SE538665C2 - Förfarande för sidoställning av ett stigortsborrningsarrangemang, en bergborrningkonfiguration innefattande ett stigortsborrningsarrangemang samt ett datorprogram för sagda bergborrningskonfiguration - 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

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för att under jord positionera ettstigggjtsgborrarrangemang. Uppfinningen avser även en bergborrningskonfiguration innefattande ett stâgortsborrningsarrangemang samt en datorprogramprodukt innefattande programkod för en elektronisk styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen för att utföra förfarandet.

Uppfinningen kan hänföras till tillverkningsindustrin för gruvbrytningsutrustning och till gruvindustrin i allmänhet, men är inte begränsad till denna.BAKGRUND Dagens teknik att borra i berg underjord kräver ibland breda tunnlar (orter) för borriggar ochfordon innefattande borrarrangemang, för att på sätt kunna ställa borrarrangemangetsrotationscentrum för borrning nära tunnelväggen. Sådan brytning av extra breda tunnlarmedger att fordonet kan ställas med vinkel (definierad såsom fordonets centrumlinje relativttunnelns utsträckning) i tunneln och borrarrangemanget därmed positioneras nära tunnelväggen.

Dagens teknik att borra i berg underjord kräver ibland att en operatör måste förflytta sinborrigg från den ort, där man för tillfället befinner sig, till en annan ovanförliggande ort för attkunna borra i riktning nedåt. På så sätt undviker man otymplig hantering av borrutrustningen.Dagens teknik innebär också att när en operatör, efter det att han borrat i en första riktning,skall ändra borrutrustningens orientering för att borra i en andra riktning, är han tvingad tillhantering av otympliga och skrymmande fasthållningskonstruktioner. Dessafasthållningskonstruktioner för fasthållning av borrutrustningen medför således en stor arbetsinsats i fallet en operatör skall vända borrutrustningen för att borra i en andra riktning. 2Dagen teknik innebär således en stor arbetsinsats vid hantering av ett borrarrangemang i trånga orter.

US 3 220 494 beskriver ett borrarrangemang innefattande fordon, så kallad bärare, kopplatnärgränsande till en borrutrustning. Borrutrustningen innefattar ett borrtorn som bultas motberget 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 förfarandeför 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 förfarandeför 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 ettborrarrangemang så nära en tunnelvägg som möjligt utan att behöva koppla loss fordonet från borrarrangemanget för att korrekt positionera borrarrangemanget för slutgiltig position.

Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en ny och fördelaktigbergborrningskonfiguration 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. 3Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en bergborrningskonfiguration och ett förfarande som är användarvänligt.

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, vari borrarrangemanget är ett stigortsborrningsarrangemang. Förfarandet innefattar att: -tillhandahålla nämnda borrarrangemang uppburet av en vid ett bärarorgan styvtanbringad positioneringsanordning; -transportera borrarrangemanget till avsedd position för borrning med hjälp avnämnda 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 åtsidan 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 ortensträckande sig motsatta hål. Till exempel kan ett borrarrangemang vara inrättat för så kalladstigortsborrning där drivning (drivorganet matar ett drivhuvud innefattande en roterandechuck) åstadkommes genom att trycka i ett första steg en medelst chucken roterandeborrkrona för borrning av pilothål och därefter vändes drivningen (drivorganet matar denroterande chucken med dragkraft) i ett andra steg medelst chucken roterande rymningshuvudi motsatt riktning. Genom att utnyttja denna på plats fastställda tryck- och dragfunktion hosborrtornet där man endast behöver svänga på drivhuvudet relativt borrtornet för ny drivningav borren i motsatt riktning (eller efter lämplig justering av borrtornet, i någon annan riktning), så behöver man inte vända på hela borrarrangemanget med matningscylindrar etc., vilket 4annars är tidskrävande. I kombination med denna funktionalitet kan nämnda positionering avborrarrangemangets rotationscentrum (chuckens rotationscentrum) relativt fordonets centrumlinje främja en kostnadseffektiv gruvdrift.

Företrädesvis utförs steget att positionera borrarrangemanget åt sidan med en svänganderörelse. Lämpligen är ett svängok styvt anbringat närgränsande och utanför fordonetsfrontände, 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. Påså vis är ett positioneringsorgan åstadkommet som vid transport av tunga borrarrangemangkan hålla det senare nära fordonets ände och samtidigt vid positionering kan skjutaborrarrangemangets 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 borrarrangemanget dels tiltas till ett transportläge för transport avborrarrangemanget i orten, dels tiltas till valfri vinkel relativt ortens utsträckning inför sagdapositionering. Företrädesvis är tiltorgan inrättat att möjliggöra tiltning av borrarrangemangetupp till plus/minus 45 grader omkring en axel parallell med fordonets hjulaxel och gentemotfordonets centrumlinjes utsträckning. Enligt ett exempelutförande kan tiltning med +/- 90-60grader 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 centrumlinjensutsträckning. Därmed kan borrarrangemanget vridas även i ett rollplan. Borrarrangemangetkan 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. 5Företrädesvis inbegriper förfarandet även steget att förankra en drivorganstödsanordning vid nämnda position.

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 enriktning sammanfallande med chuckens rotationscentrum för borrning. Vid vissa tillämpningarkan 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 förstautrymme 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, stigortsborrningoch annan borrning där från ett första utrymme två i linje sträckande sig hål skall upptas. Debägge hålen behöver inte vara i linje, utan vinklar kan förekomma. Företrädesvis avslutas respektive hål i var 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 ellerliknande 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 6.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls enbergborrningskonfiguration innefattande en positioneringsanordning och ett borrarrangemang, vari borrarrangemanget är ett stigortsborrningsarrangerraang, vilken positioneringsanordning är styvt monteringsbar vid ett bärarorgan, varvid nämnda positioneringsanordning är styrbart inrättad för att positionera ett hos 6borrarrangemanget uppvisat rotationscentrum för drivning av borrhål bredvid en relativt bärarorganet definierad centrumlinje.

På så vis åstadkommes en kostnadseffektiv och ur arbetsmiljöaspekt gynnsam anordning.Därmed kan borrarrangemangets rotationscentrum för drivhuvudets chuck positioneras åtsidan relativt bärarens centrumlinje, utan att brytning av tunnelvägg behöver göras för att fåplats med bärarens bakvagn. Genom att anordna borrarrangemanget närgränsande fordonetsena ändfront åstadkommes en stabil enhet samtidigt som borrarrangemanget kan förflyttas isidled 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 ettområde utanför fordonets omkrets eller utanför dess ena hjul eller larvfötter. På så sättåstadkommes ett flexibelt ekipage som är anpassat till trånga utrymmen, såsom enbergstunnel eller gruvort. Borrarrangemanget uppvisar ett rotationscentrum för drivning avborrhål. Ekipaget kan köra in i en relativt trång ort, positionera på ett enkelt och flexibelt sättsagda 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 borrarrangemanget inrättat för stigortsborrning. Föreliggandepositioneringsmedel kan med fördel användas för ett borrarrangemang inrättat förstigortsborrning, vari borrtorn och drivorganstödanordning för stödjande avborrarrangemanget 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 sagdarotationscentrum i position bredvid centrumlinjen medelst samtida styrning av åtminstone två av nämnda medel. 7 På så vis åstadkommes att en typ av borrarrangemang kostnadseffektivt kan borra två hål imotsatta riktningar från ett gemensamt utrymme (även lämpligt vid stigortsborrning). Häriåstadkommes även att borrarrangemanget kan användas i små utrymmen utan att manbehöver baxa in borrarrangemanget mot en tunnelvägg med hjälp av vajer och spänndon.Drivorganstödanordningen kan vara spännben uppvisande stödplattor inrättade för spjärnmot utrymmets väggar. Spännbenen är då utformade att stödja matningsorganet (såsomhydraulcylindrar, pneumatiska cylindrar etc.). I\/latningsorganet matar borrsträngsmedletinnefattande borrstål och borrkrona i borrhålets riktning. Att positionera ett borrarrangemangav 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 enkelprogrammering av styrenheten för att styra sagda positionering. En sådan styrenhet svängeroch skjuter linjärt åt sidan samt tiltar borrarrangemanget relativt fordonet. Eventuelltkompletteras detta med en svivelrörelse. Dessa olika rörelser kan styras var för sig eller varasamtida. Styrenheten tillhandahåller således positioneringen av borrarrangemanget till valtläge, styr och utför kontroll av matningstryck både vad gäller matning av borrsträngen iborrhålets 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 enbergborrningskonfiguration, där nämnda datorprogram innefattar en programkod lagrad påett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 5när datorprogrammet körs på sagda elektroniska styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram vid enbergborrningskonfiguration, där nämnda datorprogram innefattar en programkod för attutföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 5 när datorprogrammet körs på sagda elektroniska styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen. 8I\/ljukvara som innefattar programkod vid bergborrningskonfigurationen kan enkelt uppdateraseller bytas ut. Vidare kan olika delar av mjukvaran bytas ut oberoende varandra. Denna modulära konfiguration är fördelaktig ur ett underhållsperspektiv.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en datorprogramprodukt innefattande enprogramkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligtnågot av krav 1 till 5 när ett datorprogram körs på en elektronisk styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram vid enbergborrningskonfiguration, innefattande en positioneringsanordning och ett borrarrangemang, vari borrarrangemanget är ett stigortsborrningsarrangemang, vilken positioneringsanordning är styvt monteringsbar vid ett bärarorgan, nämndapositioneringsanordning är styrbart inrättad för att kunna positionera ett hosborrarrangemanget uppvisat rotationscentrum för drivning av borrhål bredvid en relativtbärarorganet definierad centrumlinje, där datorprogrammet innefattar en programkodlagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något avkraven 1 till 5 när datorprogrammet körs på en elektronisk styrenhet associerad med borra rra ngemanget.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram vid enbergborrningskonfiguration, innefattande en positioneringsanordning och ett borrarrangemang, vari borrarrangemanget är ett stigortsborrningsarrangemang, vilken positioneringsanordning är styvt monteringsbar vid ett bärarorgan, nämndapositioneringsanordning är styrbart inrättad för att kunna positionera ett hosborrarrangemanget uppvisat rotationscentrum för drivning av borrhål bredvid en relativtbärarorganet definierad centrumlinje, där datorprogrammet innefattar en programkodlagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något avkraven 1 till 5 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 9något av krav 1-5 när ett datorprogram körs på en elektronisk styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen.

Ytterligare syften, fördelar och nya särdrag hos föreliggande uppfinning framgår av för enfackman följande tekniska särdrag samt vis utövning av uppfinningen. Under det attuppfinningen är så angiven av följande patentkrav, skall det påpekas att uppfinningen inte ärbegränsad till däri angivna särdrag, utan ytterligare utföringsformer samt kombinationer avbeskrivna utföringsformer är möjliga. Till exempel kan borrarrangemanget per se innefatta ettfjärrstyrt fordon som transporterar utrustningen till avsedd plats. Fordonet kan vara inrättatför autonom styrning. Till exempel kan kommunikationslänk vara en fysisk ledning, såsomopto-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 fördelardärav, görs nu en hänvisning till följande detaljerade beskrivning som skall läsas tillsammansmed 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 9a och 9b visar ytterligare en aspekt av uppfinningen; Figurerna 10a och 10b illustrerar flödesschema över förfaranden enligt en aspekt av uppfinningen; ochFigur 11 illustrerar en styrenhet enligt en utföringsform av uppfinningen.DETALJERAD BESKRIVNING AV FIGURERNA Detaljer som inte är av större betydelse för uppfinningstanken är utelämnade på ritningen i syfte att tydliggöra figurerna.

Med hänvisning till Figur 1 visas ett fordon 1. Det exemplifierade fordonet 1 är enligt ettutförande en så kallad gruvmaskin 3 anpassad för gruvdrift. Fordonet 1 är ett motorfordonmed fyra hjul 5 och är försett med ett borrarrangemang 7 för upptagning av minst ettstigortshål (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 äråstadkommet för att minska hävarmslängden mellan fordonets 1 främre hjulpar 5 ochborrarrangemanget 7. Detta är även åstadkommet för att åstadkomma en kompakt enhet.Borrarrangemanget 7 placeras i läge mellan två väggavsnitt 8 hos utrymmet 9, variborrarrangemangets 7 utsträckning orienteras i riktningen för ett hål som skall borras.Fordonet 1 är enligt denna utföringsform operatörsstyrt av en operatör (inte visad) medelst enförsta styrenhet 100. En kommunikationslänk mellan borrarrangemanget och styrenhetenvisas med hänvisningsbeteckning L100. En andra styrenhet 110 är inrättad för kommunikationmed den första styrenheten 100 och är en extern styrenhet och används att ladda övermjukvara till den första styrenheten 100 via länken L110 som ingår i ett internt nätverki 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 11 av två dubbelverkande hydraulcylindrar 17, är fast kopplat till stödbenen 13 och mellan dessahydraulcylindrar 17 är en drivenhet 9, innefattande motor och växellåda och en vid ettmatarhuvud inrättad chuck (inte visade), svängbart monterad. Operatören manövrerarborrarrangemanget 7 till ett första läge, vari chucken är vänd mot läget för det förstaborrhålet som skall borras, och styrenheten 100 tillser låsning av drivenheten 19. Ett förstaborrstål (se Figur 7d) gängas in i chucken med sin ena ände och den andra änden tillordnas enborrkrona. Montering av borrstål sker genom operatörens försorg via styrenheten 100.Styrenheten 100 tillhandahåller därefter, under övervakning av operatören, drivning avborrkronan och styrenheten 100 kontrollerar kontinuerligt hydrauliskt tryck både vad gällertryck som appliceras hydraulcylindrar 17 och tryck som driver rotation av drivenheten 19 förrotation av borrkronan. Styrenheten 100 styr således driften av drivenheten 19 medelststyrsignaler 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 sidanav fordonets centrumlinje CL (såsom exempelvis visas i Fig. 3c) eller åtminstone vid sidan avdenna centrumlinjes CL förlängning närgränsande fordonets ändfront 11. Styrningeninbegriper transportering av borrarrangemanget 7 till avsedd position för borrning med hjälpav fordonet 1 och positionering av sagda borrarrangemang 7 bredvid den relativt fordonet 1definierade 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 7relativt fordonets 1 centrumlinje CL sker medelst förskjutning av ett svängok 23längs med enlinjär och fordonets 1 centrumlinje CL tvärgående I-balk 25 i stål, på vilken skjutbart äranordnad en vajerstyrd släde 27. Denna placering av borrarrangemanget 7 relativt fordonet 1åstadkommes med tillfredsställande frihetsgrad tack vare kombinationen av svängrörelse ochlinjär rörelse. Den omkring den linjära l-balken 25 inrättade släden rör sig vinkelrätt motcentrumlinjen 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 12 hos ett ledelement 37. Ledelementet 37 är uppbyggt av två stänger 39, varav den ena är enskruvstång på vilken är drivande roterbar en drivrotor 41 i ingrepp. Drivrotorn 41 är placerad ien låda 43 och är kopplad till en hydraulisk motor 45 för att driva lådan 43 längs medskruvstången 39 vid aktivering. Enligt ett exempelutförande kan sagda sidoställningsorgan 31innefatta åtminstone en teleskopcylinder. Den andra stången tjänstgör såsom styrning.I\/|otorn 45 är kopplad till styrenheten 100. På lådan 43 är monterat ett svängok 23'. Svängoket23' är uppbyggt av dubbla svängkransar 47 för lagring av ett ok 49. Oket 49 är svängbartomkring en svängaxel 51 med hjälp av två hydrauliskt drivna kugghjulsmotorer 53. Oket 49 ärvidare 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 visasschematiskt 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 attpositionera borrarrangemang innefattande rotationscentrum för en chuck (inte visad) närautrymmets 9 vägg. Vid användning av känd teknik har man varit tvungen att bryta bredaregruvorter 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 inbegripandesvivlande funktionalitet. Bärarorganet är bildat av en plattform 2 som innefattar en svängbarrobotarm 57, vilken uppvisar en svivlande koppling 59 förbunden med ett svängok 23'.Svivelfunktionen åstadkommes genom att en hydraulisk motor (inte visad) i ingrepp medkuggar 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 ettborrarrangemang 7 innefattande borrtorn 65. I Figur 7a visas hur ett fordon 1 är inrättat meden positioneringsfunktion att sidoställa ett borrarrangemang 7 enbart genom svängning av ensvängled 67. Svängningsområdet är plus/minus 110 grader från fordonets centrumlinje CL. IFigur 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 13 bestämd av fordonets 1 omfång sidledes. Borrarrangemanget 7 tiltas även medelst tiltorgan63' för att inpassas i ortens tvärsnitt i tvärled. Figur 7c visar en alternativ frånkoppling avborrarrangemanget 7 från fordonet 1. I Figur 7d återges i nämnda tvärsnittborrarrangemangets 1 stödben 13 spända mot ortens vägg. Tack vare tiltningen harborrarrangemanget 7 positionerats snett i orten. Med streckad linje visas fordonets 1 front.Stödbenen 13 uppbär och stödjer matningscylindrar 17' som är inrättade att mata ettdrivhuvud 19' i två riktningar. Drivhuvudet 19' är svängbart omkring en axel A sträckande sigtvärs 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 8aåterger från sidan ett fordon 1 innefattande ett åt sidan positionerbart borrarrangemang 7som kan tiltas plus/minus 30 grader. Tack vare den väl tilltagna frihetsgraden i tiltled kanborrning ske med alla vinklar relativt gruvorten 9'. Ett stöd 73 är höjbart och sänkbart i ett svä ngoks 23" fasta del. Stödet 73 tjänstgör stödjande borrarrangemanget 7 vid borrning. Figur8b 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.

Med hänvisning till exempelvis Fig. 3a-3c, 5 och 9 presenteras härvid ett fordon 1 medsidoställt borrarrangemang 7 enligt en aspekt av uppfinningen. Fordonet är inrättat med isidled skjutbart och svängbart borrningsrotationscentrum 29 hos ett borrarrangemang 7 på såsätt anordnat att sagda borrningsrotationscentrum 29 kan positioneras vid sidan av fordonets1 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.

Med termen "positioneras vid sidan av fordonets 1 centrumlinje CL” avses häri "positionerasbredvid fordonets 1 centrumlinje CL”. Exempelvis till höger eller till vänster av sagda centrumlinje CL. 14 Figurerna 9a till 9b visar schematiskt ytterligare en aspekt av uppfinningen i sin enklaste form.Figur 9a visar hur ett fordon 1 i en smal ort transporterar ett borrarrangemang 7. Fordonet 1uppvisar en centralt fordonet 1 skärande och i längsled tänkt centrumlinje CL. CentrumlinjenCL sträcker sig således i fordonets 1 transportriktning. Figur 9b visar hur fordonet 1 stannat vidett positioneringsläge. Borrarrangemanget 7 uppvisar ett rotationscentrum 29 för enborrchuck (ej visad). Sagda rotationscentrum 29 positioneras medelst en styrenhet 100 åtsidan sett i fordonets 1 färdriktning. Det vill säga borrarrangemanget positioneras och sidoställs till höger om fordonet sett i den färdriktning F fordonet visar i Figur 9a.

Figurer 10a och 10b illustrerar schematiskt flödesscheman över förfaranden enligt olikaaspekter av uppfinningen. Figur 10a visar ett förfarande för positionering 300 av ettborrarrangemang 7. Förfarandet tillhandahåller nämnda borrarrangemang 7 uppburet av envid ett bärarorgan 1 styvt anbringad positioneringsanordning 21. Bärarorganet, såsom ettgruvfordon, transporterar borrarrangemanget 7 till avsedd position för borrning. Steget 300inbegriper att tillhandahålla nämnda borrarrangemang 7 uppburet av en vid ett bärarorgan 1styvt anbringad positioneringsanordning 21, att transportera borrarrangemanget 7 till avseddposition för borrning med hjälp av nämnda bärarorgan 1, och positionera ett rotationscentrum29 hos sagda chuck hos sagda borrarrangemang 7 bredvid en relativt bärarorganet 1definierad centrumlinje CL med hjälp av den vid bärarorganet 1 styvt anbringade positioneringsanordningen 21.

Figur 10b 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 403med en linjär rörelse. Därefter svängs borrarrangemanget 7 i fortsatt riktning åt sidan 404 såatt borrarrangemangets 7 rotationscentrum 29 för borrning hamnar ytterligare åt sidan ochäven bakåt sett i fordonets 1 tidigare färdriktning. Härvid kan även en tiltrörelse hosborrarrangemanget 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 11 illustrerar en styrenhet 100 enligt en utföringsform av uppfinningen. Motorenheternahos 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 11 återges ett diagram av ettutförande av en anordning 500. Styrenheterna 100 och 110 beskrivna med hänvisning till Figur2 innefattar enligt denna utföringsform sagda anordning 500. Anordningen 500 innefattar etticke-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 ettoperativsystem, är lagrat för att styra funktionen hos anordningen. Vidare innefattaranordningen en buss-controller, en seriell kommunikationsport, I/O-organ, en A/D-omvandlare, en tids- och datum inmatnings- och överföringsenhet, en händelseräknare och enavbrytningscontroller (ej visade). Det icke-flyktiga minnet 501 uppvisar även en andra minnesdel 505.

Det tillhandahålles ett datorprogram P som innefattar rutiner för att tillhandahålla sagdasidoställning och positionering enligt en utföringsform. Programmet P innefattar rutiner för attpositionera 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 attdatabehandlingsenheten 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 endatabuss 510. Det separata minnet 506 är avsett att kommunicera med databehandlings-enheten 502 via en databuss 511. Läs/skrivminnet 503 är likaså anordnat att kommuniceramed 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. Närmottaget indata temporärt har lagrats, är databehandlingsenheten 502 iordningställd attutföra exekvering av kod på ett vis som beskrivits ovan. Enligt ett utförande innefattar signalermottagna på dataporten information om aktuell position hos borrarrangemanget 7 relativt fordonets centrumlinje CL och relativt avsedd position för borrning. 16 Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna på dataporten 507 information om fullgjordpositionering av borrarrangemanget 7. Sagda information kan mätas med därför avseddasensorer 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 reglerapositioneringen av borrarrangemanget 7 och utifrån detekterade aktuella värden avseenderådande position hos borrarrangemanget 7 relativt positionen för borrning. Delar avmetoderna som beskrivs häri utförs av anordningen med hjälp av databehandlingsenheten502 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 attuppfinningen inte är begränsad till däri angivna särdrag, utan ytterligare utföringsformer samtkombinationer av beskrivna utföringsformer är möjliga. Till exempel kan borrarrangemangetper se innefatta ett fjärrstyrt fordon som transporterar utrustningen till avsedd plats. Fordonetkan även vara inrättat för autonom styrning. Till exempel kan kommunikationslänk vara enfysisk ledning, såsom opto-elektrisk kommunikationsledning, eller en icke-fysisk ledning,såsom en trådlös anslutning, exempelvis en radio- eller mikrovågslänk. Borrningen kanhänföras till stigortsborrning eller annan rymningsborrning där man söker förbinda ettutrymme med två andra utrymmen och utrymmena ligger i ett plan, horisontellt, vertikalt ellerdäremellan. Definition av fordonets centrumlinje är i denna ansökan bestämd till att vara entänkt 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 somsträcker 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 anordningoch olika typer av drivning, såsom elektrisk, pneumatisk och/eller hydraulisk drivning av motor drivande skruvväxel, kuggväxel, vajerdrivning eller annat tillämpligt medel. 17Det 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 stigortsborrningför att driva borrhål, såsom schakt och/eller stigorter mellan ett första, andra och tredjeutrymme. I\/|ed stigortsborrning kan således utrymmen i olika nivåer eller horisontellt liggandeutrymmen i en gruva förbindas för kommunikation, vari exempelvis ventilation,materialtransport eller hiss kan inrättas. Vanligen borras först ett pilothål i en första riktningfrån borrarrangemanget. Det ofta kraftiga matningstrycket som krävs kan åstadkommesgenom att ett borrarrangemanget tillhörande borrtorn spänns fast med hjälp av exempelvisspännben, som pressar stödplattor (grippers) mot det första utrymmets motstående väggar.Dubbelverkande hydraulcylindrar manövreras att trycka ett drivhuvud i den första riktningenpåverkande en borrsträng med en borrkrona anordnad vid sin yttersta ände. Därmed skapasen tryckkraft som pressar borrkronan i nämnda första riktning. När borrkronan har nått detandra utrymmet och är fri i detta, byts borrkronan ut mot ett upprymningshuvud, varefterborrsträngen med hjälp av de dubbelverkande hydraulcylindrarna dras i motsatt riktning ochen 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 enoperatör på avstånd från borrarrangemanget, exempelvis från markytan, kan styra detuppfinningsmässiga förfarandet. Enligt ett annat alternativ kan borrarrangemanget vara ettfjärrstyrt fordon inrättat med borrarrangemanget, varvid en operatör på avstånd styr fordonettill avsedd plats för borrning, borrar och sedan tillbaka. Enligt ett annat alternativ kanborrarrangemanget omfattande en bärare vara autonomt beskaffat, varvid en operatör endast behöver starta förfarandet och processen fortskrider av sig självt till avslutning.

Claims (14)

1. Förfarande för positionering underjord av ett borrarrangemang (7) innefattande ettrotationscentrum (29), vari borrarrangemanget (7) är ettstigortsborrningsarrangemang, innefattande att: -tillhandahålla nämnda borrarrangemang (7) uppburet av en vid ett bärarorgan (1)styvt anbringad positioneringsanordning (21, 31); -transportera borrarrangemanget (7) till avsedd position för borrning med hjälp avnämnda bärarorgan (1); och -positionera sagda rotationscentrum (29) hos sagda borrarrangemang (7) bredvid enrelativt bärarorganet (1) definierad centrumlinje (CL) med positioneringsanordningen(21, 31), vari positioneringen utförs med en linjär rörelse och/eller en svängande rörelse åt sidan.

2. Förfarande enligt krav 1, varvid steget att positionera borrarrangemanget (7) även innefattar en tiltrörelse.

3. Förfarande enligt något av krav 1 eller 2, varvid steget att positioneraborrarrangemanget (7) även innefattar en svivelrörelse, vilket är en vridning omkring en axel sa m nia nfalla nde nted centrtimåiniens (CL) utsträckning.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid borrarrangemanget (7) frånkopplas positioneringsanordningen (21, 31) efter positioneringen.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid förfarandet även inbegriper stegetatt efter positionering driva ett första borrhål mellan ett första utrymme (9) därborrarrangemanget (7) är positionerat och ett andra utrymme (9'), och driva ett andra borrhål mellan det första utrymmet (9) och ett tredje utrymme-(ššï). 19

6. Bergborrningskonfiguration innefattande en positioneringsanordning (21, 31) och ettborrarrangemang (7), vari borrarrangemanget (7) är ett stigortsborrningsarrangemang,vilken positioneringsanordning (21, 31) är styvt anbringad vid ett bärarorgan (1), varvidnämnda positioneringsanordning (21, 31) är styrbart inrättad för att positionera ett hosborrarrangemanget (7) uppvisat rotationscentrum (29) för drivning av borrhål bredvid enrelativt bärarorganet (1) definierad centrumlinje (CL), varvid positioneringsanordningen(21, 31) innefattar ett svängoksmedel (23, 23', 23",~2l;šifí) och/eller ett linjärt skjutbart kopplingsmedel.

7. Bergborrningskonfiguration enligt krav 6, varvid positioneringsanordningen innefattar ett tiltmedel.

8. Bergborrningskonfiguration enligt något av krav 6 eller 7, varvid positioneringsanordningen innefattar ett svivelmedel.

9. Bergborrningskonfiguration enligt något av krav 6 till 8, varvidpositioneringsanordningen innefattar en styrenhet inrättad att styra sagdarotationscentrum (29) i position bredvid centrumlinjen (CL) medelst samtida styrning av åtminstone två av nämnda medel.

10. Bergborrningskonfiguration enligt något av krav 6 till 9, varvid borrarrangemanget (7) är bortkopplingsbart inrättat vid positioneringsanordningen (21, 31).

11. Fordon innefattande en bergborrningskonfiguration enligt något av krav 6 till 10.

12. Fordon enligt krav 11, varvid fordonet (1) är avsett för gruvdrift.

13. Datorprogram (P) vid en bergborrningskonfiguration, innefattande enpositioneringsanordning och ett borrarrangemang (7), vari borrarrangemanget (7) är ettstigortsborrningsarrangemang, vilken positioneringsanordning är styvt anbringad vid ettbärarorgan (1), nämnda positioneringsanordning är styrbart inrättad för att kunnapositionera ett hos borrarrangemanget (7) uppvisat rotationscentrum (29) för drivning avborrhål bredvid en relativt bärarorganet (1) definierad centrumlinje (CL), varidatorprogrammet (P) innefattar en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart,medium för att utföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 5 närdatorprogrammet (P) körs på en elektronisk styrenhet associerad med borra rra ngema nget (7).

14. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart,medium för att utföra förfarandestegen enligt något av krav 1-5 när ett datorprogram (P) körs på en elektronisk styrenhet associerad med bergborrningskonfigurationen.