SE524517C2 - Bergborrningsanordning och mekanisk transportör för borrspån - Google Patents

Description

;«»|n avunn 10 15 20 25 30 35 524 517 » ~ | o | . , n an» 2 Samlingssystemet omfattar därför olika i borrningsanordningens framdel anordnade separatorer och filter för att avskilja fasta partiklar från spolningsmedlet. De avskilda partiklarna överförs framåt från separatorerna med en mekanisk transportör. Borrkaxet utgörs inte av ett homogent material, utan innehåller även relativt stora stenar samt andra stycken med former som är svåra att hantera. Ett problem med mekaniska transportörer är att stenar anländer tidvis i transportörens inloppsändar, vilka fastnar i transportörmekanismen och blockerar transportören. I dylika fall måste transportören stoppas och öppnas för avlägsning av den fastnade stenen. Det är svårt att återställa transportören i funktionsdugligt tillstånd. Dessutom måste borrningen avbrytas eftersom anordningen inte kan användas för borrning då transportören har stoppats.

[0005] Numera utförs stenbrytning alltmer oftare medelst obemannade gruvfordon, som fjärrstyrs t.ex. från en ovan jorden belägen styrcentral eller som t.o.m. styrs helt automatiskt genom ett i själva fordonet anordnat navigerings- och styrsystem. Eftersom personer inte får gå in i en obemannad gruva p.g.a. kollisionsrisk, mäste stenbrytningen avbrytas för alla service- och reparationsarbeten i hela det stängda området. Alternativt måste en borrningsanordning som inte fungerar riktigt köras till en specifik reparationsplats utanför det område där stenbrytningen utförs. Därtill stöds för obemannade anordningar avsedda gruvgångar inte alltid så att de är tillräckligt ofarliga för personer, och därför kan anordningen inte repareras inom det område där stenbrytningen utförs. En obemannad gruva är naturligtvis inte produktiv om olika uppehåll, såsom blockering av den för borrkax avsedda transportören, hindrar bergborrningsanordningens kontinuerliga och effektiva användning inom området.

[0006] Föreliggande uppfinning avser att åstadkomma en ny och förbättrad transportöranordning för överföring av borrkax.

[0007] Bergborrningsanordningen enligt uppfinningen är kännetecknad av att transportören är försedd med organ för att detektera då transportören är blockerad och för överföring av detektordata till en styrenhet i transportören, och att då transportören år blockerad, är transportörens styrenhet anordnad, på basis av nämnda detektordata, att driva transportören under en förutbestämd tid i en riktning som är motsatt till den normala transporteringsriktningen.

[0008] Den mekaniska transportören enligt uppfinningen är »wann |,u»o --;-v 10 15 20 25 30 35 ~ o o - nu 524 517 .u a I n ø , , , ' ' ø | u n- 3 ytterligare kännetecknad av att transportören är försedd med minst en sensor för att detektera när transportören är blockerad samt organ för överföring av detektordata till styrenheten, och att efter det att transportören blockerats, är transportörens styrenhet anordnad, på basis av nämnda detektordata, att driva transportören under en förutbestämd tid i en riktning som är motsatt mot den normala transporteringsriktningen.

[0009] En väsentlig idé med uppfinningen är att stenmaterial som avlägsnats från berget, dvs. borrkax, spolas fràn ett borrhål till dess mynning medelst luft eller ett motsvarande spolningsmedel, och det transporteras till vidarebehandling medelst ett samlingssystem. Borrkax avskiljs från spolningsmedlet företrädesvis medelst i borrningsanordningens framdel anordnade separatorer, och kaxet överförs från separatorerna med en eller flera mekaniska transportörer till borrningsanordningens bakre del eller till en annan lämplig tippningsplats, som är tillräckligt långt borta från borrningsplatsen. Den för borrkaxet avsedda transportören är försedd med organ för att detektera då transportören blockeras. Ytterligare är transportörens styrenhet anordnad att driva transportören under en förutbestämd tid i en riktning som är motsatt mot den normala transporteringsriktningen. I ett dylikt fall förflyttar sig stenen som blockerade transportören mot dess inloppsände och samtidigt ändrar sitt läge på så sätt att då transportören igen drivs i normal riktning efter den förutbestämda tiden, förflyttar sig stenen som blockerade transportören lätt genom hela transportörmekanismen till dess utloppsände. En fördel med uppfinningen är att en störning i transportören kan elimineras automatiskt utan att en reparatör behöver ingripa. Detta är särskilt viktigt i samband med obemannade bergborrningsanordningar. I en dylik situation kan en blockerad transportör snabbt återställas till operation och ingen behöver gå in i ett obemannat gruvfordons stängda arbetsområde och fordonet behövs inte heller köras ut ur arbetsområdet till reparationsstället. Därför stör transportörens blockering bergborrningsanordningens effektiva användning så litet som möjligt.

