonets ände och samtidigt vid positionering kan skjuta borrarrangemangets rotationscentrum (chuckens rotationscentrum) rakt ut åt sidan i riktning från fordonets centrumlinje och utanför fordonets omkrets.

Företrädesvis innefattar steget att positionera borrarrangemanget även en tiltrörelse.

Därmed kan borra rrangemanget dels tiltas till ett transportläge för transport av borrarra ngemanget i orten, dels tiltas till valfri vinkel relativt ortens utsträckning inför sagda positionering. Företrädesvis är tiltorgan inrättat att möjliggöra tiltning av borrarrangemanget upp till plus/minus 45 grader omkring en axel parallell med fordonets hjulaxel och gentemot fordonets centrumlinjes utsträckning. Enligt ett exempelutförande kan tiltning med +/- 90-60 grader med referens till ett horisontalplan möjliggöras. På så sätt kan vid stigortsborrning alla förekommande vinklar för borrhål relativt ortens utsträckning åstadkommas.

Lämpligen innefattar steget att positionera borrarrangemanget även en svivelrörelse.

På så sätt kan borrarrangemanget vridas omkring en axel sammanfallande med centrumlinjens utsträckning. Därmed kan borrarrangemanget vridas även i ett rollplan. Borrarrangemanget kan med hjälp av fordonets svivelorgan enkelt positioneras snett (eller med valfri vridning sett i ett tvärsnitt taget tvärs ortens längsgående riktning) i ett bergutrymme eller gruvort.

Alternativt innefattar steget att positionera borrarrangemanget ett förfarande som utförs medelst samtida styrning av åtminstone två av sagda positioneringssteg.

Företrädesvis inbegriper förfarandet även steget att förankra en drivorga nstödsanordning vid nämnda position. 10 15 20 25 5 På så vis åstadkommes att till exempel ett borrtorns stödben stödjer borrarrangemanget.

Borrtornet uppvisar drivorgan i form av till exempel hydrauler, vilka matar drivhuvudet i en riktning sammanfallande med chuckens rotationscentrum för borrning. Vid vissa tillämpningar kan fordonet kopplas bort från borrarrangemanget efter sagda positionering vilket då blir kvar i positionen för borrning.

Lämpligen inbegriper förfarandet även steget att ett första borrhål drivs mellan ett första utrymme där borrarrangemanget är positionerat och ett andra utrymme, och ett andra borrhål drivs mellan det första utrymmet och ett tredje utrymme.

Härvid kan borrarrangemanget fördelaktigt användas vid rymningsborrning, stigortsborrning och annan borrning där från ett första utrymme två i linje sträckande sig hål skall upptas. De bägge hålen behöver inte vara i linje, utan vinklar kan förekomma. Företrädesvis avslutas respektive hål ivar sitt andra respektive tredje utrymme.

Förfarandet sker lämpligen medelst styrning av en styrenhet och till denna associerad dator.

Styrenheten är inrättad att kunna manövreras av en operatör.

Alternativt sker ovan nämnda positionering medelst nämnda styrenhet och låskilar eller liknande låsorgan styrs att låsa de aktuella de anordningar eller anordning för positionering (tvärgående linjär rörelse och/eller svängningsrörelse och/eller tiltrörelse och/eller svivelrörelse).

Företrädesvis sker sagda positionering semi-automatiskt eller manuellt.

Dessa syften uppnås även medelst en i inledningen definierad bergborrningskonfiguration uppvisande särdragen angivna i patentkrav 8.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls en bergborrningskonfiguration innefattande en positioneringsanordning och ett borrarrangemang, vilken positioneringsanordning är styvt monteringsbar vid ett bärarorgan, varvid nämnda positioneringsanordning är styrbart inrättad för att positionera ett hos borrarrangemanget uppvisat rotationscentrum för drivning av borrhål bredvid en relativt bärarorganet definierad centrumlinje. 10 15 20 25 6 På så vis åstadkommes en kostnadseffektiv och ur arbetsmiljöaspekt gynnsam anordning.

