SE525636C3 - Bergborrningsanordning samt en transportörarrangemang för en bergborrningsanordning - Google Patents

Description

20 25 30 35 525 656 2 som styrs t.o.m. helt automatiskt genom ett i själva fordonet anordnat navige- rings- och styrsystem. Obemannade anordningar kan användas effektivt en- dast om det inte finns behov för att installera en fast infrastruktur i gruvan. Ef- tersom personer inte får gå in i en obemannad gruva p.g.a. kollisionsrisk, krä- ver installering och underhåll av en infrastruktur dessutom alltid att stenbryt- ningen avbryts. Därtill stöds för obemannade anordningar avsedda gruvgångar inte alltid på så sätt att de är tillräckligt ofarliga för personer och därför fordras det speciella arrangemang för installering av rör. Detta är orsaken till det att obemannade bergbormingsanordningar huvudsakligen använder tryckluft som spolningsmedel. l vissa fall är användning av en blandning av luft och vätska även motiverat. En dylik blandning kräver endast en liten mängd borrvätska, vilket kan anordnas enkelt t.ex. i samband med gruvfordonet anordnade behål- lare.

[0005] Borrning alstrar även rikligt med borrkax, som skall avlägs- nas från borrplatsen. l synnerhet vid borrning av långa hål, dvs. hål upp till 60 meter som har en relativt stor diameter uppstår det mycket borrkax, t.o.m. 1 - 2 kubikmeter per borrhål. Borrning utförs vanligtvis enligt en förutbestämd borr- ningsplan, vilket betyder att hålen kan vara belägna mycket nära varandra. l synnerhetdå borrningen utförs nedåt. kan borrkax inte stå kvar i närhetenav borrhålet eftersom det kan glida ned in i det närliggande redan borrade hålet.

På borrplatsen kvarstående borrkaxhögar hindrar även bergborrningsanord- ningens rörelse. T.ex. US 4,434,861 visar en bergborrningsanordning, som omfattar ett rörforrnigt element anordnat i borrhålets mynning och kopplat ge- nom en slang till ett system för samling av borrkax, vilket suger ut stenmaterial från hålets mynning. Tungt stenmaterial kan dock inte transporteras ett längre avstånd-medelst partiellt vakuum. Samlingssystemet omfattar därför olika i borrningsanordningens framdel anordnade separatorer och filter för att avskilja större partiklar från dammliknande stenmaterial. Den filtrerade luften retume- ras till det omgivande utrymmet och de avskilda partiklarna överförs framåt från separatorerna med en mekanisk transportör.

[0006] På grund av dess goda styrbarhet föredras ledramsstyrning i gruvfordon, som används i smala gångar. Numera sträcker sig en i ledrams- styrda anordningar använd mekanisk transportör endast till bergborrningsan- ordningens främre stomme, och borrkax kan därför inte förflyttas tillräckligt lång bort från borrplatsen. Detta har förorsakat problem t.ex. då bergborr- ningsanordningen skall flyttas. 10 15 20 25 30 35 bergborrningsanordningens främre stomme, och borrkax kan därför inte förflyttas tillräckligt lång bort från borrplatsen. Detta har förorsakat problem t.ex. då bergbormingsanordningen skall flyttas.

[0007] Föreliggande uppflnning avser att åstadkomma en ny och förbättrad anordning för överföring av borrkax från borrplatsen till bakre ändan av en ledramsstyrd bergborrningsanordning, samt ett transportörarrangemang.

[0008] Bergbormingsanordningen enligt uppfinningen är kännetecknad av att bergbormingsanordningen omfattar en första mekanisk transportör anordnad över den första stomdelens del samt en andra mekanisk transportör anordnad över den andra stomdelens del, att en svängbar led är anordnad mellan nämnda transportörer, att transportörerna är anordnade att svänga vid nämnda svängbara led i förhållande till varandra på ett sätt som motsvarar stomdelarnas svängning dà bergborrningsanordningen styrs.

