SE539108C2 - Drilling arrangements, vehicles, computer programs and the procedure for holding drill stringers - Google Patents
Drilling arrangements, vehicles, computer programs and the procedure for holding drill stringers Download PDFInfo
- Publication number
- SE539108C2 SE539108C2 SE1350253A SE1350253A SE539108C2 SE 539108 C2 SE539108 C2 SE 539108C2 SE 1350253 A SE1350253 A SE 1350253A SE 1350253 A SE1350253 A SE 1350253A SE 539108 C2 SE539108 C2 SE 539108C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- gripping device
- drilling
- drill steel
- drill
- drive head
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 139
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004590 computer program Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 150
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 150
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 101100194816 Caenorhabditis elegans rig-3 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
- E21B19/161—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
- E21B19/167—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench adapted to engage a non circular section of pipe, e.g. a section with flats or splines
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/18—Connecting or disconnecting drill bit and drilling pipe
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
26SAl\/l l\/IANDRAG Uppfinningen avser ett förfarande vid ett borrarrangemang (7) att gripa om ettborrsträngsmedel (35, 35', 36) för avlägsning av ett borrstål (35) från sagda borrsträngsmedel.Förfarandet inbegriper stegen att tillhandahålla fasthållning av sagda borrsträngsmedel (35,35', 36), tillhandahålla ett hos borrarrangemanget (7) inrättat drivhuvud (20, 37, 39) enrotation för att gänga ur borrstålet (35) från drivhuvudet (20, 37, 39), tillhandahålla ettpåverkansorgan (42) för att från ett ursprungsläge (U) i en axiell riktning (X) förskjuta engripanordning (21) i riktning från drivhuvudet (20, 37, 39) och att fasthålla i ettfasthållningsläge medelst sagda gripanordning (21) en närmast drivhuvudet (20, 37, 39)belägen borrstålsände och att rotera borrstålet (35) ur kvarvarande borrsträngsmedel (35',36). Uppfinningen avser även ett borrarrangemang samt en datorprogramproduktinnefattande programkod för en elektronisk styrenhet associerad med borrarrangemanget för att utföra förfarandet. (Fig. 7a) The invention relates to a method in a drilling arrangement (7) for gripping a drill string means (35, 35 ', 36) for removing a drill steel (35) from said drill string means. The method comprises the steps of providing holding means of said drill string (35, 35 ', 36), providing a drive head (20, 37, 39) provided with a drive head (20, 37, 39) provided for drilling the drill steel (35) from the drive head (20, 37, 39), providing an actuating means (42) for to displace a gripping device (21) in an axial direction (X) in an axial direction (X) in the direction from the drive head (20, 37, 39) and to hold in a holding position by means of said gripping device (21) one closest to the drive head (20, 37, 39). ) located drill steel end and to rotate the drill steel (35) out of the remaining drill string means (35 ', 36). The invention also relates to a drilling arrangement and a computer program product including program code for an electronic control unit associated with the drilling arrangement for performing the method. (Fig. 7a)
Description
Föreliggande uppfinning avser ett förfarande under jord vid ett borrarrangemang att gripa omett borrsträngsmedel. Uppfinningen avser även ett borrarrangema ng, ett fordon samt endatorprogramprodukt innefattande programkod för en elektronisk styrenhet associerad med borrarrangemanget för att utföra förfarandet. The present invention relates to an underground method in a drilling arrangement for gripping unstretched drill string means. The invention also relates to a drilling arrangement, a vehicle and an end computer program product comprising program code for an electronic control unit associated with the drilling arrangement to perform the method.
Uppfinningen kan hänföras till tillverkningsindustrin för gruvbrytningsutrustning och till gruvindustrin i allmänhet, men är inte begränsad till denna.BAKGRUND Dagens teknik att borra i berg underjord kräver ibland att en operatör måste förflytta sinborrigg från den ort, där man för tillfället befinner sig, till en annan ovanförliggande ort för attkunna borra i riktning nedåt. På så sätt undviker man otymplig hantering av borrutrustningenupp och ner och problem med borrkax med mera som nedfallande på borrutrustningen kan försvåra ha ndhava ndet.The invention can be attributed to the manufacturing industry for mining equipment and to the mining industry in general, but is not limited to this. BACKGROUND Today's technology of drilling in rock underground sometimes requires an operator to move his drilling rig from the place where he is currently located to another above location to be able to drill in the downward direction. In this way, awkward handling of the drilling equipment up and down is avoided, and problems with drill cuttings, etc., such as falling on the drilling equipment, can make handling more difficult.
Dagens teknik innebär således att en stor arbetsinsats krävs. Kända borrarrangemang innebäratt borrsträngens borrstål lossas antingen manuellt eller med hjälp av invidborrarrangemanget inrättade och i borrningsriktningen skrymmandefasthållningskonstruktioner för fasthållning av borrstålet. Otympliga och skrymmandekonstruktioner av idag kräver som sagt stor arbetsinsats vid borrning uppåt. Borrkax kan falla neri borrarrangemangets drivhuvud vilket kan innebära driftstopp.Today's technology thus means that a great deal of work is required. Known drilling arrangements mean that the drill string of the drill string is loosened either manually or with the aid of the adjacent drilling arrangement set up and in the drilling direction bulky retaining constructions for retaining the drill steel. Awkward and bulky constructions of today require, as I said, great work effort when drilling upwards. Drill cutters can fall into the drive head of the drilling arrangement, which can mean downtime.
Sådan hantering att lösgöra borrstål från varandra och från borrarrangemangets drivhuvud är således tidskrävande och kan enligt känd teknik vara riskabel för driftspersonal.Such handling of detaching drill steel from each other and from the drive head of the drilling arrangement is thus time consuming and can according to known technology be risky for operating personnel.
US 6 230 590 beskriver en fristående gripnyckel för fasthållning av borrstål vid uppåtriktadborrning. EP 2 487 325 beskriver en gripklo för fasthållning av borrstål. US 5 012 878 beskriver en i ett drivhuvud integrerad gripnyckel använd för att lösgöra borrstål från varandra.US 6,230,590 discloses a free-standing gripping key for holding drill steel during upward drilling. EP 2 487 325 describes a gripping claw for holding drill steel. US 5,012,878 discloses a gripping key integrated in a drive head used to detach drill steel from each other.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN 2 Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett flexibelt borrarrangemang.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a flexible drilling arrangement.
Ett syfte är att åstadkomma ett borrarrangemang som är användarvänligt att använda i en gruva.One object is to provide a drilling arrangement which is user-friendly to use in a mine.
Ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett nytt och fördelaktigt förfarande för ettborrarrangemang att fasthålla borrsträngsmedel, särskilt vid stigortsborrning, men inte begränsande till sådan typ av borrning.An object of the invention is to provide a new and advantageous method for a drilling arrangement for holding drill string means, especially in riser drilling, but not limiting to such type of drilling.
Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett nytt och fördelaktigt borr-arrangemang för att åstadkomma sagda förfarande samt ett fördelaktigt datorprogram vid ett borrarrangemang.Another object of the invention is to provide a new and advantageous drilling arrangement for accomplishing said method as well as an advantageous computer program in a drilling arrangement.
Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett semi-automatiskt borrarrangemang,innefattande hubb eller "wrench" för fasthållning av borrstål. Ett syfte är att det enkelt kananvändas för drivning av ett rymningshuvud i riktning mot borrarrangemangets drivhuvudoavsett borrhålsriktning, det vill säga borring i riktning uppåt (eng. box hole) skall likaså kostnadseffektivt kunna utföras.An object of the invention is to provide a semi-automatic drilling arrangement, comprising a hub or "wrench" for holding drill steel. One purpose is that it can easily be used for driving an escape head in the direction of the drill arrangement's drive head regardless of the direction of the borehole, i.e. drilling in the upward direction (box hole) should also be cost-effective.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett borrarrangemang som är kostnadseffektivt att använda ur tids- och säkerhetsaspekt.A further object of the invention is to provide a drilling arrangement which is cost effective to use from a time and safety aspect.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett borrarrangemang som är kompakt och enkelt att tillverka.A further object of the invention is to provide a drilling arrangement which is compact and easy to manufacture.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett borrarrangemang som är driftsä ke rt.A further object of the invention is to provide a drilling arrangement which is reliable.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett borrarrangemang och förfarande, som är användarvänligt under borrningsproceduren per se.A further object of the invention is to provide a drilling arrangement and method which is user-friendly during the drilling procedure per se.
Dessa syften uppnås med ett förfarande vid ett borrarrangemang att gripa om ett borrsträngsmedel för avlägsning enligt patentkrav 1.These objects are achieved with a method in a drilling arrangement for gripping a drill string means for removal according to claim 1.
Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande vid ett borrarrangemang att gripaom ett borrsträngsmedel för avlägsning av ett borrstål från sagda borrsträngsmedel.According to the present invention there is provided a method of a drilling arrangement for gripping a drill string means for removing a drill steel from said drill string means.
Förfa ra ndet innefattar att: 3 -tillhandahålla fasthållning av sagda borrsträngsmedel; -tillhandahålla ett hos borrarrangemanget inrättat drivhuvud en rotation för att gänga ur borrstålet från drivhuvudet; -tillhandahålla ett påverkansorgan för att från ett ursprungsläge i en axiell riktning förskjuta engripanordning i riktning från drivhuvudet, nämnda tillhandahållande av påverkansorganetsamt fasthålla i ett fasthållningsläge medelst inbegripande fjäderpåverkan, sagda gripanordning en närmast drivhuvudet belägen borrstålsände; och-rotera borrstålet ur kvarvarande borrsträngsmedel.The method comprises: 3 - providing retention of said drill string means; - providing a drive head arranged at the drilling arrangement with a rotation for threading the drill steel from the drive head; - providing an actuating means for displacing an engaging device in an axial direction from an original position in the direction of the drive head, said providing actuating means for holding in a holding position by means of spring action, said gripping device a drill steel end located closest to the driving head; and-rotate the drill steel from the remaining drill string means.
På så sätt kan påverkansorganet säkerställa att gripanordningen förskjuts i axiell riktning fråndrivhuvudet mot urtag för grepp hos borrstålet så att detta kan hållas fast och roteras avdrivhuvudets chuck. Särskilt fördelaktigt är detta vid stigortsborrning då borrningen skervertikalt i riktning uppåt mot markytan. Förfarandet häri beskrivet medger således endriftsäker funktionalitet och gripanordningen garanteras att förskjutas i riktning från ettursprungsläge vid drivhuvudet till ett fasthållningsläge då klackar eller spärrmedel hosgripanordningen skjuts in i härför i borrstålets ände urtagna urtagningar med hjälp av ettomkring rotationsaxeln för drivhuvudet anordnat ringelement påverkningsbart av ett länka rmsa rra ngema ng.In this way, the actuating means can ensure that the gripping device is displaced in the axial direction from the drive head towards the recess for grip of the drill steel so that it can be held and rotated by the chuck of the drive head. This is particularly advantageous in the case of riser drilling, as the drilling is cut vertically in the upward direction towards the ground surface. The method described herein thus allows reliable operation and the gripping device is guaranteed to be displaced in the direction from an original position at the drive head to a holding position when lugs or locking means of the gripping device are pushed into recesses in the end of the drill steel by means of a rotating shaft ngema ng.
På så sätt behöver en operatör inte manuellt förflytta fasthållningskonstruktionen i riktninguppåt för grepp om borrstålets ena ände för fasthållning. En nödvändig förflyttning uppåt avgrepp måste ske för att kunna lösgöra borrstålen från varandra. Vid till exempelstigortsborrning för borrning av två motstående hål eller två hål orienterade med vinkel gentemot varandra i vertikal riktning innebär detta en stor arbetsinsats.In this way, an operator does not have to manually move the retaining structure in the upward direction for gripping one end of the drill steel for retaining. A necessary upward movement of the groove must take place in order to be able to detach the drill steel from each other. In, for example, riser drilling for drilling two opposite holes or two holes oriented at an angle to each other in the vertical direction, this means a large work effort.
Företrädesvis inbegriper steget att tillhandahålla sagda påverkansorgan för nämnda förskjutning av gripanordningen i den axiella riktningen fjäderpåverkan.Preferably, the step of providing said actuating means for said displacement of the gripping device in the axial direction comprises spring action.
På så sätt kan en driftsäker funktion tillhandahållas. Antalet fjädrar kan variera från en enstakaomslutande borrstålet till ett flertal symetriskt placerade i perifer utsträckning eller däremellan. Tryckfjädrar kan användas och likaså dragfjädrar eller kombinationer av dessa typer. 4Olika typer av fjäderpaket kan användas. Det kan vara fjäderdynor, omvända dämpare, sänkfjädrar, elektromagnetiska fjäderanordningar, anordningar med trycksatt fluid.In this way, a reliable function can be provided. The number of springs can vary from a single enclosing drill steel to a plurality of symmetrically located peripherally or in between. Compression springs can be used as well as tension springs or combinations of these types. 4Different types of spring packages can be used. These can be spring pads, inverted dampers, lowering springs, electromagnetic spring devices, devices with pressurized fluid.