Därmed kan borrarrangemangets rotationscentrum för drivhuvudets chuck positioneras åt sidan relativt bärarens centrumlinje, utan att brytning av tunnelvägg behöver göras för att få plats med bärarens bakvagn. Genom att anordna borrarrangemanget närgränsande fordonets ena ändfront åstadkommes en stabil enhet samtidigt som borrarrangemanget kan förflyttas i sidled från centrumlinjen under det att borrarrangemanget är närgränsande sagda ändfront.

Förflyttningen kan ske till ett område vid sidan av centrumlinjen eller till och med till ett område utanför fordonets omkrets eller utanför dess ena hjul eller larvfötter. På så sätt åstadkommes ett flexibelt ekipage som är anpassat till trånga utrymmen, såsom en bergstunnel eller gruvort. Borrarrangemanget uppvisar ett rotationscentrum för drivning av borrhål. Ekipaget kan köra in i en relativt trång ort, positionera på ett enkelt och flexibelt sätt sagda borrarrangemang, för att borra endast ett hål. Ekipaget kan även köra in i en relativt trång ort, positionera borrarrangemanget utifrån önskade vinklar och borra två eller flera hål.

Företrädesvis är borra rrangemanget inrättat för stigortsborrning. Föreliggande positioneringsmedel kan med fördel användas för ett borrarrangemang inrättat för stigortsborrning, vari borrtorn och drivorganstödanordning för stödjande av borrarrangemanget på ett enkelt och kostnadseffektivt sätt kan positioneras med hjälp av ett fordon i en ort.

Lämpligen innefattar positioneringsanordningen ett svängoksmedel och/eller ett linjärt skjutbart kopplingsmedel.

Företrädesvis innefattar positioneringsanordningen ett tiltmedel och/eller ett svivelmedel.

Alternativt är borrarrangemanget bortkopplingsbart inrättat vid positioneringsanordningen.

Lämpligen innefattar positioneringsanordningen en styrenhet inrättad att styra sagda rotationscentrum i position bredvid centrumlinjen medelst samtida styrning av åtminstone två av nämnda medel.

På så vis åstadkommes att en typ av borrarrangemang kostnadseffektivt kan borra två håli motsatta riktningar från ett gemensamt utrymme (även lämpligt vid stigortsborrning). Häri åstadkommes även att borrarrangemanget kan användas i små utrymmen utan att man behöver baxa in borrarrangemanget mot en tunnelvägg med hjälp av vajer och spänndon. 10 15 20 25 7 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 positionera ett borrarrangemang av sagda typ i ett sådant litet utrymme kräver stor arbetsinsats och innebär ofta demontering av de olika komponenterna och särskild arbetsinsats för positionering av borrarrangemanget.

Det erfordras därmed enligt en aspekt av uppfinningen endast en tämligen enkel programmering av styrenheten för att styra sagda positionering. En sådan styrenhet svänger och skjuter linjärt åt sidan samt tiltar borrarrangemanget relativt fordonet. Eventuellt kompletteras detta med en svivelrörelse. Dessa olika rörelser kan styras var för sig eller vara samtida. Styrenheten tillhandahåller således positioneringen av borrarrangemanget till valt läge, styr och utför kontroll av matningstryck både vad gäller matning av borrsträngen i borrhålets riktning samt rotation av borrsträngen. Antalet hål som borrarrangemanget kan vid en positionering vara ett eller flera.