[0009] Transportörarrangemanget enligt uppfinningen är ytterligare kännetecknat av att arrangemanget omfattar minst tvâ sammankopplade transportörer som är anordnade svängbart i förhållande till varandra medelst en svängbar led.

[0010] En väsentlig idé med uppfinningen är att stenmaterial som avlägsnats från berget, dvs. borrkax, spolas från ett borrhål till dess mynning medelst ett spolningsmedel, som är företrädesvis luft eller en blandning av luft och borrvätska, och leds framåt till vidarebehandling genom ett dammavskiljningssystem. Spolningssystemet omfattar en i ett borrhåls mynning anordnad tratt för ledning av borrkax genom lämpliga kanaler samt eventuelit andra till systemet hörande organ till mekaniska transportörer, som transporterar bonkaxet från bergbormingsanordningens framdel till dess bakdel, och sålunda bort från borrplatsen. Eftersom bergborrningsanordningen är försedd med Iedramsstyming, finns det minst två transportörer.

Transportörema är försedda med ett svängelement, så att transportörrnekanismen kan sträcka sig över en styrled, som kopplar den ledramsstyrda borrningsanordningens första och andra stomdel. Enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen är transportören försedd med organ för kompensation för den ändring i avståndet mellan transportörens stödpunkter som orsakas av stomdelarnas svängning. En fördel med uppfinningen är att borrkaxet kan transporteras till den ledramsstyrda borrningsanordningens bakdel, bort frán borrplatsen. Borrkaxet stör därför inte bormingen. Anordningens bakdel kan ytterligare enkelt förses med en 10 15 20 25 30 35 525 636 o I ° ' . c O I ° . . ' ' . . ø o. 4 sedan till det omgivande utrymmet. Mekaniska transportörer transporterar det avskiljda borrkaxet från separatorerna på den ledramsstyrda borrningsanord- ningens framdel till dess bakdel och bort från borrplatsen.

[0011] Enligt en till grund för en tredje föredragen utföringsform av uppfinningen liggande idé omfattar dammavskiljningssystemet en första sepa- rator anordnad så nära borrningsföremålet som möjligt för avskiljning av grovt stenmaterial. Systemet omfattar ytterligare en andra separator för filtrering av mindre grovt stenmaterial från spolningsluften. Den andra separatorn är belä- gen i närheten av den i den första stomdelen befintliga styrieden. Den första mekaniska transportören transporterar det grova borrkaxet från den första till den andra separatorn, varifrån den andra transportören transporterar det grova borrkaxet tillsammans med det av den andra separatom avskiljda mindre gro- va stenmaterialet över den mellan stomdelama anordnade styrieden till den andra stomdelen och vidare till borrningsanordningens bakre ände. Den andra transportören är vridbart ledad med den andra separatoms undre del, dvs. den andra transportören förmår svänga då borrningsanordningens stomdelar vänds under styrningen. En fördel med ett dylikt arrangemang är att den första sepa- ratom är belägen så nära borrplatsen som möjligt, så att överföring av det .tipsa .srøve rnatsfialet från børrhålsts,m¥n.nifl,a . ints, If§mK@l!@.r,.9r°9'§.tfl.- Dar? andra separatorn är i sin tur anordnad länge bak, eftersom lätt damm kan transporteras ett längre avstånd i sugslangar. Då den andra separatorn är be- lägen längre borta, hindrar den inte synligheten till borrplatsen, vilket gör det lättare att designa borrningsanordningens uppställning. Dessutom, då den andra separatom är anordnad i samband med en led, kan den andra transpor- tören vara ledad svängbart direkt med den andra separatorns undre del, och speciella stödorgan behövs inte för att anordna ledförbindelsen.

[0012] En till grund för en fjärde föredragen utföringsform av uppfin- ningen liggande idé är att den första och den andra transportören är skruv- transportörer, varvid transportörskruven består av ett spirallindat metallband.

En dylik transportör kan böjas i viss mån, så att det är lättare att anordna transportören i bergborrningsanordningen. Transportörskruven ger dessutom efter i sin längdriktning, så att den även bättre anpassar sig till stenbitarna som skall transporteras, vilket hindrar transportören från att gå sönder och blocke- ras så lätt.