Ytterligare hindrar blockeringens snabba upptäckt transportören från att bli skadad.

[0010] En ytterligare till grunden för en föredragen utföringsform av uppfinningen liggande idé är att medelst en lämplig sensor övervaka ett manövreringsorgan som driver transportören. Det är sålunda möjligt att mäta manövreringsorganets ineffekt. Då ineffekten överskrider ett förutbestämt |;;|n .vuøl finn: 10 15 20 25 30 35 ' ' ' ° ' I | u . v on ' v 524 517 4 tröskelvärde, kan man konstatera att transportören är blockerad. Å andra sidan kan man mäta det av manövreringsorganet alstrade momentet eller övervaka manövreringsorganets eller transportörmekanismens rörelser medelst en rörelsesensor.

[0011] Uppfinningen beskrivs noggrannare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, i vilka figur 1 är en schematisk sidovy av en bergborrningsanordnlng enligt uppfinningen, figur 2 är en schematisk sidovy i skärning av en del av en mekanisk transportör för överföring av borrkax, figurerna 3 och 4 visar schematiskt anordningar enligt uppfinningen för övervakning av transportörens operation, figur 5 är en vy i skärning av en transportörs struktur, och figur 6 visar schematiskt en bergborrningsanordning. l figurerna betecknar lika referensnummer lika delar.

[0012] Figur 1 visar, i förenklad form, en bergborrningsanordnlng enligt uppfinningen omfattande ett rörligt chassi. l detta fall är anordningen försedd med ledramsstyrning, dvs. en främre stomme 1 och en bakre stomme 2 är ledade i förhållande till varandra under styrning. Vanligtvis är den främre stommen 1 försedd med en eller flera bommar. Figuren visar en arbetsbom 5, som är försedd med en matarbalk 6 och en bergborr 7, vilka utgör en borrningsenhet 40. Alternativt är borrningsenheten stödd på chassit utan bom.

En arbetsplan 8 för anordningens operatör är även typiskt anordnad i den främre stommen 1. Å andra sidan kan bergborrningsanordningen vara obemannad, dvs. den styrs med fjärrstyrning eller med ett specifikt navigeringssystem. Den bakre stommen 2 i sin tur omfattar en kraftenhet 9, kraftöverföring samt enheter erforderliga för alstring av hydrauliskt tryck, tryckluft, elkraft etc.

[0013] I figur 1 betecknar tjockare linjer de komponenter som står i samband med systemet för samlingav borrkax. För klarhetens skull visas systemkomponenterna i förenklad form. Pilar som indicerar strömningsriktningar illustrerar arbetsprincipen. En pneumatisk kompressor 10, som är placerad antingen utanför eller företrädesvis inuti anordningen, alstrar trycket för tryckluften, vilken leds genom en tryckkanal 10a till bergborren 7.

Tryckluften leds genom i en borrstång 11 och en borrkrona 12 anordnade kanaler till ett utrymme mellan stången och ett borrhål, varvid luften sålunda ~lflua iiu-n amy: 10 15 20 25 30 35 524 517 ' ' I - u .q 5 avlägsnar från hålet stenmaterial som borrkronan har brutit från berget.

Systemet omfattar även en rörformig sugtratt 13 anordnad vid borrhålets mynning och genom vilken borrstången 11 löper. Sugtratten är kopplad genom en första slang 14 till en första separator 15, vilken i sin tur är kopplad genom en andra slang 16 till en andra separator 17. Den andra separatorn är försedd med en fläkt 18 eller liknande för alstring av partiellt vakuum i systemet. I ett dylikt fall avlägsnar sugtratten 13 borrkaxet bort från hålets mynning till den första separatorn 15, som avskiljer borrkaxet i grovt och fint material. Det fina materialet eller dammet transporteras genom den andra slangen 16 till den andra separatorn 17, som omfattar företrädesvis utbytbara filterelement för filtrering av strömningen. Den rena luften som passerat filtren returneras till det omgivande utrymmet genom ett rör 19. Det grova materialet från den första separatorn och de finare partiklarna från den andra separatorn transporteras medelst en första mekanisk transportör 20 och en andra mekanisk transportör 21 till bergborrningsanordningens bakre del, vilken kan omfatta en behållare 22 antingen kopplad till anordningen eller separat från densamma, för samling av borrkaxet. Alternativt töms borrkaxet ut ur anordningens bakre del i en hög på marken och avlägsnas därifrån senare. De mekaniska transportörerna 20 och 21 är företrädesvis skruvtransportörer som fordrar endast litet utrymme.

T.ex. en i figur 6 visad bandtransportör eller vilken som helst annan mekanisk för ändamålet lämplig transportör kan också användas.

[0014] Den grova separatom och den fina separatorn kan även anordnas sida vid sida eller de kan kombineras till en enda enhet till skillnad från det i figur 1 visade fallet. Ytterligare är det tillräckligt i vissa fall att ha endast en separator och avskilja materialet till endast en borrkaxfraktion.

Antalet transportörer för borrkax varierar även beroende av bergborrningsanordningens struktur och systemet för samlig av borrkax.

[0015] Figur 2 visar en transportörs arbetsprincip. Transportörens inloppsände omfattar en matartratt 41 eller liknande. Borrkaxet sugs medelst partiellt vakuum in i separatorn, där spolningsmedlet och borrkaxet avskiljs från varandra. Borrkaxet 50 faller sålunda till separatorns nedre del, som fungerar som en sorts matartratt. Matartrattens nedre del är försedd med en transportör 20, i detta fall en skruvtransportör, som omfattar ett yttre rör 27 och en i detsamma rörligt anordnad transportörskruv 28. Transportörens inloppsände är öppen så att det till matartratten riktade borrkaxet slutligen hamnar i transportörskruven. Den roterande spiralen eller skruven överför stenarna 50 i »man 10 15 20 25 30 35 o o ø | Q . , , , , ,. ° v 524 517 .. . - - . . , _ _ ' ' v Q n n. 6 riktning A mot transportörens avloppsände. En sten 51 med olämplig storlek och/eller form kan fastna mellan transportörskruven 28 och det yttre rörets 27 början och således förorsaka transportörens blockering. På motsvarande sätt kan en sten fastna i en bandtransportör eller en kedjetransportör mellan transportöranordningen och den transportören omgivande hylsan. Då transportören drivs enligt uppfinningen i en riktning motsatt mot den normala transportríktningen för ett förutbestämd tid, t.ex. 5 - 20 s beroende av transportör, förflyttar sig stenen som blockerade transportören mot inloppsänden. Stenen avgår naturligtvis inte ifrån systemet, men måste förflyttas på nytt då transportören igen drivs i normal riktning. Stenen återvänder dock troligtvis till transportören i olik ställning och därför fastnar inte längre mellan transportören och det yttre röret, utan förflyttar sig till transportörens avloppsände utan problem. I synnerhet kilformiga stenar har konstaterats förorsaka problem i alla slags transportörer.

[0016] Figur 3 visar ett arrangemang för övervakning av en av ett pneumatiskt manöverorgan 31 driven skruvtransportörs 20 operation. En pumpningsenhet 60 alstrar trycket för tryckmediet som matas genom en kanal 61 till en riktningsventil 62. Den i figuren visade ventilen är i sitt mellanläge.