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 vid en bergborrningskonfiguration, där nämnda datorprogram innefattar en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 7 när datorprogrammet körs på sagda elektroniska styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram vid en bergborrningskonfiguration, där nämnda datorprogram innefattar en programkod för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 7 när datorprogrammet körs på sagda elektroniska styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen. |\/ljukvara som innefattar programkod vid bergborrningskonfigurationen kan enkelt uppdateras eller bytas ut. Vidare kan olika delar av mjukvaran bytas ut oberoende varandra. Denna modulära konfiguration är fördelaktig ur ett underhållsperspektiv. 10 15 20 25 30 8 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 till 7 när ett datorprogram körs på en elektronisk styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram vid en bergborrningskonfiguration, innefattande en positioneringsanordning och ett borrarrangemang, vilken positioneringsanordning är styvt monteringsbar vid ett bärarorgan, nämnda positioneringsanordning är styrbart inrättad för att kunna positionera ett hos borrarrangemanget uppvisat rotationscentrum för drivning av borrhål bredvid en relativt bärarorganet definierad centrumlinje, där datorprogrammet innefattar en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 7 när datorprogrammet körs på en elektronisk styrenhet associerad med borrarra ngemanget.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram vid en bergborrningskonfiguration, innefattande en positioneringsanordning och ett borrarrangemang, vilken positioneringsanordning är styvt monteringsbar vid ett bärarorgan, nämnda positioneringsanordning är styrbart inrättad för att kunna positionera ett hos borrarrangemanget uppvisat rotationscentrum för drivning av borrhål bredvid en relativt bärarorganet definierad centrumlinje, där datorprogrammet innefattar en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 7 när datorprogrammet körs på en elektronisk styrenhet associerad med bergborrningsanordningen.

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 1-7 när ett datorprogram körs på en elektronisk styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen.

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 10 15 20 25 9 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; Figurerna 3a till 3c illustrerar ett sidoställningsorgan enligt en utföringsform; Figur 4 illustrerar ett sidoställningsorgan innefattande två svängkransar enligt en aspekt av uppfinningen; Figur 5 visar en aspekt av uppfinningen i relation till kända borrarrangemang; Figur 6 visar en utföringsform åstadkommen för en positionering inbegripande svivlande funktionalitet; Figurerna 7a till 7d illustrerar en aspekt av uppfinningen för positionering av ett borrtorn för stigortsborrning; Figurerna 8a och 8b illustrerar ytterligare aspekter av uppfinningen; Figurerna 11a och 11b visar ytterligare en aspekt av uppfinningen; Figurerna 12a och 12b illustrerar flödesschema över förfaranden enligt en aspekt av uppfinningen; och Figur 13 illustrerar en styrenhet enligt en utföringsform av uppfinningen. 10 15 20 25 30 10 DETAUERAD 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 ett fordon 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 för upptagning av minst ett stigortshål (inte visat) vid en och samma positionering av borrarrangemanget 7.

Borrarrangemanget 7 visas i Figur 1 i transportläge för transport till positionen för borrning från ett utrymme 9.

Figur 2 illustrerar fordonet 1 i Figur 1 vid positioneringen av borrarrangemanget 7.

Borrarrangemanget 7 bärs närgränsande eller i närheten av fordonets 1 front 11. Detta är åstadkommet för att minska hävarmslängden mellan fordonets 1 främre hjulpar 5 och borrarrangemanget 7. Detta är även åstadkommet för att åstadkomma en kompakt enhet.

Borrarrangemanget 7 placeras i läge mellan två väggavsnitt 8 hos utrymmet 9, vari borrarrangemangets 7 utsträckning orienteras i riktningen för ett hål som skall borras.

Fordonet 1 är enligt denna utföringsform operatörsstyrt av en operatör (inte visad) medelst en första styrenhet 100. En kommunikationslänk mellan borrarrangemanget och styrenheten 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 ladda över mjukvara till den första styrenheten 100 via länken L110 som ingåri ett internt nätverk i fordonet 1.