[0013] Uppfinningen beskrivs noggrannare i det följande under hän- visning tillbifogade ritningar, i vilka 10 15 20 25 30 35 c I I ' . . ° ' . . ' o oo figur 1 är en schematisk sidovy av en bergborrningsanordning enligt uppfinningen, i figur 2 är en schematisk vy av den i figur 1 visade bergbormingsan- ordningen sedd från ovan, _ figur 3 är en schematisk sidovy av en annan bergbormingsanord- ning enligt uppfinningen, figurema 4 - 6 är schematiska sidovyer av arrangemang för att för- se olika transportörer svängbart med leder i förhållande till varandra, figur 7 är en schematisk vy i skärning av strukturen av en skruv- transportör, och figur 8 visar schematiskt en bergborrningsanordning. l figurema betecknar lika referensnummer lika delar.

[0014] Figur 1 visar, i förenklad forrn, en ledramsstyrd bergborr- ningsanordning enligt uppfinningen omfattande en främre stomme 1 och en bakre stomme 2. Under styrning är stomdelarna ledade i förhållande till var- andra runt en styrled 3 t.ex. medelst en tryckmediecylinder eller ett motsvaran- de manövreringsorgan 4. Den främre stommen 1 är försedd med en eller flera bommar. Figuren visar en arbetsbom 5, som är försedd med en matarbalk 6 Qrshtsftbersbøff 7- En arbsfselafrß för anqrfäfiifisiflris.°r>r>fêïfëLäf även fyviëlfï. anordnad i den främre stommen 1. På motsvarande sätt omfattarfiden bakre stommen 2 en kraftenhet 9, kraftöverföring samt enheter som krävs för alstring av hydrauliskt tryck och tryckluft 10, elkraft etc.

[0015] I figur 1 betecknar tjockare linjer de komponenter som står i samband med systemet för samling av borrkax. För klarhetens skull visas sy- stemkomponenterna i en förenklad form. Pilar som indicerar strömningsrikt- ningar illustrerar arbetsprincipen. En pneumatisk kompressor 10 alstrar trycket för tryckluften, vilken leds genom en tryckkanal 10a till bergborren 7. Tryckluf- ten leds genom i en borrstång 11 och en borrkrona 12 anordnade kanaler till ett utrymme mellan stången och ett borrhål, varvid luften sålunda avlägsnar från hålet stenmaterial som borrkronan har brutit från berget. Systemet omfat- tar även en rörforrnig sugtratt 13 som är anordnad vid borrhålets mynning och löper genom borrstången 11. Sugtratten år 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 el- ler liknande för alstring av partiellt vakuum i systemet. I ett dylikt fall suger sug- tratten 13 borrkaxet som tryckluften har avlägsnat från borrhålet bort från hå- o n I 'n os ' 3 I OO OI n 0 -/ 10 15 20 25 3G 35 I ' ' ° . . ' . n o . 0 »I lets mynning till den första separatorn 15, som avskiljer borrkaxet i grovt och fint material. Den första separatorn kan vara en i och för sig känd cyklon. Det fina materialet eller dammet transporteras genom den andra slangen 1.6 till den andra separatorn 17, som omfattar filtrar för filtrering av strömningen. De ut- bytbara filterelementen betecknas med en streckad linje i figur 5. Den rena luf- ten som passerat filtren returneras till det omgivande utrymmet genom ett rör 19. Det grova materialet från den första separatorn och de finare partiklama från den andra separatorn transporteras medelst en första mekanisk transpor- tör 20 och en andra mekanisk transportör 21 till bergbormingsanordningens bakdel, vilken kan omfatta en behållare 22 antingen kopplad till anordningen eller separat från densamma, för samling av borrkaxet. Alternativt töms borr- kaxet ut ur anordningens bakdel i en hög på marken och avlägsnas därifrån senare. De mekaniska transportörema 20 och 21 är företrädesvis skruvtrans- portörer som fordrar endast litet utrymme. T.ex. en i figur 6 visad bandtrans- portör eller vilken som helst annan mekanisk för ändamålet lämplig transportör kan också användas. Åtminstone den andra transportören 21 kan anordnas i sned vinkel såsom visas i figuren, i vilket fall transportörens avloppsände är belägen överst.

