SE530208C2

SE530208C2 - Drill head and one stage drilling apparatus involve one piece head rotatable around geometrical drilling shaft and provided with connecting part

Info

Publication number: SE530208C2
Application number: SE0700384A
Authority: SE
Inventors: Pierre Ravat
Original assignee: Sandvik Intellectual Property
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2008-04-01
Also published as: SE0700384L; CN101589206B; CN101589206A

Abstract

The drill head and a one stage drilling apparatus involve the one piece head rotatable around a geometrical drilling shaft and provided with a connecting part, suitable for firm connection with a drill rod, a control part and a reamer part. The reamer part has a leading and at least one following first rock processing device arranged on one side of the control part within a sector defined by sector angles. The outer surface of the reamer part incorporates a locating area, which forms the outermost radial part of the outer surface and extends at an angle around the geometrical drill shaft.

Description

20 25 530 208 2 kronor som är anpassade för att tas ut igenom ett foderrör har varit komplexa och följaktligen dyra. SEK 20 25 530 208 2 which are adapted to be taken out through a casing have been complex and consequently expensive.

En borrkrona har föreslagits i den svenska patentansökningen nr 0400597- 1 som har en rymmardel som inkorporerar bergbearbetningselement som är anordnade icke-symmetriskt kring borrkronans geometriska axel. Denna kon- struktion gör det möjligt att bilda en borrhålsdiameter som är större än diametern för borrkronan, och därmed möjliggörs avlägsnande av kronan igenom ett foder- rör. Dock har penetrationsprofilen av borrkronan konstaterats vara olikformig och därmed förorsaka belastning på kronan, vilket kan reducera kronans effektivitet och livslängd.A drill bit has been proposed in the Swedish patent application no. 0400597-1 which has a space part which incorporates rock processing elements which are arranged asymmetrically about the geometric axis of the drill bit. This construction makes it possible to form a borehole diameter which is larger than the diameter of the drill bit, and thus it is possible to remove the bit through a casing. However, the penetration profile of the drill bit has been found to be non-uniform and thus cause load on the bit, which can reduce the bit's efficiency and service life.

Kostnadskonkurrensen för borrhastighet i förhållande till kronkostnad är besvärlig vid tidigare enstegsankarbultar beroende på användningen av special- ankarbultar och den exklusiva användningen av vilka som helst komplexa tillba- kadragbara kronor. icke desto mindre är det ett faktum att installationsfördelarna med en självborrande bergbult överväger dem med icke självborrande typ.The cost competition for drilling speed in relation to crown cost is difficult with previous single-stage anchor bolts due to the use of special anchor bolts and the exclusive use of any complex retractable crowns. nevertheless, it is a fact that the installation advantages of a self-drilling rock bolt outweigh those of the non-self-drilling type.

Svften med uppfinningen Borrkronan enligt föreliggande uppﬁnning har såsom ett syfte att väsentli- gen övervinna ett eller flera av ovannämnda problem som associeras med tekni- kens ståndpunkt, eller åtminstone anvisa ett alternativ därtill. Ännu ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en borr- krona och en enstegsborrande apparatur som är effektivare och göra använd- ning av enstegsbultning inom gruvindustrin attraktivare.Object of the invention The purpose of the drill bit according to the present invention is to substantially overcome one or more of the above-mentioned problems associated with the state of the art, or at least to indicate an alternative thereto. Yet another object of the present invention is to provide a drill bit and a single-stage drilling apparatus which are more efficient and make the use of single-stage bolting in the mining industry more attractive.

Genom hela specifikationen, såvida inte sammanhanget kräver annat, ska ordet "innefatta", eller variationer såsom "innefattar" eller "innefattande", förstås innebära inkludering av en uppgiven enhet eller grupp av enheter men inte ute- slutning av någon annan enhet eller grupp av enheter. 10 15 20 25 30 530 208 Kort beskrivning av ritninqarna De bifogade ritningarna visar ett utförandeexempel av uppfinningen av det föregående slaget. Noggrannheten hos dessa ritningar och den tillhörande beskrivningen ersätter inte det generella i föregående breda beskrivning av upp- finningen.Throughout the specification, unless the context otherwise requires, the word "include", or variations such as "include" or "include", shall be understood to mean the inclusion of a given entity or group of entities but not the exclusion of any other entity or group of entities. devices. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings show an embodiment of the invention of the preceding kind. The accuracy of these drawings and the accompanying description do not replace the general in the preceding broad description of the invention.

