EP0333712B1

EP0333712B1 - Bohr-gewinnungsanlage für den bergbau

Info

Publication number: EP0333712B1
Application number: EP87905960A
Authority: EP
Inventors: Béla BOGDANY
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-09-08
Filing date: 1987-09-08
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2007-09-08
Also published as: DE3750141D1; EP0333712A1; WO1989002513A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohr-Gewinnungsanlage für den Bergbau, mit deren Hilfe das Bohren und die Gewinnung mit hoher Produktivität und wirtschaftlich durchgeführt werden kann.
Das Bohren oder die Gewinnung der Gesteine von Bergbauobjekten, ferner von Tunneln, Gräben, Gruben, Kanälen, Unterführungen und dergleichen wird im wesentlichen in zwei Weisen durchgeführt. Bei dem einen verfahren wird das Auflockern des Gesteins durch Sprengung von mittels Hand-Bohrmaschinen gebohrten Löchern bzw. bei Gestein mit lockerer Struktur durch Gewinnung mithilfe von Hand-Abbauhämmern oder scharfen Handwerkzeugen durchgeführt. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß pro Mann ein Arbeitsraum von 0,8 - 1 m benötigt wird, wodurch z.B. in einer 4 m breiten Strecke höchstens 4-5 Mann nebeneinander Platz haben können, wodurch die Gewinnungsleistung beschränkt ist. Im Falle von höheren Strecken muß zur Gewinnung des oben liegenden Gesteinsmaterials ein Gestell aufgebaut werden, das nach der Erledigung der Arbeit, die für die Herausgewinnung einer Schicht mit 1-1,5 m Breite erforderlich ist, abgebaut und danach zwecks Durchführung des nächsten Arbeitzyklus wieder neu aufgebaut werden muß. Während des Aufbauens und Abbauens des Gestells ruht die Gewinnungsarbeit.
Aufgrund all dieser Umstände ist die Handgewinnung des Gesteins unwirtschaftlich.
Bei dem anderen bekannten und allgemein verwendeten Verfahren wird das Bohren und/oder das Gewinnen des Gesteins mithilfe von Maschinen und Vorrichtungen von mehreren Tonnen Gewicht durchgeführt. Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch viele nachteilige Eigenschaften auf.
Ein grundsätzlicher Nachteil dieser Vorrichtungen liegt darin, daß ihre Produktivität im Verhältnis zu ihrem hohen Energieverbrauch und Gewicht gering ist.
Die bekannten Bohranlagen arbeiten im allgemeinen nur mit 1 bis 3 Bohrmaschinen und Bohrwerkzeugen, denen jeweils eine gesonderte Tragkonstruktion zugeordnet ist. In dieser Weise müssen die Arbeitsvorgänge für jedes Bohrloch an jedem der Bohrwerkzeuge gesondert gesteuert werden. Diese Aufgabe belastet das Bedienungspersonal der Bohranlage erheblich, ferner müssen wegen der oben dargestellten Umstände zusätzliche mit viel Zeitverlust verbundene Arbeitsschritte durchgeführt werden, die die Anwendung dieser Bohranlagen unwirtschaflich machen.
Ein weiterer Nachteil dieser Bohranlagen ist, daß ihre Fähigkeit zur Anpassung an Grubenräume mit unterschiedlichen Formen und Neigungen gering ist, woraus folgt, daß die Abmessungen und Formen der Bohranlagen an die jeweiligen Bergbauobjekte angepaßt werden müssen und eine Unzahl von Maschinentypen sogar innerhalb eines einzigen Betriebs verwendet werden. Dieser Umstand erschwert die Ersatzteilversorgung und verursacht wirtschaftliche Verluste.
Beispielsweise hat die in der HU-PS 169 650 beschriebene Bohrstütze zum gemeinsamen Angreifen an mehreren Gesteinsbohrwerkzeugen, bei der die Bohrlafetten an einem um eine Achse drehbaren gelenkigen Mechanismus montiert sind, im wesentlichen das Ziel, die oben erwähnten Probleme zu vermeiden.
In der DE-OS 2 361 566 ist eine Bohranlage beschrieben, bei der die Bewegungsfreiheit der Bohrlafetten infolge der leichteren Ausführung und des kleineren Raumbedarfes, ferner der zweckmäßigen Lagerung des die Bohrlafetten tragenden Auslegerarmes größer ist, wodurch die für das Bohren bisher unerreichbaren Zonen im wesentlichen zugänglich werden und die Bohranlage für das Bohren von Gesteinsankerbohrlöchern geeignet ist.