[Qt__)'l_6] Den första transportören 20 och den andra transportören 21 är kopplade med en svängbar led 23, som möjliggör den andra transportörens svängning i riktning A i förhållande till den fasta första transportören. Detta illu- streras som en toppvy i figur 2. l detta fall är den svängbara leden 23 anordnad i samband med den andra separatorn 17 såsom visas i figurerna 5 och 6. Den andra transportören är därtill anordnad förskjutbar i bergborrningsanordningen medelstett fästelement 24, så att en av stomdelarnas svängning förorsakad ändring i avståndet mellan stödpunkterna tas i beaktande och den andra transportören kan förflytta sig i längdriktningen beroende av svängningsrikt- ningen, mot antingen bormingsanordningens framände eller bakre ände i rikt- ning C som betecknats i figuren. Fästelementet 24 är företrädesvis en ring eller liknande, som stöds mot bergborrningsanordningen, och transportören kan för- flytta sig i längdriktningen i förhållande till elementet. Fästelementet 24 är al- ternativt stött förskjutbart i förhållande till bergborrningsanordningen.

[0017] I det i figur 3 visade arrangemanget är den första separatom 15 och den andra separatom 17 anordnade bredvid varandra i anordningens framände. Vid behov kan separatorerna bilda en enda enhet eller i vissa fall kan fint och grovt material avskiljas väsentligen samtidigt. I vissa fall räcker det u 000- oc 0 0 O 10 15 20 25 30 35 .. ...z .g- :nu 525 6236 7 med att avskilja en fraktion av stenmaterial. Den första transportören 20 trans- porterar det avskilda stenmaterialet från en separatorenhet 25 till den svängba- ra leden 23, som stöds mot bergborrningsanordningens stomme 26, såsom vi- sas i figur 4. Den andra transportören 21 är vidare kopplad till den svängbara leden 23 på så sätt att den andra transportören 21 sålunda kan svängas i rikt- ning A i förhållande till den första transportören 20. Transportörema är försed- da med öppningar för att förflytta borrkaxet från en transportör till en annan vid den svängbara leden. I det i figur 4 visade arrangemanget omfattar den andra transportören 21 sektioner 21a och 21b, som är placerade innanför varandra och är kapabla att förflytta sig i riktning C i förhållande till varandra. l ett dylikt fall kan den andra transportörens sektion 21b vara fast fäst i bergborrningsan- ordningen med oböjliga fästelement. ' _ [0018] Det skall noteras att den i figur 3 visade bergborrningsanord- ningen är obemannad, dvs. den styrs av trådlös dataöverföring från en extem styrcentral eller medelst en specifik navigationsapparat.

[0019] Figur 5 visar att den första transportörens motor 31 kan an- ordnas inuti separatorn 17 vid behov.

[0020] Figur 7 visar strukturen av en skruvtransportör. Transportö- reriømfaftaf stf-vttrs_fšff %?.-. inatiyilßsn ä! Pelä9sfl en tfafl-Spmföfskfuv 28- S°m kan svängas runt dess längsgående axel i riktning D.- l denna utföringsforr-'riuär transportörskruven utformad av ett spirallindat bandliknande material 29 på så sätt att skruven väsentligen motsvarar det yttre rörets inre diameter. lnne i transportörskruven finns ett öppet utrymme 30, som löper genom spiralen. En dylik konstruktion möjliggör skruvens längsgående elasticitet i riktning E. Ytter- ligare kan det yttre röret 27 vara böjligt så att transportören lättare passar in på borrningsanordningens strukturer. En ytterligare fördel med strukturen är att transportörskruven anpassar sig till eventuella för stora stenblock och sålunda hindrar transportören från att skadas eller blockeras.

