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公開番号2025037823
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-18
出願番号2024143131
出願日2024-08-23
発明の名称装置、岩石掘削リグ、および掘削方法
出願人サンドヴィックマイニングアンドコンストラクションオーワイ
代理人園田・小林弁理士法人
主分類E21B 44/00 20060101AFI20250311BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】地下トンネルに横断掘削孔パターンを掘削するための岩石掘削リグの岩石掘削ユニットを位置決めすることを制御するための位置制御データを提供する。
【解決手段】装置(A)は、掘削孔パターンの場所における手動で制御された移動についてのデータを収集し、それによって、衝突のない移動経路(19)を検出するための教示特徴部(33)を備える。教示された衝突なし移動経路(19)についてのデータは、実際の掘削の局面の間に岩石掘削ユニットを制御するときに実装される。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
地下トンネル（７）に横断掘削孔パターン（１３）を掘削するための岩石掘削リグ（１）の岩石掘削ユニット（４）の位置決めを制御するための位置制御データ（３９）を提供するための装置（Ａ）であって、
前記岩石掘削ユニット（４）の位置および向きについての感知データ（３７）が提供される少なくとも１つの制御ユニット（３４）を備える装置（Ａ）において、
前記装置（Ａ）には教示特徴部（３３）が設けられ、前記装置（Ａ）は、掘削される前記掘削孔パターン（１３）の平面における前記岩石掘削ユニット（４）の手動で制御された移動（３８）についての感知データ（３７）を収集するように構成され、前記岩石掘削ユニット（４）は、前記掘削孔パターン（１３）に置かれた掘削される物理的障害物からある距離における移動経路に沿って移動し、
前記装置（Ａ）は、前記収集された感知データ（３７）に応じて衝突なし移動経路（１９）を生成するように構成され、
前記装置（Ａ）は、前記岩石掘削ユニット（４）の位置制御において、生成された前記衝突なし移動経路（１９）を実装するように構成されること
を特徴とする、装置（Ａ）。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記装置（Ａ）は、前記岩石掘削ユニット（４）の少なくとも１つの選択された点（２５ａ～２５ｄ）の位置を調査するように構成され、前記少なくとも１つの選択された点（２５ａ～２５ｄ）についての前記衝突なし移動経路（１９）を生成するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置（Ａ）は、前記掘削孔パターン（１３）の前記掘削孔（５）の定められた場所への、前記掘削孔パターン（１３）の前記平面における前記岩石掘削ユニット（４）の自動粗位置決め（４０）のための制御命令を生成するために、生成された前記衝突なし移動経路（２１）を実装するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記装置（Ａ）には、前記掘削パターン（１３）の前記平面の横断方向（Ｔ）における、および、前記横断方向（Ｔ）においての物理的障害物からの横断距離における、前記岩石掘削ユニット（４）の手動で制御された移動（３８）についての感知データがさらに提供され、それによって、前記生成された衝突なし移動経路（１９）は三次元構成を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記装置（Ａ）は、受信された前記感知データ（３７）に応じて前記トンネル（７）の実現されたトンネル輪郭（２０）についてのデータを提供するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
地下トンネル（７）の岩石表面（６）に横断掘削孔パターン（１３）を掘削するための岩石掘削リグ（１）であって、
移動可能な運搬装置（２）と、
少なくとも１つのブーム（３）と、
前記少なくとも１つのブーム（３）において支持され、フィードビーム（８）、および前記フィードビーム（８）において移動可能に装着される岩石掘削機械（９）を少なくとも備える少なくとも１つの岩石掘削ユニット（４）と、
前記ブーム（３）および前記岩石掘削ユニット（４）の移動についての感知データ（３７）を生成するための感知デバイス（ＳＤ）と、
前記岩石掘削リグ（１）の動作を制御するための制御ユニット（ＣＵ）と
を備える岩石掘削リグ（１）において、
前記制御ユニット（ＣＵ）には、掘削される前記掘削孔パターン（１３）における衝突なし移動経路（３１）についてのデータが提供され、前記岩石掘削ユニット（４）の位置制御において前記衝突なし移動経路（１９）を実装するように構成され、
前記衝突なし移動経路（１９）が、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置（Ａ）を用いて生成されること
を特徴とする、岩石掘削リグ（１）。
【請求項７】
前記岩石掘削リグ（１）は、前記ブーム（３）において支持されるボルト締めヘッド（１２）を備えるボルト締めリグであり、前記ボルト締めヘッド（１２）は、前記岩石掘削ユニット（４）に加えて、ロックボルトまたはケーブル送り装置を少なくとも備えることを特徴とする、請求項６に記載の岩石掘削リグ。
【請求項８】
地下長手方向トンネル（７）の岩石表面（６）に横断掘削孔パターン（１３）を掘削する方法であって、
少なくとも１つの岩石掘削ユニット（４）を備える岩石掘削リグ（１）を用いて前記掘削孔パターン（１３）の掘削孔（５）を掘削することを含む方法において、
前記掘削孔パターン（１３）の前記掘削孔（５）の前記掘削を開始する前に前記掘削孔パターン（１３）において物理的障害物の予備検出を実行することと、
前記トンネル（７）の内面を少なくとも備える物理的物体に隣接する作業者の制御の下で前記岩石掘削ユニット（４）を移動させることで、前記掘削孔パターン（１３）において前記物理的障害物を検出し、それによって衝突なし移動経路（１９）を教示することと、
検出された前記衝突なし移動経路（１９）を保存し、前記掘削孔（５）を掘削するとき、前記保存された衝突なし移動経路（１９）を前記岩石掘削ユニット（４）の位置制御において利用することと
を特徴とする、方法。
【請求項９】
前記物理的障害物からある距離において前記岩石掘削ユニット（４）を移動させることで、前記物理的障害物の前記検出が非接触であることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記物理的障害物の前記検出のために、前記岩石掘削ユニット（４）の連続的な手動の移動（３８）を実行することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下トンネルまたは地下空間に横断掘削孔パターンを掘削するための岩石掘削リグの岩石掘削ユニットの位置決めを制御するための位置制御データを提供するための装置に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【０００２】
本発明はさらに、岩石掘削リグおよび方法に関する。
【０００３】
本発明の分野は、独立請求項の前提部においてより明確に定められている。
【背景技術】
【０００４】
地下鉱山および建設現場では、異なる種類の岩石掘削リグが使用されている。岩石掘削リグには１つまたは複数の掘削ブームが設けられており、岩石掘削ユニットは、掘削孔を掘削するためにブームの遠位端に配置される。岩石において孔を掘削する目的は、発破によって岩石物質を切り離すために発破孔を形成することであり得る、または、掘削孔は、掘削された孔の内部にロックボルトまたは他の補強を装着することで岩石表面を補強するために掘削され得る。掘削およびボルト締めの方策が実行される典型的な地下トンネルは細く、そのため衝突の危険が存在する。現在の岩石掘削およびボルト締めの解決策は、特に衝突の調査に関するいくつかの欠点を含むことを示している。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、新規で改良された装置、岩石掘削リグ、および、衝突なしの位置決めデータを提供するための方法を提供することである。
【０００６】
本発明による装置は、第１の独立装置請求項の特徴付ける特徴によって特徴付けられる。
【０００７】
本発明による岩石掘削リグは、第２の独立装置請求項の特徴付ける特徴によって特徴付けられる。
【０００８】
本発明による方法は、独立方法請求項の特徴付ける特徴およびステップによって特徴付けられる。
【０００９】
開示されている解決策の考えは、地下トンネルに横断掘削孔パターンを掘削するための岩石掘削ユニットの位置決めを制御するための位置制御データを装置が提供することである。装置は、掘削される掘削孔パターンの場所における手動で制御された移動についてのデータを提供するための教示手順を利用する。目的は、衝突のない移動経路を検出することである。教示された移動経路についてのデータは、実際の掘削の局面の間に岩石掘削ユニットを制御するときに実装され得る。
【００１０】
衝突なし移動経路を教示および生成する方策は、後に続く実際の岩石掘削および他の方策が開始される前に実行される事前の局面である。
（【００１１】以降は省略されています）

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