Operatören manövrerar fyra stödben 13 (endast två är visade) att ta spjärn (på det sätt som exempelvis visas i Figur 7d) mot nämnda väggavsnitt 8. Ett drivorgan 15, exempelvis i formen av två dubbelverkande hydraulcylindrar 17, är fast kopplat till stödbenen 13 och mellan dessa hydraulcylindrar 17 är en drivenhet 9, innefattande motor och växellåda och en vid ett matarhuvud inrättad chuck (inte visade), svängbart monterad. Operatören manövrerar borrarrangemanget 7 till ett första läge, vari chucken är vänd mot läget för det första borrhålet som skall borras, och styrenheten 100 tillser låsning av drivenheten 19. Ett första borrstål (se Figur 7d) gängas in i chucken med sin ena ände och den andra änden tillordnas en borrkrona. I\/lontering av borrstål sker genom operatörens försorg via styrenheten 100. 10 15 20 25 30 11 Styrenheten 100 tillhandahåller därefter, under övervakning av operatören, drivning av borrkronan och styrenheten 100 kontrollerar kontinuerligt hydrauliskt tryck både vad gäller tryck som appliceras hydraulcylindrar 17 och tryck som driver rotation av drivenheten 19 för rotation av borrkronan. Styrenheten 100 styr således driften av drivenheten 19 medelst styrsignaler via länken L100. Ett andra borrstål (inte visat) påkopplas det första borrstålet och efterföljande borrstål påkopplas allt eftersom borrkronan borrar sig fram.

Styrenheten 100 tillser även styrning av sagda positionering av borrarrangemanget 7 vid sidan av fordonets centrumlinje CL (såsom exempelvis visas i Fig. 3c) eller åtminstone vid sidan av denna centrumlinjes CL förlängning närgränsande fordonets ändfront 11. Styrningen inbegriper transportering av borrarrangemanget 7 till avsedd position för borrning med hjälp av fordonet 1 och positionering av sagda borrarrangemang 7 bredvid den relativt fordonet 1 definierade centrumlinjen CL med hjälp av en vid fordonet 1 styvt anbringad positioneringsanordning 21.

Figur 3a till 3c illustrerar en aspekt hos uppfinningen där sidoställning av borrarrangemanget 7 relativt fordonets 1 centrumlinje CL sker medelst förskjutning av ett svängok 23längs med en linjär och fordonets 1 centrumlinje CL tvärgående I-balk 25 i stål, på vilken skjutbart är anordnad en vajerstyrd släde 27. Denna placering av borrarrangemanget 7 relativt fordonet 1 åstadkommes med tillfredsställande frihetsgrad tack vare kombinationen av svängrörelse och linjär rörelse. Den omkring den linjära l-balken 25 inrättade släden rör sig vinkelrätt mot centrumlinjen CL. Ett rotationscentrum 29 för borrarrangemangets 7 chuck positioneras således åt sidan relativt fordonet 1.

Figur 4 illustrerar schematiskt ett sidoställningsorgan 31 innefattande två svängkransar 33 enligt en aspekt av uppfinningen. Ett fordon 1 är inrättat med ett styvt anbringat ramverk 35 hos ett ledelement 37. Ledelementet 37 är uppbyggt av två stänger 39, varav den ena är en skruvstång på vilken är drivande roterbar en drivrotor 41 i ingrepp. Drivrotorn 41 är placerad i en låda 43 och är kopplad till en hydraulisk motor 45 för att driva lådan 43 längs med skruvstången 39 vid aktivering. Enligt ett exempelutförande kan sagda sidoställningsorgan 31 innefatta åtminstone en teleskopcylinder. Den andra stången tjänstgör såsom styrning.

I\/lotorn 45 är kopplad till styrenheten 100. På lådan 43 är monterat ett svängok 23'. Svängoket 23' är uppbyggt av dubbla svängkransar 47 för lagring av ett ok 49. Oket 49 är svängbart 10 15 20 25 30 12 omkring en svängaxel 51 med hjälp av två hydrauliskt drivna kugghjulsmotorer 53. Oket 49 är vidare utformat med två hål 55 för montering av ett borrarrangemang 7 (inte visat) med hjälp av en koniskt utformad bult (inte visad).

Figur 5 visar en aspekt av uppfinningen i relation till kända borrarrangemang vari visas schematiskt med streckad linje ett fordon 1 med ett borrarrangemang 7' enligt känd teknik.