[0021] Figur 8 visar ännu en annan bergbormingsanordning enligt uppfinningen. Apparatens system för samling av borrkax är annorledes likt den i figur 3 visade, förutom att det inte omfattar separatorer. T.ex. vid borrning av uppåt riktade hål kan spolningsmedlet bestå av en vätska, i vilket fall bland- ningen av spolningsmedel och borrkax samlas medelst tratten 13 och leds ge- nom slangen 14 till den första transportörens 20 inloppsände. I den i figuren vi- sade situationen förflyttas blandningen av spolningsmedel och borrkax i slang- en 14 med tyngdkraft, men i vissa fal kanförflyttningen ytterligare förbättras 10 15 20 o Iooo .g. oss: I . . o I Û ' g o 0 0 ° . . ' . . . c oo medelst partiellt vakuum.

[0022] Ritningen och beskrivningen i anslutning därtill är endast av- sedda att åskådliggöra uppfinningsidén. Beträffande detaljerna kan anordning- en enligt uppfinningen variera inom ramen för patentkraven. Följaktligen kan det finnas flera transportörer. Det väsentliga kännetecknet är att minst två transportörer är kopplade genom en i närheten av den ledramsstyrda berg- borrningsanordningens styrled anordnad svängbar led på så sätt att de me- delst den svängbara leden kopplade mekaniska transportörema kan svänga på liknande sätt som stomdelarna. Ytterligare kan det finnas flera eller färre separatorer än visats, och en mekanisk transportör kan vara anordnad att leda borrkaxet från varje separator till en gemensam återvinningsplats i närheten av bergborrningsanordningens bakre stomme. Även om den av dammavskilj- ningssystemet erforderliga tryckluften alstras företrädesvis av en i samband med bergborrningsanordningen anordnad pneumatisk pump, kan tryckluft även matas utifrån bergbormingsanordningen, t.ex. från en separat rörlig kompres- sor eller ett pneumatiskt nät. En borrningsenhet 40 omfattar en matarbalk och en bergborr, som är vanligtvis anordnadei bergborrningsanordningens första stomdel medelst en bom. Borrningsenheten kan alternativt placeras direkt i befswfrf!inssaflvfëninfleflrutan *avm-

Claims (11)

5 2 5 6 5 -6 . f: ;r=-.-':="=f oo o I .n oo oo ouoo oo I io 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Bergborrningsanordning omfattande ett rörligt chassi, som i uppvisar en första stomdel (1) och en andra stomdel (2), vilka är förenade av en styrled (3), varvid stomdelama är anordnade att svänga i förhållande till varandra med hjälp av ett manövreringsorgan (4) då bergborrningsanordningen* styrs, varvid anordningens första stomdel (1) omfattar minst en borrningsenhet (40), som uppvisar en bergborr (7) för borrning av hål i berget, varvid anordningen ytterligare omfattar organ för ledning av spolningsmedel till en för spolningsmedel avsedd kanal (10a) och vidare till borren, samt genom kanaler i minst en till borren kopplad borrstàng (11) samt kanaler i en till den yttersta bonstángen kopplad borrkrona (12) till ett ringforrnigt mellan borrstången och borrhålet anordnat utrymme för avlägsnande från borrhàlet av bonkax som lossnat från berget under borrningen, vilken bergbormingsanordning omfattar ett system för samling av borrkax omfattande en tratt (13) som är placerbar runt borrhålets mynning, kanaler som kopplats till tratten för överföring av borrkaxet från borrhàlets mynning samt minst en mekanisk transportör (20, 21) anordnad i samband med nämnda kanaler för överföring av borrkaxet till en förutbestämd tippningsplats, k ä n n e t e c k n a d av att bergborrningsanordningen omfattar en första mekanisk transportör (20) anordnad över den första stomdelens (1 ) del samt en andra mekanisk transportör (21) anordnad över den andra stomdelens (2) del, att en svängbar led (23) är anordnad mellan nämnda transportören att transportörema är anordnade att svänga vid nämnda svängbara led i förhållande till varandra pà ett sätt som motsvarar stomdelamas (23) svängning då bergborrningsanordningen styrs.

2. Bergborrningsanordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att minst en transportör (20, 21) är försedd medorgan för kompensation för den ändring i avståndet mellan transportörens stödpunkter som orsakas av stomdelamas svängning.

3. Bergborrningsanordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att spolningsmedlet är tryckluft eller en blandning av tryckluft och en vätska, att anordningen omfattar en fläkt (18) för alstring av partiellt vakuum i samlingssystemet för överföring av borrkax, och minst en separator (15, 17) anordnad över den första stomdelens (1) del mellan fläkten och sugtratten för avskiljning av borrkaxet från spolningsluften.

4. Bergborrningsanordning enligt patentkrav 3, k ä n n e te c k n a d 10 15 20 25 30 5 2 5 6 3 6 s_ . 10 av att samlingssystemet omfattar en första separator (15) anordnad i den första stomdelens (1 ) framdel för avskiljning av grovt borrkax, och en andra separator (17) anordnad i närheten av styrleden (3) för avskiljning av mindre grovt borrkax fràn spolningsluften, att nämnda separatorer är sammankopplade med en kanal (16) för överföring av materialet som passerat den första separatom till den andra separatom, att den första transportören (20) är fäst mellan den första och den andra separatom för överföring av grovt borrkax som avskilts av den första separatom till den andra separatorns underdel, att den svängbara leden (23) är anordnad i den andra separatoms underdel, samt att den andra transportören (21) är anordnad att svänga i förhållande till den första transportören (20) medelst den svängbara leden.

5. Bergbormingsanordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att samlingssystemet omfattar en första separator (15) anordnad i den första storndelens (1) framdel för avskiljning av grovt bonkax, och en andra separator (17) anordnad i närheten av den första separatom för avskiljning av mindre grovt borrkax fràn spolningsluften, att nämnda separatorer är sammankopplade med en kanal (16) för överföring av materialet som passerat den första separatom till den andra separatom, att en separat svängbar ann (23) är anordnad i närheten av styrleden (3), att den första transportören (20) är placerad mellan den andra separatom (17) och den svängbara leden (23), och att den andra transportören (21) är anordnad att svänga i förhållande till den första transportören (20) medelst den svängbara leden.

6. Bergborrningsanordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n ete c k n a d av att den andra transportören (21) är glidbart fäst i anordningens stomme (26) med ett fästelement (24), varvid den andra transportören är anordnad. att förflytta sig i längdriktningen (C) på ett av anordningens styming erforderligt sätt.

7. Bergborrningsanordning enligt något av patentkraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a d av att den andra transportören (21) omfattar en första rörsektion (21 a) och en andra rörsektion (21b), som är placerade delvis inuti varandra, varvid, den andra transportören* är anordnad att förflytta sig i längdriktningen- (C) på ett av anordningens styming erfordertigt sätt. 35

8. Bergbormingsanordning enligt något av föregående patentkrav, känneteckna d av att den mekaniska transportören (20, 21) är en skruvtransportör, som omfattar (ett yttre rör (27) och en inuti detsamma anordnad transportörskruv. 10 n n nu o o I o 0 o u o o o v u 11

9. Bergborrningsanordning enligt patentkrav 8, k à n n e te c k n a d av att skruvtransportörens transportörskruv är utformad av ett spirallindat bandliknande material (29) på så sätt att ett avlångt öppet utrymme (30) bildas i mitten av transportörskruven, som är böjlig i sin långdriktning (E).

10. Bergborrningsanordning enligt patentkrav 9, kä n nete cknad av att detyttre röret (27) árbójligt.

11. Transportörarrangemang för i en bergborrningsanordning omfattande en mekanisk transportör för överföring av borrkax som lossnat från berget under bergborrning, k ä n n e t e c k n at av att arrangemanget omfattar minst tvâ sammankopplade transportörer som är anordnade i svàngbart i förhållande till varandra medelst en svängbar led (23).