Fig. 1A-1G visar schematiskt en sekvens av enstegsbergbultning. Fig. 2A visar borrkronan enligt en utförlngsform av föreliggande uppﬂnning i en eleva- tionsvy framifrån. Fig. 2B visar borrkronan i en elevationsvy från sidan. Fig. 2C visar borrkronan i en vy framifrån. Fig. 3 är en schematisk vy av borrkronan under borrning av ett borrhål i berg i en elevationsvy från sidan. Fig. 4 visar borr- kronan i en vy framifrån i förhållande till en borrhålsprofil.Figs. 1A-1G schematically show a sequence of single-stage rock bolting. Fig. 2A shows the drill bit according to an embodiment of the present invention in an elevational view from the front. Fig. 2B shows the drill bit in an elevation view from the side. Fig. 2C shows the drill bit in a front view. Fig. 3 is a schematic view of the drill bit during drilling of a borehole in rock in an elevation view from the side. Fig. 4 shows the drill bit in a front view in relation to a borehole profile.

Detalierad beskrivning av uppfinninggg Fig. 1A-1G visar en enstegsborrande apparatur 10 som använder en borr- krona 16 och Fig. 2A-2C visar mer ingående borrkronan 16. Den enstegs- borrande apparaturen 10 innefattar flera delar; tex ett långsträckt borrstål 11 med en ledande ände 12 och en följande ände, ej visat, varvid hänvisning görs till en borriktning F. Den ledande änden 12 har ett förbindningsparti som innefat- tar en gänga, en kona eller en bajonettkoppling, ej visad. En i ett stycke utformad borrkrona 16 är tillhandahållen som har bergbearbetningsmedel 17 och 18A, 188, 18C. Borrkronan 16 kan förbindas med borrstålet via ett förbindningsparti som innefattar en gänga, en kona eller en bajonettkoppling (ej visad). Borrstålet 11 och borrkronan utgör borrmedlet. Den enstegsborrande apparaturen 10 innefattar vidare en ankarbult 21 som är anpassad att åtminstone delvis omsluta borrstålet 11. Ankarbulten 21 har öppna ändar. Borrkronans största diametermått är mindre än ankarbultens 21 minsta diameter.Detailed Description of the Invention Figs. 1A-1G show a one-step drilling apparatus 10 using a drill bit 16 and Figs. 2A-2C show a more detailed drill bit 16. The one-step drilling apparatus 10 comprises several parts; for example an elongate drill steel 11 with a conductive end 12 and a following end, not shown, reference being made to a drilling direction F. The conductive end 12 has a connecting portion which comprises a thread, a cone or a bayonet coupling, not shown. An integral drill bit 16 is provided having rock processing means 17 and 18A, 188, 18C. The drill bit 16 can be connected to the drill steel via a connecting portion which comprises a thread, a cone or a bayonet coupling (not shown). The drill steel 11 and the drill bit constitute the drilling means. The single-stage drilling apparatus 10 further comprises an anchor bolt 21 which is adapted to at least partially enclose the drill steel 11. The anchor bolt 21 has open ends. The largest diameter dimension of the drill bit is smaller than the smallest diameter of the anchor bolt 21.

Den grundläggande idén med den enstegsborrande apparaturen 10 är att borra borrhålet medan bulten omsluter borrstålet, och sedan dra tillbaka kronan för att användas igen. Inga krondelar förloras. Den enstegsborrande apparaturen 10 har närmare beskrivits i den svenska patentansökan nr 0400597-1, vars beskrivning härmed inkorporeras genom referens. 10 15 20 25 30 530 208 4 Borrkronan 16 kan vara konstruerad enligt följande, varvid hänvisning görs till 2A till 2C. Den i ett stycke utformade borrkronan 16 innefattar en kropp 25 gjord av stål och bergbearbetningsmedlen 17, 18 anordnade på kroppen. Krop- pen 25 har en ledande ände 27 och en följande ände 28 och inkorporerar två integrerade delar, d.v.s. en styrdel 14 som är tillräckligt lång för att styra hela apparaturen 10 på rätt sätt då den geometriska axeln CL1 för styrdelen 14 sammanfaller med den geometriska axeln CL3 för borrhålet 22, och en rymmardel 19. Den centrala axeln eller mittlinjen CL1 för styrdelen 14 sammanfaller väsentligen med den centrala axeln för bergbulten under borrning och kan därför betraktas såsom borrkronans geometriska borraxel, men den geometriska axeln CL1 sammanfaller inte med den geometriska axeln CL3 under tillbakadragande av borrkronan. Den centrala axeln eller mittlinjen CL2 för rymmardelen 19 och den geometriska axeln för borrstålet 11 sammanfaller, men är väsentligen åtskilda från den geometriska axeln CL3 för borrhålet 22. Det bör noteras att varken styrdelen eller rymmardelen måste ha cirkulärt tvärsnitt, så hänvisning till geometriska axlar CL1 och CL2 skall förstås såsom hänvisning till genomsnittliga mittlinjer i respektive delar.The basic idea of the one-step drilling apparatus 10 is to drill the borehole while the bolt encloses the drill steel, and then retract the crown to be used again. No crown parts are lost. The single-stage drilling apparatus 10 has been described in more detail in Swedish patent application no. 0400597-1, the description of which is hereby incorporated by reference. The drill bit 16 may be constructed as follows, reference being made to 2A to 2C. The one-piece drill bit 16 comprises a body 25 made of steel and the rock processing means 17, 18 arranged on the body. The body 25 has a conductive end 27 and a following end 28 and incorporates two integral parts, i.e. a guide member 14 long enough to guide the entire apparatus 10 properly when the geometric axis CL1 of the guide member 14 coincides with the geometric axis CL3 of the borehole 22, and a space member 19. The central axis or center line CL1 of the guide member 14 substantially coincides with the central axis of the rock bolt during drilling and can therefore be considered as the geometric axis of the drill bit, but the geometric axis CL1 does not coincide with the geometric axis CL3 during retraction of the drill bit. The central axis or center line CL2 of the escape member 19 and the geometric axis of the drill steel 11 coincide, but are substantially separated from the geometric axis CL3 of the borehole 22. It should be noted that neither the guide member nor the escape member must have a circular cross-section. and CL2 is to be understood as referring to the mean diameters of the respective parts.

Bergbearbetningsmedlen har formen av hårdmetallmedel, d.v.s. mejslar och/eller stift. Styrdelen 14 har en främre yta 29 som bildar den ledande änden 27 av kronan 16 och bär en diametralt sig sträckande mejsel eller två diametralt motsatta främre stift (givna generell beteckning 17). Rymmardelen har en främre yta 30 som bär ett flertal stift 18; i detta fall tre främre stift 18A, 18B och 18C.The rock processing agents are in the form of cemented carbide agents, i.e. chisels and / or pins. The guide part 14 has a front surface 29 which forms the conductive end 27 of the crown 16 and carries a diametrically extending chisel or two diametrically opposite front pins (given general designation 17). The reamer portion has a front surface 30 which carries a plurality of pins 18; in this case three front pins 18A, 18B and 18C.

Stiften 18A, 18B och 18C kan skjuta ut något utanför rymmardelens periferi för att bearbeta ett borrhål 22 under borrning som har en större diameter än stål- kroppen 25. Antalet hårdmetallstift i rymmardelen kan varieras beroende av hur stor borrkronans diameter är. Kaxspår eller urtagningar kan vara tillhandahållna i områden mellan intilliggande rymmarstift, igenom vilka spolmedium kan passera.The pins 18A, 18B and 18C can protrude slightly outside the periphery of the space member to machine a borehole 22 during drilling having a larger diameter than the steel body 25. The number of cemented carbide pins in the space member can be varied depending on the diameter of the drill bit. Cutting grooves or recesses may be provided in areas between adjacent escape pins through which flushing medium may pass.

Bergborrkronan 16 ska kopplas till borrstålet 11 med hjälp av ett förbind- ningsparti, för att överföra rotationsrörelse och slag på vanligt sätt. Borrstålet 11 inkluderar en kanal för att befordra ett spolmedium. En huvudkanal för spolme- dium är tillhandahållen inuti borrkronan. Denna huvudkanal kommunicerar vid sin 10 15 20 25 30 530 208 5 framände med ett antal grenkanaler, vilka går uti de främre ytorna. Spolmediet kommeri praktiken att vara vatten, cement eller luft.The rock drill bit 16 must be connected to the drill steel 11 by means of a connecting portion, in order to transmit rotational movement and stroke in the usual way. The drill steel 11 includes a channel for conveying a rinsing medium. A main channel for flushing medium is provided inside the drill bit. This main channel communicates at its front end with a number of branch channels, which extend into the front surfaces. The rinsing medium will in practice be water, cement or air.

Styrdelen borrar ett styrhål 22A med mindre diameter och längd i förhål- lande till borrhålet 22. Längden av styrdelen 14 definieras såsom avståndet mellan det längst fram befintliga partiet av styrdelen och det längst fram befintliga rymmarstiftet 18C, i en riktning parallell med rymmardelens centrumlinje CL2.The guide member drills a guide hole 22A of smaller diameter and length relative to the borehole 22. The length of the guide member 14 is defined as the distance between the front portion of the guide member and the front end spacer pin 18C, in a direction parallel to the spacer centerline CL2.

Längden är åtminstone 10 mm och inte mer än 60 mm för att tillhandahålla god styrning av och god livslängd för borrkronan.The length is at least 10 mm and not more than 60 mm to provide good control of and good life of the drill bit.

Rymmarstiften i denna utföringsform innefattar ett ledande stift 18A, och följande stift 18B och 18C (när borrkronan 16 är arrangerad för att genomgå vänsterrotation under borrning). Såsom bäst illustreras i Fig. 2A till 2C är stiften åtskilda i vinkel kring den geometriska borraxeln CL1 med samma inbördes avstånd och är anordnade i en sektor S med en sektorvinkel 6. De inbördes avstånden kan i vissa fall vara olika, d.v.s. inte identiska. Det ska noteras att de radiella armarna av sektorn går igenom mittpunkterna av respektive yttersta stift 18A och 18C. Denna vinkel 6 är mindre än 120° och företrädesvis mindre än 90°.The reamer pins in this embodiment include a conductive pin 18A, and the following pins 18B and 18C (when the drill bit 16 is arranged to undergo left rotation during drilling). As best illustrated in Figs. 2A to 2C, the pins are spaced apart at an angle about the geometric drill axis CL1 by the same mutual distance and are arranged in a sector S with a sector angle 6. The mutual distances may in some cases be different, i.e. not identical. It should be noted that the radial arms of the sector pass through the midpoints of the outermost pins 18A and 18C, respectively. This angle. Is less than 120 ° and preferably less than 90 °.

I den illustrerade formen är vinkeln ungefär 76°.In the illustrated form, the angle is approximately 76 °.

Förutom att de är åtskilda i vinkel, är stiften 18A, 18B och 18C även axiellt åtskilda i förhållande till varandra. Återigen i den illustrerade formen är denna axiella förskjutning konstant där vart och ett av de följande stiften 18B och 18C är placerade på inbördes avstånd mot den ledande änden 27 av borrkronan 16 från dess omedelbart föregående stift. Med detta inbördes vinkel- och axialav- stånd ligger stiften 18A, 18B och 18C utefter en båge som bildar del av en spiral- linje PD med konstant radie och stigning, och med en stigningsvinkel cr mot ett plan som ligger normal till den geometriska borraxeln. I den visade utförlngsfor- men är det samma höjdnivåskillnad mellan stiften. Det inbördes axialavståndet kan alternativt vara olika för att få mer flexibilitet vad avser möjligheten att fun- gera bra för exempelvis ett bredare penetrationshastighetsintervall. Såsom kommer att diskuteras närmare nedan med hänvisning till Fig 3, ändrar stig- ningsvinkeln d penetrationsprofilen för borrspetsen och den stigningsvinkelgrad som är effektivast beror på borrningsbetingelser och i synnerhet penetrations- 10 15 20 25 30 530 208 6 hastigheter. l typiska fall kommer stigningsvinkeln d att vara i intervallet 5-10° där den illustrerade formen är ungefär 8°.In addition to being angularly spaced, pins 18A, 18B and 18C are also axially spaced apart. Again in the illustrated form, this axial displacement is constant where each of the following pins 18B and 18C are spaced apart from the conductive end 27 of the drill bit 16 from its immediately preceding pin. With this mutual angular and axial distance, the pins 18A, 18B and 18C lie along an arc forming part of a spiral line PD with constant radius and pitch, and with a pitch angle cr towards a plane which is normal to the geometric drill axis. In the embodiment shown, there is the same height level difference between the pins. The mutual axial distance can alternatively be different in order to gain more flexibility with regard to the possibility of working well for, for example, a wider penetration speed range. As will be discussed in more detail below with reference to Fig. 3, the pitch angle d changes the penetration profile of the drill bit and the pitch angle that is most effective depends on drilling conditions and in particular penetration speeds. In typical cases, the pitch angle d will be in the range 5-10 ° where the illustrated shape is approximately 8 °.

Orienteringen av rymmarstiften 18A, 18B och 18C är utformad för att för- bättra effektiviteten hos borrkronan speciellt såsom iföreliggande fall där rym- marstiften 18A, 18B och 18C är begränsade till en liten sektor som definieras av sektorvinkeln 6. Under borrning både roteras rymmarstiften (kring den geomet- riska axeln CL1) och förmås slå mot bergytan. Varje slag förmås flytta borrkro- nan i borriktningen F. Följaktligen leder denna kombinerade roterande och axi- ella rörelse till att rymmarstiften 18A, 18B, och 18C följer en generellt spiralformlg bana PC med konstant radie och stigning såsom illustreras i Fig 3. Den förvän- tade stigningen PC kan bestämmas utifrån borrhastigheten (penetration per tidsenhet) och borrkronans rotationshastighet.The orientation of the reamer pins 18A, 18B and 18C is designed to improve the efficiency of the drill bit especially as in the present case where the reamer pins 18A, 18B and 18C are limited to a small sector defined by the sector angle 6. During drilling both the reamer pins (around the geometric axis CL1) and is forced to strike the rock surface. Each stroke is caused to move the drill bit in the drilling direction F. Consequently, this combined rotational and axial movement causes the spacer pins 18A, 18B, and 18C to follow a generally helical path PC with constant radius and pitch as illustrated in Fig. 3. The pitch PC can be determined on the basis of the drilling speed (penetration per unit time) and the rotational speed of the drill bit.

Genom att utforma rymmarstiften på borrkronan i en delspirallinje PD som är lindad i motsatt riktning till den förväntade spiralformiga skärbanan PC, kan effektivare borrning åstadkommas jämfört med det arrangemang där rymmar- stiften är riktade l normalen till den geometriska borraxeln. I synnerhet företes rymmarstift bättre för skärytan vilket leder till att reaktionskrafterna på rymmaren 19 ärjämnare fördelade över vart och ett av rymmarstiften (18A, 18B, 18C) där varje stift behöver skära ett väsentligen lika stort stycke berg. Om rymmarstiften vore normala till den geometriska borraxeln, skulle den största delen av arbetet göras av det ledande stiftet 18A. Genom att dessutom förskjuta rymmarstiften axiellt med beloppet D (se Fig 3) som är nära stigningen för den skärande spiral- linjen PC tillåts borrkronan att röra sig konsistent igenom berget för varje rotation. l synnerhet ﬁnns ingen märkbar diskontinuitet mellan slutet av en rotation och början av nästa rotation. När rymmaren rör sig till slutet av en rotation, företes rymmarstiften för bergytan vid korrekt position för att börja nästa rotation utan märkbart stor skillnad mellan positionen för det ledande stiftet 18A vid slutet av en rotation och positionen för spånytan vid början av rotationen. Tidigare, då rymmarstiften var lokaliserade i normalen till den geometriska borraxeln, fanns en tendens hos borrkronan att "bita" in i bergytan allt eftersom rymmaren rörde sig in i berget under sin spiralformiga skärbana PC. 10 15 20 25 30 530 208 7 Det ska inses att medan optimal funktion kan åstadkommas då avståndet D är fastställt såsom en procentuell andel av stigningen för spirallinjen PC (beräk- nad utifrån sektorvinkeln 9), uppnås förbättrad funktion där viss stigning (eller axiell förskjutning) förlänas rymmarstiften jämfört med ett arrangemang där det inte finns någon sådan förskjutning. Följaktligen är uppfinningen inte begränsad till ett specifikt samband mellan avståndet D och den förväntade skärande spiral- linjebanan PC.By designing the escape pins on the drill bit in a sub-helical line PD which is wound in the opposite direction to the expected helical cutting path PC, more efficient drilling can be achieved compared to the arrangement where the escape pins are directed normally to the geometric drill shaft. In particular, escape pins are better presented for the cutting surface, which leads to the reaction forces on the escape 19 being more evenly distributed over each of the escape pins (18A, 18B, 18C) where each pin needs to cut a substantially equal piece of rock. If the escape pins were normal to the geometric drill shaft, most of the work would be done by the conductive pin 18A. In addition, by displacing the reamer pins axially by the amount D (see Fig. 3) which is close to the pitch of the cutting spiral line PC, the drill bit is allowed to move consistently through the rock for each rotation. In particular, there is no noticeable discontinuity between the end of one rotation and the beginning of the next rotation. As the reamer moves to the end of a rotation, the rocker pins are presented at the correct position to begin the next rotation with no appreciable difference between the position of the conductive pin 18A at the end of a rotation and the position of the chip surface at the beginning of the rotation. Previously, when the escape pins were located in the normal to the geometric drill shaft, there was a tendency for the drill bit to "bite" into the rock surface as the escaper moved into the rock under its helical cutting path PC. It should be understood that while optimal function can be achieved when the distance D is determined as a percentage of the pitch of the helical line PC (calculated from the sector angle 9), improved function is achieved where some pitch (or axial displacement) is achieved. ) are given the escape pins compared to an arrangement where there is no such displacement. Accordingly, the invention is not limited to a specific relationship between the distance D and the expected intersecting helical line path PC.

För att stödja borrkronan i borrhålet under borrning, inkorporerar en ytteryta 31 av borrkronan åtminstone ett anliggningsområde 32 som vid användning är arrangerat att vila mot borrhålets innervägg och därmed bidra till att hålla kronan i dess korrekta orientering. I föreliggande form är detta stödjande område anord- nat utmed längden av borrkronans 16 yta under rymmardelen 19. Detta område bildar en del av kjolen som är lokaliserad runt borrstålet 11. I en annan form kan anliggningsområdet vara anordnat på enbart ett parti av rymmarens ytteryta, exempelvis omedelbart under rymmarstiften 18 och/eller intill den följande änden 28 av borrkronan 16.To support the drill bit in the borehole during drilling, an outer surface 31 of the drill bit incorporates at least one abutment area 32 which in use is arranged to rest against the inner wall of the borehole and thereby help to keep the crown in its correct orientation. In the present form, this supporting area is arranged along the length of the surface of the drill bit 16 below the reamer part 19. This area forms a part of the skirt which is located around the drill steel 11. In another form the abutment area can be arranged on only a portion of the outer surface of the reamer. for example, immediately below the reamer pins 18 and / or adjacent the following end 28 of the drill bit 16.

Såsom kommer att inses är tvärsnittet (i normalen till den geometriska borraxeln) sådant att det radiella avståndet för ytterytan från den geometriska borraxeln varierar kring kronan. Anliggningsområdet 32 är anordnat vid den yttersta delen av borrkronans yta 31 och är konﬁgurerat för att sträcka sig i vinkel kring den geometriska borraxeln på ett konstant radiellt avstånd. Detta radiella avstånd svarar mot radien för borrhålet 22 som utformas av rymmardelen 19.As will be appreciated, the cross section (normally to the geometric drill shaft) is such that the radial distance of the outer surface from the geometric drill shaft varies around the crown. The abutment area 32 is arranged at the outermost part of the surface 31 of the drill bit and is configured to extend at an angle about the geometric drill axis at a constant radial distance. This radial distance corresponds to the radius of the borehole 22 formed by the escape part 19.

Detta illustreras bästi Fig. 4.This is best illustrated in Fig. 4.

Anliggningsområdet 32 inkluderar i typiska fall mot förslitning verkande medel så att det är av ett hårdare material än huvudkronkroppen. Medan anligg- ningsområdet 32 kan sträcka sig generellt linjärt kring den geometriska borraxeln (och ha formen av en ås eller ett utsprång eller liknande), sträcker sig i den illu- strerade formen anliggningsområdet även axiellt i förhållande till den geomet- riska borraxeln och är därför i form av en anliggningsyta. Denna anliggningsyta kan sträcka sig från den ledande till den följande änden av rymmardelen, enbart delvis utmed ytan, eller kan såsom nämnts ovan vara i separata sektionerför att bilda ett flertal stödjande områden. 10 15 20 25 30 530 208 8 Driften av enstegsbergbultningsapparaturen 10 visas i Fig. 1A-1G. Borr- kronan 16 är förbunden, exempelvis gängad, med borrstålet 11. En borrmaskin såsom en standardborrigg håller borrstålet. Bulten 21 matas företrädesvis auto- matiskt runt borrstålet och placeras bakom borrkronan 16 i borriktningen F. I Fig 1A kommer styrdelen 14 primärt att anligga mot berget så att den under en kort tid kommer att bearbeta bergytan under cirkulär interpolering. Sedan kommer styrdelen 14 att finna sitt korrekta centrum och börja borra centralt medan borr- stålet 11 samtidigt börjar kränga kring styrdelens mittlinje CL1. Därefter kommer rymmardelen 19 i kontakt med bergytan och börjar brotscha hålet som gjorts av styrdelen 14 med anliggningsområdet 32 lokaliserat mot borrhålets 22 innervägg för att stödja borrkronan 16. Efter en kort tid når bulten 21 hålet och pressas in i hålet såsom visas i Fig. 1C. Vanligtvis är bulten 21 axiellt åtskild från borrkronan 16. Bultens 21 diameter är företrädesvis mindre än den för borrhålet 22. Borrkro- nan 16 kommer att fortsätta att borra och brotscha borrhålet 22, medan bulten trycks framåt av en kopplingshylsa 26 på borrmaskinen, se Fig. 1D, tills matning av de olika delarna stoppas. Borrhålets 22 djup bestäms väsentligen av bultens 21 längd, d.v.s. när en bricka 23 som är positionerad vid den följande änden av bulten når bergytan eller borrhålets ingång kommer vidare matning att stoppas, se Fig. 1E. Det finns en ankarbultpådrivare på borrmaskinen. Bultpådrivaren är en kopplingshylsa 26 eller ett mothållsverktyg som drivs av borrstålet. Mothålls- verktyget roterar vanligtvis tillsammans med borrstålet och bulten under infö- rande. Dock kan bulten exempelvis hållas så att den inte roterar under införande, tex när det gäller en mekanisk ankarbult. Mothållsverktyget kan momentdra ankarbulten när den är helt införd. Mothållsverktyget kan även glida utmed borr- stålet för att möjliggöra en lättare installation av mekaniska expanderbultar och injekteringsbultar. Fig. 1E visar ankarbulten 21 helt införd, med borrstålet och borrkronan fortfarande i ankarbulten. En pådrivare trycker plattan mot bergytan.The abutment area 32 typically includes anti-wear agents so that it is of a harder material than the main crown body. While the abutment area 32 may extend generally linearly about the geometric drilling axis (and have the shape of a ridge or a protrusion or the like), in the illustrated form the abutment area also extends axially relative to the geometric drilling axis and is therefore in the form of a contact surface. This abutment surface may extend from the leading to the following end of the escape portion, only partially along the surface, or may, as mentioned above, be in separate sections to form a plurality of supporting areas. 10 15 20 25 30 530 208 8 The operation of the one-stage rock bolting apparatus 10 is shown in Figs. 1A-1G. The drill bit 16 is connected, for example threaded, to the drill steel 11. A drilling machine such as a standard drilling rig holds the drill steel. The bolt 21 is preferably fed automatically around the drill steel and placed behind the drill bit 16 in the drilling direction F. In Fig. 1A, the guide part 14 will primarily abut the rock so that it will process the rock surface for a short time during circular interpolation. Then the guide part 14 will find its correct center and start drilling centrally while the drill steel 11 at the same time starts to tilt around the center line CL1 of the guide part. Thereafter, the escape member 19 contacts the rock surface and begins to reattach the hole made by the guide member 14 with the abutment area 32 located against the inner wall of the borehole 22 to support the drill bit 16. After a short time the bolt 21 reaches the hole and is pressed into the hole as shown in Fig. 1C . Usually the bolt 21 is axially separated from the drill bit 16. The diameter of the bolt 21 is preferably smaller than that of the bore 22. The bit 16 will continue to drill and reattach the bore 22, while the bolt is pushed forward by a coupling sleeve 26 on the drill, see Figs. 1D, until feeding of the various parts is stopped. The depth of the borehole 22 is determined essentially by the length of the bolt 21, i.e. further, when a washer 23 positioned at the following end of the bolt reaches the rock surface or the bore of the borehole, feeding will be stopped, see Fig. 1E. There is an anchor bolt pusher on the drill. The bolt driver is a coupling sleeve 26 or an abutment tool driven by the drill steel. The abutment tool usually rotates together with the drill steel and the bolt during insertion. However, the bolt can, for example, be held so that it does not rotate during insertion, for example in the case of a mechanical anchor bolt. The abutment tool can torque the anchor bolt when fully inserted. The retaining tool can also slide along the drill steel to enable easier installation of mechanical expander bolts and grouting bolts. Fig. 1E shows the anchor bolt 21 fully inserted, with the drill steel and the drill bit still in the anchor bolt. A pusher pushes the plate against the rock surface.

Brickan kan vara en lös konventionell platta med ett centralt hål som samverkar med en utbuktning 24 vid den följande änden av bulten. Sedan dras borrkronan tillbaka ur styrhålet 22A, se Fig. 1F. Det är fördelaktigt att det axiella utrymmet mellan bulten och borrkronan är större än styrborrhålets 22A djup så att den ledande änden av bulten inte stör tillbakadragandet av borrkronan. Borrkronan 10 530 208 9 och borrstålet kan dras tillbaka fullständigt och kan återanvändas under uppre- pade borrningsoperationer.The washer may be a loose conventional plate with a central hole cooperating with a bulge 24 at the following end of the bolt. Then the drill bit is pulled back out of the guide hole 22A, see Fig. 1F. It is advantageous that the axial space between the bolt and the drill bit is greater than the depth of the guide bore 22A so that the conductive end of the bolt does not interfere with the retraction of the drill bit. The drill bit 10 530 208 9 and the drill steel can be completely retracted and can be reused during repeated drilling operations.

Maskinen som driver apparaturen 10 kan vara en topphammarborrmaskin, en ren roterande maskin eller en sänkborrutrustning.The machine driving the apparatus 10 may be a top hammer drill, a pure rotary machine or a submersible drilling equipment.

Borrkronan enligt föreliggande uppfinning tillhandahåller god skärning och styrning och ger fördelaktiga borrningsresultat.The drill bit according to the present invention provides good cutting and control and gives advantageous drilling results.

Uppfinningen som beskrivs häri medger variationer, modifieringar och/eller tillägg förutom de som specifikt beskrivits och det ska förstås att uppfinningen inkluderar alla sådana variationer, modifieringar och/eller tillägg som faller inom ramen för patentkraven.The invention described herein allows for variations, modifications and / or additions in addition to those specifically described, and it is to be understood that the invention includes all such variations, modifications and / or additions that fall within the scope of the claims.

Claims

10 15 20 25 30 530 208 10 Patent claims

A drill bit (16) rotatable about a geometric drill shaft (CL1), the drill bit having a leading (27) and following (28) end spaced apart in the direction of the geometric axis of the drill and comprising a crown body (25) having an outer surface (31). ) extending between said ends which, in a cross section perpendicular to the geometric drilling axis, are not uniformly radially offset from the geometric drilling axis, the outer surface incorporating an abutment region (32) forming the outermost radial portion of the outer surface, k characterized in that the abutment area (32) extends at an angle about the geometric drill axis (CL1).

Drill bit according to claim 1, in which the radius of the abutment area (32) is substantially the same as the radius of a borehole drilled by the drill bit (16).

Drill bit according to claim 1 or 2, in which the bearing area also extends axially relative to the geometric drill shaft (CL1) to form a bearing surface.

Drill bit according to claim 1, 2 or 3, in which the drill bit has a space part offset from the geometric drill shaft and in which the abutment area (32) is formed on the space part.

Drill bit according to one of Claims 1, 2, 3 or 4, in which the abutment area (32) includes anti-wear agents.

Drill bit according to one of Claims 1, 2, 3, 4 or 5, in which the abutment area (32) is arranged next to the following end of the drill bit. 530 208 11

A single-stage drilling apparatus comprising drilling means and an anchor bolt (21), characterized in that the apparatus comprises a one-piece drill bit (16) according to claims 1-6.