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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung mit einem Teleskopbohrer, der wenigstens zwei teleskopisch ineinander angeordnete und in wenigstens einer Stangenausfahrposition aneinander einrastbare Teleskopstangen und wenigstens ein an einer der Teleskopstangen vorgesehenes Bohrwerkzeug aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Bohrverfahren mit einer Bohrvorrichtung, bei dem ein an einem Teleskopstangen aufweisenden Teleskopbohrer vorgesehenes Bohrwerkzeug teleskopartig ausgefahren wird, wobei in wenigstens einer Stangenausfahrposition wenigstens zwei der Teleskopstangen aneinander einrasten.
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Im untertägigen Erzbergbau besteht zunehmend das Erfordernis einer hohen Vortriebsleistung, um Lagerstätten schnell erschließen zu können.
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Im klassischen Sprengvortrieb wird der Streckenquerschnitt, die sogenannte Ortsbrust, mit Sprenglöchern versehen, die von innen nach außen gezündet werden. Zentral ist ein sogenannter „Einbruch“ angeordnet, der aus vier bis fünf nicht mit Sprengstoff besetzten Bohrungen besteht, um ein Hereinbrechen von ausgebrochenem Material beim Sprengen zu ermöglichen. Dieses Vorgehen ist nicht effektiv, da die jeweilige Sprengtiefe meist nur etwa 2,5 m beträgt.
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Im Salzbergbau, wo vergleichsweise weiche Materialien durchdrungen werden müssen, werden hingegen Bohrverfahren mit sogenannten Großlocheinbrüchen verwendet, um möglichst hohe Abschlagtiefen zu ermöglichen.
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Darüber hinaus sind im Stand der Technik teleskopierbare Vertikal-Bohrschnecken bekannt, die sogenannte Kelly-Stangen verwenden. Bei den bekannten Kelly-Bohrvorrichtungen wird das Außenrohr des Teleskopgestänges angetrieben. Das Bohrwerkzeug befindet sich an einem Innenrohr. Mit solchen teleskopierbaren Vertikal-Bohrschnecken können ohne aufwändiges Nachsetzen von einzelnen Bohrsträngen relativ schnell große Bohrtiefen erreicht werden. Jedoch sind derartige Bohrvorrichtungen nur für Vertikalbohrungen geeignet. Außerdem muss das Teleskopgestänge solcher Bohrvorrichtungen relativ aufwändig mit einer Seilwindenkonstruktion wieder nach oben in eine Ausgangsstellung zurückgezogen werden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bohrvorrichtung und ein Bohrverfahren vorzuschlagen, mit welchen Großlochbohrungen im Bergbau mit hoher Abschlagsleistung erzeugt werden können.
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Diese Aufgabe wird zum einen durch eine Bohrvorrichtung mit einem Teleskopbohrer, der wenigstens zwei teleskopisch ineinander angeordnete und in wenigstens einer Stangenausfahrposition aneinander einrastbare Teleskopstangen und wenigstens ein an einer der Teleskopstangen vorgesehenes Bohrwerkzeug aufweist, gelöst, wobei der Teleskopbohrer horizontal ausgerichtet ist, das wenigstens eine Bohrwerkzeug an einer äußersten Teleskopstange des Teleskopbohrers vorgesehen ist und eine innerste Teleskopstange des Teleskopbohrers mit einem Rotationsantrieb und einem Horizontalvorschubsystem verbunden ist.
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Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung eignet sich insbesondere für den untertägigen Bergbau. Mit der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung kann beim Streckenvortrieb die Vortriebsleistung erhöht werden, da mit ihr Großlocheinbrüche erzeugt werden können. Durch das mit dem Teleskopbohrer gekoppelte Horizontalvorschubsystem können in Verbindung mit dem verwendeten Rotationsantrieb des Teleskopbohrers hohe Vorschubkräfte und Drehmomente erzeugt werden, die ein effektives Herstellen von Bohrungen in Hartgestein ermöglichen. Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung kann relativ kurz und zudem mobil ausgebildet werden. Aufgrund des Teleskopbohrers ist es trotzdem mit ihr möglich, tiefe horizontale Bohrungen, beispielsweise von 10 m Länge, zu erzeugen. Durch den verwendeten Teleskopbohrer ist bei der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung auch kein Gestängewechsel erforderlich. Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung kann besonders gut auch zur Restpfeilergewinnung genutzt werden.
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Durch die horizontale Ausrichtung der Teleskopstange und des Teleskopbohrers können besonders einfach im Bergbau erforderliche, horizontal verlaufende Bohrlöcher oder Gänge hergestellt werden. Hierbei ist bei vorliegenden Erfindung unter horizontal nicht nur waagerecht, also parallel oder nahezu parallel zu einer Sohle, zu verstehen, sondern auch schräg zu einer Sohle, beispielsweise in einem Winkel zwischen 10° und 80° zu der Sohle.
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Die vorliegende Erfindung nutzt ein gegenüber bekannten Kelly-Bohrvorrichtungen invertiertes Prinzip. Erfindungsgemäß wird nämlich nicht die äußerste Teleskopstange, sondern die innerste Teleskopstange des Teleskopbohrers angetrieben. Zudem befindet sich bei der vorliegenden Erfindung - konträr zu Kelly-Bohrvorrichtungen - das Werkzeug an der äußersten Teleskopstange des Teleskopbohrers.
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Das Ausfahren der teleskopartig ausgebildeten Bohrvorrichtung mittels des Horizontalvorschubsystems birgt den Vorteil, dass ohne aufwändiges Nachsetzen der Bohrvorrichtung schnell große Bohrtiefen erreicht werden, obwohl die dafür verwendete Bohrvorrichtung relativ kompakt ausgebildet ist. Zudem kann das an der Teleskopstange vorgesehene Bohrwerkzeug durch Zusammenfahren der Teleskopstange auch schnell und einfach wieder aus dem Bohrloch zurückgezogen werden.
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Durch das Anbringen des Bohrwerkzeuges an der äußersten Teleskopstange, also jener Teleskopstange mit dem größten Durchmesser, lässt sich beim Bohren gelöstes Material besonders gut vom Bohrort entlang des Außenumfanges der äußersten Teleskopstange abtransportieren. Die Gefahr der Verstopfung des Bohrwerkzeuges sowie der Teleskopstange kann somit vermieden werden.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist das Bohrwerkzeug an einem in Stangenausfahrrichtung vorderen Ende der äußersten Teleskopstange angebracht.