Lämpligen inbegriper steget att tillhandahålla sagda påverkansorgan för nämnda förskjutning av gripanordningen i den axiella riktningen påverkan medelst hydraulik och/eller pneumatik.Suitably the step of providing said actuating means for said displacement of the gripping device in the axial direction involves actuation by means of hydraulics and / or pneumatics.
På så sätt kan drivhuvudet enkelt förskjutas med reglerbar kraft och kraftkällan användas hos exempelvis redan befintligt fordon.In this way, the drive head can be easily displaced with adjustable force and the power source can be used in, for example, an already existing vehicle.
Företrädesvis kompletteras påverkansorganet med ett länkarrangemang styrt medelsthydrauler eller liknande för att i ingrepp med en gripanordningen omkringliggande ring föradenna ner över nämnda klackar eller spärrmedel och inskjuta dessa för ingrepp i urtag hosborrstålet för att kunna rotera borrstålet med hjälp av drivhuvudet och gänga ur detta borrstål från ett närslutande fasthållet borrstål.Preferably, the actuating means is supplemented with a link arrangement controlled by means of hydraulics or the like to, in engagement with a gripping device surrounding the ring, lead them down over said lugs or locking means and push them in for engagement in recesses of the drill steel in order to rotate the drill steel by means of the drive head. close-fitting retained drill steel.
Lämpligen inbegriper steget att tillhandahålla sagda påverkansorgan indrivning av spärrmedeli åtminstone en urtagning hos borrstålet. När borrstålet roteras relativt de övriga borrstålen för isärtagning sker en urgängning.Suitably the step of providing said actuating means comprises driving in locking means at least one recess of the drill steel. When the drill steel is rotated relative to the other drill steels for disassembly, a threading takes place.
Företrädesvis inbegriper steget med fasthållningsläget även att åstadkomma sagdaspärrmedel i ingrepp med ett stopporgan hos gripanordningen vid roteringen av borrstålet ur kvarvarande borrsträngsmedel.Preferably, the step of the holding position also includes providing said locking means in engagement with a stop means of the gripping device during the rotation of the drill steel from the remaining drill string means.
Därmed kan nämnda ring åstadkommas mindre skrymmande i axiell riktning eftersomstopporganet, såsom till exempel en utskjutande fläns hos ett hos gripanordningen inrättathus, hindrar ringen att hamna vid sidan av spärrmedlet varmed ringen inte behöver görasbredare för att alltid nå spärrmedlet. Eftersom det erfordras stora krafter på klackarna för atthålla fast borrstålet är det viktigt att ringens invändiga omkrets och spärrmedel hamnar i läge för borrstålets urtag.Thus, said ring can be made less bulky in the axial direction because the stop means, such as for example a projecting flange of a housing arranged in the gripping device, prevents the ring from ending up next to the locking means, whereby the ring does not have to be widened to always reach the locking means. Since large forces are required on the lugs to hold the drill steel in place, it is important that the inner circumference and locking means of the ring end up in position for the bore of the drill steel.
Genom att använda spärrmedel, till exempel ”block” som skjuts in i borrstålets urtagning förfasthållning med hjälp av ringen tillhandahållen i ett optimalt läge kan ringen göras så smalsom möjligt, samtidigt som lastdistributionen blir optimal, varmed borrarrangemanget kan åstadkommas mindre skrymmande. 5 Med hjälp av segerringsspår i "hubben" eller navet och i samverkan med en hospåverkansorganet tillordnad cylinder omfattande ett längdgivarorgan kan olika typer avfabrikat av borrstål användas för borrarrangemanget. Fördelaktigt är att längdgivaren ärprogrammerad med i förväg bestämda längdvärden så att en operatör enkelt kan inmatarepresentativa inställningsvärden i styrenheten för aktuellt borrstål borrarrangemanget på såsätt med automatik anpassar gripanordningens positionering i förhållande till borrstålets urtagningar.Alternativt används ett detekteringsorgan för detektering av ett borrståls läge.By using locking means, for example "blocks" which are pushed into the drill steel recess pre-holding by means of the ring provided in an optimal position, the ring can be made as narrow as possible, while the load distribution is optimal, whereby the drilling arrangement can be made less bulky. By means of victory grooves in the "hub" or the hub and in cooperation with a cylinder associated with a hospo actuating means comprising a length sensor means, different types of made of drill steel can be used for the drilling arrangement. It is advantageous that the length sensor is programmed with predetermined length values so that an operator can easily enter input value values in the control unit for the current drill steel.
Därmed behöver en användare inte bryta en onödigt stor tunnelgång eller ort för att få plats med borrarrangemanget.This means that a user does not have to break an unnecessarily large tunnel or location to make room for the drilling arrangement.
Lämpligen innefattar spärrmedlet hos gripanordningen en över en svängningspunkt lagradarm som i sin tur påverkas av ringen som skjuts över och därmed pressar in och håller kvarklackar i borrstålets urtagning. Genom att gripanordningen griper tag i borrstålet ochgripanordningen uppvisar invändiga splines i ingrepp med utvändiga splines hos en hosdrivhuvudet anordnad chuck och chuckens utvändiga splines är ingrepp med invändiga splineshos en drivenhet hos drivhuvudet, kan borrstålet roteras. Tack vare en vridfast kraftöverföringvia splines kan en förskjutning i axiell riktning ske. Vid urgängning av borrstålet från den övrigaborrsträngen kommer borrstålet att röra sig från borrsträngen varvid naturligtvis ävengripanordningen rör sig i riktning bort från borrsträngen och således i riktning motdrivhuvudet. Vid lösgöring av borrstålet skjuts med hjälp av länkarrangemanget nämnda ring i riktning mot drivhuvudet och bort från klackarna och öppnar dessa.Suitably the locking means of the gripping device comprises a bearing arm over a pivot point which in turn is actuated by the ring which is pushed over and thereby presses in and holds quark lugs in the recess of the drill steel. Because the gripping device grips the drill steel and the gripping device has internal splines in engagement with external splines of a chuck drive head arranged and the external splines of the chuck are engaged with internal splines of a drive unit of the drive head, the drill steel can be rotated. Thanks to a torsionally strong transmission via splines, a displacement in the axial direction can take place. When unloading the drill steel from the other drill string, the drill steel will move from the drill string, whereby of course the leveling device moves in the direction away from the drill string and thus in the direction of the counter-drive head. When loosening the drill steel, the ring is pushed by means of the link arrangement in the direction of the drive head and away from the lugs and opens them.
Företrädesvis innefattar förfarandet även steget att i axiell riktning justera gripanordningentillsammans med ett vid denna anbringat tätningsmembran, så att vid borrning sagda tätningsmembran ej hamnari nivå med nämnda urtagning hos borrstålet.Preferably, the method also comprises the step of adjusting in the axial direction the gripping device together with a sealing membrane applied thereto, so that during drilling said sealing membrane does not end up level with said recess of the drilling steel.
På så sätt förhindras borrkax, såsom smuts, vatten och bergrester att träda in i drivhuvudet viaurtagningen i borrstålet då en användare borrar ett pilothål eller borrar eller rymmer ett uppåtgående hål vid stigortsborrning.In this way, drill cuttings, such as dirt, water and rock debris, are prevented from entering the drive head via the recess in the drill steel when a user drills a pilot hole or drills or holds an upward hole during drilling.
Sagda längdgivarorgan inrättat vid den hos påverkansorganet tillordnade cylindern (längdgivarorganet exempelvis i formen av en längdsensor inbyggd i cylindern) medger att 6borrarrangemanget enkelt styrs att placera tätningsmembranet så att det tätar mot urtag hos olika typer av borrstål.På så sätt erfordras ej någon extern sensor.Said length sensor means arranged at the cylinder associated with the actuating means (the length sensor means for example in the form of a length sensor built into the cylinder) allows the drilling arrangement to be easily controlled to position the sealing membrane so that it seals against recesses of different types of drill steel.
Företrädesvis, och i fallet det synes nödvändigt, är en sensor placerad vid drivhuvudet ochutifrån positionen för urtaget hos olika typer av borrstål relativt borrstålets gänga kan sensorndetektera den aktuella placeringen av urtaget relativt chucken i axiell riktning och en styrenhetär lämpligen inrättad att styra gripanordningen innefattande tätningsmembranet att alltid täta mot borrstålet oavsett var urtaget befinner sig på det aktuella borrstålet.Preferably, and in case it seems necessary, a sensor is located at the drive head and from the position of the recess of different types of drill steel relative to the thread of the drill steel, the sensor can detect the current location of the recess relative to the chuck in the axial direction and a control unit suitably arranged to control the gripping device. always seal against the drill steel regardless of where the recess is located on the current drill steel.
Dessa syften uppnås även medelst ett i inledningen definierat borrarrangemang uppvisande särdragen angivna i patentkravs 7 kännetecknande del.These objects are also achieved by means of a drilling arrangement defined in the introduction having the features stated in the characterizing part of claim 7.
Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett borrarrangemang innefattande ett drivhuvudför drivning av en i axiell riktning skjutbar invändigt gängad kropp och en omslutande kroppenvridfast anordnad och i den axiella riktningen skjutbar gripanordning, nämnda kropp ärinrättad för i- och urgängning av borrsträngsmedel, varvid att ett påverkansorgan är inrättatatt från ett ursprungsläge förskjuta sagda gripanordning i den axiella riktningen i riktning från drivhuvudet, varvid påverkansorganet innefattar ett fjäderorgan.According to the present invention there is provided a drilling arrangement comprising a drive head for driving an axially slidable internally threaded body and an enclosing body rotatably arranged and axially slidable gripping device, said body being arranged for threading in and out of drilling string means, wherein an actuating means is arranged an initial position displaces said gripping device in the axial direction in the direction from the drive head, the actuating means comprising a spring means.
Därmed uppnås utformning av ett kompakt icke skrymmande borrarrangemang. Särskiltutrymmesbesparande är borrarrangemanget i drivhuvudets axiella riktning, det vill sägadimensionen tvärgående till exempel en gruvorts längsgående utsträckning. Detta i sin tur skapar en kostnadseffektivitet vid gruvbrytning.This results in the design of a compact, non-bulky drilling arrangement. Particularly space-saving is the drilling arrangement in the axial direction of the drive head, i.e. the transverse dimension, for example the longitudinal extent of a mining town. This in turn creates a cost-effectiveness in mining.
Därmed uppnås även ett driftsäkert borrarrangemang. Påverkansorganet, såsom ettfjäderpaket, förskjuter gripanordningen (innefattad i ett nav eller hubb axiellt förskjutbar pådrivhuvudets chuck) i axiell riktning bort från drivhuvudet (från ursprungsläget), det vill säga i riktning mot borrstålets urtagning/-ar tillhörande borrstålsänden närgränsande drivhuvudet.This also achieves a reliable drilling arrangement. The actuating means, such as a spring package, displaces the gripping device (including in a hub or hub axially displaceable drive head chuck) in the axial direction away from the drive head (from the original position), i.e. in the direction of the drill steel recess (s) adjacent the drill steel end.
Tack vare en sådan uppbyggnad skapas även en möjlighet att vända drivhuvudet för drivningav borrhål uppåt, vilket förekommer exempelvis vid stigortsborrning. Påverkansorganet,såsom sagda fjäderpaket, är företrädesvis inrättat att förskjuta gripanordningen (hubben) i riktning mot eller i huvudsaklig riktning mot gravitationskraften. 7 Företrädesvis innefattar påverkansorganet ett fjäderorgan.Lämpligen innefattar påverkansorganet åtminstone en hydraulisk påverkare.Thanks to such a construction, an opportunity is also created to turn the drive head for driving boreholes upwards, which occurs, for example, in riser drilling. The actuating means, such as said spring package, is preferably arranged to displace the gripping device (hub) in the direction of or in the main direction towards the gravitational force. Preferably, the actuating means comprises a spring means. Preferably the actuating means comprises at least one hydraulic actuator.
Härvidlag kan hubben manövreras tillbaka medelst en styrenhet med hjälp av ett länkarmsarrangemang.In this case, the hub can be operated back by means of a control unit by means of a link arm arrangement.
Företrädesvis innefattar gripanordningen ett i den axiella riktningen förskjutbart ringelementför att inåt i radiell riktning driva ett spärrmedel för att åstadkomma vridfast förbindningmellan gripanordningen och borrstålet. Lämpligen är länkarrangemangets ena ändparti iingrepp med och lagrat vid ringelementet, så att ringelementets påverkan i axiell riktning skermot kamytor hos spärrmedlet (kan vara vipparmar inrättade för påverkan av block, klackar,kilar eller liknande spärrorgan, arrangerat för in- och utskjutning ur borrstålets urtagningar) så att spärrmedlet i radiell riktning driver in sagda spärrorgan i borrstålets urtagningar.Preferably, the gripping device comprises a ring element displaceable in the axial direction for driving inwardly in the radial direction a locking means for providing a rotationally fixed connection between the gripping device and the drill steel. Preferably, one end portion of the link arrangement engages with and is mounted on the ring member, so that the axial action of the ring member shields the cam surfaces of the locking means (may be rocker arms arranged to act on blocks, lugs, wedges or similar locking means, arranged for insertion and extension of the drill steel recesses). so that the blocking means in said radial direction drives said blocking means into the recesses of the drill steel.