Det är synbart att visad utföringsform av uppfinningen är mer lämplig för trånga utrymmen 9.

Det är uppenbart att det nu i trånga utrymmen, såsom smala gruvorter, är möjligt att positionera borrarrangemang innefattande rotationscentrum för en chuck (inte visad) nära utrymmets 9 vägg. Vid användning av känd teknik har man varit tvungen att bryta bredare gruvorter för att få plats med ett snedställt fordon 1 för att nå samma position nära utrymmets 9 vägg. Särskilt vid stigortsborrning är detta kostsamt för en gruventreprenör.

Figur 6 visar schematiskt en utföringsform åstadkommen för en positionering inbegripande svivlande funktionalitet. Bärarorganet är bildat av en plattform 2 som innefattar en svängbar robotarm 57, vilken uppvisar en svivlande koppling 59 förbunden med ett svängok 23'.

Svivelfunktionen åstadkommes genom att en hydraulisk motor (inte visad) i ingrepp med kuggar driver en den svivlande kopplingen 59 för rotation. Hydrauler 61 är inrättade vid de olika kopplingarna för att åstadkomma svängning av svängoket 23' och en tiltkoppling 63.

Figurerna 7a till 7d illustrerar schematiskt en aspekt av uppfinningen för positionering av ett borrarrangemang 7 innefattande borrtorn 65. I Figur 7a visas hur ett fordon 1 är inrättat med en positioneringsfunktion att sidoställa ett borrarrangemang 7 enbart genom svängning av en svängled 67. Svängningsområdet är plus/minus 110 graderfrån fordonets centrumlinje CL. I Figur 7b visas hur fordonet 1 sidoställt borrarrangemanget 7 så att dess rotationscentrum 29 hamnar vid sidan om centrumlinjens CL förlängning och dessutom utanför en tänkt linje L bestämd av fordonets 1 omfång sidledes. Borrarrangemanget 7 tiltas även medelst tiltorgan 63' för att inpassas i ortens tvärsnitt i tvärled. Figur 7c visar en alternativ frånkoppling av borrarrangemanget 7 från fordonet 1. I Figur 7d återges i nämnda tvärsnitt borrarrangemangets 1 stödben 13 spända mot ortens vägg. Tack vare tiltningen har borrarrangemanget 7 positionerats snett i orten. i\/led streckad linje visas fordonets 1 front.

Stödbenen 13 uppbär och stödjer matningscylindrar 17' som är inrättade att mata ett drivhuvud 19' i två riktningar. Drivhuvudet 19' är svängbart omkring en axel A sträckande sig 10 15 20 25 13 tvärs matningscylindrarnas 17' rörelseriktning. En borrsträng 69 innefattande en borrkrona 71 gängas till en chuck hos drivhuvudet 19'.

Figurerna 8a till 8b illustrerar schematiskt ytterligare aspekter av uppfinningen. Figur 8a återger från sidan ett fordon 1 innefattande ett åt sidan positionerbart borrarrangemang 7 som kan tiltas plus/minus 30 grader. Tack vare den väl tilltagna frihetsgraden i tiltled kan borrning ske med alla vinklar relativt gruvorten 9'. Ett stöd 73 är höjbart och sänkbart i ett svängoks 23" fasta del. Stödet 73 tjänstgör stödjande borrarrangemanget 7 vid borrning. Figur 8b visar ett borrarrangemang 7 som positionerats i en nisch N hos en tunnelväggs sidovägg. lnsättningen av borrarrangemanget 7 har åstadkommits medelst ett sidoställnings- arrangemang visat i Figur 6.

I\/led hänvisning till exempelvis Fig. 3a-3c, 5 och 11 presenteras härvid ett fordon 1 med sidoställt borrarrangemang 7 enligt en aspekt av uppfinningen. Fordonet är inrättat med i sidled skjutbart och svängbart borrningsrotationscentrum 29 hos ett borrarrangemang 7 på så sätt anordnat att sagda borrningsrotationscentrum 29 kan positioneras vid sidan av fordonets 1 centrumlinje CL. Positioneringen tillhandahålls genom manövrering utförd av en operatör.