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Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung weist wenigstens zwei ineinander angeordnete Teleskopstangen auf, kann in Abhängigkeit der Größe der Bohrvorrichtung und/oder dem Bohrweg, also der Tiefe des Loches, welches mit der Bohrvorrichtung erzeugt werden soll, aber auch mehr Teleskopstangen aufweisen. Beispielsweise kann die Bohrvorrichtung auch 3, 4, 5 oder 6 ineinander angeordnete und einzeln oder gemeinsam ausfahrbare Teleskopstangen aufweisen.
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Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung - anders als Kelly-Bohrvorrichtungen - keine Seilwinde für einen Teleskopstangeneinzug auf. Vielmehr werden erfindungsgemäß die Teleskopstangen lediglich durch das Horizontalvorschubsystem eingefahren. Das Ein- und Ausfahren der Teleskopstangen erfolgt damit völlig unabhängig von der Schwerkraft.
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Günstigerweise ist ein Verriegelungsmechanismus der Teleskopstangen des Teleskopbohrers vorgesehen, der die Teleskopstangen sowohl radial als auch axial aneinander verriegelt.
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Durch den Verriegelungsmechanismus können die Teleskopstangen in einer bestimmten Ausfahrposition bzw. -länge fixiert werden. Ein ungewünschtes Zusammenschieben oder weiteres Ausfahren der Teleskopstangen kann damit vermieden werden. Vorteilhafterweise weist der Verriegelungsmechanismus wenigstens zwei miteinander in Verbindung bringbare Komponenten auf, wobei eine diese Komponenten an der jeweiligen äußeren Teleskopstange und die zweite Komponente an der jeweiligen inneren Teleskopstange vorgesehen ist. Insofern die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung mehr als zwei Teleskopstangen aufweist, weist die Bohrvorrichtung mehr als einen Verriegelungsmechanismus auf, sodass jede Teleskopstange an der diese Teleskopstange unmittelbar umschließenden Teleskopstange fixierbar ist.
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Als besonders günstig hat es sich herausgestellt, wenn der Verriegelungsmechanismus jeweils auf einem Außenumfang einer sich in einer äußeren Teleskopstange des Teleskopbohrers befindlichen inneren Teleskopstange des Teleskopbohrers vorgesehene und in einer ersten Stangenumfangsrichtung ausgerichtete Zähne und auf einem Innenumfang der äußeren Teleskopstange vorgesehene Mitnehmer aufweist, die komplementär zu einer Anzahl der Zähne ausgebildet und ausgerichtet sind.
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Die am Außenumfang der inneren Teleskopstange vorgesehenen Zähne sind hierbei so ausgebildet, dass der an dem Innenumfang der äußeren Teleskopstange vorgesehene Mitnehmer in einer ersten Drehrichtung in eine in die Zähne eingreifende und damit die Teleskopstangen zueinander fixierende Position gebracht werden kann. Zugleich sind die Zähne jedoch auch so ausgestaltet, dass ein Weiterdrehen des Mitnehmers nach Eingreifen des Mitnehmers in die Zähen in die erste Drehrichtung und damit ein Lösen des Mitnehmers aus der Eingriffsposition vermieden wird. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass eine Vertiefung zwischen zwei Zähnen, also ein Zahnzwischenraum, in welche/n der Mitnehmer eingreift, in Drehrichtung unterschiedlich hoch ausgebildet ist.
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Für eine sichere Fixierung des Mitnehmers in den Zähnen entspricht die erste Drehrichtung der Drehrichtung des Werkzeuges bzw. der Teleskopstange. In Richtung der zweiten Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung entgegen gerichtet ist, kann die Verbindung des Mitnehmers mit den Zähnen gelöst werden und die Teleskopstangen können anschließend durch Verfahren in Längsrichtung der Teleskopstangen in eine andere Position zueinander gebracht werden.
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Als besonders günstig hat es sich hierbei herausgestellt, wenn die Zähne an einer Zahnstange vorgesehen sind, die sich mindestens über ¾ der Länge der jeweiligen inneren Teleskopstange erstreckt, und die Mitnehmer nur so lang sind, dass sie jeweils nur in einen Teil der Zähne der Zahnstange eingreifen. Eine derartige Ausgestaltung der Zähne und des Mitnehmers ermöglicht es, die Teleskopstangen in sehr unterschiedlichen Positionen zueinander zu fixieren, wobei sich die einzelnen Positionen nur geringfügig unterscheiden. Damit ist eine sehr exakte Positionseinstellung der Teleskopstangen möglich.
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Hinsichtlich der Bohrlocherzeugung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das wenigstens eine Bohrwerkzeug ein Felsmeißel oder ein Rollenbohrwerkzeug ist und wechselbar an der äußersten Teleskopstange des Teleskopbohrers angebracht ist. Durch das wechselbare Anbringen des Bohrwerkzeuges an der äußersten Teleskopstange kann die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung optimal an unterschiedliche Bohrbedingungen angepasst werden, womit die Bohrvorrichtung vielseitig einsetzbar ist. Durch den verwendeten Felsmeißel oder das Rollenbohrwerk können Bohrungen sehr effektiv in Hartgestein eingebracht werden. Ferner können aber auch andere Bohrwerkzeuge verwendet werden.
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Im Hinblick auf die Anwendung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung hat es sich zudem als Vorteil herausgestellt, wenn der Teleskopbohrer auf einem mobilen Bohrwagen vorgesehen ist. So kann die u. a. den Bohrwagen und den Teleskopbohrer aufweisende Bohrvorrichtung besonders einfach an ihren Einsatzort transportiert und von diesem wegtransportiert werden.
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Vorteilhafterweise weist der Bohrwagen ein Raupenfahrwerk oder ein Gleisfahrwerk auf, da sich der Einsatz derartiger Fahrwerk insbesondere im Bergbau als vorteilhaft erwiesen hat. Ebenso kann der Bohrwagen aber auch mit gummibereiften Rädern oder einem anderen Fahrwerk ausgestattet sein.