Lämpligen uppvisar gripanordningen ett stopporgan för positionering av ringelementet i axiell riktning relativt sagda spärrmedel.Suitably the gripping device has a stop means for positioning the ring element in axial direction relative to said locking means.
Företrädesvis uppvisar hubben eller navet som är en del av gripanordningen ett flänspartiverkande såsom stopporgan. Flänspartiet är alternativt bildat vid hubbens sida vänd bort från drivh uvudet.Preferably, the hub or hub which is part of the gripping device has a flange portion acting as a stop means. The flange portion is alternatively formed at the side of the hub facing away from the drive head.
Vid urgängning av borrstålets andra ände (närmast det borrade borrhålet) medges (medelst tillexempel splines) borrstålet att förflyttas i riktning mot drivhuvudet, varmed gripanordningen av naturliga skäl följer med denna förflyttning och därmed närmar sig drivhuvudet.When threading the other end of the drill steel (closest to the drilled borehole), the drill steel is allowed (by means of, for example, splines) to be moved in the direction of the drive head, whereby the gripping device naturally follows this movement and thus approaches the drive head.
Länkarrangemanget anpassar sig till denna förflyttning och även påverkansorganet, såsomfjäderpaketet. Flänspartiet hos hubben förhindrar vid en sådan förflyttning att ringelementethamnar utanför ett område för påverkan av sagda spärrorgan. Därmed behöver interingelementet i axiell riktning utformas med bred mantelyta, vilket möjliggör ett i axiell led icke skrymmande borra rra ngemang.The link arrangement adapts to this movement and also the actuating means, such as the spring package. In such a movement, the flange portion of the hub prevents ring element ports from being outside an area for the action of said locking means. Thus, the inter-element in the axial direction needs to be designed with a wide mantle surface, which enables a non-axial drilling borehole.
Alternativt uppvisar påverkansorganet ett fjäderelement inrättat vid ett länkarrangemang,vilket fjäderelement förflyttar gripanordningen initialt från ursprungsläget. En cylinderinnefattande kolv och kolvstång är inrättad för påverkan en kortare arm som i sin tur via sagda fjäderelement påverkar en längre arm uppbärande gripanordningen. Lämpligen är sagda 8cylinder inrättad att svänga den kortare armen omkring en med den längre armen gemensamsvängningspunkt för att via nämnda fjäderelement påverka gripanordningen i ett frikopplat läge.Alternatively, the actuating means has a spring element arranged at a link arrangement, which spring element moves the gripping device initially from the original position. A cylinder-containing piston and piston rod are arranged to actuate a shorter arm which in turn via said spring element influences a longer arm supporting the gripping device. Suitably, said cylinder is arranged to pivot the shorter arm about a pivot point common to the longer arm in order to actuate the gripping device in a disengaged position via said spring element.
På så vis erhålls en frikoppling som ger en jämn och styv påverkan av gripanordningen, särskiltvid urgängningen av borrstålet från nästa borrstål då gripanordningen följer med borrstålet iriktning mot drivhuvudet. Fjäderelementet medger en fri rörelse av den längre armengentemot den kortare armen under det att cylindern påverkar den kortare armen att svänga tillbaka till ursprungsläget.In this way a disengagement is obtained which gives a smooth and rigid action of the gripping device, in particular the threading of the drilling steel from the next drilling steel as the gripping device follows the drilling steel in direction towards the drive head. The spring element allows a free movement of the longer arm joint towards the shorter arm while the cylinder causes the shorter arm to pivot back to the original position.
Lämpligen innefattar gripanordningen ett tätningsmembran uppvisande en invändig omkretsanpassad till borrstålets diameter. Företrädesvis är borrarrangemanget inrättat med enstyrenhet som styr gripanordningen att placera tätningsmembranet i ett alternativt lägeomkring borrstålet än inom området för borrstålets urtagning för nämnda spärrmedel. Denna funktionalitet används framförallt vid borrning eller rymning av borrhål.Suitably the gripping device comprises a sealing membrane having an internal circumference adapted to the diameter of the drill steel. Preferably, the drilling arrangement is arranged with a single control unit which controls the gripping device to place the sealing membrane in an alternative position around the drilling steel than in the area of the recess of the drilling steel for said locking means. This functionality is mainly used when drilling or escaping boreholes.
Ovanstående syften uppnås även med ett fordon som innefattar borrarrangemanget, vilket fordon kan vara ett motorfordon. Fordonet kan vara en borrigg avsedd för gruvdrift.The above objects are also achieved with a vehicle comprising the drilling arrangement, which vehicle may be a motor vehicle. The vehicle can be a drilling rig intended for mining.
Enligt uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram för ett borrarrangemang att gripa om ettborrsträngsmedel för avlägsning av ett borrstål från sagda borrsträngsmedel, där nämndadatorprogram innefattar en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för attutföra förfarandestegen enligt något av kraven 1 till 6 när datorprogrammet körs på en elektronisk styrenhet associerad med borrarrangemanget.According to the invention, there is provided a computer program for a drilling arrangement to grip a drill string means for removing a drill steel from said drill string means, said computer program comprising a program code stored on a computer readable medium for performing the method steps according to any one of claims 1 to 6 when the computer program is run an electronic control unit associated with the drilling arrangement.
I\/|jukvara som innefattar programkod för positionering av borrarrangemanget kan enkeltuppdateras eller bytas ut. Vidare kan olika delar av mjukvaran bytas ut oberoende varandra.Software that includes program code for positioning the drilling arrangement can be easily updated or replaced. Furthermore, different parts of the software can be replaced independently of each other.
Denna modulära konfiguration är fördelaktig ur ett underhållsperspektiv.This modular configuration is advantageous from a maintenance perspective.
Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en datorprogramprodukt innefattande enprogramkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligtnågot av krav 1 till 6 när ett datorprogram körs på en elektronisk styrenhet associerad med borra rra ngemanget.According to one aspect of the invention, there is provided a computer program product comprising a program code stored on a computer readable medium for performing the method steps of any of claims 1 to 6 when a computer program is run on an electronic controller associated with the drilling device.
Ytterligare syften, fördelar och nya särdrag hos föreliggande uppfinning framgår av för en fackman följande tekniska särdrag samt vid utövning av uppfinningen. Under det att 9uppfinningen är så angiven av följande patentkrav, skall det påpekas att uppfinningen inte ärbegränsad till däri angivna särdrag, utan ytterligare utföringsformer samt kombinationer avbeskrivna utföringsformer är möjliga. Till exempel kan borrarrangemanget per se innefatta ettfjärrstyrt fordon som transporterar utrustningen till avsedd plats. Fordonet kan vara inrättatför autonom styrning. Till exempel kan kommunikationslänk vara en fysisk ledning, såsomsåsom en trådlös opto-elektrisk kommunikationsledning, eller en icke-fysisk ledning, anslutning, exempelvis en radio- eller mikrovågslänk.ÖVERSIKTLIG BESKRIVNING AV RITNINGARNA För en mer komplett förståelse av föreliggande uppfinning och ytterligare syften och fördelardärav, görs nu en hänvisning till följande detaljerade beskrivning som skall läsas tillsammansmed de åtföljande ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar avser lika delar i de olika figurerna, och i vilka ritningar schematiskt: Figur 1 illustrerar ett fordon uppbärande ett borrarrangemang enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 2 illustrerar fordonet i Figur 1 vid positionering av borrarrangemanget; Figur 3 illustrerar en gripanordning hos borrarrangemanget enligt en utföringsform av uppfinningen; Figurer 4a till 4h illustrerar delmoment för avlägsning av borrstål från en borrsträng enligt en aspekt av uppfinningen; Figur 5 illustrerar en aspekt av uppfinningen där så kallad stigortsborrning utförs; Figurer 6a till 6f visar en aspekt av uppfinningen närmare i detalj; Figurer 7a till 7c illustrerar en utföringsform av länkarrangemang; Figur 8 en gripanordning och påverkansorgan enligt en aspekt av uppfinningen; Figurer 9a till 9j illustrerar olika aspekter av uppfinningen; Figurer 10a till 10b illustrerar flödesscheman över förfaranden enligt olika aspekter av uppfinningen; och Figur 11 illustrerar en styrenhet enligt en utföringsform av uppfinningen.DETALJERAD BESKRIVNING AV FIGURERNA Detaljer som inte är av större betydelse för uppfinningstanken är utelämnade på ritningen i syfte att tydliggöra figurerna.Additional objects, advantages, and novel features of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the following skilled in the art, and in the practice of the invention. While the invention is so defined by the following claims, it should be pointed out that the invention is not limited to the features stated therein, but further embodiments and combinations of embodiments described are possible. For example, the drilling arrangement per se may comprise a remote-controlled vehicle transporting the equipment to the intended location. The vehicle can be set up for autonomous steering. For example, a communication link may be a physical line, such as a wireless optoelectric communication line, or a non-physical line, connection, for example, a radio or microwave link. SUMMARY DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding of the present invention and further objects and advantages thereof, , reference is now made to the following detailed description which is to be read in conjunction with the accompanying drawings, in which like reference numerals refer to like parts in the various figures, and in which drawings schematically: Figure 1 illustrates a vehicle carrying a drilling arrangement according to an embodiment of the invention; Figure 2 illustrates the vehicle of Figure 1 when positioning the drilling arrangement; Figure 3 illustrates a gripping device of the drilling arrangement according to an embodiment of the invention; Figures 4a to 4h illustrate sub-steps for removing drill steel from a drill string according to an aspect of the invention; Figure 5 illustrates an aspect of the invention where so-called ridge drilling is performed; Figures 6a to 6f show an aspect of the invention in more detail; Figures 7a to 7c illustrate an embodiment of link arrangement; Figure 8 shows a gripping device and actuating means according to an aspect of the invention; Figures 9a to 9j illustrate various aspects of the invention; Figures 10a to 10b illustrate flow charts of methods according to various aspects of the invention; and Figure 11 illustrates a control unit according to an embodiment of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES Details which are not of major importance to the inventive concept are omitted in the drawing for the purpose of clarifying the figures.
Med hänvisning till Figur 1 visas ett fordon 1. Det exemplifierade fordonet 1 är enligt ettutförande en så kallad borrigg 3 anpassad för gruvdrift. Fordonet 1 är ett motorfordon medfyra hjul 5 och är försett med ett borrarrangemang 7. Borrarrangemanget 7 visat i Figur 1 äritransportläge för transport av borrarrangemanget 7 till en position för borrning under jord (till exempel gruva, tunnel etc.) Figur 2 illustrerar fordonet 1 i Figur 1 vid positioneringen av borrarrangemanget 7.Borrarrangemanget 7 placeras i läge mellan två väggavsnitt 9 hos ett utrymme 11, vari borrarrangemangets 7 utsträckning orienteras i borrhålsriktningen.With reference to Figure 1, a vehicle 1 is shown. According to one embodiment, the exemplified vehicle 1 is a so-called drilling rig 3 adapted for mining. The vehicle 1 is a motor vehicle with four wheels 5 and is provided with a drilling arrangement 7. The drilling arrangement 7 shown in Figure 1 is a transport position for transporting the drilling arrangement 7 to a position for drilling underground (for example mine, tunnel etc.) Figure 2 illustrates the vehicle 1 in Figure 1 when positioning the drilling arrangement 7. The drilling arrangement 7 is placed in position between two wall sections 9 of a space 11, in which the extent of the drilling arrangement 7 is oriented in the borehole direction.
Fordonet 1 är enligt denna utföringsform operatörsstyrt av en operatör (inte visad) medelst enförsta styrenhet 100. En kommunikationslänk mellan borrarrangemanget 7 och styrenheten100 visas med hänvisningsbeteckning L100. En andra styrenhet 110 är inrättad förkommunikation med den första styrenheten 100 och är en extern styrenhet och används attladda över mjukvara till den första styrenheten 100 via länken L110 som ingår i ett internt nätverk i fordonet 1.According to this embodiment, the vehicle 1 is operator-controlled by an operator (not shown) by means of a first control unit 100. A communication link between the drilling arrangement 7 and the control unit 100 is shown by reference numeral L100. A second control unit 110 is arranged in pre-communication with the first control unit 100 and is an external control unit and is used to be loaded via software to the first control unit 100 via the link L110 which is part of an internal network in the vehicle 1.