Operatören manövrerar en dator med display (inte visad) kopplad till en styrenhet 100.

Positioneringen sker semi-automatiskt.

Det bör påpekas att sagda borrningsrotationscentrum 29 hos borrarrangemanget 7 kan positioneras på fordonets 1 centrumlinje CL enligt en aspekt av uppfinningen.

I\/led termen "positioneras vid sidan av fordonets 1 centrumlinje CL” avses häri "positioneras bredvid fordonets 1 centrumlinje CL”. Exempelvis till höger eller till vänster av sagda centrumlinje CL.

Figurerna 11a till 11b visar schematiskt ytterligare en aspekt av uppfinningen i sin enklaste form. Figur 11a visar hur ett fordon 1 i en smal ort transporterar ett borrarrangemang 7.

Fordonet 1 uppvisar en centralt fordonet 1 skärande och i längsled tänkt centrumlinje CL.

Centrumlinjen CL sträcker sig således i fordonets 1 transportriktning. Figur 11b visar hur fordonet 1 stannat vid ett positioneringsläge. Borrarrangemanget 7 uppvisar ett rotationscentrum 29 för en borrchuck (ej visad). Sagda rotationscentrum 29 positioneras medelst en styrenhet 100 åt sidan sett i fordonets 1 färdriktning. Det vill säga 10 15 20 25 30 14 borrarrangemanget positioneras och sidoställs till höger om fordonet sett i den färdriktning F fordonet visar i Figur 11a.

Figurer 12a och 12b illustrerar schematiskt flödesscheman över förfaranden enligt olika aspekter av uppfinningen. Figur 12a visar ett förfarande för positionering 300 av ett borrarrangemang 7. Förfarandet tillhandahåller nämnda borrarrangemang 7 uppburet av en vid ett bärarorgan 1 styvt anbringad positioneringsanordning 21. Bärarorganet, såsom ett gruvfordon, transporterar borrarrangemanget 7 till avsedd position för borrning. Steget 300 inbegriper att tillhandahålla nämnda borrarrangemang 7 uppburet av en vid ett bärarorgan 1 styvt anbringad positioneringsanordning 27, att transportera borrarrangemanget 7 till avsedd position för borrning med hjälp av nämnda bärarorgan 1, och positionera ett rotationscentrum 29 hos sagda chuck hos sagda borrarrangemang 7 bredvid en relativt bärarorganet 1 definierad centrumlinje CL med hjälp av den vid bärarorganet 1 styvt anbringade positioneringsanordningen 21.

Figur 12b visar ett förfarande där ett fordon 1 transporterar 400 ett borrarrangemang 7.

Därefter stannar 401 fordonet 1 vid avsedd plats. Borrarrangemanget 7 skjuts ut sidan 403 med en linjär rörelse. Därefter svängs borrarrangemanget 7 i fortsatt riktning åt sidan 404 så att borrarrangemangets 7 rotationscentrum 29 för borrning hamnar ytterligare åt sidan och även bakåt sett i fordonets 1 tidigare färdriktning. Härvid kan även en tiltrörelse hos borrarrangemanget 7 åstadkommas vid behov. Sedan fixeras 405 borrarrangemanget 7 mot berget som skall bearbetas varefter borrning 406 sker. När borrningen är klar svängs borrarrangemanget 7 tillbaka till ett ursprungsläge 407 i linje med fordonets 1 centrumlinje CL.