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Um die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung besonders stabil aufstellen zu können und ein Verlaufen des Bohrwerkzeuges weitestgehend zu vermeiden, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem vorderen Bereich der Bohrvorrichtung wenigstens eine gegen eine Sohle und gegen eine Firste stützbare 3-Punkt-Abstützung und/oder eine gegen beidseitig der Bohrvorrichtung vorhandene Stöße stützbare 3-Punkt-Abstützung vorgesehen. Durch das Vorsehen der 3-Punkt-Abstützung und das damit verbundene Verspannen der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung in dem Gebirge, können zudem hohe erzeugte Vorschubkräfte, welche für ein effizientes Bohren erforderlich sind, in den Berg abgeleitet werden.
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Besonders günstig ist es hierbei, wenn die 3-Punkt-Abstützung zwei über eine Brücke gekoppelte, längenverstellbare und verschwenkbare Verspannzylindereinheiten aufweist. Durch die in ihrer Länge verstellbaren Verspannzylindereinheiten kann die 3-Punkt-Abstützung optimal an unterschiedliche Höhe in einem Bergwerk, Höhlen oder anderen Räumen angepasst und die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung damit optimal abgestützt werden. Die Verschwenkbarkeit der Verspannzylindereinheiten hat sich insbesondere beim Transport der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung als vorteilhaft erwiesen, da durch das Schwenken der Verspannzylindereinheiten eine Gesamthöhe der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung weiter reduziert werden kann und die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung damit auch durch sehr niedrige Gänge transportiert werden kann.
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Hinsichtlich der Anpassbarkeit der Verspannzylinder an die Einsatzumgebung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung und damit der Standsicherheit der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung hat es sich auch als günstig herausgestellt, wenn jede der Verspannzylindereinheiten zwei, in entgegengesetzte Ausfahrrichtungen ausfahrbare Verspannzylinder aufweist.
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Günstig ist es auch, wenn ein unterer der zwei Verspannzylinder größer als ein oberer der zwei Verspannzylinder dimensioniert ist. Dies ermöglicht, dass die Bohrvorrichtung in jedem Fall wenigstens gut am Boden bzw. der Sohle abgestützt werden kann.
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Besonders bevorzugt sind die Verspannzylindereinheiten Hydraulikzylindereinheiten. In weiteren Ausgestaltungsvarianten der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung können die Verspannzylindereinheiten jedoch jeweils auch als Pneumatikzylindereinheit, Elektrozylindereinheiten oder anders ausgebildet sein.
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Um die Verspannzylindereinheiten besonders leicht in unterschiedliche Positionen schwenken zu können, ist in einer favorisierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jede der Verspannzylindereinheiten mit einem längenverstellbaren Aufrichtzylinder gekoppelt. Durch Ausfahren des jeweiligen Aufrichtzylinders können die Verspannzylindereinheiten problemlos von einer liegenden oder nahezu liegenden Position in eine aufgestellte oder nahezu aufgestellte Position überführt werden und in dieser Position gehalten werden. Ferner können die Verspannzylindereinheiten durch Einfahren der Aufrichtzylinder auch problemlos von der aufgestellten Position zurück in die liegende Position überführt werden. Unter einer aufgestellten Position ist hierbei eine Position zu verstehen, in welcher die Verspannzylindereinheiten zwischen der Sohle und der Firste oder zwei Stößen gespannt werden. Als liegende Position wiederum wird jene Position der Verspannzylindereinheiten verstanden, in welchen die Verspannzylindereinheiten in Richtung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung geschwenkt sind.
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Um ein Kippen der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung zu vermeiden und den Stand der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung weiter zu verbessern, hat es sich zudem als günstig gezeigt, wenn in einem hinteren Bereich beidseitig der Bohrvorrichtung je wenigstens ein höhenverstellbarer Abstützzylinder vorgesehen ist. Je nach Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung kann der Abstützzylinder pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden und unterschiedlich dimensioniert sein. Zudem ermöglicht es der höhenverstellbare Abstützzylinder, die Winkellage der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung sogar während des Bohrens um wenigstens 5° zu verändern.
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Besonders bevorzugt weist das Horizontalvorschubsystem wenigstens einen Hydraulikzylinder auf. Im Vergleich zu einem Pneumatikzylinder können mittels eines Hydraulikzylinders wesentlich höhere Kräfte übertragen werden und sehr gleichförmige und exakte Fahrbewegungen realisiert werden. Dennoch kann in anderen Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung anstelle eines Hydraulikzylinders auch ein Pneumatikzylinder oder Elektroantrieb zum Bewegen des Horizontalvorschubsystems verwendet werden. Auch ist es möglich, dass Horizontalvorschubsystem mehr als einen Hydraulikzylinder aufweist. Sinnvollerweise ist der Hydraulikzylinder in Längsrichtung, d.h. in Ausfahrrichtung der Teleskopstangen angeordnet und ausfahrbar. Ferner kann der Hydraulikzylinder jedoch auch in einer anderen Lage an oder in der Bohrvorrichtung vorgesehen sein und über wenigstens ein Koppelglied auf wenigstens eine der Teleskopstangen einwirken.
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In einer weiteren günstigen Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung ist das Horizontalvorschubsystem ein Kettenvorschubsystem. Das Kettenvorschubsystem weist wenigstens eine Kette auf, mit welcher wenigstens die innere Teleskopstange direkt oder indirekt horizontal verfahren werden kann. Alternativ kann auch ein Seilvorschubsystem, ein Zylindervorschubsystem, ein Zahnradvorschubsystem oder ein anderes Vorschubsystem verwendet werden.
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Zudem hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Bohrvorrichtung wenigstens eine Kette aufweist, mit der eine Vorschubkraftübertragung von dem wenigstens einen Hydraulikzylinder des Horizontalvorschubsystems auf einen Bohrschlitten der Bohrvorrichtung in beiden Richtungen erfolgt. Durch die Bewegung des Bohrschlittens in beide Richtungen kann Bohrwerkzeug ausgefahren und wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt werden.
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Die verwendete Kette kann beispielsweise eine Flyerkette sein, die eine Unterart einer Bolzenkette ist. Die Flyerkette besteht lediglich aus Laschen und Bolzen und verfügt in der Regel über eine hohe Zugfestigkeit und wird über ungezahnte Rollen anstatt über Kettenräder geführt, weswegen keine Drehmomente vom Rad auf die Kette übertragen werden können. In weiteren Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung kann anstelle der Flyerkette jedoch auch eine Ringkette, eine Rundhalskette, eine Stegkette, eine Buchsenkette, eine Rollenkette oder eine andere Kette verwendet werden.
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Hinsichtlich der Zentrierung des Teleskopbohrers sowie des Abtransportes des beim Bohren entstehenden Materials hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Bohrvorrichtung eine um den Teleskopbohrer vorgesehene Anbohrführung mit auf- und zuklappbaren Flügeln aufweist. Durch die ausgeklappten Flügel kann das beim Bohren anfallende Material, das so genannte Bohrklein, mittels eines auf der äußersten Teleskopstange des Teleskopbohrers vorgesehenen Schneckengangs, leicht nach hinten abtransportiert werden. Während des Anbohrens, bei dem der Teleskopbohrer zentriert wird, sind die Flügel der Anbohrführung günstigerweise zugeklappt, d.h. sie umschließen die Teleskopstangen im Vergleich zum ausgeklappten Zustand enger.
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Ein Ende des Teleskopbohrers ist vorteilhafterweise in einem sphärischen Lager aufgenommen. Sphärische Lager eignen sich insbesondere zur Lagerung von schweren Lasten, wobei diese vorteilhafterweise in dem Lager selbstausrichten. Sphärische Lager halten starken Stoßbelastungen stand, womit sich diese besonders gut für den Schwingungsbereich unter langsamen, schweren Belastungen eignen, wie dies bei Bohrungen im Bergbau der Fall ist. Trotz dessen kann der Teleskopbohrer in weiteren Ausführungsbeispielen auch in einem anderen Lager gelagert sein.
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Hinsichtlich des Materialtransportes hat es sich weiterhin als günstig herausgestellt, wenn an einem Außenumfang der äußersten Teleskopstange wenigstens ein Schneckengang vorgesehen ist. Der Schneckengang bildet zusammen mit der äußeren Teleskopstange eine Schnecke aus. Vorteilhafterweise erstreckt sich der Schneckengang hierbei über die gesamte Länge der äußersten Teleskopstange, kann sich jedoch auch nur in einem in Ausfahrrichtung der Teleskopstange vorderen Bereiche der äußeren Teleskopstange befinden.
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Bevorzugt ist unter dem Horizontalvorschubsystem und der Schnecke eine Fördereinrichtung vorgesehen, mittels welcher bei der Bohrung entstehendes und herabfallendes Material aus dem Bohrloch entfernt und in Richtung Bohrvorrichtung abtransportiert werden kann. Durch den Abtransport des Bohrmaterials wird ein Verstopfen des Bohrloches und damit ein Verklemmen des Teleskopbohrers in dem Bohrloch vermieden. Günstigerweise weist die Fördereinrichtung zum Materialabtransport wenigstens ein Förderband auf. Ferner kann die Fördereinrichtung jedoch auch eine Förderkette oder ähnliches aufweisen.
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Ein Bohrdurchmesser des Bohrwerkzeuges liegt vorzugsweise in einem Bereich von 60 cm bis 120 cm, sodass wie insbesondere im Bergbau bevorzugt, Bohrlöcher mit besonders großen Durchmesser hergestellt werden können. In weiteren Ausgestaltungsvarianten der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung kann das Bohrwerkzeug jedoch auch andere Bohrdurchmesser aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Bohrverfahren mit einer Bohrvorrichtung, bei dem ein an einem Teleskopstangen aufweisenden Teleskopbohrer vorgesehenes Bohrwerkzeug teleskopartig ausgefahren wird, wobei in wenigstens einer Stangenausfahrposition wenigstens zwei der Teleskopstangen aneinander einrasten, und wobei der Teleskopbohrer horizontal ausgerichtet ist, eine innerste Teleskopstange des Teleskopbohrers rotiert und horizontal angetrieben wird und das Bohrwerkzeug auf einer äußersten Teleskopstange des Teleskopbohrers horizontal gegen ein Gestein getrieben wird.
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Vorteilhafterweise können durch das teleskopartige Ausfahren des Teleskopbohrers problemlos Bohrlöcher mit großer Bohrtiefe erzeugt werden, ohne dass die zum Bohren verwendete Bohrvorrichtung aufwendig nachgesetzt werden muss. Hierzu weist die zum Bohren verwendete Bohrvorrichtung wenigstens zwei ineinander vorgesehene Teleskopstangen auf, welche in verschiedenen Positionen eingerastet werden können, also zueinander fixiert werden können, sodass ein Ineinanderschieben der Teleskopstangen während des Bohrprozesses vermieden werden kann.
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Zum Einbringen von Bohrlöchern in beispielsweise Gestein wird die innerste Teleskopstange des Teleskopbohrers rotiert und horizontal angetrieben, sodass sich das an der äußeren Teleskopstange angebrachte Bohrwerkzeug in das Gestein hineinarbeiten kann. Durch die Kopplung der inneren und äußeren Teleskopstange wird durch den horizontalen Vorschub der inneren Teleskopstange automatisch die äußere Teleskopstange mit in Richtung des Gesteins, also in Stangenausfahrrichtung, bewegt. Ferner kann die äußere Teleskopstange jedoch auch zusätzlich zu der inneren Teleskopstange oder separat von dieser in Stangenausfahrrichtung bewegt werden.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn nach einem Ausfahren einer um eine innere Teleskopstange angeordneten äußeren Teleskopstange die jeweilige innere und äußere Teleskopstange des Teleskopbohrers sowohl radial als auch axial aneinander verriegelt werden. Dies führt dazu, dass die Teleskopstangen während des Bohrprozesses nicht ineinander geschoben werden, sondern in der jeweiligen Ausfahrposition verbleiben. Das Verriegeln der Teleskopstangen aneinander führt damit zu einem konstant durchführbaren Bohrprozess, welcher nicht durch Ineinanderrutschen der Teleskopstangen gestört wird.
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Hinsichtlich der Verriegelung hat es sich zudem als günstig herausgestellt, dass für die radiale und axiale Verriegelung jeweils auf einem Außenumfang einer sich in einer äußeren Teleskopstange des Teleskopbohrers befindlichen inneren Teleskopstange des Teleskopbohrers vorgesehene und in einer ersten Stangenumfangsrichtung ausgerichtete Zähne und auf einem Innenumfang der äußeren Teleskopstange vorgesehene Mitnehmer, die komplementär zu einer Anzahl der Zähne ausgebildet und ausgerichtet sind, ineinander eingreifen.
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Günstigerweise können die Zahnstangen so durch Drehen in eine erste Drehrichtung, welche bevorzugt der Drehrichtung wenigstens einer der Teleskopstangen und des Bohrwerkzeuges während des Bohrprozesses entspricht, miteinander verriegelt werden und durch Drehen wenigstens einer der Teleskopstangen in eine zweite, der ersten Drehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung entriegelt werden. Durch Verdrehen der Teleskopstangen zum Verriegeln werden die an der inneren Teleskopstange vorgesehenen Zähne mit den an der äußeren Teleskopstange angebrachten Mitnehmer in Verbindung gebracht, d.h. der Mitnehmer greift in einen sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen befindlichen Zwischenraum ein. Beim Entriegeln wird der Mitnehmer durch die Drehbewegung aus dem Zwischenraum herausbewegt, wodurch die Teleskopstangen wieder in Längsrichtung gegeneinander verschoben werden können.
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In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrverfahrens kann das Entriegeln und Verriegeln der Teleskopstangen auch durch das Drehen wenigstens einer der Teleskopstangen in die gleiche Drehrichtung erfolgen.
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Als günstig hat es sich zudem erwiesen, wenn der Teleskopbohrer hydraulisch angetrieben wird. Durch das hydraulische Antreiben kann der Teleskopbohrer mit großen Kräften und dennoch mit gleichförmigen und exakten Bewegungen angetrieben werden. In weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bohrverfahrens kann der Teleskopbohrer jedoch auch pneumatisch oder elektrisch angetrieben werden.
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Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Bohrvorrichtung wenigstens eine Kette aufweist, mit der eine Vorschubkraftübertragung von dem wenigstens einen Hydraulikzylinder des Horizontalvorschubsystems auf einen Bohrschlitten der Bohrvorrichtung in beiden Richtungen erfolgt. Vorzugsweise weist die Bohrvorrichtung zwei solcher Ketten auf. Besonders bevorzugt werden Flyerketten als solche Ketten eingesetzt. Flyerketten bestehen lediglich aus Laschen und Bolzen und weisen eine hohe Zugfestigkeit auf. Ferner werden Flyerketten lediglich über ungezähnte Rollen geführt, wodurch keine Drehmomente vom Rad auf die Kette übertragen werden. In alternativen Ausgestaltungsvarianten kann anstelle der Flyerkette jedoch auch eine Ringkette, eine Rundhalskette, eine Stegkette, eine Buchsenkette, eine Rollenkette oder eine andere Kette verwendet werden.
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Hinsichtlich der Standhaftigkeit der zum Bohren verwendeten Bohrvorrichtung sowie der Qualität des zu erzeugenden Bohrloches hat es sich zudem als günstig erwiesen, dass wenigstens eine in einem vorderen Bereich der Bohrvorrichtung vorgesehene, Verspannzylindereinheiten aufweisende 3-Punkt-Abstützung gegen eine Sohle und gegen eine Firste und/oder eine gegen beidseitig der Bohrvorrichtung vorhandene Stöße gepresst wird. Durch Verspannen der Verspannzylindereinheit in einem Gang eines Bergwerkes oder eine Höhle wird die zum Bohren verwendete Bohrmaschine auch während des Bohrprozesses in ihrer Lage fixiert, wodurch die Gefahr eines Verlaufens des Teleskopbohrers vermindert werden kann.
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Zum Transport der zum Bohren verwendeten Bohrvorrichtung wird der Teleskopbohrer auf einem Bohrwagen verfahren. Je nach Ausgestaltungsvariante kann der Bohrwagen durch Nutzung eines Schienensystems, einem Raubenfahrwerkes oder Rädern verfahren werden.
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Insbesondere für einen besseren Transport der für das Bohrverfahren verwendeten Bohrvorrichtung werden vor einem Verfahren des Teleskopbohrers die Verspannzylindereinheiten der 3-Punkt-Abstützung in eine nichtvertikale Lagerstellung verschwenkt. In alternativen Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die 3-Punkt-Abstützung auch erst nach dem Verfahren oder zeitgleich zum Verfahren des Teleskopbohrers verschwenkt werden. Zum Verschwenken der 3-Punkt-Abstützung kann beispielsweise wenigstens ein Hydraulikzylinder, ein Pneumatikzylinder oder ein Elektroantrieb verwendet werden.
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Besonders bevorzugt weist jede der Verspannzylindereinheiten zwei Verspannzylinder auf, die in entgegengesetzte Ausfahrrichtungen ausgefahren werden. Günstig ist es, wenn die Spannzylinder, welche hydraulisch gegen die Sohle, die Firste oder die Stöße gepresst werden, hydraulisch ausgefahren werden. Fernern können die Spannzylinder jedoch auch pneumatisch oder elektrisch betrieben werden.
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Günstigerweise wird jeweils ein unterer der zwei Verspannzylinder mit einer größeren Kraft als ein oberer der zwei Verspannzylinder ausgefahren. Hierdurch kann die zum Bohren verwendete, kompakte Bohrmaschine optimal platziert werden. Zudem ermöglicht das Ausbilden der unteren Verspannzylinder mit größerer Kraft, dass die zum Bohren verwendete Bohrvorrichtung, insbesondere der Teleskopbohrer, in einem bestimmten Winkel, beispielsweise einem 5° Winkel zu dem Untergrund, also zu der Sohle, auf welchen/r die Bohrvorrichtung aufgestellt ist, ausgerichtet werden kann. Hierdurch können auf einfache Art und Weise unterschiedlich ausgerichtete Bohrlöcher erzeugt werden.
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Auch hat es sich als günstig erwiesen, wenn jede der Verspannzylindereinheiten mit einem längenverstellbaren Aufrichtzylinder aufgerichtet wird. Die Aufrichtbarkeit der Verspannzylindereinheiten ermöglicht einen leichteren Transport der zum Bohren verwendeten Bohrvorrichtung, wobei sich die Verspannzylindereinheiten während des Transportes in einer nicht ausgerichteten Position befinden und lediglich zum Bohren ausgerichtet und gegen die Sohle, die Friste oder die Stöße gepresste werden. Je nach Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Bohrverfahrens können die Verspannzylindereinheiten hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betrieben werden.
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Für einen guten Abtransport des während des Bohrprozesses entstehenden Materials hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass um den Teleskopbohrer eine Anbohrführung mit auf- und zuklappbaren Flügeln vorgesehen ist, wobei diese Flügel bei einem Vortrieb des Bohrwerkzeugs mittels des Teleskopbohrers gegen ein Gestein aufgeklappt werden. Durch das Aufklappen der Flügel kann das Material, ohne die Bohrvorrichtung zu verstopfen, abtransportiert werden. Insbesondere während des Rückzuges des Teleskopbohrers sind die Flügel hingegen zugeklappt, sodass der Rückzug des Teleskopbohrers nicht durch die Flügel gestört wird.
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Es hat sich ferner als Vorteil herausgestellt, wenn mittels wenigstens einer Schnecke, die durch einen an einem Außenumfang der äußersten Teleskopstange vorgesehenen Schneckenganges realisiert wird, durch das Bohrwerkzeug abgetragenes Gestein von dem Bohrwerkzeug weg transportiert wird. Durch den Abtransport des Gesteins mittels des Schneckenganges kann das Gestein problemlos in Richtung der zum Bohren verwendeten Bohrmaschine abtransportiert werden, ohne das ausgebildete Bohrloch zu verstopfen.
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Hinsichtlich des Abtransportes des Gesteins ist es zudem gut, wenn mit einer unter einem Horizontalvorschubsystem der Bohrvorrichtung und der Schnecke vorgesehenen Fördereinrichtung durch das Bohrwerkzeug abgetragenes Gestein abtransportiert wird. Auch durch die Fördereinrichtung kann ein Verstopfen des ausgebildeten Bohrloches durch eine Gesteinsansammlung verhindert werden.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau, Funktion und Vorteile werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert, wobei
- 1 schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung in einem Stollen in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt;
- 2 schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung mit aufgerichteter 3-Punkt-Abstützung in einer perspektivischen Ansicht zeigt;
- 3 schematisch die Bohrvorrichtung aus 2 in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt;
- 4 schematisch einen Teleskopbohrer nebst Bohrwerkzeug der Bohrvorrichtung der 2 und 3 im nicht ausgefahrenen Zustand in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt;
- 5 schematisch den Bereich B aus 4 in einer vergrößerten Darstellung zeigt;
- 6 schematisch die Bohrvorrichtung der 2 und 3 mit teilweise ausgefahrenem Teleskopbohrer in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt;
- 7 schematisch die Bohrvorrichtung der 2, 3 und 6 mit teilweise ausgefahrenem Teleskopbohrer und geöffneter Anbohrführung in einer perspektivischen Ansicht von unten zeigt;
- 8 schematisch eine weitere mögliche Ausbildung eines Teleskopbohrers nebst Bohrwerkzeug einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung in einem teilweise ausgefahrenen Zustand in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt;
- 9 schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung mit ausgefahrenem Teleskopbohrer in einer Seitenansicht zeigt; und
- 10 schematisch die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung der 2 und 3 mit abgeschwenkter 3-Punkt-Abstützung in einer perspektivischen Ansicht zeigt.
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1 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung 1 in einem Stollen 9 eines Bergwerks. Der Stollen 9 weist eine Sohle 91, eine Firste 92 und zu beiden Seiten Stöße auf. Ein Bohrwerkzeug 3 der Bohrvorrichtung 1 ist bei deren Betrieb in dem Bergwerk auf eine Ortsbrust 93 ausgerichtet.
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Das Bohrwerkzeug 3 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel Rollenbohrwerkzeug. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch andere Bohrwerkzeuge 3, wie beispielsweise ein Felsmeißel, zum Einsatz kommen. Das Bohrwerkzeug 3 ist wechselbar an einem vorderen Ende eines Teleskopbohrers 2 der Bohrvorrichtung 1 befestigt.
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Das Bohrwerkzeug 3 dient in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dazu, in Hartgestein zu bohren. Hierzu bringt das Bohrwerkzeug 3 in die Ortsbrust im Streckenvortrieb eine Einbruchbohrung ein. Das Bohrwerkzeug 3 hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Bohrdurchmesser d von 60 bis 120 cm, vorzugsweise zwischen 80 und 100 cm. Die Werkzeugachse A definiert die Bohrhöhe der Bohrvorrichtung 1, die in dem gezeigten Beispiel in einem Bereich von 800 mm bis 1300 mm liegt. Die Maschinenbreite der Bohrvorrichtung beträgt in dem gezeigten Beispiel ca. 2 m.
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Der Teleskopbohrer 2 weist mehrere teleskopisch ineinander angeordnete Teleskopstangen 21, 22, 23 auf. An dem Teleskopbohrer 2 ist das Bohrwerkzeug 3 vorgesehen.
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Das Bohrwerkzeug 3 befindet sich an einem freien, nicht gelagerten, vorderen Ende des Teleskopbohrers 2.
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Auf der äußersten der Teleskopstangen 23 ist ein Schneckengang 4 vorgesehen. Zudem ist an der äußersten der Teleskopstangen 23 das Bohrwerkzeug 3 befestigt. Durch die mittels der äußersten Teleskopstange 23 mit dem Schneckengang 4 ausgebildete Schnecke wird von dem Bohrwerkzeug 3 abgetragenes Material nach hinten abgefördert.
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Die Folgestufen des Teleskopbohrers 2 sind nach innen abgestuft. Die einzelnen Teleskopstangen 21, 22, 23, also das Teleskopbohrgestänge, sind/ist in sehr kurzen Stufen radial und axial verriegelbar. Es sind verschiedene Ausfahrzustände der Teleskopstangen 21, 22, 23 einstellbar.
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Die innerste der Teleskopstangen 21 wird angetrieben.
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Die Bohrvorrichtung 1 weist zudem einen Bohrwagen 5 auf, von dem der Teleskopbohrer 2 gehalten wird. Der Bohrwagen 5 ist mobil, das heißt, er ist in dem Stollen 9 verfahrbar. Hierzu weist der Bohrwagen 5 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Raupenfahrwerk 51 auf. Anstelle des Raupenfahrwerks 51 kann der Bohrwagen 5 auch ein Gleisfahrwerk oder entsprechend dimensionierte Räder aufweisen.
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In oder auf dem Bohrwagen 5 ist ein Horizontalvorschubsystem 7 für einen Horizontalvorschub, also für einen Vorschub des Teleskopbohrers 2 entlang einer Horizontalrichtung x, das heißt in Richtung eines von dem Bohrwerkzeug 3 zu bohrenden bzw. zu zerkleinernden Gesteins und zurück, vorgesehen. Um den Teleskopbohrer 2 der Bohrvorrichtung 2 zurück zu bewegen, bedarf es bei der vorliegenden Erfindung keiner Seilwinde wie beispielsweise bei Kellystangen nutzenden Bohrvorrichtungen.
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Das Horizontalvorschubsystem 7 arbeitet hydraulisch. Hierfür weist die Bohrvorrichtung 1 einen Hydrauliköltank 17 und einen Hauptantrieb 18 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Hydrauliköltank 17 beispielsweise ein Fassungsvermögen von 600 Litern Öl. Als Hauptantrieb 18 kann beispielsweise ein Elektromotor mit einer Leistung von beispielsweise 160 kW eingesetzt werden. Alternativ zu dem Elektromotor kann auch ein Hydraulikaggregat zum Einsatz kommen.
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Der Hydrauliköltank 17 und der Hauptantrieb 18 sind mit einem Hydraulikzylinder 71 des Horizontalvorschubsystems 7 gekoppelt. In den Hydraulikzylinder 71 ragt eine Kolbenstange 74 des Horizontalvorschubsystems 7. Um einen vorderen Umlenkpunkt der Kolbenstange 74 ist eine erste Kette gewunden. Um einen hinteren Umlenkpunkt der Kolbenstange 74 ist eine zweite Kette gewunden. Ein erstes Ende der ersten Kette und ein erstes Ende der zweiten Kette sind oberhalb der Kolbenstange 74 fixiert. Ein zweites Ende der ersten Kette ist mit einem zweiten Ende der zweiten Kette über einen Bohrschlitten 73 verbunden.
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Bewegt sich die Kolbenstange 74 in den Hydraulikzylinder 71 hinein, wird der Bohrschlitten 73 mit dem Teleskopbohrer 2 mittels der ersten Kette nach vorn gezogen. Bewegt sich die Kolbenstange 74 aus dem Hydraulikzylinder 71 heraus, wird der Bohrschlitten 73 mit dem Teleskopbohrer 2 mittels der zweiten Kette nach hinten gezogen. Die erste und die zweite Kette sind vorzugsweise sogenannte Flyerketten. Anstelle der ersten und der zweiten Kette können jedoch grundsätzlich auch Stahlseile verwendet werden.
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Der Teleskopbohrer 2 ist ferner mit einem Rotationsantrieb gekoppelt. Mit Hilfe des Rotationsantriebs kann der Teleskopbohrer 2 in beide Rotationsrichtungen um seine Rotationsachse A rotiert werden. Hierfür ist der Teleskopbohrer 2 an seinem hinteren Ende in dem Bohrschlitten 73 in einem sphärischen Lager 19 aufgenommen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Rotationsantrieb mittels des Hauptantriebs 18 der Bohrvorrichtung 1 realisiert.
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Darüber hinaus ist der Teleskopbohrer 2 mit einem Hydraulikmotor 16 der Bohrvorrichtung 1 gekoppelt. Durch den Hydraulikmotor 16 werden die Teleskopstangen 21, 22, 23 des Teleskopbohrers 2 ausgefahren und eingezogen.
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Unter dem Horizontalvorschubsystem 7 und dem Teleskopbohrer 2 mit dem Schneckengang 4 weist die Bohrvorrichtung 1 eine Fördereinrichtung 8 auf. Die Fördereinrichtung 8 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Bandförderer, kann jedoch in anderen Ausführungsformen der Erfindung auch ein Kettenförderer oder ähnliches sein. Mit Hilfe der Fördereinrichtung 8 wird durch das Bohrwerkzeug 3 abgetragenes und mittels der Schnecke 4 von der Bohrstelle abtransportiertes Material, das sogenannte Bohrklein, weiter nach hinten, wie es schematisch durch den Pfeil T, der eine Abtransportrichtung symbolisiert, dargestellt ist, abtransportiert.
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Der Teleskopbohrer 2 ist an einem vorderen Bereich der Bohrvorrichtung 1 durch eine Anbohrführung 6 geführt. Die Anbohrführung 6 weist zwei auf- und zuklappbare Flügel 61, 62 auf. Während die Flügel 61, 62 beispielsweise in dem in den 1 und 2 gezeigten Anbohrstatus der Bohrvorrichtung 1,1' zugeklappt sind, sind sie in dem in 7 gezeigten Materialabtragsstatus der Bohrvorrichtung 1,1' aufgeklappt.
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Die Bohrvorrichtung 1 besitzt in ihrem vorderen Bereich zudem eine 3-Punkt-Abstützung. Die gezeigte 3-Punkt-Abstützung ist eine gegen die Sohle 91 und gegen die Firste 92 des Stollens 9 stützbare 3-Punkt-Abstützung und dient damit der vertikalen Abstützung bzw. dem vertikalen Verspannen der Bohrvorrichtung 1, auch bei bogenförmiger Firste 92. In anderen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung kann die 3-Punkt-Abstützung auch so ausgebildet sein, dass sie gegen die Sohle 91 oder die Firste 92 und ferner gegen beidseitig der Bohrvorrichtung vorhandene Stöße stützbar ist. In diesen Fällen dient die 3-Punkt-Abstützung bzw. dem horizontalen Verspannen der Horizontalabstützung der entsprechenden Bohrvorrichtung.
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Die 3-Punkt-Abstützung der Bohrvorrichtung 1 weist zwei über eine Brücke 13 gekoppelte, längenverstellbare und verschwenkbare Verspannzylindereinheiten 10 auf. Jede der beiden Verspannzylindereinheiten 10 weist zwei, in entgegengesetzte Ausfahrrichtungen ausfahrbare Verspannzylinder 11, 12 auf.
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Ein unterer der beiden Verspannzylinder 11 ist größer als ein oberer der zwei Verspannzylinder 12 dimensioniert. Aufgrund seiner größeren Kraft fährt der untere Verspannzylinder 11 stärker als der obere Verspannzylinder 12 aus, wodurch die Bohrvorrichtung 1 sicher auf der Sohle 91 abgestützt wird.
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Die beiden Verspannzylindereinheiten 10 sind Hydraulikzylindereinheiten.
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Jede der Verspannzylindereinheiten 10 ist mit einem längenverstellbaren Aufrichtzylinder 14 gekoppelt.
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Zudem weist die Bohrvorrichtung 1 in ihrem hinteren Bereich beidseitig je wenigstens einen höhenverstellbaren Abstützzylinder 15 auf. Mit den Abstützzylindern 15 kann die Winkellage der Bohrvorrichtung 1 beim Bohren verändert werden, auch wenn sie schon durch die vordere 3-Punkt-Abstützung verspannt ist.
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2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung 1' in einer perspektivischen Ansicht. Die Bohrvorrichtung 1' entspricht im Wesentlichen der oben beschriebenen Bohrvorrichtung 1 ohne der dort verwendeten Fördereinrichtung 8, weshalb hier gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile der Bohrvorrichtungen 1, 1` bezeichnen, wobei hinsichtlich dieser Teile auf obige Beschreibung verwiesen wird. Bei der Bohrvorrichtung 1' ist wie bei der Bohrvorrichtung 1 von 1 die 3-Punkt-Abstützung aufgerichtet. 3 zeigt schematisch die Bohrvorrichtung 1' aus 2 in einer geschnittenen Seitenansicht.
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An einem Ende der Bohrvorrichtung 1' ist ein Bedienstand 20 vorgesehen. Zudem weist die Bohrvorrichtung 1' einen Hydraulikölkühler 21 und einen Schaltschrank 22 mit einer darin vorgesehenen Steuerung auf.
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4 zeigt schematisch den Teleskopbohrer 2 nebst Bohrwerkzeug 3 der Bohrvorrichtung 1' der 2 und 3 im nicht ausgefahrenen Zustand in einer geschnittenen Seitenansicht. 5 zeigt schematisch den Bereich B aus 4 in einer vergrößerten Darstellung.
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6 zeigt schematisch die Bohrvorrichtung 1' der 2 und 3 mit teilweise ausgefahrenem Teleskopbohrer 2 in einer geschnittenen Seitenansicht.
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7 zeigt schematisch die Bohrvorrichtung 1' der 2, 3 und 6 mit teilweise ausgefahrenem Teleskopbohrer 2 und geöffneter Anbohrführung 6 in einer perspektivischen Ansicht von unten.
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8 zeigt schematisch eine weitere mögliche Ausbildung eines Teleskopbohrers 2' nebst Bohrwerkzeug 3 einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung in einem teilweise ausgefahrenen Zustand in einer geschnittenen Seitenansicht.
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9 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung 1" mit ausgefahrenem Teleskopbohrer 2` in einer Seitenansicht. Die Bohrvorrichtung 1" entspricht im Wesentlichen den oben beschriebenen Bohrvorrichtungen 1, 1', weshalb hier gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile der Bohrvorrichtungen 1, 1', 1" bezeichnen, wobei hinsichtlich dieser Teile auf obige Beschreibung verwiesen wird.
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In 9 sieht man besonders gut, dass die einzelnen Teleskopstangen 21, 22, 23 des Teleskopbohrers aneinander verriegelbar sind. Der hierfür jeweils verwendete Verriegelungsmechanismus kann unterschiedlich sein. In dem gezeigten Beispiel ist der Verriegelungsmechanismus so ausgebildet, dass die Teleskopstangen 21, 22, 23 sowohl radial als auch axial aneinander verriegelt bzw. voneinander entriegelt werden.
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Hierfür weisen die jeweils in einer äußeren Teleskopstange geführten inneren Teleskopstangen, also in dem Beispiel die innerste Teleskopstange 21, die sich wenigstens teilweise in der mittleren Teleskopstange 22 befindet, und die mittlere Teleskopstange 22, die sich wenigstens teilweise in der äußersten Teleskopstange 23 befindet, auf ihrem jeweiligen Außenumfang in einer ersten Stangenumfangsrichtung ausgerichtete Zähne 211, 221 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zähne 211, 221 Zähne von Zahnstangen, die sich in Längsrichtung der jeweiligen Teleskopstangen 21, 22 erstrecken. Die Zahnstangen erstrecken sich jeweils mindestens über ¾ der Länge der jeweiligen inneren Teleskopstange 21, 22.
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Demgegenüber weisen die jeweils äußeren Teleskopstangen, in welchen jeweils eine innere Teleskopstange geführt ist, also in dem Beispiel die mittlere Teleskopstange 22, in der sich wenigstens teilweise die innerste Teleskopstange 21 befindet, und die äußerste Teleskopstange 23, in der sich wenigstens teilweise die mittlere Teleskopstange 22 befindet, auf ihrem Innenumfang entgegen der ersten Stangenumfangsrichtung ausgerichtete, komplementär zu den jeweiligen Zähnen 211, 221 ausgerichtete Mitnehmer 222, 232 auf. Die Mitnehmer sind kürzer als die Zahnstangen, ragen aber in mehrere der Zähne 211, 221 der jeweiligen Zahnstange.
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Werden die Teleskopstangen 21, 22, 23 in einer ersten Umfangsrichtung rotiert, die der Rotationsrichtung des Bohrwerkzeuges 3 beim Bohren entspricht, können die Mitnehmer 222, 232 in bestimmten Stangenausfahrpositionen in die jeweils gegenüber den Mitnehmern 222, 232 befindlichen Zähnen 211, 221 eingreifen und damit die jeweiligen Teleskopstangen 21, 22 und/oder 22, 23 aneinander arretieren. Bei gegenläufiger Drehbewegung bewegen sich die Mitnehmer 222, 232 wieder aus den Zahnzwischenräumen der Zähne 211, 221 heraus, wodurch die Arretierung gelöst wird. Danach können die Teleskopstangen 21, 22, 23 entweder noch weiter ausgefahren werden und in einer anderen Ausfahrposition aneinander arretiert werden oder sie können wieder eingefahren werden.
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10 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung 1' der 2 und 3 mit abgeschwenkter 3-Punkt-Abstützung in einer perspektivischen Ansicht. Durch das Abschwenken der 3-Punkt-Abstützung wird die Höhe der Bohrvorrichtung 1' verringert, wodurch die Bohrvorrichtung 1' beispielsweise leichter im Stollen 9 verfahrbar ist und die Baufreiheit erhöht wird.