Die Anpassung an Grubenräume mit unterschiedlichen Formen und Neigungen bereitet nicht nur beim Bohrvorgang Schwierigkeiten, sondern auch bei der Gewinnung. Die in der US-A-3 729 056 beschriebene Anlage wurde in erster Linie mit dem Ziel entwickelt, diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Bei dieser Anlage hat die Arbeitsmaschine einen großen Freiheitsgrad, wodurch die Anlage unter den unterschiedlichsten Grubenvoraussetzungen betrieben werden kann. Bei dieser Anlage ist an ein mobiles Raupenfahrwerk über einen Drehschemel eine gelenkige Tragkonstruktion angeschlossen, die mithilfe von Arbeitszylindern in die erwünschte Position gestellt werden kann. Die beiden Gewinnungswerkzeuge der Anlage in Form von hin- und hergehend angetriebenen Hämmern sind zusammen bewegbar und betreibbar auf einem ihnen gemeinsamen Werkzeughalter angeordnet, der ebenfalls über einen Drehschemel an die Tragkonstruktion angeschlossen und mithilfe von Arbeitszylindern um eine horizontale Achse schwenkbar ist. Die auf dem gemeinsamen Werkzeughalter angeordneten und mit Trag-, Mitnehmer- und Antriebsorganen versehenen Gewinnungswerkzeuge können auch relativ zueinander verschwenkt werden.
Die oben beschriebene Anlage kann also wegen ihres großen Freiheitsgrades in Grubenstrecken mit unterschiedlichen Neigungen und Formen gut angewendet werden, jedoch ist der Werkzeughalter infolge seiner konsolartigen Ausführung für die Aufnahme einer nur beschränkten Anzahl von Gewinnungswerkzeugen geeignet, wodurch lediglich eine verhältnismäßig geringe Leistung erreicht werden kann. Bei einem Seitwärtsschwenken ist jeweils nur die eine Gewinnungseinheit fähig, eine wirksame Arbeit auszuführen. Ferner weist die Anlage nur für die Gewinnung geeignete Abbauwerkzeuge auf, so daß sie weder für die Ausbildung eines Sprengloches noch für die Ausbildung eines Gesteinsankerbohrloches verwendet werden kann; demnach ist zu diesem Zweck eine gesonderte Anlage erforderlich.
Bei den leistungsstakren Anlagetypen für kontinuierliche Gesteinsgewinnung, bei den sog. Gewinnungskombinen, besteht ebenfalls der Nachteil, daß diese nicht fähig sind, sich an Bergbauobjekte mit unterschiedlichen Neigungen und Formen anzupassen.
Ein weiterer Nachteil ergibt sich bei diesen Anlagen aus den veränderlichen Gesteinsfestigkeiten, an welche diese bekannten Gesteinskombinen nur beschränkt angepaßt werden können, d.h. daß ihre Anwendung in festerem Gestein nicht mehr wirtschaftlich ist. Deswegen ist es schon bei einer einzigen Streckenauffahrungsarbeit erforderlich, daß sowohl die kontinuierlich arbeitende Gesteinsgewinnungskombine als auch die Bohranlage, die für die Herstellung der zur Gesteinssprengung erforderlichen Bohrlöcher vorgesehen ist, eingesetzt werden. Da diese Einrichtungen wegen des verhältnismäßig kleinen Streckenquerschnittes, ferner der veränderlichen Gesteinsfestigkeit niemals gemeinsam, sondern nur gesondert verwendet werden können, ist eine der Einrichtungen immer unausgenutzt. Dieser Umstand erhöht die Streckenauffahrungskosten bedeutend.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine für die Gestaltung von Bauobjekten und dergl. verwendbare universelle Bohr-Gewinnungsanlage zu schaffen, die verhältnismäßig viele, jeweils eine verhältnismäßig kleine Gesteinsfläche bearbeitende, für das Bohren und/oder für die Gewinnung geeignete Abbauwerkzeuge aufweist, welche leicht und schnell austauschbar oder in ihrer Funktion umschaltbar sind, wobei die Anlage infolge des großen Freiheitsgrades ihrer arbeitsleistenden Konstruktionseinheit an die Form und Neigung des durch unterschiedliche Gesichtspunkte bestimmten Querschnittes der Bergbauobjekte, Tunnel und dergl. gut angepaßt werden kann und dadurch über die produktive Gewinnung hinaus auch für das Schachtabteufen und für das Ausschlagen von Aufbrüchen verwendet werden kann. Daneben soll die Konstruktion der Anlage auch die produktive Herstellung von für die Sprengung erforderlichen Bohrlöchern, ferner von zum Ausbau der Bergobjekte notwendigen Gesteinsankerbohrlöchern und sonstigen Bohrlöchern für Erkundungs- und Sicherheitszwecke mit optimaler Anordnung ermöglichen.
Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 erreicht. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die gestellte Aufgabe wird daher mit einer Bohr- und Gewinnungsanlage für den Bergbau gelöst, die ein vorzugsweise mobiles Traggestell, eine auf diesem angebrachte, zweckmäßigerweise aus Arbeitszylindern und/oder Stützen bestehende Tragkonstruktion sowie eine auf dieser Tragkonstruktion über ein gegebenenfalls mit Drehantrieb versehenes Tragkonstruktionsanschlußorgan angebrachte und eine Mehrzahl von den Trag-, Mitnehmer- und Antriebsorganen zugeordneten Abbauwerkzeugen aufnehmende arbeitsleistende Konstruktionseinheit aufweist, wobei die Anlage im Sinne der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die arbeitsleistende Konstruktionseinheit mehrere miteinander gekuppelte, jeweils mehrere parallel zueinander angeordnete Abbauwerkzeuge aufnehmende Werkzeughalter aufweist, wobei den Abbauwerkzeugen zum Anschluß eines Bohrkopfes und eines Gewinnungskopfes gleicherweise geeignete Antriebsorgane zugeordnet sind. Dabei sind im Interesse der besseren Anpassung der Anlage an die bergbaulichen Gegebenheiten die benachbarten Werkzeughalter über ihre gegenseitige Verstellung ermöglichende, zweckmäßigerweise paarweise angeordnete Arbeitszylinder miteinander verbunden.
Die erfindungsgemäße Bohr- und Gewinnungsanlage kann auch mit Bohr- bzw. Gewinnungswerkzeugen versehen werden, die leicht gegeneinander auswechselbar sind. Jedoch ist es im Interesse des kontinuierlichen, wirksamen und sicheren Baus vorteilhaft, wenn das Abbauwerkzeug der Anlage mit einem gesondert und auch gemeinsam betätigbaren kombinierten Bohr- und Gewinnungskopf versehen ist, wobei die mit dem Antriebsorgan verbundene Welle des Bohrkopfes koaxial und gelagert durch den mit Schneidmessern versehenen konischen Gewinnungskopf hindurchgeführt ist, in dessen schmalerem Ende eine zur drehfesten und formschließenden Aufnahme des Bohrkopfes geeignete Aussparung ausgebildet ist.
Die Erfindung wird mithilfe von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung detallierter erläutert.
In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 die schematische Draufsicht der arbeitsleistenden Konstruktionseinheit;
Figur 2 die schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bohr- und Gewinnungsanlage mit als Raupenschlepper ausgebildetem Fahrwerk und einer auf diesem angebrachten, aus Arbeitszylindern und Tragstützen bestehenden Tragkonstruktion;
Figur 3 die Seitenansicht einer an dem Hangenden aufgehängten erfindungsgemäßen Bohr- und Gewinnungsanlage mit im Schnitt dargestelltem Tragkonstruktionsanschlußorgan;
Figur 4 die schematische Vorderansicht der in Figur 1 dargestellten arbeitsleistenden Konstruktionseinheit von der Abbaufront her betrachtet;
Figur 5 die Seitenansicht eines mit kombiniertem Bohr-Gewinnungskopf versehenen Abbauwerkzeuges, teilweise im Schnitt;
Figur 6 die Seitenansicht der in eine für das Bohren von Gesteinsankerbohrlöchern geeignete Stellung gestellten erfindungsgemäßen Anlage; und
Figur 7 eine auf einer Hängeschiene bewegbare Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohr- und Gewinnungsanlage in perspektivischer Darstellung.

Aus Figur 1 ist die arbeitsleistende Konstruktionseinheit der erfindungsgemäßen Bohr- und Gewinnungsanlage ersichtlich. Die Konstruktionseinheit besteht in dem gegebenen Fall aus fünf Werkzeughaltern 1, 2, 3, 4 und 5, die jeweils mehrere parallel zueinander angeordnete Abbauwerkzeuge 12 zu einer Werkzeuggruppe zusammenfassen. Der mittlere Werkzeughalter 1 ist mit den benachbarten Werkzeughaltern 2 und 3 mittels Gelenkvorrichtungen 6 und 7 verbunden, während die Werkzeughalter 2 und 3 mit den äußeren Werkzeughaltern 4 und 5 mittels Gelenkvorrichtungen 8 und 9 verbunden sind. Diese Gelenkvorrichtungen sind derart ausgebildet, daß die intermediären Werkzeughalter 2 und 3 relativ zu dem Werkzeughalter 1 nach oben und unten schwenkbar sind. Ähnlich sind die äußeren Werkzeughalter 4 und 5 relativ zu den Werkzeughaltern 2 und 3 schwenkbar. Der Schwenkswinkel kann auch 140° erreichen.
