[發明專利]用于生成鉆孔式樣的方法和系統以及鑿巖鉆機

有效

• 申請號: 201880014272.3
• 申請日: 2018-02-21
• 公開（公告）號: CN110366629B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 帕爾·沃德;帕爾·哈爾斯特倫;安德烈亞斯·安德森;佩爾·特納
• 申請（專利權）人: 安百拓鑿巖有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;E21B7/02;E21D9/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;王艷江

本發明涉及一種用于生成用于在巖石中挖洞的鉆孔式樣的方法，該鉆孔式樣確定要在巖石的面(603)中鉆出的孔(x)，對要鉆出的孔(x)的確定是對要鉆出的孔(x)的位置、方向和長度的確定，孔布置成由鉆機(201)鉆出，鉆機(201)包括承載有鉆孔機(206至208)的至少一個進給梁(209至211)，所述至少一個進給梁(209至211)具有布置成在鉆孔期間面向要鉆孔的巖石的第一端部(209A；210A；211A)和與所述第一端部相反的第二端部(209B；210B；211B)。該方法包括：生成包括具有可鉆性的孔(x)的鉆孔式樣，所述孔(x)的可鉆性在生成所述鉆孔式樣時通過確保所述至少一個進給梁(209至211)的所述第二端部(209B；210B；211B)關于圍巖的可操縱性來確定。

技術領域

本發明涉及巖石挖掘，并且具體地涉及用于在巖石挖掘期間生成鉆孔式樣的方法和系統。本發明還涉及鑿巖鉆機以及實施根據本發明的方法的計算機程序和計算機可讀介質。

背景技術

巖石挖掘、特別是地下巖石挖掘可以使用各種技術進行，其中，使用鉆孔和爆破技術的挖掘是常用的方法。挖掘可以包括產生具有預定形狀和地理位置的巖洞。例如，在產生隧道或其他類型的地下洞穴時可能就是這種情況。一般而言，使用鉆孔和爆破的挖掘是以下述方式進行的：其中，按輪次進行鉆孔，鉆出一輪孔以隨后裝載炸藥從而爆破巖石。在除去由爆破分離的巖石之后，鉆出新一輪的孔以爆破要產生的洞的后續部分。重復這一過程，直到已完成期望的洞的挖掘為止。

為了實現致使產生期望的洞的巖石挖掘，根據鉆孔規劃或鉆孔式樣鉆出每一輪孔，鉆孔規劃或鉆孔式樣大致確定要鉆出的孔的位置、方向、長度和可能的直徑。鉆孔式樣的目的是產生具有與作為手頭任務的創建的洞相對應的橫截面形狀和地理路線的洞。

這種類型的洞可以具有各種設計。例如，洞可以設計成沿著大致直線具有大致相同的橫截面外觀。然而，在通常情況下，例如在洞橫截面和曲率方面的洞特性可能沿著洞的長度變化。這可能需要針對要挖掘的洞的不同部分使用不同的鉆孔式樣。

關于例如隧道以及其他類型的洞，這些洞通常與和期望的洞橫截面和地理路線/延伸的一致性相關的高精度要求相關聯。例如，可以使用比如混凝土襯砌的襯砌，其中，巖石的過度破碎導致襯砌的消耗增加并且通常還導致對巖層加固的需求的增加。另一方面，破碎不充分、破碎不足可能需要附加的鉆孔和爆破以獲得期望的洞。因此，為了達到期望的結果，精心設計的鉆孔式樣和隨后根據鉆孔式樣的鉆孔是必要的。

發明內容

實現可以用于獲得可以在按照預定的地理路線/延伸挖洞時減少多余巖石的巖石挖掘的鉆孔式樣將是有利的。

根據本發明，提供了一種用于生成用于在巖石中挖洞的鉆孔式樣的方法，鉆孔式樣確定要在巖石的面中鉆出的孔，對要鉆出的孔的確定是對要鉆出的孔的位置、方向和長度的確定，孔布置成由鉆機鉆出，鉆機包括承載有鉆孔機的至少一個進給梁，所述至少一個進給梁具有布置成在鉆孔期間面向要鉆孔的巖石的第一端部和與所述第一端部相反的第二端部。該方法包括：

-生成包括具有可鉆性的孔的鉆孔式樣，所述孔的可鉆性在生成所述鉆孔式樣時通過確保所述至少一個進給梁的所述第二端部關于圍巖的可操縱性來確定。

鉆孔式樣可以在開始挖洞之前生成。

鉆孔式樣可以包括在生成鉆孔式樣之后要鉆出的孔。

鉆孔機可以是能夠沿著進給梁滑動的。

如上面所提到的，在使用鉆孔和爆破技術的巖石挖掘中所使用的鉆孔式樣是用以實現具有在很大程度上符合洞的規劃路線的橫截面和地理延伸的洞的重要因素。也被稱為鉆孔規劃的鉆孔式樣限定了在要挖掘的巖石的巖石面中要鉆出的孔的位置、定位以及孔的方向和長度。鉆孔式樣還可以確定要鉆出的孔的直徑，其中，例如要鉆出的沿著輪廓——即洞廓形、外形或橫截面——的周緣的孔相比于更靠近要挖掘的巖石部分的中心的孔可以具有不同的直徑。在下文中使用“輪廓”表示洞的廓形/外形/橫截面。