Figur 13 illustrerar en styrenhet 100 enligt en utföringsform av uppfinningen. l\/lotorenheterna hos sidoställningsmedlen enligt denna utföringsform är integrerade enheter för drivning av sidoställningsmedlen. Motorenheterna innefattar varje en skruvväxel som i sin tur står i drivande förbindning med respektive sidoställningsmedel. I figur 13 återges ett diagram av ett utförande av en anordning 500. Styrenheterna 100 och 110 beskrivna med hänvisning till Figur 2 innefattar enligt denna utföringsform sagda anordning 500. Anordningen 500 innefattar ett icke-flyktigt minne 501, en databehandlingsenhet 502 och ett läs/skriv-minne 503. Det icke- flyktiga minnet 501 uppvisar en första minnesdel 504, vari ett datorprogram, så som ett operativsystem, är lagrat för att styra funktionen hos anordningen. Vidare innefattar 10 15 20 25 30 15 anordningen 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 för att tillhandahålla sagda sidoställning och positionering enligt en utföringsform. Programmet P innefattar rutiner för att positionera sidoställningsmedlen förskjutande och svängande borrarrangemanget 7 åt sidan.

Programmet P innefattar vidare rutiner för tiltning av borrarrangemanget 7 och borrning.

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 506, eller en viss del av programmet P som är lagrat i läs/skrivminnet 503. Databehandlings- anordningen 500 kan kommunicera med en dataport 507 via en databuss 508. Det icke- flyktiga minnet 501 är avsett för kommunikation med databehandlingsenheten 502 via en databuss 510. Det separata minnet 506 är avsett att kommunicera med databehandlings- enheten 502 via en databuss 511. Läs/skrivminnet 503 är likaså anordnat att kommunicera med databehandlingsenheten via databuss 512. Till dataporten 507 kan t.ex. länkarna L100 och L110 anslutas (se Figur 2).

När data mottages på dataporten 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 information om aktuell position hos borrarrangemanget 7 relativt fordonets centrumlinje CL och relativt avsedd position för borrning.

Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna på dataporten 507 information om fullgjord positionering av borrarrangemanget 7. Sagda information kan mätas med därför avsedda sensorer eller matas in manuellt i den första styrenheten medelst en tryckskärm (inte visad).

De mottagna signalerna på dataporten kan användas av anordningen för att styra och reglera positioneringen av borrarrangemanget 7 och utifrån detekterade aktuella värden avseende 10 15 20 25 16 rådande position hos borrarrangemanget 7 relativt positionen för borrning. Delar av metoderna som beskrivs häri utförs av anordningen med hjälp av databehandlingsenheten 502 som kör programmet lagrat i minnet eller läs/skrivminnet och när anordningen kör sagda program, exekveras nämnda 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 även 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. 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. Definition av fordonets centrumlinje är i denna ansökan bestämd till att vara en tånkt linje som skär fordonet centralt och som sträcker sig i fordonets utsträckning, vilken avser fordonets huvudsakliga transportriktning.

Den föreliggande häri definierade centrumlinjen är definierad såsom en tänkt linje som sträcker sig ett stycke framför och bakom fordonet, såsom upp till 3 till 7 meter från fordonet.

Centrumlinjen definieras såsom en symetrisk tänkt linje som sträcker sig i fordonets längsriktning och/eller färdriktning.

Det linjära positioneringsmedlet kan vara bildat av flera gejder, en traversliknande anordning och olika typer av drivning, såsom elektrisk, pneumatisk och/eller hydraulisk drivning av motor drivande skruvväxel, kuggväxel, vajerdrivning eller annat tillämpligt medel.

Det svängbara medlet kan förutom svängok utgöras av annan typ av gångled, till exempel tappled, gångjärn eller annan.

En aspekt av uppfinningen inbegriper så 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 10 15 20 17 utrymmen i en gruva förbindas för kommunikation, vari exempelvis 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 motstående väggar.

Dubbelverkande hydraulcylindrar manövreras att trycka ett drivhuvud i den första riktningen påverkande en borrsträng med en borrkrona anordnad vid sin yttersta ände. Därmed skapas en tryckkraft som pressar borrkronan i nämnda första riktning. När borrkronan har nått det andra utrymmet och är fri i detta, 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.