Kanalen 61 är också försedd med en övertrycksventil 63. Då ventilen 62 förflyttas i sitt yttre läge, kan trycket nå manöverorganet 31 genom kanalen 64, och sålunda få manöverorganet att rotera transportörskruven i normal transportriktning D. Ytterligare kan det manövreringsorganet lämnande tryckmediet strömma genom kanaler 65 och 66 till en tank 67. Om transportören blockeras, höjs trycket i den till manövreringsorganet ledande kanalen 64, och det höjda trycket detekteras medelst en sensor, i detta fall en till kanalen 64 kopplad tryckomställare 68. Tryckomställaren 68 omvandlar data gällande det höjda trycket till elektrisk detektordata, som överförs över en förbindelse 69 som betecknas med en streckad linje i figuren till transportörens styrenhet 70. Styrenheten kan bestå av programmerbar logik eller en annan för ändamålet lämplig anordning, såsom en dator eller en med tryckmedium fungerande enhet. I styrenheten kan önskade tröskelvärden inställas för detektordata, och enheten omfattar även en reglerbar timer samt andra erforderliga organ för behandling av detektordata. På basis av de från sensorn 68 erhållna detektordata förser styrenheten 70 den elektriskt styrda riktningsventilen 62 med en styrsignal över en förbindelse 71, varvid riktningsventilen sålunda ändrar till det lägre läget. Trycket från kanalen 61 kan mir; 10 15 20 25 30 35 ' ' ' ' ' 0 n ; « ~ nu n 524 517 v v s- .'12 ' ' o » | ,, 7 sålunda strömma genom kanalen 65 till manövreringsorganet 31 och genom kanalerna 64 och 66 till tanken. Transportören används sålunda i en riktning som är motsatt mot den normala transportriktningen. Styrenheten 70 ändrar riktningsventilen till det övre läget efter en av styrenhetens timer bestämd tidsperiod, och borrkaxet överförs därefter som vanligt.

[0017] l det i figur 4 visade arrangemanget övervakas operationen av mekanismen i en bandtransportör medelst en rörelsesensor 72. Sensorn överför data om transportörmekanismens operation över en förbindelse 73 till styrenheten. Om styrenheten detekterar att transportören är stoppad, ger den en styrsignal över en förbindelse 74 till en elmotor 75, som driver transportören, varvid motorn därefter ändras sin rotationsriktning. Alternativt är det möjligt att mäta elkraften, momentet eller elmotorns 75 rotationshastighet medelst en i samband med motorn anordnad sensor 76. Mätdata kan därefter matas över en förbindelse 77 till styrenheten, som behandlar data och jämför dem med ett inställt tröskelvärde.

[0018] Figur 5 visar i en mycket förenklad form en skruvtransportör, som omfattar ett yttre rör 27 som är försett med en transportörskruv 28 anordnad inuti röret och roteras runt sin längsgående axel i riktning D. l detta arrangemang utformas transportörskruven av ett spirallindat bandliknande material 29 på så sätt att skruven väsentligen motsvarar det yttre rörets inre diameter. Inuti transportörskruven är anordnat ett öppet utrymme 30, som löper genom spiralen. En dylik struktur möjliggör transportörskruvens längsgående elasticitet i riktning E. Ytterligare kan det yttre röret 27 vara böjligt, så att transportören lättare kan anordnas i borrningsanordningens strukturer. En ytterligare fördel med strukturen är att transportörskruven anpassar sig till stora stenblocks former och hindrar sålunda transportören från att bli blockerad och mekanismen från att bli skadad.

[0019] Figur 6 visar ytterligare en bergborrningsanordning enligt uppfinningen. Anordningen är annars lika den i figur 1 visade förutom att den inte omfattar några separatorer. T.ex. vid borrning av uppåtriktade hål kan spolningsmedlet vara en vätska, och blandningen av spolningsmedel och borrkax samlas medelst tratten 13 och leds genom slangen 14 till den första transportörens 20 inloppsände. l den i figuren visade situationen förflyttas blandningen av spolningsmedel och borrkax i slangen 14 med tyngdkraft, men i vissa fall kan förflyttningen ytterligare förbättras medelst partiellt vakuum. Det skall noteras att den i figur 6 visade bergborrningsanordningen är obemannad, o ~||| n »l«;9 -.. . o . . . ., u dvs. den styrs av trådlös dataöverföring från en yttre styrcentral eller medelst en specifik navigationsapparat. g_ _ _ H n g g

[0020] Ritningen och beskrivningen i anslutning därtill är endast avsedda att åskådliggöra uppfinningsidén. Uppfinningens detaljer kan variera inom ramen för patentkraven. Följaktligen kan transportörens operation övervakas av olika sensorer beroende av transportörens struktur och användning. I föreliggande uppfinning hänför 'sensor' även till för ändamålet lämpliga mätdon.

Claims (11)

1.1.1 :unna alno; 10 15 20 25 30 35 524 517 ..- øuo- .I ' ' ø . - Q, PATENTKRAV

1. Bergborrningsanordning omfattande ett rörligt chassi, W en matarbalk (6), en bergborr (7) anordnad rörlig i matarbalken för borrning av hål, organ för överföring av borrkax som lossnat från berget under borrningen medelst ett spolningsmedel till ett borrhåls mynning, samt ett system för samling av borrkax omfattande en tratt (13), som är placerbar runt ett borrhåls mynning, kanaler för överföring av borrkaxet från borrhålets mynning, samt minst en mekanisk transportör (20, 21) anordnad i samband med nämnda kanaler för överföring av borrkaxet till en förutbestämd tippningsplats, kå n netecknad av att transportören är försedd med organ för att detektera då transportören är blockerad och för överföring av detektordata till en styrenhet (70) i transportören, och att då transportören är blockerad, är transportörens styrenhet anordnad, på basis av nämnda detektordata, att driva transportören under en förutbestämd tid i en riktning som är motsatt mot den normala transporteringsriktningen.

2. Bergborrningsanordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att transportören omfattar en rörelsesensor (72) för övervakning av transportörens operation.

3. Bergborrningsanordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att transportören omfattar en mätsensor (76) för övervakning av operationen av manöverorganet (75) som driver transportören.

4. Bergborrningsanordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att borrkaxet är anordnat att överföras från tratten (13) genom en eller flera separatorer (15, 17) till transportörens inloppsände.

5. Bergborrningsanordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att bergborrningsanordningen är obemannad.

6. Mekanisk transportör för borrkax, vilken är placerbar i en bergborrningsanordning, varvid transportören omfattar en transportörmekanism för överföring av borrkax från transportörens (20) inloppsände till dess utloppsände, ett manövreringsorgan (31, 75) för drivning av transportören, samt en styrenhet (70) för styrning av nämnda manövreringsorgan, k ä n n e t e c k n a d av att transportören är försedd med minst en sensor (68, 72, 76) för att detektera när transportören är blockerad samt organ för överföring av detektordata till styrenheten, och att efter det att transportören blockerats, är transportörens styrenhet anordnad, på basis av nämnda detektordata, att driva transportören under en förutbestämd tid i en v>ann .unna 10 15 524 517 _ v n n - n: n 10 riktning som är motsatt mot den normala transporteringsriktningen.

7. Transportör enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k na d av att transportören omfattar en rörelsesensor (72) för övervakning av transportörmekanismens rörelse.

8. Transportör enligt patentkrav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av att transportören omfattar en rörelsesensor för övervakning av manövreringsorganets rörelse.

9. Transportör enligt något av patentkraven 6 - 8, k ä n n e t e c k n a d av att transportören omfattar en mätsensor för övervakning av manövreringsorganets ineffekt.

10. Transportör enligt något av patentkraven 6 - 9, k ä n n e t e c k n a d av att transportörmekanismen omfattar ett yttre rör (27) och en i detsamma rörligt anordnad transportörskruv (28).

11. Transportör enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a d av att skruvtransportörens transportskruv (28) är utformad av ett spirallindat bandliknande material (29), så att ett avlångt öppet utrymme (30) bildas inuti transportörskruven och att transportörskruven är böjlig åtminstone i sin längdriktning (E).