Der mittlere Werkzeughalter 1, die intermediären Werkzeughalter 2 und 3, ferner die äußeren Werkzeughalter 4 und 5 können relativ zueinander auch in Fächerform gebracht werden. In diesem Falle werden die Verbindungselemente der Gelenkvorrichtungen 6 und 8 gelöst, wodurch ermöglicht wird, daß die Werkzeughalter 1, 2, 3, 4, 5 um die Gelenkvorrichtungen 7 und 9 in Fächerform gestellt werden.
Der mittlere Werkzeughalter 1, die intermediären Werkzeughalter 2 und 3, ferner die äußeren Werkzeughalter 4 und 5 sind außer über die Gelenkvorrichtungen 6 bis 9 bevorzugt auch über hydraulisch betätigbare schwenkbare Arbeitszylinder 10 miteinander verbunden. Die Arbeitszylinder 10 sind paarweise angeordnet, wobei die Paare in der aus Figur 4 ersichtlichen Weise in Richtung der Längsachse des mittleren Werkzeughalters 1 gesehen einander kreuzend in einer Form, die an das Andreaskreuz erinnert, die unteren und oberen Ränder der Seiten der aneinander angeschlossenen Werkzeughalter miteinander verbinden.
Das eine Ende des mittleren Werkzeughalters 1 ist mit einem Tragkonstruktionsanschlußorgan 11 versehen, und die arbeitsleistende Konstruktionseinheit ist über dieses an den auf dem Fahrwerk aufgebauten Mechanismus, d.i. an der Tragkonstruktion angebracht, die anhand der Figur 2 beschrieben wird. Das Tragkonstruktionsanschlußorgan 11 ist, insbesondere im Falle von Strecken mit Kreisquerschnitt, mit einem Drehantrieb versehen, wodurch es fähig ist, die gesamte arbeitsleistende Konstruktionseinheit gemeinsam zu drehen bzw. um die horizontale Längsachse des mittleren Werkzeughalters 1 im erwünschten Winkel zu verdrehen.
Der mittlere Werkzeughalter 1, die intermediären Werkzeughalter 2 und 3 sowie die äußeren Werkzeughalter 4 und 5 sind im wesentlichen als aus Profilstahl, Stahlplatten gefertigte Tragrahmen 36, 45 ausgebildet. An die Tragrahmen 36, 45 sind Schlittenhalter 44, 49 angeschlossen, an welchen Antriebsorgane 13 für mit Bohrköpfen und/oder Gewinnungsköpfen versehene Abbauwerkzeuge 12, ferner Leitungen, Befestigungsmittel und sonstige Betätigungsvorrichtungen angeordnet sind. Die Anzahl der Antriebsorgane 13 bzw. Abbauwerkzeuge 12, die auf den den Werkzeughaltern 1 bis 5 zugeordneten Schlittenhaltern 44, 49 verstellbar befestigt sind, kann prinzipiell beliebig sein.
Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die arbeitsleistende Konstruktionseinheit über das Tragkonstruktionsanschlußorgan 11 an der aus hydraulischen Arbeitszylindern 14, 15 und 16 und hinteren Tragbalken 74 bestehenden prismenförmigen Tragkonstruktion 75 befestigt ist. An der hinteren Fläche des Gehäuses des Tragkonstruktionsanschlußorgans 11 sind Augen 17 und Bolzen angeordnet, an die die einen Enden der oberen und unteren Arbeitszylinder 16 gelenkig angeschlossen sind, wodurch die eine Seite der Tragkonstruktion 75 eigentlich von dem Tragkonstruktionsanschlußorgan 11 gebildet wird. Die dem Tragkonstruktionsanschlußorgan 11 entgegengesetzte Seite der Tragkonstruktion 75 wird von zwei - in Figur 2 senkrecht dargestellten - hinteren Tragbalken 74 gebildet, die oben mit einem in der Figur nicht sichtbaren Balken miteinander verbunden und unten an einen Schlitten 18 gelenkig angeschlossen sind. Die anderen Enden der oberen und unteren Arbeitszylinder 16 sind an die oberen bzw. unteren Enden der senkrecht gezeichneten hinteren Tragbalken 74 angeschlossen. An beiden Seiten der Tragkonstruktion 75 befindet sich jeweils ein Paar Arbeitszylinder 14 und 15. Im Falle der Anordnung, bei der die Arbeitszylinder 14 und 15, wie aus Figur 2 ersichtlich, an die Augen 17 (Stifte) und den Schlitten 18 bzw. an den Schlitten 18 und die oberen Enden der in senkrechter Position dargestellten hinteren Tragbalken 74 angeschlossen sind, kann das Tragkonstruktionsanschlußorgan 11 zusammen mit der an es angeschlossenen arbeitsleistenden Konstruktionseinheit in einem von den Abmessungen der Arbeitszylindern 16 und den hinteren Tragbalken 74 abhängigen Maße gehoben und gesenkt, ferner in der der Ebene der Zeichnung entsprechenden Ebene z.B. zwecks Abbohren von Gesteinsankerbohrlöchern verdreht werden. Beim Verdrehen wird auch die Länge der Arbeitszylinder 16 verändert. Der Schlitten 18 ist auf dem Drehschemel 19 angeordnet, an dessen Führungsfläche 20 der Schlitten 18 mittels Arbeitszylinder 21 in Längsrichtung des Liegenden 22 verschiebbar ist. Die Bewegbarkeit des Schlittens 18 in Längsrichtung, dessen Verdrehbarkeit an dem Drehschemel 19, die Hebbarkeit und Senkbarkeit des Tragkonstruktionsanschlußorgans 11, dessen Verdrehbarkeit in der Zeichnungsebene sowie die Verdrehbarkeit des Werkzeughalters 1 mittels des Tragkonstruktionsanschlußorgans 11 ermöglichen die in beliebige Lage und Richtung erfolgende Einstellung der Abbauwerkzeuge 12 innerhalb des Arbeitsraumes.
Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist die Führungsfläche 20 auf einem Raupenschlepper 23 montiert. Zwischen den Raupen des Schleppers 23 ist eine an sich bekannte Fördervorrichtung und vor dieser eine an sich ebenfalls bekannte Ladevorrichtung 24 angeordnet.
Während die in Figur 2 dargestellte Bohr- und Gewinnungsanlage auf dem auf dem Liegenden 22 verfahrbaren Schlepper 23 angebracht ist, ist die Anlage bei der in Figur 3 dargestellten Anordnung auf zwei an dem Hangenden 25 befestigten parallelen Hängeschienen 26 aufgehängt.
Die Hängeschienen 26 können dem Gewinnungsfortschritt entsprechend im voraus verlängert werden. An den Hängeschienen 26 ist ein entsprechend ausgebildeter, gleitbarer und aus in ihren eingestellten Lagen arretierbaren Hülsen bestehender Schlitten 27 angeordnet, der die der Tragkonstruktion 75 entsprechend angeordneten Arbeitszylinder 16 und die hinteren Tragbalken 74 sowie die Arbeitszylinder 14 und 15 und das Tragkonstruktionsanschlußorgan 11 im wesentlichen in gleicher Weise trägt, wie der Schlitten 18 bei der Anordnung gemäß Figur 2.
Wie aus Figur 3 ersichtlich, sind die in den Werkzeughaltern 1 bis 5 durch die Einsatzelemente 124 hindurchgeführten und mittels der Mitnehmerorgane 76 nach vorne und hinten verschiebbaren Abbauwerkzeuge 12 und Antriebsorgane 13 untereinander in mehreren Etagen angeordnet. Die als Tragrahmen 36, 45 ausgebildeten Werkzeughalter sind immer abhängig von der Anzahl der Antriebsorgane 13 ausgeführt, d.h. die Ausführung der Werkzeughalter ändert sich abhängig davon, ob an den Tragrahmen 36, 45 durch unmittelbares Tragen der Schlittenträger 44 49 mehr oder weniger Antriebsorgane 13 angeordnet sind. Die Anlage wird mit Befestigungsdornen 126 an der Abbaufront stabilisiert.
In der Mitte des Gehäuses des Tragkonstruktionsanschlußorgans 11 ist eine Bohrung vorhanden, durch welche elektrische Energie und/oder Hochdruckflüssigkeit zuführende Speiseleitungen hindurchgeführt sind. Die Speiseleitungen 28 liefern die Energie durch einen geeigneten Verteiler für den Antrieb der Abbauwerkzeuge 12 sowie für die Betätigung der Zug-, Arretier- und Fördervorrichtungen der Anlage.
Im Inneren des Gehäuses des Tragkonstruktionsanschlußorgans 11 ist eine Ringnut 29 ausgebildet, in die der Flansch 30 des hinteren Endes des mittleren Werkzeughalters 1 hineinpaßt. Der Flansch 30 wird während des Verdrehens des Werkzeughalters 1 um die Längsachse von der Ringnut 29 gehalten und geführt. Aus der hinteren Fläche des Flansches 30 ragt ein Kreisring 31 heraus, an dessen Innenfläche ein Zahnkranz vorhanden ist. Die Zähne des Zahnkranzes sind mit den Zähnen des mithilfe des auf dem Gehäuse des Tragkonstruktionsanschlußorgans 11 befestigten Motors 32 drehbaren kleinen Zahnrades 33 kontinuierlich verzahnt, so daß der Kreisring 31 und damit zusammen der mittlere Werkzeughalter 1 sowie die aus Figur 1 ersichtlichen Werkzeughalter 1 bis 5 verdreht werden, wenn sich das Zahnrad 33 dreht.
Figur 4 zeigt die in Figur 1 dargestellte arbeitsleistende Konstruktionseinheit der erfindungsgemäßen Bohr- und Gewinnungsanlage in Vorderansicht, von der Abbaufront 80 her gesehen. Bei dieser Ausführungsform ist der mittlere Werkzeughalter 1 zum Tragen und Betätigen von fünf Abbauwerkzeugen 12 eingestellt, die an den mit Kreisen markierten Stellen angeordnet sind. Die intermediären Werkzeughalter 2 und 3 sind mit den Seiten des Werkzeughalters 1 in der aus der Figur ersichtlichen Weise mittels in Ansicht einander kreuzenden Arbeitszylinder 10 sowie mittels der in der Zeichnung oberen und unteren Gelenkvorrichtungen 6, ferner, hinter den Gelenkvorrichtungen 6, mittels der bei dem dem Tragkonstruktionsanschlußorgan 11 zugewandten Ende des mittleren Werkzeughalters befindlichen Gelenkvorrichtungen 7 gegeneinander verdrehbar verbunden. In den Werkzeughaltern 2 und 3 sind jeweils zwei Reihen von Abbauwerkzeugen 12 untereinander angeordnet. Zwischen diesen (in Figur 4 horizontal dargestellten) Reihen ist ein freier Raum 34 von einstellbarer Höhe vorhanden.
Die Werkzeughalter 2 und 3 sind mit den äußeren Werkzeughaltern 4 bzw. 5, ähnlich wie oben dargelegt, mittels Arbeitszylinder 10 bzw. Gelenkvorrichtungen 8 und 9 verdrehbar verbunden. Das Verdrehen kann mit entsprechendem Betätigen der in einem Paar befindlichen Arbeitszylinder 10 durchgeführt werden. In den Werkzeughaltern 4 und 5 sind die Abbauwerkzeuge 12 in vier untereinander befindlichen Stellen bzw. Reihen angeordnet. Aus der Figur ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Anlage den jeweiligen Bohr- und Gewinnungsansprüchen entsprechend in vielen Ausführungsformen bzw. Versionen gebaut werden kann.
Die an die Werkzeughalter 2 und 3 bzw. Werkzeughalter 4 und 5 angeschlossenen Anschlußgelenken der Enden der Arbeitszylinder 10 fallen in Figur 4 mit den Gelenkvorrichtungen 6 bzw. 8 zusammen, jedoch sind diese in Wirklichkeit voneinander entfernt, wie dies aus Figur 1 ersichtlich ist.
Die in den Werkzeughaltern 2 und 3 befindlichen, die Reihen der Abbauwerkzeuge 12 tragenden gesonderten Tragrahmen 36, 45 sind mithife von jeweils vier, die in Figur 4 mit strichpunktierter Linie gezeichnete Lage aufweisenden Arbeitszylinder 35 übereinander gehalten. Die Reihen der in den äußeren Werkzeughaltern 4 und 5 befindlichen Abbauwerkzeuge 12 sind von jeweils zwei Arbeitszylindern 35 übereinander gehalten. Die Entfernung der Reihen, d.h. die Höhe der freien Räumen 34, kann mithilfe der zu den Werkzeughaltern 1 gehörenden Arbeitszylinder 35 eingestellt werden.
Figur 5 stellt ein Ausführungsbeispiel des den konventionellen Bohr- oder Gewinnungskopf des Abbauwerkzeuges 12 ersetzenden kombinierten Bohr- und Gewinnungskopfes 77 bzw. die Verbindung dieses Bohr- und Gewinnungkopfes 77 mit dem als Tragrahmen 45 ausgebildeten Werkzeughalter in Seitenansicht, teilweise im Schnitt dar. Im Falle der Anwendung solcher kombinierter Bohr- und Gewinnungsköpfe 77 sind die Bohr- 78 bzw. Gewinnungsköpfe 79 der sowohl der Bohr- als auch der Gewinnungstätigkeit dienenden Abbauwerkzeuge 12 gemeinsam entlang der der Abbaufront 80 zugewandten Seiten der Tragrahmen 36, 45 angeordnet. Die Bohrköpfe 78 sind, wie aus dem Ausführungsbeispiel ersichtlich, mit Antriebskanten 81 versehen, während die konischen spiralkantigen Gewinnungsköpfe 79 mit Schneidmessern 82 versehen sind. Die Bohrköpfe 78 sind an der durch das Innere des Gewinnungkopfes 79 koaxial und gelagert hindurchgeführten Welle des Abbauwerkzeuges 12 angeschlossen, während die Gewinnungsköpfe 79 an die Tragrahmen 36, 45 mittels der mit Bolzenaugen 83 versehenen, als Kegelstumpf endenden hohlen Bolzenelementen 84 derart angeschlossen sind, daß die Gewinnungsköpfe 79 mit dem Betätigen der Kolben 86 der an den Tragrahmen befestigten Arbeitszylinder 85 entlang der Achslinie der Abbauwerkzeuge 12 vorwärts und rückwärts mitnehmbar sind.
Die Innenzylinderfläche der Gewinnungsköpfe 79 ist mit einem rillenartigen Gewinnungskopf-Zahnkranz 87 versehen.
An den Gewinnungskopf 79 und das hohle Bolzenelement 84 sind zwecks wirtschaflicher Lösung des aus der Abnutzung resultierenden Ersatzteilwechsels und zwecks Bohrlochabschließens, das bei der durch die Bohrungen der Abbauwerkzeuge 12 erfolgenden Sprengstoffeinfüllung in die Bohrlöcher 88 erforderlich ist, mit äußeren 89 und inneren 90 Zahnkränzen bzw. Kanten versehene gewinnungskopfantreibende Steckeinlagen 91 angeschlossen.
Die gewinnungskopfantreibenden Steckeinlagen 91 dienen gleichzeitig dem Tragen und Ausrichten der Abbauwerkzeuge 12.
Die gewinnungskopfantreibenden Steckeinlagen 91 sind in Längsrichtung der Abbauwerkzeuge 12 vorwärts und rückwärts mitnehmbar, weil die gewinnungskopfantreibenden Steckeinlagen 91 bei dem Ausführungsbeispiel durch Ausführung der der Abbaufront 80 gegenüberliegenden Enden der Steckeinlagen 91 als Kolben 92 sowie durch Versehen der hohlen Bolzenelemente 84 mit Dichtungsringen 93 und Energieleitungsanschlüssen 94 als Arbeitszylinder ausgebildet sind.
Der Antrieb der Gewinnungsköpfe 79 wird durch das Mitnehmen der Antriebskanten 81 von dem sich an diese formschlüssig anschließenden Innenzahnkranz 90 sowie durch das Betätigen der Antriebsorgane 13 der Abbauwerkzeuge 9, 12 erreicht.
Die gewinnungskopfantreibende Steckeinlagen 91 können auch unmittelbar zum Antreiben der Gewinnungsköpfe 79 verwendet werden, falls deren der Abbaufront 80 gegenüberliegenden Enden mit den Antriebsorganen 13 unmittelbar verbunden werden.
Diese Ausführungsform kann bei der Gewinnung von harten Gesteinen mit hohem Gewinnungswiderstand angewendet werden, wobei diese Ausführungsform die Übertragung eines größeren Drehmomentes auf die Gewinnungsköpfe 79 ermöglicht, ohne daß eine Verformung der Abbauwerkzeuge 12 infolge einer Torsion derselben auftritt.
Figur 6 zeigt die Bohr- und Gewinnungsanlage für den Bergbau in einer in die vertikale Lage gedrehten Teilabbildung in einer Ausführungsform, bei der das Tragkonstruktionsanschlußorgan 11 über Gleitaugen 95 schleppbarer Ausführungsform an die Arbeitszylinder 14, 15 und 16 angeschlossen sind. Diese Ausführungsform kann wegen der vorteilhafter durchführbaren Verdrehung der Anlage aus der horizontalen in die vertikale Lage (z.B. zwecks Anfertigung von Gesteinsankerbohrlöchern) erforderlich sein.
An dem der Bewegungsrichtung der Abbauwerkzeuge 12 entgegengesetzten Ende des Tragkonstruktionsanschlußorgans 11 der Anlage, d.h. an dessen Boden, ist ein Rillenpaar 96 ausgebildet. Ferner sind an die unteren und oberen Bodenteile Arbeitszylinder 97 angeschlossen, die zum Arretieren und Lösen der Gleitaugen 95 geeignet sind. An das an dem oberen Bodenteil angeordnete Gleitaugenpaar 95 sind (über die in diesem Gleitaugenpaar 95 ausgebildeten Bohrungen 98 und die an diesen befestigte Arbeitszylinder 99) die (zur Aufnahme der Kolbenstangen 102 der Arbeitszylinder 99 dienenden) mit Rillen versehenen Bolzen 103 der Kolben der Arbeitszylinder 101 angeschlossen, die entlang des sich an den als Tragrahmen 36 ausgebildeten Werkzeughalter anschließenden augeführenden Elementenpaars 100 angeordnet sind. Aus der Figur ist ersichtlich, daß das Anschließen des an dem unteren Bodenteil angeordneten Gleitaugenpaares 95 an die Arbeitszylinder 101 nur erfolgen kann, wenn der Werkzeughalter zusammen mit dem an diesem befestigten augeführenden Elementenpaar 100 in eine das Anschließen ermöglichende Lage gedreht wird.
Figur 7 zeigt in perspektivischer Darstellung eine solche Ausführungsform der Bohr- und Gewinnungsanlage für den Bergbau, bei der an die von dem Schlittenwagen 27 mitgenommenen Tragkonstruktion 75, der in der an dem Hangenden 25 einer Grubenstrecke montierten Hängeschiene 26 verfahrbar ist, mittels eines Tragkonstruktionsanschlußorgans 11 ein solcher Werkzeughalter angeschlossen ist, der aus einem Rahmensystem 104 besteht, das durch das Zusammenschließen von Arbeitszylindern 105 und Tragorgane 106 ausgebildet ist. Dies ermöglicht die Einstellung sowohl des Abstandes zwischen den Abbauwerkzeugen 12 als auch von deren Mitnahmerichtungen. An jeden der in Längsrichtung befindlichen Bestandteile, d.h. Tragorganen 106, des Rahmensystems 104 sind jeweils gesonderte Mitnehmer- und Antriebsorgane 13 angeordnet.

Claims

Bohr- und Gewinnungsanlage für den Bergbau, mit einem vorzugsweise mobilen Traggestell, einer auf diesem angebrachten, zweckmäßigerweise aus Arbeitszylindern (14,15,16) und/oder Stützen (74) bestehende Tragkonstruktion (75) sowie einer auf dieser Tragkonstruktion (75) über ein gegebenenfalls mit Drehantrieb versehenes Tragkonstruktionsanschlußorgan (11) angebrachten arbeitsleistenden Konstruktionseinheit, auf der auf einem Werkzeughalter eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Abbauwerkzeugen (12) aufgenommen sind, die Trag-, Mitnehmer- und Antriebsorganen (36,45;76;13) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die arbeitsleistende Konstruktionseinheit mehrere miteinander gekuppelte Werkzeughalter (1, 2, 3, 4, 5) aufweist, auf denen jeweils mehrere parallel zueinander angeordnete Abbauwerkzeuge (12) aufgenommen sind, wobei die den Abbauwerkzeugen (12) zugeordneten Antriebsorgane (13) zum Anschluß eines Bohrkopfes und eines Gewinnungskopfes gleicherweise geeignet sind und die benachbarten Werkzeughalter (1, 2, 3, 4, 5) über eine gegenseitige Verstellung ermöglichende, zweckmäßigerweise paarweise angeordnete Arbeitszylinder (10) miteinander verbunden sind.
Bohr- und Gewinnungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeughalter (1, 2, 3, 4, 5) in Form von aus einem oder mehreren starren und/oder gelenkigen Elementen zusammengestellten mehretagigen Tragrahmen (36, 45) ausgebildet sind.
Bohr- und Gewinnungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in bestimmte Tragrahmen (45) zur Verstellung des Abstandes zwischen den Etagen dienende Arbeitszylinder (35) eingebaut sind.
Bohr- und Gewinnungsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den als Tragrahmen (36, 45) ausgebildeten Werkzeughaltern (1, 2, 3, 4, 5) als verfahrbare Schlittenhalter ausgebildete Antriebsorganträger angebracht sind.
Bohr- und Gewinnungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie gegeneinander auswechselbare Bohrköpfe und Gewinnungsköpfe aufweist.
Bohr- und Gewinnungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Abbauwerkzeuge (12) mit gesondert und auch gemeinsam betätigbaren kombinierten Bohr- und Gewinnungsköpfen (77) versehen sind, wobei die mit dem Antriebsorgan (13) gekuppelte Welle des Bohrkopfes (78) koaxial und gelagert durch den mit Schneidmessern (82) versehenen konischen Gewinnungskopf (79) hindurchgeführt ist, in dessen schmälerem Ende eine zur drehfesten und formschlüssigen Aufnahme des Bohrkopfes (78) geeignete Aussparung ausgebildet ist.