Alternativt kan borrarrangemanget enligt en aspekt av uppfinningen vara fjärrstyrt, varvid en operatör på avstånd från borrarra ngemanget, exempelvis från markytan, kan styra det uppfinningsmässiga förfarandet. 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 (17)

1. 0 15 20 25 30 18

2. PATENTKRAV

3. Förfarande för positionering av ett borrarrangemang (7) innefattande ett rotationscentrum (29) underjord, innefattande att: -tillhandahålla nämnda borrarrangemang (7) uppburet av en vid ett bärarorgan (1) styvt anbringad positioneringsanordning (27, 23', 31); -transportera borrarrangemanget (7) till avsedd position för borrning med hjälp av nämnda bärarorgan (1); och -positionera sagda rotationscentrum (29) hos sagda borrarrangemang (7) bredvid en relativt bärarorganet (1) definierad centrumlinje (CL) med positioneringsanordningen (21).

4. Förfarande enligt krav 1, varvid steget att positionera borrarrangemanget (7) åt sidan utförs med en svängande rörelse.

5. Förfarande enligt krav 1 eller 2, varvid steget att positionera borrarrangemanget (7) åt sidan utförs med en linjär rörelse.

6. Förfarande enligt något av krav 1 till 3, varvid steget att positionera borra rra ngema nget (7) även innefattar en tiltrörelse.

7. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid steget att positionera borra rra ngema nget (7) även innefattar en svivelrörelse.

8. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid steget att positionera borrarrangemanget (7) utförs medelst samtida styrning.

9. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid förfarandet även inbegriper steget att ett första borrhål drivs mellan ett första utrymme (9) där borrarrangemanget (7) är positionerat och ett andra utrymme (9'), och ett andra borrhål drivs mellan det första utrymmet (9) och ett tredje utrymme (9"). 10 15 20 25 30

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16. 19 Bergborrningskonfiguration innefattande en positioneringsanordning (27, 23') och ett borrarrangemang (7), vilken positioneringsanordning (27, 23') är styvt monteringsbar vid ett bärarorgan (1), varvid nämnda positioneringsanordning (21, 23') är styrbart inrättad för att positionera ett hos borrarrangemanget (7) uppvisat rotationscentrum (29) för drivning av borrhål bredvid en relativt bärarorganet (1) definierad centrumlinje (CL). Bergborrningskonfiguration enligt krav 8, varvid positioneringsanordningen innefattar ett svängoksmedel (23, 23', 23", 23'"). Bergborrningskonfiguration enligt krav 8 eller 9, varvid positioneringsanordningen innefattar ett linjärt skjutbart kopplingsmedel. Bergborrningskonfiguration enligt något av krav 8 till 10, varvid positioneringsanordningen innefattar ett tiltmedel. Bergborrningskonfiguration enligt något av krav 8 till 11, varvid positioneringsanordningen innefattar ett svivelmedel. Bergborrningskonfiguration enligt något av krav 8 till 12, varvid positioneringsanordningen innefattar en styrenhet inrättad att styra sagda rotationscentrum (29) i position bredvid centrumlinjen (CL) medelst samtida styrning av åtminstone två av nämnda medel. Fordon innefattande en bergborrningskonfiguration enligt något av krav 8 till 13. Fordon enligt krav 14, varvid fordonet (1) är avsett för gruvdrift. Datorprogram (P) vid en bergborrningskonfiguration, innefattande en positioneringsanordning och ett borrarrangemang (7), vilken positioneringsanordning är styvt monteringsbar vid ett bärarorgan (1), nämnda positioneringsanordning är styrbart inrättad för att kunna positionera ett hos borrarrangemanget (7) uppvisat rotationscentrum (29) för drivning av borrhål bredvid en relativt bärarorganet (1) 10 20 definierad centrumlinje (CL), vari datorprogrammet (P) innefattar en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 7 när datorprogrammet (P) körs på en elektronisk styrenhet associerad med borra rra ngemanget (7).

17. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av krav 1-7 när ett datorprogram (P) körs på en elektronisk styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen.