[發(fā)明專利]鑿巖設(shè)備和定位鑿巖單元的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310462750.6
• 申請(qǐng)日: 2013-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN103711487B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約科·穆奧納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山特維克礦山工程機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): E21C35/08
• 分類號(hào): E21C35/08
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 蔡石蒙,車文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鑿巖設(shè)備，具體地涉及一種用于確定鑿巖設(shè)備在工地的位置以及定位鑿巖單元的裝置。

在獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分中更明確地限定本發(fā)明的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在礦山和其它工地中，使用鑿巖設(shè)備。鑿巖設(shè)備設(shè)有吊桿和附接到吊桿的、用于在巖石表面中鉆出鑿鉆孔的鑿巖單元。鑿巖設(shè)備被定位在鑿鉆位置中，在該鑿鉆位置處，根據(jù)鑿鉆計(jì)劃來(lái)執(zhí)行鑿鉆。鉆孔扇面包括若干具有扇形圖案的鉆孔，當(dāng)需要加固隧道的頂壁和墻以及當(dāng)因生產(chǎn)需要而形成爆破孔時(shí)，可以鉆出該鉆孔扇面。工地可以包括彼此隔開一定距離的若干計(jì)劃鉆孔扇面。將鑿巖設(shè)備定位到新的鑿鉆位置需要復(fù)雜的測(cè)量和定位系統(tǒng)，這是劣勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供一種新穎的改進(jìn)的鑿巖設(shè)備以及一種定位鑿巖單元的方法。

根據(jù)本發(fā)明的鑿巖設(shè)備，其特征在于，檢測(cè)裝置在重力方向上排列，以用于檢測(cè)在鑿巖設(shè)備的工作場(chǎng)所處的至少一根參考線的位置。

根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在重力方向上排列檢測(cè)裝置，并且在檢測(cè)裝置中產(chǎn)生檢測(cè)圖案；將鑿巖設(shè)備定位到新的位置，在該新的位置處，在參考線的方向上對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)圖案；確定鑿巖單元相對(duì)于參考線的當(dāng)前的方向和水平距離；并且，根據(jù)輸入的水平參考距離和檢測(cè)到的參考線方向，將鑿巖單元定位到待鑿鉆的新的鉆孔線。

所公開的解決方案的構(gòu)思在于，當(dāng)將鑿巖設(shè)備定位在工地以鑿鉆出鑿鉆圖案時(shí)，使用被布置在鑿巖設(shè)備中的檢測(cè)裝置。至少在定位過程中，該檢測(cè)裝置在重力方向上排列。工地設(shè)有參考線，并且根據(jù)參考線執(zhí)行到新的鑿鉆位置的定位，該參考線通過檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)。在檢測(cè)到參考線之后，鑿巖單元相對(duì)于參考線的當(dāng)前的方向和水平距離可以被確定。該步驟被稱為導(dǎo)航。根據(jù)輸入的水平參考距離和所檢測(cè)到的參考線方向，鑿巖設(shè)備的鑿鉆單元被定位到新的待鑿鉆的鉆孔線。礦山所有者可以限定連續(xù)的鉆孔扇面之間的或其它鑿鉆圖案之間的參考距離。這種類型的鑿鉆過程可被稱為參考鑿鉆。

所公開的解決方案的優(yōu)勢(shì)是，定位不需要復(fù)雜的測(cè)量設(shè)備和計(jì)算來(lái)確定參考線的位置和方向。不需要鑿巖設(shè)備外部的測(cè)量裝置。因?yàn)闄z測(cè)裝置處在重力方向上，所以不需要測(cè)量參考線和檢測(cè)裝置之間的豎直距離和傾角。這簡(jiǎn)化了檢測(cè)和導(dǎo)航過程。另外的優(yōu)勢(shì)是，操作人員的工作變得更容易并且要求更少。

根據(jù)實(shí)施例，參考線由已完成的鉆孔形成，即，參考線穿過預(yù)鑿鉆的鉆孔。這一解決方案的優(yōu)勢(shì)是，不需要用單獨(dú)的步驟來(lái)對(duì)工地做任何參考標(biāo)記，其避免了額外的標(biāo)記工作，并且可以加快過程。

根據(jù)實(shí)施例，參考線由至少兩個(gè)已實(shí)現(xiàn)的鉆孔形成。已實(shí)現(xiàn)的孔產(chǎn)生豎直的參考平面，該豎直的參考平面被在重力方向上的檢測(cè)裝置檢測(cè)。

根據(jù)實(shí)施例，先前已實(shí)現(xiàn)的鉆孔扇面用作參考線，用于下一個(gè)待鑿鉆的鉆孔扇面。該扇面可以是加固扇面或者是錨桿支護(hù)扇面，該扇面包括向上定位且在隧道或相應(yīng)的巖洞的側(cè)面上的若干鉆孔?？商娲?，扇面可以是爆破孔扇面，包括垂直向上指向的鉆孔及以一定角度向上指向的鉆孔。

根據(jù)實(shí)施例，參考線由標(biāo)記到工地的參考標(biāo)記形成，即，參考線穿過參考標(biāo)記。參考標(biāo)記可以是已經(jīng)繪制在巖石表面上的標(biāo)記?？商娲兀瑓⒖紭?biāo)記可以是電子裝置，諸如發(fā)射器、RFID標(biāo)簽或者信標(biāo)。此外，參考標(biāo)記可以是包括反射器或光源的裝置。例如，借助于參考標(biāo)記，能夠在礦山的關(guān)鍵位置處確定第一參考位置或者能夠做出參考標(biāo)記。

根據(jù)實(shí)施例，檢測(cè)裝置產(chǎn)生扇形檢測(cè)圖案，該扇形檢測(cè)圖形相對(duì)于鑿巖設(shè)備向上并側(cè)向地指向。檢測(cè)圖案可以具有圓形形狀?？商娲?，該檢測(cè)圖案可以具有圓形的一部分扇區(qū)的形狀。在某些情況下，該扇區(qū)的角度是90°，并且僅產(chǎn)生一個(gè)扇區(qū)就已足夠。

根據(jù)實(shí)施例，該扇形檢測(cè)圖案是轉(zhuǎn)動(dòng)光束圖案。光束圖案能夠通過旋轉(zhuǎn)的或轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)射器在豎直平面中發(fā)送檢測(cè)光束而產(chǎn)生。因?yàn)樵摴馐寝D(zhuǎn)動(dòng)的或旋轉(zhuǎn)的，所以僅發(fā)射一個(gè)光束就已足夠。然而，使用若干光束也是可能的。

根據(jù)實(shí)施例，該扇形檢測(cè)圖案是由至少兩個(gè)具有扇形形狀的窄光束形成。兩個(gè)光束發(fā)射器被布置在相互成一定角度的位置下，并且它們一起產(chǎn)生一個(gè)均勻的、向上并側(cè)向地延伸的扇形圖案。兩個(gè)扇形光束的干涉能夠通過一個(gè)或更多個(gè)消隱板（blanking?plate）來(lái)防止。

根據(jù)實(shí)施例，該扇形檢測(cè)圖案包括至少三個(gè)光束。一個(gè)光束可以被向上引導(dǎo)，并且兩個(gè)或更多個(gè)光束可以被側(cè)向或傾斜向上引導(dǎo)，由此，它們相對(duì)于向上指向的光束成一定角度。這些光束可以是窄的和點(diǎn)狀的，以便在巖石表面上產(chǎn)生照亮點(diǎn)。