Operatören manövrerar fyra stödben 13 (endast två är visade) att ta spjärn mot nämndaväggavsnitt 9. Ett drivorgan 15, i formen av två dubbelverkande hydraulcylindrar 17, är kopplattill stödbenen 13. I\/|ellan hydraulcylindrarna 17 är en motorenhet 19 innefattande växellådaoch en vid ett matarhuvud 20 inrättad chuck (inte visad) svängbart monterad med ensvängningssektor på 180 grader. Operatören manövrerar matarhuvudet 20 att svänga till ettförsta ändläge, vari chucken är vänd mot läget för det första borrhålet som skall borras, ochstyrenheten 100 låser matarhuvudet 20 i ett första läge. Ett första borrstål (inte visat)anbringas i ingrepp genom gängning i chucken med sin ena ände och sin andra ände enborrkrona (inte visad). I\/|ontering av borrstål sker genom operatörens försorg via styrenheten100. Styrenheten 100 tillhandahåller därefter, under övervakning av operatören, drivning av borrkronan och kontrollerar kontinuerligt hydrauliskt tryck både vad gäller tryck som 11appliceras hydraulcylindrarna 17 och tryck som driver rotation av motorenheten 19 hosmatarhuvudet 20 för rotation av borrkronan. Styrenheten 100 styr således driften avborrarrangemanget 7 medelst styrsignaler via länken L100. Ett andra borrstål (inte visat)gängas på det första borrstålet och efterföljande borrstål gängas på allt eftersom borrkronan arbetar sig in i berget.The operator maneuvers four support legs 13 (only two are shown) to take struts against said wall section 9. A drive means 15, in the form of two double-acting hydraulic cylinders 17, is coupled to the support legs 13. Between the hydraulic cylinders 17 is a motor unit 19 comprising gearbox and a wide a feed head 20 arranged chuck (not shown) pivotally mounted with single swing sector of 180 degrees. The operator operates the feed head 20 to pivot to a first end position, in which the chuck faces the position of the first borehole to be drilled, and the control unit 100 locks the feed head 20 in a first position. A first drill steel (not shown) is fitted by threading the chuck with one end and its other end a drill bit (not shown). Installation of drill steel takes place through the operator's care via the control unit100. The control unit 100 then provides, under the supervision of the operator, drive of the drill bit and continuously controls hydraulic pressure both in terms of pressure applied to the hydraulic cylinders 17 and pressure driving the rotation of the motor unit 19 in the feed head 20 for rotation of the drill bit. The control unit 100 thus controls the operation of the drilling arrangement 7 by means of control signals via the link L100. A second drill steel (not shown) is threaded on the first drill steel and subsequent drill steel is threaded on as the drill bit works its way into the rock.
Montering av borrstål (inte visade) sker i följd genom operatörens försorg via styrenheten.Styrenheten 100 styr kontinuerligt drivningen av borrkronan och kontrollerar samtidigthydrauliskt tryck för hydraulcylindrar 17 samt motorenhet 19. Vid rymning av borrhålet drasborrsträngen i riktning mot borrarrangemanget 7 varmed på varandra följande borrstål 35måste gängas av borrsträngen 36 ett och ett och även gängas ur matarhuvudets chuck. Vidvarje moment för urgängning av ett borrstål (kan även vara borrör eller liknandeborrsträngsenhet) för avlägsning fasthålls det borrstål som är kopplat till det borrstål som ärbeläget närmast matarhuvudet. Borrstålet som skall avlägsnas och vilket är beläget närmastmatarhuvudet gängas först ur chucken. Det åstadkommes genom att borrstålet somnärgränsar detta fasthålls vridfast gentemot hålet som borrats medelst ett griparorgan. På såsätt kommer chucken vid sin rotation att gänga ur borrstålet. Rotationsriktningen är motsattrotationsriktningen för borrning. Därefter följer ett moment att gänga ur det matarhuvudetnärmast belägna borrstålet från det detta närgränsande borrstålet. Detta sker genom attvridfast gentemot chucken fasthålla med nyckelorgan det matarhuvudet närgränsandeborrstålet, så att chucken vid sin rotation medroterar detta borrstål så att detta gängar ur detnärgränsande borrstålet. Nu när det matarhuvudet närmast belägna borrstålet är fritt i sinabägge ändar tas det bort och matarhuvudet förflyttas till den fria änden hos nästföljandeborrstål och chucken gängas på. Rymning eller upptagning av borrsträngen fortsätter och proceduren upprepas till dess att det sista borrstålet avlägsnats.Mounting of drill steel (not shown) takes place in succession by the operator's care via the control unit. The control unit 100 continuously controls the drive of the drill bit and simultaneously controls hydraulic pressure for hydraulic cylinders 17 and motor unit 19. When escaping the borehole, the drill string is pulled towards the drilling arrangement 7. threaded by the drill string 36 one by one and also threaded from the chuck of the feed head. At each step for threading out a drill steel (can also be a drill pipe or similar drill string unit) for removal, the drill steel which is connected to the drill steel which is located closest to the feed head is held. The drill steel to be removed and which is located closest to the feed head is first threaded out of the chuck. This is achieved by holding the drill steel adjacent to it in a rotationally fixed manner relative to the hole drilled by means of a gripper member. In this way, the chuck will thread out of the drill steel during its rotation. The direction of rotation is the opposite direction of rotation for drilling. This is followed by a step of threading out the drill bit closest to the feed head from this adjacent drill bit. This is done by holding the feed head adjacent the drill bit in a rotationally fixed manner relative to the chuck, so that the chuck co-rotates this drill steel during its rotation so that it threads out of the adjacent drill steel. Now that the feed head closest to the drill steel is free at both ends, it is removed and the feed head is moved to the free end of the next drill bit and the chuck is threaded on. Evacuation or pick-up of the drill string continues and the procedure is repeated until the last drill steel has been removed.
Figur 3 illustrerar i en perspektivvy en gripanordning 21 hos ett borrarrangemang 7 enligt enutföringsform av uppfinningen. Gripanordningen 21 är uppbyggd av ett navhus 23 och ettomkring detta i axiell riktning X skjutbart lagrat ringelement 25. Navhuset 23 innefattar ettcentralt genomgående hål 27 bildat med invändiga splines 29. I hålet 27 inpassas en vridfastmed i axiell riktning X skjutbar chuck (inte visad) uppvisande utvändiga splines för ingrepp medsplines 29. Chucken är i sin tur axiellt rörligt och vridfast lagrad med sina utvändiga splines i ingrepp med splines hos ett drivhuvuds (inte visat) roterande drivorgan kopplad till 12borrarrangemangets 7 växellåda (inte visad). Med hjälp av segerringsspår (inte visade) inavhuset 23 tillsammans med ett detekteringsorgan (inte visat) för detektering av ett borrståls läge, kan olika typer av fabrikat av borrstål användas för borrarrangemanget 7.Figure 3 illustrates in a perspective view a gripping device 21 of a drilling arrangement 7 according to an embodiment of the invention. The gripping device 21 is built up of a hub housing 23 and a ring element 25 slidably mounted around it in the axial direction X. The hub housing 23 comprises a centrally through hole 27 formed with internal splines 29. External splines for engagement with splines 29. The chuck is in turn axially movable and rotatably mounted with its outer splines engaged with splines of a rotating drive means (not shown) coupled to the gearbox of the drill bit 7 (not shown). By means of victory grooves (not shown) in the housing 23 together with a detection means (not shown) for detecting the position of a drill steel, different types of make of drill steel can be used for the drilling arrangement 7.
Ett länkarrangemang 31 är lagrat omkring en axel Y sträckande sig tvärs den axiella riktningenX. Länkarrangemangets 31 uppgift är att hålla i position och styra ringelementet 25 övernavhusets 23 omkrets och via ringelementet 25 därmed påverka gripanordningens 21förskjutning längs med borrstålet (inte visat) och påverka gripanordningens 21 spärrmedel 33 att åstadkomma vridfast förbindning mellan gripanordningen 21 och borrstålet.A link arrangement 31 is mounted about an axis Y extending across the axial direction X. The task of the link arrangement 31 is to hold in position and guide the ring element 25 the circumference of the upper hub housing 23 and via the ring element 25 thereby influence the displacement of the gripping device 21 along the drill steel (not shown) and influence the locking means 33 of the gripping device 21.
Figurerna 4a till 4h illustrerar schematiskt delmoment för avlägsning av borrstål 35 från enborrsträng 36 enligt en aspekt av uppfinningen. Figur 4a visar ett borrarrangemang 7 fastspänti en gruvort med hjälp av ett stödben 13 och hydrauler (ej visade utan endast antytt medpunktstreckad linje). Borrarrangemanget 7 innefattar ett drivhuvud 37 för roterande av en iaxiell riktning X skjutbar invändigt gängad chuck 39, och en omslutande chucken 39 vridfastanordnad och i axiell riktning X skjutbar gripanordning 21. Chucken 39 är utformad för i- ochurgängning av nämnda borrstål 35. Gripanordningen 21 är lagrat upphängd omkring chucken39 och en förspänd tryckfjäder 41 är anbringad för påverkan av gripanordningens 21 hubb(inte visad). Figur 4a visar borrarrangemanget 7 roterande en borrsträng 36 för upptagande avett borrhål 43. I detta fall utförs en rymning medelst ett rymningshuvud 45.Rotationsriktningen för borrning är medurs ME. Figur 4b visar ett moment där sagda borrståls35 pågängade borrstål 35' hålls fast medelst en nyckel 47 som fasthåller och uppbärborrsträngen 36 och rymningshuvudet 45. Chucken 39 roteras motsols MO och borrstålets 35ände 38 vänd mot drivhuvudet 37 gängas ur chucken 39. Figur 4c visar att rotationen stoppatsoch den förspända tryckfjädern 41 är inrättad att från ett ursprungsläge U (se Figur 4a) förgripanordningen 21 invid drivhuvudet 37 förskjuta sagda gripanordning 21 i en första riktningfrån drivhuvudet 37 efter den axiella riktningen X. På så sätt åstadkoms att gripanordningen 21på ett driftsäkert sätt garanteras att skjutas ner över urtagningar 51 hos borrstålets 35 sagda ände 38.Figures 4a to 4h schematically illustrate sub-steps for removing drill steel 35 from a single-drill string 36 according to an aspect of the invention. Figure 4a shows a drilling arrangement 7 clamped to a mining site by means of a support leg 13 and hydraulics (not shown but only a hint of a dotted line). The drilling arrangement 7 comprises a drive head 37 for rotating an axially direction X slidable internally threaded chuck 39, and an enclosing chuck 39 rotatably arranged and in axial direction X slidable gripping device 21. The chuck 39 is designed for threading said drill steel 35. The gripping device 21 is mounted suspended around the chuck 39 and a biased compression spring 41 is provided to actuate the hub of the gripping device 21 (not shown). Figure 4a shows the drilling arrangement 7 rotating a drill string 36 for receiving a borehole 43. In this case an escape is performed by means of an escape head 45. The direction of rotation for drilling is clockwise ME. Figure 4b shows a moment where said drill steel 35's held drill steel 35 'is held by a key 47 which holds and the support drill string 36 and the escape head 45. The chuck 39 is rotated counterclockwise MO and the end 38 of the drill steel 35 facing the drive head 37 is threaded out of the chuck 39. Figure 4c stopped and the prestressed compression spring 41 is arranged to displace said gripping device 21 from the original position U (see Figure 4a) next to the drive head 37 in said first direction from the drive head 37 after the axial direction X. In this way it is ensured that the gripping device 21 is reliably is pushed down over recesses 51 of said end 38 of the drill steel 35.
Figur 4d visar ett moment där spärrmedel 33 hos gripanordningen 21 tvingas in i sin respektiveurtagning 51 för att åstadkomma vridfast förbindning mellan gripanordningen 21 och borrstålet 35. Chucken 39 roteras sedan ånyo motsols, visat i Figur 4e, varvid gripanordningen 1321 gängar ur borrstålet 35 från nämnda pågängade borrstål 35' fasthållet av nyckeln 47. Vid ensådan urgängning skjuts borrstålet 35 mot drivhuvudet 37 och splines av det slag visat i Figur 3medger förskjutning av chucken 39 i axiell led mot drivhuvudet 37. Samtidigt sker vridfast drivning av chucken 39 för att åstadkomma rotation av borrstålet 35 och sagda urgängning.Figure 4d shows a moment where locking means 33 of the gripping device 21 are forced into their respective recess 51 to provide a torsionally fixed connection between the gripping device 21 and the drill steel 35. The chuck 39 is then rotated counterclockwise again, shown in Figure 4e, the gripping device 1321 threaded drill steel 35 'held by the key 47. In such a threading, the drill steel 35 is pushed against the drive head 37 and splines of the type shown in Figure 3 allow displacement of the chuck 39 in the axial direction towards the drive head 37. At the same time rotational drive of the chuck 39 to cause rotation of the drill steel 35 and said threading.
Figur 4f visar ett moment varvid en hydraul (inte visad) påverkar gripanordningen 21 i enriktning mot fjäderkraften hos den förspända fjädern 41 för att förskjuta ett spärrmedel 33 isagda riktning X mot drivhuvudet 37 efter det att en urdragning av spärrmedlet ur nämndaurtagning 51. När gripanordningen 21 har förskjutits mot drivhuvudet 37 kan borrstålet 35 plockas bort, vilket visas i Figur 4g.Figure 4f shows a moment in which a hydraulic (not shown) acts on the gripping device 21 in one direction against the spring force of the prestressed spring 41 to displace a locking means 33 in said direction X towards the drive head 37 after a pull-out of the locking means from said recess 51. When the gripping device 21 has been displaced towards the drive head 37, the drill steel 35 can be removed, as shown in Figure 4g.
Figur 4h visar slutligen hur borrarrangemanget 7 positioneras i ett läge närgränsande dettidigare pågängade borrstålet 35', som nu får utgöra det först nämnda borrstålet. Chuckengängas på borrstålet och rymningen fortskrider en distans D motsvarande längden på ett borrstål 35, 35'. Förfarandet upprepas från det moment som visas i Figur 4a.Figure 4h finally shows how the drilling arrangement 7 is positioned in a position adjacent to the previously applied drill steel 35 ', which may now constitute the first-mentioned drilling steel. Chuck thread on the drill steel and the escape progresses a distance D corresponding to the length of a drill steel 35, 35 '. The procedure is repeated from the step shown in Figure 4a.
Figur 5 illustrerar en aspekt av uppfinningen där så kallad stigortsborrning utförs. Dennautföringsform hänförs till moment då borrarrangemanget 7 vänts med chuckens 39 gängavänd uppåt (för borrning från en gruvort under jord i riktning mot markytan). Två fjädrar 41'tillser att gripanordningen 21 förskjuts i riktning från drivhuvudet 37 för att underlätta låsningav gripanordningen 21 mot borrstålets 35 urtag 51. En andra gripanordning 47' håller fastborrsträngen 36 och rymningshuvudet 45. Borrarrangemanget 7 är upphängt i enstödanordning (inte visad) innefattande drivorgan (inte visat) (såsom hydrauler) för matningav drivhuvudet 37 i axiell riktning X. En svängningsmekanism 60 är inrättad att svängadrivhuvudet 180 grader omkring en axel som sträcker sig ortogonalt mot den axiella riktningenX. Svängningen på 180 grader sker från ett första läge då chuckens 39 (även drivhuvudets 37eller borrstålets) rotationsaxel motsvarar den axiella riktningen X till ett andra läge då naturligtchuckens 39 rotationsaxel likaså motsvarar den axiella riktningen. Denna funktionalitet ikombination med sagda borrarrangemang 7 medger en mycket effektiv stigortsborrning.Fördelaktigt är när sagda funktionalitet och avlägsnande av borrstål sker semi-automatiskt ochen styrenhet 100 (visad i Figur 2) möjliggör ett operatörstyrt förfarande. Både gripanordningen 21 och svängningsmekanismen 60 är då inrättade för signalförbindelse med styrenheten 100.Figure 5 illustrates an aspect of the invention where so-called ridge drilling is performed. This embodiment refers to moments when the drilling arrangement 7 is turned with the thread 39 of the chuck 39 upwards (for drilling from a mining site underground in the direction of the ground surface). Two springs 41 'cause the gripping device 21 to be displaced in the direction of the drive head 37 to facilitate locking of the gripping device 21 against the recesses 5 of the drill steel 35. A second gripping device 47' holds the fixed drill string 36 and the escape head 45. The drilling arrangement 7 is suspended in a support device (not shown). (not shown) (such as hydraulics) for feeding the drive head 37 in the axial direction X. A pivoting mechanism 60 is arranged to pivot the drive head 180 degrees about an axis extending orthogonally to the axial direction X. The rotation of 180 degrees takes place from a first position when the axis of rotation of the chuck 39 (also of the drive head 37 or the drill steel) corresponds to the axial direction X to a second position when the axis of rotation of the natural chuck 39 also corresponds to the axial direction. This functionality in combination with said drilling arrangement 7 allows a very efficient riser drilling. It is advantageous when said functionality and removal of drilling steel takes place semi-automatically and a control unit 100 (shown in Figure 2) enables an operator-controlled method. Both the gripping device 21 and the oscillating mechanism 60 are then arranged for signal connection with the control unit 100.
När drivningen av det första borrhålet är klart lossas de på varandra följande borrstålen 35, 35' 14från varandra. De gängas av varandra med en rotationsriktning motsatt rotationsriktningen(vid borrning) för borrsträngen 36 under övervakning av styrenheten 100. Efter det att detsista borrstålet avlägsnats från chucken svä ngs matarhuvudet 20 (180 grader) omkring en axelY som sträcker sig tvärs riktningen för hydraulcylindrarnas (inte visade) verkansrörelse, det villsäga tvärs borrhålets riktning eller tvärs hydraulcylindrarnas longitudinella utsträckning.Svängningen sker från ett läge där riktningen hos matarhuvudets 20 rotationsaxel, i linje medborrstålets 35 längdriktning, motsvarar riktningen eller utsträckningen hos hydraulcylindrarna.Matarhuvudet 20 svängs således från ett läge där matarhuvudets 20 rotationscentrums axel ärparallell med sagda riktning för hydraulcylindrarnas 17 verkansrörelse. Operatörenmanövrerar således matarhuvudet 20 att svänga till ett andra ändläge, vari chucken är vändmot läget för ett andra borrhål som skall borras, och styrenheten 100 tillser låsning avmatarhuvudet 20. Ett första borrstål (inte visat) gängas i chucken återigen och en borrkrona påbörjar drivningen av ett andra hål i en annan riktning.When the drive of the first borehole is complete, the successive drill bits 35, 35 '14 are detached from each other. They are threaded together in a direction of rotation opposite to the direction of rotation (when drilling) of the drill string 36 under the supervision of the control unit 100. After the last drill steel is removed from the chuck, the feed head 20 (180 degrees) pivots about an axis extending transversely to the hydraulic cylinders. The movement takes place from a position where the direction of the rotational axis of the feed head 20, in line with the longitudinal direction of the drill steel 35, corresponds to the direction or extent of the position of the hydraulic cylinder cylinders the axis of the center of rotation is parallel to said direction of the action movement of the hydraulic cylinders 17. The operator thus operates the feed head 20 to pivot to a second end position, wherein the chuck is facing the position of a second borehole to be drilled, and the control unit 100 ensures locking of the feed head 20. A first drill steel (not shown) is threaded into the chuck again and a drill bit begins driving other holes in a different direction.
Figurerna 6a till 6f visar en aspekt av uppfinningen närmare i detalj. Figur 6a illustrerar ettdrivhuvud 37 innefattande en chuck 39. Chucken 39 är vridfast och förskjutbart lagrad hosdrivhuvudets 37 drivenhet 53. Ett fjäderpaket 41” (endast två fjädrar är visade) hos ettpåverkansorgan 42 är inrättat mellan sagda drivenhet 53 och en gripanordning 21 för att aktivtoch direkt påverkan av gripanordningens 21 hus 22. Gripanordningen 21 innefattar ett nav 24bildat av det vid chucken 39, i axiell riktning, skjutbara och det vridfast lagrade huset 22. Navet24 uppvisar en kantfläns 40. Gripanordningen 21 innefattar vidare en ring 25' utformad medett spår 55, i vilket spår 55 ett ledelement 57 är anbringat för att föra ringen 25' i den axiellariktningen X. Figur 6a visar vidare ett första borrstål 35 gängat i chucken 39. Borrstålet 35uppvisar två urtagningar 51. Urtagningarna 51 är varje utformade med plana ytor mot vilkaytor block 59 kan bringas för låsning och gripande av borrstålet 35 medelst gripanordningen 21. Ringen 25' samverkar med vipparmar 61 för påverkan av blocken 59.Figures 6a to 6f show an aspect of the invention in more detail. Figure 6a illustrates a drive head 37 comprising a chuck 39. The chuck 39 is rotatably and slidably mounted to the drive unit 53 of the drive head 37. A spring package 41 "(only two springs are shown) of an actuating member 42 is arranged between said drive unit 53 and a gripping device 21 for active and direct actuation of the housing 22 of the gripping device 21. The gripping device 21 comprises a hub 24 formed by the housing 22 slidably mounted at the chuck 39 in the axial direction and the hub 22. The hub 24 has an edge flange 40. The gripping device 21 further comprises a ring 25 'formed with groove 55, in which groove 55 a guide element 57 is arranged to guide the ring 25 'in the axial direction X. Figure 6a further shows a first drill steel 35 threaded in the chuck 39. The drill steel 35 has two recesses 51. The recesses 51 are each formed with flat surfaces against which blocks 59 can be brought for locking and gripping of the drill steel 35 by means of the gripping device 21. The ring 25 'cooperates with rocker arms 61 for actuating n of blocks 59.
Figur 6b visar hur fjäderpaketet 41" hos ett påverkansorgan 42 påverkar gripanordningen 21 iriktning mot urtagningarna 51. Borrstålets 35 gänga vänd mot drivenheten 53 är urgängadchucken 39. Ett länkarrangemang (inte visat) är utformat att påverka ringen 25' i rörelse övervipparmarna 61 för att föra in blocken 59 i borrstålets 35 urtagningar 51, vilket visas i Figur 6c.I Figur 6c visas även en påbörjad uppgängning av borrstålet 35 från borrsträngens övriga borrstål (inte visade). Gripanordningen 21 är vridfast och skjutbart förbunden med chucken 39 via ingreppsorgan (såsom splines) och fasthåller borrstålet 35, vilket borrstål 35 roterartillsammans med gripanordningen 21 och chucken 39 under det att borrsträngens 36 borrstål35' närmast nämnda borrstål 35 fastlåses medelst ett låsorgan (såsom nyckel 47 i Figur 4b).Figur 6d visar hur gripanordningen 21 förskjuts i riktning mot drivenheten 53 tillsammans medborrstålet 35 vid urgängningen av borrstålet 35 från borrsträngen (inte visad). Fjädrarna 41kommer nu att tryckas ihop (stödjande sig mot drivenhetens 53 roterande del) och inta lägetför förspänning. En sådan per automatik åstadkommen förspänning har genom testutförandenav sökanden visat sig vara effektiv vid gruvbrytning, eftersom mekanismer för påverkan avgripanordningen 21 därmed kan tillverkas mindre skrymmande än kända borrarrangemang.Det är fördelaktigt med ett icke skrymmande borrarrangemang vid gruvbrytning eftersombrytning av större ort är kostsamt. I Figur 6d visas även enligt denna beskrivna utföringsformhur spärrmedlet 33 eller blocken 59 tillhandahålls i ingrepp med urtagningarna 51. Vid dettafasthållningsläge kommer, vid förskjutningen av borrstålet 35 mot drivenheten 53, sagdakantfläns 40 att anbringas mot blocken 59 (eller spärrmedlet 33) varmed ringen 25' hålls kvar iläge mot blocken 59 och inte glider av dessa. Eftersom stora krafter erfordras för att hålla fastborrstålet 35 vid separering av borrstål från varandra, är det viktigt att ringen 25' anliggervipparmarna 61 i linje med blocken 59. Denna lösning med kantfläns 40 styrande ringen 25' iläge med blocken 59, medger att ringen 25 kan utformas med en relativt liten dimension sett iden axiella riktningen X, vilket i sin tur innebär att borrarrangemanget 7 kan åstadkommas mindre skrymmande än kända borrarrangemang.Figure 6b shows how the spring package 41 "of an actuating member 42 acts on the gripping device 21 in the direction of the recesses 51. The thread of the drill steel 35 facing the drive unit 53 is the original threaded chuck 39. A link arrangement (not shown) is designed to actuate the ring 25 'in movement. blocks 59 in the recesses 51 of the drill steel 35, which is shown in Figure 6c. Figure 6c also shows an initial threading of the drill steel 35 from the other drill steel of the drill string (not shown) .The gripping device 21 is rotatably and slidably connected to the chuck 39 via engaging means (such as splines). ) and holds the drill steel 35, which drill steel 35 rotates together with the gripping device 21 and the chuck 39 while the drill string 35 'of the drill string 36' closest to said drill steel 35 is locked by means of a locking means (such as key 47 in Figure 4b). Figure 6d shows how the gripping device 21 is displaced towards drive unit 53 together with the drill steel 35 at the threading of the drill steel 35 from the drill string (not shown). the springs 41 will now be compressed (leaning against the rotating part of the drive unit 53) and assume the position of bias. Such a bias produced automatically by the applicant's tests has proved to be effective in mining, since mechanisms for influencing the gripping device 21 can thereby be made less bulky than known drilling arrangements. It is advantageous for a non-bulky drilling arrangement in mining. Figure 6d also shows according to this described embodiment how the locking means 33 or blocks 59 are provided in engagement with the recesses 51. In this holding position, when the drill steel 35 is displaced towards the drive unit 53, the saw edge flange 40 will be applied to the blocks 59 (or locking means 33) with which the ring 25 ' is retained in position against the blocks 59 and does not slip off them. Since large forces are required to hold the fixed drill steel 35 when separating drill steel from each other, it is important that the ring 25 'abut the rocker arms 61 in line with the blocks 59. This solution with edge flange 40 guiding the ring 25' in position with the blocks 59, allows the ring 25 to is designed with a relatively small dimension seen in the axial direction X, which in turn means that the drilling arrangement 7 can be made less bulky than known drilling arrangements.
I Figur 6e visas hur ringen 25', efter det att urgängningen av borrstålet 35 från närgränsandeborrstål åstadkommits, förskjutits upp mot en andra kant 40' hos navhuset 22 därmedfrigörande blocken 59 från urtagen. Ett länkarrangemang (inte visat) drivet av pneumatikgriper in och för gripanordningen 21 i riktning tillbaka mot drivenheten 53, vilket visas i Figur 6f varvid fjäderpaketet 41” ytterligare förspänns till sitt ursprungliga läge U.Figure 6e shows how the ring 25 ', after the threading of the drill steel 35 from adjacent drill steel has been effected, is displaced up against a second edge 40' of the hub housing 22 thereby releasing the blocks 59 from the recesses. A link arrangement (not shown) driven by pneumatic gripper in and for the gripping device 21 in the direction back towards the drive unit 53, which is shown in Figure 6f, the spring package 41 ”being further biased to its original position U.
Figurerna 7a till 7c visar en aspekt av uppfinningen vari visas ett länkarrangemang 65svängbart anordnat omkring en axel 66 sträckande sig tvärgående den axiella axeln X. Enligtdenna aspekt driver en första länkarm 67 ett ringelement 25" över två andra länkarmar 69påverkande dessa till svängning och för fasthållning av borrstål 35 med hjälp av en hydraulcylinder 71. Fyra fjädrar 41"' (endast två är visade) har dessförinnan förskjutit 16gripanordningen 21 i riktning från drivhuvudet 37. I detta läge kan urgängning av borrstålet 35 påbörjas genom rotation av chucken 39.Figures 7a to 7c show an aspect of the invention showing a link arrangement 65 pivotally disposed about an axis 66 extending transversely to the axial axis X. According to this aspect, a first link arm 67 drives a ring member 25 "over two second link arms 69 actuating them to pivot and hold drill steel 35 by means of a hydraulic cylinder 71. Four springs 41 "'(only two are shown) have previously displaced the gripping device 21 in the direction of the drive head 37. In this position, threading of the drill steel 35 can be started by rotating the chuck 39.
Utanpåliggande splines hos chucken 39 äri ingrepp med invändiga splines hos navet 24.Länkarrangemanget 65 följer i Figur 7b borrstålets 35 rörelse mot drivhuvudet 37 eftersomborrstålet 35 vid urgängningen från ett pågängat borrstål (såsom 35' i Figur 4e) kommer rör sigmot drivhuvudet 37. I Figur 7c visas såsom exempel hur länkarrangemangets 65 första länkarm67 skjuter tillbaka gripanordningen 21 mot drivhuvudet 37 och därmed förspänner de fyrafjädrarna 41"' till ursprungsläget U. I det läget är även blocken 59 fria och borrstålet 35 kanplockas bort från borrarrangemanget 7 manuellt eller automatiskt medelst en manöverarm (inte visad).Surface splines of the chuck 39 engage with internal splines of the hub 24. In Figure 7b, the link arrangement 65 follows the movement of the drill steel 35 towards the drive head 37 after the drill bit 35 at the exit from a threaded drill steel (such as 35 'in Figure 4e) will move towards the drive head 37. 7c shows as an example how the first link arm 67 of the link arrangement 65 pushes the gripping device 21 against the drive head 37 and thereby biases the four springs 41 "'to the original position U. In that position the blocks 59 are also free and the drill steel 35 can be removed from the drill arrangement 7 manually or automatically by an operating arm (not shown).
Figur 8 illustrerar en gripanordning 21 enligt en ytterligare utföringsform hos uppfinningen.Gripanordningen 21 innefattar en hubb 24' uppvisande en invändig central genomföring 27'.Genomföringen 27' är bildad med splines 29. En tätningsbricka 73 är anordnad vid hubbens24' sida vänd bort från drivhuvudet 37. Gripanordningen 21 styrs i position utefter den axiellaaxeln X så att tätningsbrickan 73 hamnar tätslutande åtminstone bredvid en urtagning 51 hos borrstålet 35.Figure 8 illustrates a gripping device 21 according to a further embodiment of the invention. The gripping device 21 comprises a hub 24 'having an internal central bushing 27'. The bushing 27 'is formed with splines 29. A sealing washer 73 is arranged at the side of the hubs 24' facing away from the drive head. 37. The gripping device 21 is guided in position along the axial axis X so that the sealing washer 73 ends up sealingly at least next to a recess 51 of the drill steel 35.
Figur 9a visar schematiskt ett påverkansorgan 42 i formen av hydrauliska cylindrar H. Figur 9bvisar schematiskt ett påverkansorgan 42 i formen av kombinerat fjäderelement 41"' och pneumatiska cylindrar H.Figure 9a schematically shows an actuating member 42 in the form of hydraulic cylinders H. Figure 9b schematically shows an actuating member 42 in the form of combined spring element 41 "'and pneumatic cylinders H.
Figur 9c visar schematiskt ett påverkansorgan 42 i formen av ett centralt omkring den axiellaaxeln inrättat eftergivligt gummibälgorgan 41"" som för påverkan av gripanordningen 21trycksätts. Figur 9d visar schematiskt ett påverkansorgan 42 i formen av en av en dragfjäder 41""' påverkad hävarm 68.Figure 9c schematically shows an actuating member 42 in the form of a resilient rubber bellows member 41 "" arranged centrally around the axial shaft which is pressurized for actuating the gripping device 21. Figure 9d schematically shows an actuating member 42 in the form of a lever 68 actuated by a tension spring 41 "".
Figur 9e visar schematiskt ett påverkansorgan 42 där ett fjäderelement 80 hos ettlänkarrangemang 65 är inrättat mellan en kort arm K och en lång arm L. En cylinder Cinnefattande kolv och stång är inrättad för påverkan av den korta armen K som i sin tur viafjäderelement 80 påverkar den långa armen L uppbärande gripanordningen 21. Frånursprungsläget U verkar först fjäderelementet 80, som pressar den långa armen Li riktning från den korta armen K så att gripanordningen 21 hamnar i läge för ingrepp (inte visat) 17omkring borrstålet (inte visat). Därefter påverkas cylindern C att sammandras varmed denkorta armen K roteras sammanpressande fjäderelementet 80. I detta läge visat i Figur 9f äräven den korta armen K frikopplad från den långa armen Lvarmed gripanordningen 21 via denlånga armen L erhåller en tillfredställande frihetsgrad F i rörelse längs med den axiella riktningen X.Figure 9e schematically shows an actuating member 42 where a spring element 80 of a link arrangement 65 is arranged between a short arm K and a long arm L. A cylinder C-containing piston and rod is arranged to actuate the short arm K which in turn via spring element 80 acts on it long arm L supporting the gripping device 21. The original position U first acts on the spring element 80, which presses the long arm L in the direction from the short arm K so that the gripping device 21 ends up in the position of engagement (not shown) 17 around the drill steel (not shown). Thereafter, the cylinder C is actuated to contract with which the short arm K is rotated to compress the spring element 80. In this position shown in Figure 9f, the short arm K is also disengaged from the long arm L with which the gripping device 21 via the long arm L obtains a satisfactory degree of freedom F in movement along the axial direction X.
Figur 9g visar schematiskt hur ett länkarrangemang 65 är uppbyggt enligt en aspekt avuppfinningen. En arm 70 är icke i ingrepp med ringen 25 då hubben 24 skjuts i riktning bortfrån drivhuvudet 37. Fjädrar 41 tillser att hubben 24 förflyttas i riktning från drivhuvudet 37.Det vill säga, när cylinder 71 dras in kommer ringen att förflytta sig i riktning P3 (se Figur 9h)från drivhuvudet 37 tack vare att länkarms 67 yttre ände Ä följer med ett öra S hos cylindern71 i en motsatt riktning markerad med P1 i Figur 9h. När hubben 24 harfastnat på segerringenSR på chucken ”aktiveras” armen 70 medelst cylindern 71 och fjädern 80 tar vid och tillser attringen 25 pressas vidare i riktning från drivhuvudet 37 och ringen i sin tur blocken (inte visade)i rätt läge. Figur 9j visar schematiskt hur vid ett läge S sagda länkarm 67 frikopplats från armen70 och cylindern 71 påverkar i riktning P4 armen 70 via fjädern 80 så att ringen med kraft pressas över sagda block.Figure 9g schematically shows how a link arrangement 65 is constructed according to an aspect of the invention. An arm 70 does not engage the ring 25 when the hub 24 is pushed in the direction away from the drive head 37. Springs 41 ensure that the hub 24 is moved in the direction from the drive head 37. That is, when cylinder 71 is retracted, the ring will move in direction P3 (see Figure 9h) from the drive head 37 due to the fact that the outer end Ä of the link arm 67 follows an ear S of the cylinder71 in an opposite direction marked with P1 in Figure 9h. When the hub 24 is attached to the victory ring SR on the chuck, the arm 70 is "activated" by the cylinder 71 and the spring 80 receives and ensures that the ring 25 is pressed further in the direction from the drive head 37 and the ring in turn blocks (not shown) in the correct position. Figure 9j shows diagrammatically how at a position S said link arm 67 is released from the arm 70 and the cylinder 71 acts in the direction P4 the arm 70 via the spring 80 so that the ring is forcibly pressed over said blocks.
Figurer 9g till 9i visar således schematiskt en cylinder 71 som används för ”aktivering” eller"inaktivering" av gripanordningen 21 genom förflyttning av ett ringelement 25. Cylindern 71används även enligt en aspekt för positionering av ett tätningsmembran i ingrepp (referens 73i Figur 8). En positionering som kan innebära 20-30 mm ytterligare förflyttning för ingrepp motborrståls mantelyta beroende på inmatat värde i styrenheten för aktuellt använt borrstål. Ettfjäderorgan 41 ser till att gripanordningen 21 alltid är pressad mot ringelementet 25, tillsgripanordningen 21 kommeri rätt position på chucken 39. Därefter pressar armen 70 pålänkarm 67” så att block trycks in i borrsträngsmedlet. Genom att ringelementet 25 påverkasav både cylindern 71 och fjädern 80 samt i samverkan med armen 70 erhålls en ”flytande”funktion. Därmed kan gripanordningens 21 höjd (sett i axiell riktning X) optimeras. Det villsäga, ett ringelement 25 med mindre dimension i X-led kan åstadkommas eftersom ringelementet alltid kommer vara optimalt placerad.Figures 9g to 9i thus schematically show a cylinder 71 used for "activating" or "inactivating" the gripping device 21 by moving a ring element 25. The cylinder 71 is also used according to an aspect for positioning a sealing membrane in engagement (reference 73i Figure 8). A positioning that can involve 20-30 mm additional movement for engagement of the mantle surface of the drill bit depending on the value entered in the control unit for the currently used drill steel. A spring means 41 ensures that the gripping device 21 is always pressed against the ring element 25, until the gripping device 21 comes into the correct position on the chuck 39. Thereafter, the arm 70 presses on the link arm 67 'so that blocks are pressed into the drill string means. By the ring element 25 being actuated by both the cylinder 71 and the spring 80 and in cooperation with the arm 70 a "floating" function is obtained. Thus, the height of the gripping device 21 (seen in the axial direction X) can be optimized. That is to say, a ring element 25 with a smaller dimension in the X-direction can be achieved since the ring element will always be optimally placed.
Den första länkarmen 67 påverkas av hydraulcylindern 71 för förskjutning av hubben 24' i riktning från drivhuvudet 37 med hjälp av ringen 25" kopplad till den första länk armen 67. En 18 lösbar sammankoppling mellan den hydrauliska cylindern 71 och den första länkarmens 67ände vänd från hubben 24' möjliggör en frikoppling då den tredje armen 70 via den förstalänkarmen 67 aktivt håller hubben 24' i läge vid urgängningen av borrstålet 35 frånnärslutande borrstål 35'. Detta är särskilt viktigt vid sagda urgängning att kunna medge sådanfrikoppling för att undvika störning av hydraulcylinderns 71 sammandragning. Den tredjearmen 70 medger även att ett relativt stort moment och därmed positionerande kraft kanappliceras på ringen 25” för fasthållning av vipparmar mot block och i anliggning mot flänsen 40.The first link arm 67 is actuated by the hydraulic cylinder 71 for displacing the hub 24 'in the direction of the drive head 37 by means of the ring 25 "coupled to the first link arm 67. A releasable coupling between the hydraulic cylinder 71 and the end of the first link arm 67 facing away from the hub 24 'enables a disengagement when the third arm 70 via the front link arm 67 actively holds the hub 24' in position when unloading the drill steel 35 from the closing drill steel 35 '. This is especially important in said unloading to be able to allow such disengagement to avoid disturbance of the hydraulic cylinder 71 contraction The third arm 70 also allows a relatively large torque and thus positioning force to be applied to the ring 25 ”for holding rocker arms against blocks and in abutment against the flange 40.
En aspekt skulle kunna vara att den tredje armen 70 pressar således den första länkarmen 67och därmed hubben 24' i riktning bort från drivhuvudet 37 medelst anliggning av ringen 25" emot kantflänsen 40 (se Fig. 8) och ett fjäderelement 80 inrättat mellan den tredje armen 70och den första länkarmen 67 medger en jämn och fjädrande rörelse för den första länkarmen 67 i ingrepp med ringen 25".One aspect could be that the third arm 70 thus presses the first link arm 67 and thus the hub 24 'in the direction away from the drive head 37 by abutting the ring 25 "against the edge flange 40 (see Fig. 8) and a spring element 80 arranged between the third arm 70 and the first link arm 67 allows a smooth and resilient movement of the first link arm 67 in engagement with the ring 25 ".
Figur 9j visar schematiskt ett fjäderelement 41 direkt kopplat till en länkarm 67 i avsaknad aven kortare arm (såsom 70 i föregående Figur 9i). Detta möjliggörs genom att cylinderns 71koppling eller (kan vara stötstång, kolvstångsände eller cylinderöra) till länkarmens ände äråstadkommen flexibel, det vill säga vid läget FL löperi ett vid cylinderns tillordnade cylinderöra avlångt hål.Figure 9j schematically shows a spring element 41 directly connected to a link arm 67 in the absence of a shorter arm (such as 70 in the previous Figure 9i). This is made possible by the coupling of the cylinder 71 or (may be push rod, piston rod end or cylinder ear) to the end of the link arm being made flexible, i.e. at position FL running in a hole elongated at the cylinder ear assigned to the cylinder.
Figur 10a visar ett flödesschema enligt en aspekt av uppfinningen. Det första steget innebärstart. Förfarandet inbegriper vidare att vid ett borrarrangemang gripa om ettborrsträngsmedel för avlägsning av ett borrstål från sagda borrsträngsmedel. Förfarandetinnefattar stegen att tillhandahålla fasthållning 202 av sagda borrsträngsmedel; tillhandahållaett hos borrarrangemanget inrättat drivhuvud en rotation 203 för att gänga ur borrstålet fråndrivhuvudet; tillhandahålla ett påverkansorgan att från ett ursprungsläge i axiell riktningförskjuta 204 en gripanordning i riktning från drivhuvudet; och fasthålla 205 i ettfasthållningsläge medelst sagda gripanordning en närmast drivorganet belägen borrstålsände och att rotera 206 detta ur kvarvarande borrsträngsmedel.Figure 10a shows a flow chart according to an aspect of the invention. The first step involves starting. The method further comprises, in a drilling arrangement, gripping a drill string means for removing a drill steel from said drill string means. The method includes the steps of providing retention 202 of said drill string means; providing a drive head arranged at the drilling arrangement with a rotation 203 for threading the drill steel from the drive head; providing an actuating means for displacing from an initial position in the axial direction 204 a gripping device in the direction of the drive head; and holding 205 in a holding position by means of said gripping device a drill steel end located closest to the drive means and rotating it 206 out of the remaining drill string means.
Figur 10b visar ett flödesschema vari förfarandesteget 302 innefattar att tillhandahållafasthållning av sagda borrsträngsmedel 36, tillhandahålla ett hos borrarrangemanget 7 inrättat drivhuvud 20, 37 en rotation för att gänga ur borrstålet 35 från drivhuvudet 20, 37, 19tillhandahålla ett påverkansorgan 42 för att från ett ursprungsläge U i en axiell riktning Xförskjuta en gripanordning 21 i riktning från drivhuvudet 20, 37, och fasthålla i ettfasthållningsläge medelst sagda gripanordning 21 en närmast drivhuvudet 20, 37 belägen borrstålsände och att rotera borrstålet 35 ur kvarvarande borrsträngsmedel 36.Figure 10b shows a flow chart in which the method step 302 comprises providing holding of said drill string means 36, providing a drive head 20, 37 provided with the drilling arrangement 7 for threading out of the drill steel 35 from the drive head 20, 37, 19 to provide an actuating means 42 for in an axial direction X displace a gripping device 21 in the direction of the drive head 20, 37, and hold in a holding position by means of said gripping device 21 a drill steel end located closest to the drive head 20, 37 and to rotate the drill steel 35 out of remaining drill string means 36.
Figur 11 illustrerar en styrenhet enligt en utföringsform av uppfinningen. Häri visas ettdiagram av ett utförande av en anordning 400. Styrenheterna 100 och 110 beskrivna medhänvisning till Figur 2 innefattar enligt denna utföringsform nämnda anordning 400.Anordningen 400 innefattar ett icke-flyktigt minne 401, en databehandlingsenhet 402 och ettläs/skriv-minne 403. Det icke-flyktiga minnet 401 uppvisar en första minnesdel 404, vari ettdatorprogram P, så som ett operativsystem, är lagrat för att styra funktionen hos anordningen400. Vidare innefattar anordningen 400 en buss-controller, en seriell kommunikationsport,I/O-organ, en A/D-omvandlare, en tids- och datum inmatnings- och överföringsenhet, enhändelseräknare och en avbrytningscontroller (ej visade). Det icke-flyktiga minnet 401 uppvisar även en andra minnesdel 405.Figure 11 illustrates a control unit according to an embodiment of the invention. Herein, a diagram of an embodiment of a device 400 is shown. The control units 100 and 110 described with reference to Figure 2 comprise according to this embodiment said device 400. The device 400 comprises a non-volatile memory 401, a data processing unit 402 and a read / write memory 403. the non-volatile memory 401 has a first memory portion 404 in which a computer program P, such as an operating system, is stored to control the operation of the device400. Further, the device 400 includes a bus controller, a serial communication port, I / O means, an A / D converter, a time and date input and transfer unit, a single event counter and an interrupt controller (not shown). The non-volatile memory 401 also has a second memory portion 405.
Det tillhandahålles ett datorprogram P som innefattar rutiner att avlägsna nämnda borrstål 35från borrsträngen 36 ett efter ett i serie enligt en utföringsform. Programmet P innefattarrutiner för att justera ett hydraultryck hos påverkansorganet 42 för att härvid reglera en axiellkraft på gripanordningen 21. Programmet P innefattar vidare rutiner för att frikopplagripanordningen 21 att röra sig från drivhuvudet 37 och att ändra rotationsriktningen hoschucken 39 och att stanna rotationen. Likaså innefattar programmet P rutiner att positioneradrivhuvudet 37 vid borrsträngens 36 fria ände, gänga fast chucken 39, driva tillbakaborrsträngen 36 ur borrhålet, och gripa om borrsträngen 36 enligt förfarandet beskrivet häri.Programmet P är i denna utföringsform lagrat på ett exekverbart vis eller på komprimerat vis i ett minne och/eller i ett läs/skrivminne 406.A computer program P is provided which comprises routines for removing said drill steel 35 from the drill string 36 one by one in series according to one embodiment. The program P comprises routines for adjusting a hydraulic pressure of the actuating means 42 to thereby regulate an axial force on the gripping device 21. The program P further comprises routines for the release bearing gripping device 21 to move from the drive head 37 and to change the direction of rotation of the chuck 39 and stop the rotation. Likewise, the program P comprises routines for positioning the drive head 37 at the free end of the drill string 36, threading the chuck 39, driving the drill string 36 out of the borehole, and gripping the drill string 36 according to the method described herein. In this embodiment, the program P is stored in an executable manner or compressed in a memory and / or in a read / write memory 406.
När det är beskrivet att databehandlingsenheten 402 utför en viss funktion ska det förstås attdatabehandlingsenheten 402 utför en viss del av programmet P vilket är lagrat i minnet 406,eller en viss del av programmet P som är lagrat i läs/skrivminnet 403.Databehandlingsanordningen 402 kan kommunicera med en dataport DP via en databuss 407.Det icke-flyktiga minnet 401 är avsett för kommunikation med databehandlingsenheten 402 via en databuss 408. Det separata minnet 406 är avsett att kommunicera med databehandlingsenheten 402 via en databuss 409. Läs/skrivminnet 403 är anordnat attkommunicera med databehandlingsenheten 402 via en databuss 410. Till dataporten DP kan t.ex. länkarna L100 och L101 anslutas (se Figur 2).When it is described that the data processing unit 402 performs a certain function, it should be understood that the data processing unit 402 performs a certain part of the program P which is stored in the memory 406, or a certain part of the program P which is stored in the read / write memory 403. The data processing device 402 can communicate with a data port DP via a data bus 407. The non-volatile memory 401 is intended for communication with the data processing unit 402 via a data bus 408. The separate memory 406 is intended to communicate with the data processing unit 402 via a data bus 409. The read / write memory 403 is arranged to communicate with the data processing unit 402 via a data bus 410. To the data port DP, e.g. links L100 and L101 are connected (see Figure 2).
När data mottages på dataporten DP lagras det temporärt i den andra minnesdelen 405. Närmottaget indata temporärt har lagrats, är databehandlingsenheten 402 iordningställd attutföra exekvering av kod på ett vis som beskrivits ovan. Enligt ett utförande innefattar signalermottagna på dataporten DP information om ett rådande hydraultryck hos påverkansorganets42 hydraulcylinder och hydraultryck för rotation av drivhuvudet 37 åstadkommande rotation på borrsträngen och åstadkommande motsatt rotation för urgängning.When data is received on the data port DP, it is temporarily stored in the second memory part 405. When the received input data has been temporarily stored, the data processing unit 402 is arranged to perform code execution in a manner described above. According to one embodiment, signals received at the data port DP include information about a prevailing hydraulic pressure of the actuator 42 of the actuator 42 and hydraulic pressure for rotation of the drive head 37 causing rotation on the drill string and providing opposite rotation for threading.
Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna på dataporten information om fullgjordavlägsning av borrstål 35 eller under borrning aktuell position av borrstålets 35 urtagning förpositionering av tätning. Sagda information kan detekteras med därför avsedda sensorer ellermatas in manuellt i den första styrenheten medelst en tryckskärm (inte visad). De mottagnasignalerna på dataporten DP kan användas av anordningen 400 för att reglera nämndahydraultryck utifrån detekterade aktuella värden. Delar av metoderna som beskrivs utförs avanordningen med hjälp av databehandlingsenheten 402 som kör programmet P lagrat i minnet406 eller läs/skrivminnet 403 och när anordningen 400 kör sagda program, exekveras nämnda förfaranden.According to one embodiment, signals received at the data port include information on complete removal of drill steel 35 or during drilling the current position of the drill steel 35 recess pre-positioning of seal. Said information can be detected with dedicated sensors or entered manually in the first control unit by means of a pressure screen (not shown). The received signals on the data port DP can be used by the device 400 to regulate the said hydraulic pressure on the basis of detected current values. Parts of the methods described are performed by the device by means of the data processing unit 402 running the program P stored in the memory 406 or the read / write memory 403 and when the device 400 runs said program, said methods are executed.
Under det att uppfinningen är så angiven av följande patentkrav, skall det påpekas attuppfinningen inte är begränsad till däri angivna särdrag, utan ytterligare utföringsformer samtkombinationer av beskrivna utföringsformer är möjliga. Till exempel kan borrarrangemangetper se innefatta ett fjärrstyrt fordon som transporterar utrustningen till avsedd plats. Fordonetkan vara inrättat för autonom styrning. Till exempel kan kommunikationslänk vara en fysiskledning, såsom opto-elektrisk kommunikationsledning, eller en icke-fysisk ledning, såsom entrådlös anslutning, exempelvis en radio- eller mikrovågslänk. Avlägsning av borrstål ett efterett kan ske helt automatiskt, semi-automatiskt eller manuellt. Borrningen kan hänföras tillstigortsborrning eller annan rymningsborrning där man söker förbinda ett utrymme med två andra utrymmen och utrymmena liggeri ett plan, horisontellt, vertikalt eller däremellan. 21 Stopporganet kan förutom att vara bildat av en fläns eller ändkant hos gripanordningen varautformat av stoppklackar eller utskott hos en hubb innefattad i gripanordningen. Spärrmedelsåsom block eller kilar är fördelaktigt dimensionerade att passa de aktuella urtagningar somförekommer hos borrstålet för skarvning. Påverkansorgan kan förutom att utgöras av fjädrareller av en enda fjäder, vara bildat av motordriven stötstång för att åstadkomma förflyttningeni axiell riktning. Motordrivnigen kan vara elektrisk, pneumatisk eller hydraulisk. Likaså kan entyp av magnetorgan eller elektromagnetorgan åstadkomma den initiala förflyttningen.Exempelvis kan likaså den initiala förflyttningen av gripanordningen med start frånursprungsläget i riktning bort från drivhuvudet ske både med fjäderkraft och medelstlänkarrangemang påverkat av hydraulcylinder. Påverkansorganen kan vara fäst viddrivhuvudets hus icke roterande omkring chuckens rotationsaxel eller rotera tillsammans medchucken och griporganet omkring rotationsaxeln. Påverkansorganet kan stödja sig motdrivhuvudets växellåda eller drivhus. Det kan likaså vara fäst vid annat fundament förstödjande drivningen av gripanordningen i riktning från drivhuvudet och från ursprungsläget.Definition av borrstål hos borrsträngen, kan även vara synonymt med borrör, "pipa", ellerlikande. Ofta används stigortsborrning för att driva borrhål, såsom schakt och/eller stigortermellan ett första, andra och tredje utrymme. I\/|ed stigortsborrning kan således utrymmen iolika nivåer eller horisontellt liggande utrymmen i en gruva förbindas för kommunikation, variexempelvis ventilation, materialtransport eller hiss kan inrättas. Vanligen borras först ettpilothål i en första riktning från borrarrangemanget. Dubbelverkande hydraulcylindrarmanövreras att mata ett roterande drivhuvud. Därmed skapas en tryckkraft, som pressarborrkronan i riktning från borrarrangemanget och en dragkraft i motsatt riktning för att matatillbaka borrkronan. Denna dragkraft kan även användas för rymning av ett vidare hål i riktningtillbaka till borrarrangemanget. Borrsträngen uppvisar sektioner med borrstål, borrstänger, borrör etc., vilka sektioner byggs på eller tas bort efter hand utifrån matningsriktning.While the invention is so defined by the following claims, it is to be pointed out that the invention is not limited to the features stated therein, but further embodiments and combinations of described embodiments are possible. For example, drilling arrangements may include a remote controlled vehicle transporting the equipment to the intended location. The vehicle can be set up for autonomous steering. For example, a communication link may be a physical line, such as an optoelectric communication line, or a non-physical line, such as a single wire connection, for example a radio or microwave link. Removal of drill steel afterwards can be done completely automatically, semi-automatically or manually. The drilling can be attributed to riser drilling or other escape drilling where one seeks to connect a space with two other spaces and the spaces are located one level, horizontally, vertically or in between. The stop means may, in addition to being formed by a flange or end edge of the gripping device, be formed by stop lugs or projections of a hub included in the gripping device. Locking means such as blocks or wedges are advantageously dimensioned to fit the actual recesses that occur in the drill steel for splicing. Actuating means may, in addition to being a spring or a single spring, be formed by a motor-driven push rod to effect the movement in the axial direction. The motor drive can be electric, pneumatic or hydraulic. Likewise, a single type of magnetic means or electromagnetic means can effect the initial movement. For example, the initial movement of the gripping device starting from the original position in the direction away from the drive head can also take place with both spring force and intermediate link arrangement influenced by hydraulic cylinder. The actuating means may be attached to the drive housing head non-rotating about the axis of rotation of the chuck or rotate together with the chuck and the gripping means about the axis of rotation. The actuating means can support the gearbox or greenhouse of the counter-drive head. It can also be attached to another foundation supporting the drive of the gripping device in the direction from the drive head and from the original position. Definition of drill steel of the drill string, can also be synonymous with drill pipe, "pipe", or the like. Ladder drilling is often used to drive boreholes, such as shafts and / or risers between a first, second and third space. Thus, in riser drilling, spaces at different levels or horizontally lying spaces in a mine can be connected for communication, for example ventilation, material transport or elevator can be set up. Usually a pilot hole is drilled first in a first direction from the drilling arrangement. Double-acting hydraulic cylinder is operated to feed a rotating drive head. This creates a compressive force, such as the presser drill bit in the direction from the drilling arrangement and a pulling force in the opposite direction to feed back the drill bit. This traction force can also be used for escaping a wider hole in the direction back to the drilling arrangement. The drill string has sections with drill steel, drill rods, drill pipes, etc., which sections are built on or removed gradually based on the feed direction.
Borrsträngen uppvisar vid sin ena ände en borrkrona eller dylikt för upptagning av hål. Vidtillbakamatning lösgörs borrstål från varandra ett och ett i taget. Olika hjälpmekanismer finnsidag för att lösgöra borrstålen från varandra. Olika organ finns för att fästa borrstål mot ett drivhuvud, såsom klämning, bultning, magnetism etc.The drill string has at its one end a drill bit or the like for receiving holes. Wide feedback loosens drill steel from each other one at a time. Different auxiliary mechanisms exist today to detach the drill steel from each other. Various means exist for attaching drill steel to a drive head, such as clamping, bolting, magnetism, etc.
Alternativt kan borrarrangemanget enligt en aspekt av uppfinningen vara fjärrstyrt, varvid en operatör på avstånd från borrarrangemanget, exempelvis från markytan, kan styra förfarandet 22 att fasthålla borrsträngsmedel och avlägsna detta från borrarrangemanget. Enligt ett annatalternativ kan borrarrangemanget vara ett fjärrstyrt fordon inrättat med borrarrangemanget,varvid en operatör på avstånd styr fordonet till avsedd plats för borrning, borrar och sedantillbaka. Enligt ett annat alternativ kan borrarrangemanget omfattande en bärare varaautonomt beskaffat, varvid en operatör endast behöver starta förfarandet och processen fortskrider av sig självt till avslutning.Alternatively, the drilling arrangement according to an aspect of the invention may be remotely controlled, wherein an operator remote from the drilling arrangement, for example from the ground surface, may control the method 22 of holding drill string means and removing it from the drilling arrangement. According to another alternative, the drilling arrangement can be a remote-controlled vehicle arranged with the drilling arrangement, wherein an operator remotely controls the vehicle to the intended place for drilling, drills and sedant back. According to another alternative, the drilling arrangement comprising a carrier can be of an autonomous nature, whereby an operator only needs to start the procedure and the process proceeds by itself to completion.
Claims (11)
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1350253A SE539108C2 (en) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | Drilling arrangements, vehicles, computer programs and the procedure for holding drill stringers |
| MX2015010985A MX374888B (en) | 2013-03-01 | 2014-02-25 | DRILLING ARRANGEMENT AND METHOD OF HOLDING A DRILL STRING. |
| CN201480011337.0A CN105008656B (en) | 2013-03-01 | 2014-02-25 | Drilling device and method for keeping drill string |
| PCT/SE2014/050231 WO2014133440A2 (en) | 2013-03-01 | 2014-02-25 | Drilling arrangement and method for holding a drill string |
| EP14715716.8A EP2961915A2 (en) | 2013-03-01 | 2014-02-25 | Drilling arrangement and method for holding a drill string |
| RU2015141143A RU2639234C2 (en) | 2013-03-01 | 2014-02-25 | Drilling device and method for holding drill string |
| AU2014221483A AU2014221483B2 (en) | 2013-03-01 | 2014-02-25 | Drilling arrangement and method for holding a drill string |
| CA2898199A CA2898199C (en) | 2013-03-01 | 2014-02-25 | Drilling arrangement and method for holding a drill string |
| ZA2015/05864A ZA201505864B (en) | 2013-03-01 | 2015-08-14 | Drilling arrangement and method for holding a drill string |
| CL2015002440A CL2015002440A1 (en) | 2013-03-01 | 2015-08-31 | Drilling arrangement and method to hold a drill string. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1350253A SE539108C2 (en) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | Drilling arrangements, vehicles, computer programs and the procedure for holding drill stringers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1350253A1 SE1350253A1 (en) | 2014-09-02 |
| SE539108C2 true SE539108C2 (en) | 2017-04-11 |
Family
ID=50440792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE1350253A SE539108C2 (en) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | Drilling arrangements, vehicles, computer programs and the procedure for holding drill stringers |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2961915A2 (en) |
| CN (1) | CN105008656B (en) |
| AU (1) | AU2014221483B2 (en) |
| CA (1) | CA2898199C (en) |
| CL (1) | CL2015002440A1 (en) |
| MX (1) | MX374888B (en) |
| RU (1) | RU2639234C2 (en) |
| SE (1) | SE539108C2 (en) |
| WO (1) | WO2014133440A2 (en) |
| ZA (1) | ZA201505864B (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE540309C2 (en) * | 2015-03-04 | 2018-06-05 | Epiroc Rock Drills Ab | Device and method of rock drilling |
| SE543092C2 (en) * | 2018-05-21 | 2020-10-06 | Epiroc Rock Drills Ab | System for drill bit change in a drilling rig, drilling rig comprising such a system, and a method for changing drill bits using such a system |
| US11428057B2 (en) | 2020-03-06 | 2022-08-30 | Caterpillar Global Mining Equipment Llc | Deck wrench disengage with pipe unscrewed interlock |
| CN111287751B (en) * | 2020-03-12 | 2024-09-03 | 北京中煤矿山工程有限公司 | Intelligent electric drive well reversing drilling machine and well drilling control method thereof |
| US12104483B2 (en) | 2023-01-18 | 2024-10-01 | Caterpillar Global Mining Equipment Llc | Automatic deck wrench engagement for drilling machines |
| CN118757112B (en) * | 2024-09-05 | 2024-11-05 | 枣庄矿业集团高庄煤业有限公司 | A drilling device for coal mining |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5390568A (en) * | 1992-03-11 | 1995-02-21 | Weatherford/Lamb, Inc. | Automatic torque wrenching machine |
| GB9212723D0 (en) * | 1992-06-16 | 1992-07-29 | Weatherford Lamb | Apparatus for connecting and disconnecting threaded members |
| RU2167999C2 (en) * | 1997-12-30 | 2001-05-27 | Производственное объединение "Северное машиностроительное предприятие" | Hook |
| US7341109B1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-03-11 | Mcdowell Bobby Dewain | Hydraulic flow control system with an internal compensator sleeve |
| US7631563B2 (en) * | 2007-09-05 | 2009-12-15 | Key Energy Services, Inc. | Method and system for evaluating rod breakout based on tong pressure data |
| CA2686660C (en) * | 2008-11-28 | 2018-06-19 | Key Energy Services, Inc. | Method and system for monitoring the efficiency and health of a hydraulically driven system |
-
2013
- 2013-03-01 SE SE1350253A patent/SE539108C2/en not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-02-25 MX MX2015010985A patent/MX374888B/en active IP Right Grant
- 2014-02-25 EP EP14715716.8A patent/EP2961915A2/en not_active Withdrawn
- 2014-02-25 AU AU2014221483A patent/AU2014221483B2/en active Active
- 2014-02-25 CN CN201480011337.0A patent/CN105008656B/en active Active
- 2014-02-25 WO PCT/SE2014/050231 patent/WO2014133440A2/en not_active Ceased
- 2014-02-25 RU RU2015141143A patent/RU2639234C2/en active
- 2014-02-25 CA CA2898199A patent/CA2898199C/en active Active
-
2015
- 2015-08-14 ZA ZA2015/05864A patent/ZA201505864B/en unknown
- 2015-08-31 CL CL2015002440A patent/CL2015002440A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2014221483A1 (en) | 2015-10-22 |
| RU2639234C2 (en) | 2017-12-20 |
| AU2014221483B2 (en) | 2017-11-02 |
| MX2015010985A (en) | 2015-10-26 |
| WO2014133440A3 (en) | 2015-01-08 |
| RU2015141143A (en) | 2017-04-06 |
| CA2898199A1 (en) | 2014-09-04 |
| CN105008656B (en) | 2017-06-06 |
| CN105008656A (en) | 2015-10-28 |
| MX374888B (en) | 2025-03-06 |
| SE1350253A1 (en) | 2014-09-02 |
| WO2014133440A2 (en) | 2014-09-04 |
| CA2898199C (en) | 2021-02-16 |
| CL2015002440A1 (en) | 2016-02-26 |
| EP2961915A2 (en) | 2016-01-06 |
| ZA201505864B (en) | 2016-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11118429B2 (en) | Control system for hydrocarbon recovery tools | |
| SE539108C2 (en) | Drilling arrangements, vehicles, computer programs and the procedure for holding drill stringers | |
| US7707914B2 (en) | Apparatus and methods for connecting tubulars | |
| US9702207B2 (en) | Tool for use on exit side of bore and method of use thereof | |
| ITTO940489A1 (en) | DEVICE FOR THE OPERATION OF LOADING AND SCREWING OF AUCTIONS AND COATING PIPES COMPONENTS OF A DRILLING BATTERY FOR UNDERGROUND PERFORATION SYSTEMS. | |
| US5231899A (en) | Drilling rig breakout wrench system | |
| US10006260B2 (en) | Power tong spool valve speed limiting system | |
| AU2014328882B2 (en) | Manipulation tool and method of using same, and an adapter for use together with the manipulation tool | |
| CN117043442A (en) | Methods and systems for detecting loose joints in drill strings | |
| US20050077743A1 (en) | Tong assembly | |
| FI126396B (en) | Method of a drill support device, drill support device, vehicle comprising a drill support device, computer program of a drill support device and computer program product | |
| EP3673141B1 (en) | Apparatus and methods for tong operation | |
| US20190137964A1 (en) | Control system for hydrocarbon recovery tools | |
| JP2023508315A (en) | Method for replacing drill bits in rock drilling unit using control device, control device for rock drilling unit, rock drilling unit and rock drilling rig | |
| SE1350252A1 (en) | Rock drilling configuration and method for lateral positioning of a drill arrangement | |
| WO2023225721A1 (en) | Automated drilling arrangement | |
| CN105579384B (en) | Device for controlling the brake of a winch wheel mounted on a drilling rig and method for controlling the device | |
| SE529285C2 (en) | Device and method for loosening a threaded joint during rock drilling | |
| SE538633C2 (en) | Drill arrangement and procedure at the drill arrangement | |
| WO2019089061A1 (en) | Control system for hydrocarbon recovery tools |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |