CN102164714B - 钻岩设备中的装备及方法 - Google Patents

Abstract

一种钻岩设备(1)设置有钻岩机(6)，所述钻岩机(6)包括冲击装置(4)、进给装置(9)和工具(7)，所述工具(7)的端部带有钻头(8)，用于破碎岩石。所述冲击装置被设置成对所述工具产生应力波并使应力波从所述工具进一步到达待钻岩石。在钻凿期间，对所述工具产生的压缩应力波(σ_i)中的至少一些被反射为从岩石回到到所述工具的应力波(σ_r)。方法包括：确定从岩石回到到所述工具的应力波(σ_r)的动量(P_r)，以及基于所述动量调节所述冲击装置的操作和/或所述进给装置的操作。

Description

钻岩设备中的装备及方法

技术领域

本发明涉及控制钻岩设备的方法，钻岩设备设置有钻岩机，钻岩机包括冲击装置、进给装置和工具，工具的端部带有钻头，用于破碎岩石，且冲击装置被设置成对工具产生应力波，而工具被设置成将由冲击装置产生的应力波作为压缩应力波传递到钻头并且从钻头进一步传递至待钻岩石，并且进给装置被设置成将工具和钻头推靠在待钻岩石上，其中在钻凿期间，由冲击装置对工具产生的压缩应力波中的至少一些被反射为从待钻岩石回到工具的应力波。

本发明还涉及一种与钻岩设备相关的装备，钻岩设备设置有钻岩机，钻岩机包括冲击装置、进给装置和工具，工具的端部带有钻头，用于破碎岩石，且冲击装置被设置成对工具产生应力波，而工具被设置成将由冲击装置产生的应力波作为压缩应力波传递到钻头并且从钻头进一步传递至待钻岩石，并且进给装置被设置成将工具和钻头推靠在待钻岩石上，其中在钻凿期间，由冲击装置对工具产生的压缩应力波中的至少一些被反射为从待钻岩石回到工具的应力波。

背景技术

钻岩设备被用于地下开采矿、采石场和挖掘场中的开凿和钻岩。已知的钻岩和挖掘方法是切割、破碎和撞击方法，例如。撞击方法是硬质岩石类型最常用的。撞击方法涉及使钻岩机的工具受到旋转和撞击。但是，主要地破碎岩石的是撞击。旋转大多数用来确保工具远端的钻头的球齿(button)或其它切割部分总是击打岩石上的新的点。钻岩机通常包括液压操作的冲击装置，其冲击活塞允许对工具产生必要的压缩应力波。用撞击方法来有效地破碎岩石需要钻头在打击的时刻抵靠着岩石。与冲击装置的冲击相关的能量对工具产生压缩应力波，应力波从工具进一步至工具端部的钻头，且随后至岩石。一般地，在所有钻凿条件下，被引导至岩石的压缩应力波中的一些以应力波的形式从岩石反射回到钻岩机的工具。

公布WO 2006/126933公开了基于从被钻岩石反射回到工具的应力波的能量来控制钻凿的方法。根据该方法，定义了至少一个参数值来表示从岩石反射回的应力波的能量。而且，利用该参数值来调节由冲击装置的脉冲发生器产生的应力波的持续时间和/或上升时间。该参数值还允许调节由脉冲发生器产生的应力波的幅度。该公布的解决方案的目的是最小化反射回的能量并从而提高钻凿***的效率。

但是，该***的一个缺点是，反射回的应力波能量很难测量。图2示出在钻凿期间进入岩石的压缩应力波和从岩石反射回的应力波的示意图。在图2的反射回的应力波中，从待钻岩石反射回到工具的压缩应力被表示为正的且张应力为负的。由脉冲发生器产生的压缩应力波σ_i的能量能用以下公式计算，

$E_i=\frac{A}{Y}c\underset{\mathrm{ti}}{\∫}{\mathrm{\σ}}_i^2\mathrm{dt}---\left(1\right)$

且从待钻岩石反射回到工具的应力波σ_r的能量则能用以下公式计算，

$E_r=\frac{A}{Y}c\underset{\mathrm{tr}}{\∫}{\mathrm{\σ}}_r^2\mathrm{dt},---\left(2\right)$

其中A是工具(即钻杆)的横截面表面，Y是弹性模量，c是工具中的波速度，ti是从工具进入待钻岩石的压缩应力波σ_i的持续时间，而tr是从待钻岩石反射回到工具的应力波σ_r的持续时间。公式(2)清楚地示出，反射回的应力波能量的计算中的乘方(involution)导致反射回的应力波的符号信息被丢掉，即关于反射回的应力波能量的哪一部分是压缩应力以及哪一部分是张应力的信息。

此外，反射回的能量未能可靠地示出占优势的岩石条件。如果钻凿突然进入空腔，则由冲击装置的脉冲发生器产生的压缩应力波作为反射回的张力波从工具的岩石端整个地反射回来。因而，应力波的效率当然为0％。当正在钻凿极端硬的岩石时，压缩应力波以压缩应力波的形式几乎全部反射回来。而且在此情形，效率几乎为0％。换句话说，在上述两种情形下，压缩应力波的能量几乎全部被反射回来，而无论钻凿条件完全不同以及需要完全相反的调节来钻凿。

因此，在不同的钻凿条件下可靠地操作的冲击装置控制不能基于从待钻岩石反射回到工具的应力波中的能量来设置。

发明内容

本发明的目的是提供控制钻岩机的操作的新颖解决方案。

本发明的方法的特征在于，测量表示从待钻岩石反射回到工具的应力波的至少一个测量信号，基于测量信号确定从待钻岩石反射回到工具的应力波的动量或表示所述动量的参数，以及基于从待钻岩石反射回到工具的应力波的动量或表示所述动量的参数调节冲击装置的操作和/或进给装置的操作。

本发明的装备的特征在于，该装备还包括至少一个测量装置，测量装置被设置成测量表示从待钻岩石反射回到工具的应力波的至少一个测量信号，且该装备还包括至少一个控制和数据处理单元，所述控制和数据处理单元被设置成基于测量装置的测量信号来确定从待钻岩石反射回到工具的应力波的动量或表示所述动量的参数，并且所述控制和数据处理单元被设置成基于从待钻岩石反射回到工具的应力波的动量或表示所述动量的参数来调节冲击装置的操作和/或进给装置的操作。

控制钻岩设备的方法，其中钻岩设备设置有钻岩机，钻岩机包括冲击装置、进给装置和端部带有钻头的工具，用于破碎岩石，且冲击装置被设置成对工具产生应力波，工具被设置成将由冲击装置产生应力波作为压缩应力波传递到钻头并且从钻头进一步传递至待钻岩石，并且进给装置被设置成将工具和钻头推靠在待钻岩石上，其中在钻凿期间，由冲击装置对工具产生的压缩应力波中的至少一些被反射为从待钻岩石反射回到工具的应力波，该方法包括：测量表示从待钻岩石反射回到工具的应力波的至少一个测量信号，基于测量信号确定从待钻岩石反射回到工具的应力波的动量或表示所述动量的参数，以及基于从待钻岩石反射回到工具的应力波的动量或表示所述动量的参数调节冲击装置的操作和/或进给装置的操作。

从待钻岩石反射回到工具的应力波的动量保持着关于反射回的应力波是表示张应力还是表示压缩应力的信息。换句话说，反射回的应力波的动量允许在任何时刻识别对应于具体钻凿时刻的钻凿条件，因而允许基于占优势的钻凿条件来正确地控制或调节钻岩机的操作甚至是整个钻岩设备的操作，而不会对钻凿设备引起不必要的应变。

根据实施方式，当动量小时，增加进给装置的进给力。小的动量表示进给不足的情形，由此增加进给装置的进给力允许实现正常的钻凿情形。

根据第二实施方式，当动量小时，增加由冲击装置产生的应力波的持续时间或长度，和/或减小由冲击装置产生的应力波的幅度或强度。因此，如果进给装置的进给力的增加未影响反射回的应力波的动量，则能得出的结论是小的动量是由因软岩石引起的张应力造成的，该张应力可通过减小由冲击装置产生的应力波的幅度或强度来降低。结果，张应力波的幅度减小且钻凿设备上的应变减小。此时，可增加由冲击装置产生的应力波的持续时间或长度，这允许补偿由应力波幅度的减小引起的钻凿速度的降低。

根据第三实施方式，当动量大时，减小由冲击装置产生的应力波的长度，以及增加由冲击装置产生的应力波的强度。由冲击装置产生的应力波的长度的减小减少了被引导到待钻岩石以及从待钻岩石反射回的压缩应力波的长度，因而提高钻凿效率。冲击装置的冲击脉冲的强度的增加引起压缩应力波的幅度的增加，因而增加进入岩石的钻凿深入度(penetration)。

附图说明

参考附图更详细论述了本发明的一些实施方式，在附图中：

图1为钻岩设备的示意性侧视图，其中应用了所描述的解决方案；

图2为进入待钻岩石的压缩应力波和从岩石反射回的应力波的示意图；

图3为进入待钻岩石的压缩应力波和从岩石反射回的相应的应力波的示意图；

图4为与图3的应力波对应的动量的示意图；

图5为与图3和图4对应的工具位移的示意图；

图6为进入待钻岩石的第二压缩应力波和从岩石反射回的相应的应力波的示意图；

图7为与图6的应力波对应的工具位移的示意图。

为了清楚起见，简化了附图中示出的本发明实施方式。在整个附图中，相同的部件用相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1为本发明的解决方案可被采用的钻岩设备1的示意性且明显简化的侧视图。图1的钻岩设备1设置有吊臂2，吊臂2的一端有进给梁3，该进给梁3设置有具有冲击装置4和旋转装置5的钻岩机6。旋转装置5将连续的旋转力传递到工具7，因而使联接到工具7的钻头8在冲击之后改变其位置并在下一次冲击时击打岩石上的新的点。冲击装置4通常设置有冲击活塞，该冲击活塞在压力介质的作用下移动且击打设置到工具7的上端或设置在工具7和冲击装置4之间的中间件。自然地，不同结构的冲击装置4也是可能的。因而，被引导到工具的应力波也可例如通过被传递到压力介质的压力脉冲来产生，或者通过基于电磁学的装置来产生，而不需要冲击活塞产生机械移动。在本文中，术语“冲击装置”也指基于这种特性的冲击装置。工具7的近端被连接到钻岩机6，工具7的远端设置有用于破碎岩石的固定的或可拆卸的钻头8。工具7的近端在图1中用虚线示意性地示出。在钻凿过程中，利用进给装置9将钻头8推靠在岩石上。进给装置9被设置到进给梁3，钻岩机6关于进给梁3可移动地设置。尽管其它钻头结构也是可能的，但是钻头8典型地已知为设置有球齿8a的钻头。在利用分段式钻杆钻凿(也称为长孔钻凿)时，根据待钻孔的深度，多个钻杆10a至10c被连接在钻头8和钻岩机6之间，这些钻杆形成工具7。

图1示出钻岩设备1相对于实际上的钻岩机6的结构来说相当小。为了清楚起见，图1的钻岩设备1只具有一个吊臂2、进给梁3、钻岩机6和进给装置9，但是很显然，钻岩设备通常设置有具有进给梁3的多个吊臂2，在每个吊臂2的端部布置钻岩机6和进给装置9。还很明显，钻岩机6一般包括防止钻头8被嵌塞的冲洗装置，但是为了清楚起见图1中未示出冲洗装置。钻岩机6可以通过液压方法操作，但也可以通过气动方法或电的方法操作。

由冲击装置4产生的应力波以压缩应力波的形式沿钻杆10a至10c朝向最外端的钻杆10c的端部处的钻头8传递。当压缩应力波遇到钻头8时，钻头8和其球齿8a击打待钻材料，从而引起大的压缩应力，由于该大的压缩应力而在待钻岩石中形成裂缝。如果由冲击装置4传递的应力波相对于岩石的硬度来说太强大，则出现的问题是这对钻凿设备引起了不必要的高的张应力水平。例如，继续以过多的冲击能量钻入软岩石例如导致钻杆10a至10c之间的螺钉接头磨损和/或由于疲劳引起钻凿设备的永久损坏。

为了控制或调节钻岩设备和钻岩机的操作，具体地，确定从待钻岩石反射回到工具的应力波σ_r的动量或表示所述动量的参数且基于该动量或表示该动量的参数来控制或调节冲击装置4和/或进给装置9的操作。从工具7到待钻岩石的压缩应力波σ_r的动量P_i能用以下公式计算，

$P_i=A\underset{\mathrm{ti}}{\∫}{\mathrm{\σ}}_i\mathrm{dt},---\left(3\right)$

其中A为工具7(即钻杆10a至10c)的横截面，而ti为压缩应力波σ_i的持续时间。反过来，从岩石反射回到工具7的应力波σ_r的动量P_r则可由如下公式计算，

$P_r=A\underset{\mathrm{tr}}{\∫}{\mathrm{\σ}}_r{\mathrm{dt}}_r,---\left(4\right)$

其中tr为从待钻岩石反射回到工具7的应力波σ_r的持续时间。公式(4)清楚地示出了反射回的应力波σ_r的动量P_r的计算如何保留了反射回的应力波的符号信息，即保留了关于反射回的应力波的哪一部分表示压缩应力和哪一部分表示张应力的信息。当动量P_r较大时，反射回的应力波主要由压缩反射组成，而当动量P_r较小时，张力反射则被最多地涉及到。当动量P_r获得零值时，从岩石反射回到工具7的应力波σ_r表示同等量的张应力和压缩应力。

随着从待钻岩石反射回到工具7(在图1的情形中即反射回到一个或多个钻杆10a至10c)的应力波σ_r从工具7的端部向后行进到钻岩机6的端部，其在工具7的端部引起位移。如果从岩石反射回的应力波主要包含张应力，则应力波使工具的端部向钻凿方向移动。如果从岩石反射回的应力波主要包含压缩应力，则应力波使工具的端部朝向钻岩机移动。基于该信息，反射回的张力波的动量或表示该动量的参数能以各种方式来确定。

例如，反射回的张应力的动量能通过从工具7的端部或中部直接测量工具7的位移来确定。例如。如图1中示意性地所示，测量装置11可以布置于工具7的钻岩机6这一端的紧接附近或连接于该紧接附近，以测量表示从待钻岩石反射回到工具7的应力波σ_r的测量信号MS。这样的测量装置11可以例如是感应式距离传感器，该传感器传递表示反射回的应力波的电压或功率消息，作为测量信号MS。由测量装置11测量的测量信号MS被传递到控制和数据处理单元12，该控制和数据处理单元12基于测量装置11测量的测量信号MS确定应力波σ_r的动量P_r或表示该动量的参数，如工具7的位移。当反射回的应力波从工具7的端部行进回到钻岩机端部时，其使工具位移。如果主要涉及的是反射回的张应力，则工具或钻杆通过反射波的冲击而向钻凿方向移动。如果反射波大部分由压缩应力组成，则钻杆朝钻岩机移动。可由以下公式计算位移的程度，

$d_i=\underset{t_i}{\∫}{v}_i\mathrm{dt}=\underset{t_i}{\∫}\frac{{\mathrm{\σ}}_i}{\mathrm{c\ρ}}\mathrm{dt}=\frac{1}{\mathrm{c\ρ}}\underset{t_i}{\∫}{\mathrm{\σ}}_i\mathrm{dt}=\frac{1}{\mathrm{Ac\ρ}}A\underset{t_i}{\∫}{\mathrm{\σ}}_i\mathrm{dt}=\frac{1}{\mathrm{Ac\ρ}}{P}_i---\left(5\right)$

$d_r=\underset{t_r}{\∫}{v}_r\mathrm{dt}=\frac{-1}{\mathrm{Ac\ρ}}{P}_r,---\left(6\right)$

其中，d_i是由从工具至待钻岩石的应力波引起的位移，d_r是由反射回的应力波引起的位移，v_i是在观察点由从工具至待钻岩石的应力波引起的质点速度，v_r是由反射回的应力波引起的质点速度，c是工具或钻杆中的应力波的速度，而ρ是工具材料的密度。由反射回的应力波引起的位移d_r考虑了符号规则，根据该符号规则，反射回的应力波对应于负速度。

基于公式(5)和(6)，将反射回的应力波的动量P_r确定为工具的位移是容易的。换句话说，工具位移d_r是表示反射回的应力波的动量的参数。当布置测量装置11以测量相对于工具的端部的工具位移时，还必须考虑到应力波从工具7的钻岩机6这一端的再反射。

控制和数据处理单元12可为专用于钻岩机6并仅控制钻岩机6的操作的分离的控制和数据处理单元，或者其可为整体上控制钻岩设备1的操作的单元。控制和数据处理单元12的操作例如可基于可编程逻辑电路，但其典型地是包括在软件控制下执行不同的计算和控制操作的不同的微处理器和信号处理器的装置。而且，控制和数据处理单元12包括两个以上的分离的但互连的装置是可以的，每个装置执行为它们所限定的任务，例如，一个装置确定反射回的应力波的动量，而另一个装置基于所确定的动量执行必要的控制操作。

在图1的示例中，还能通过在钻岩机6这一端为工具7设置液压辅助装置13(在图1中示意性示出)来确定反射回的应力波σ_r的动量P_r，其中工具7端部的位移引起与位移成比例的压力。通过布置测量装置11以测量压力，即当测量装置11为压力计或传感器类型或类似装置时，由从岩石反射回到液压辅助装置的应力波引起的压力能够通过测量装置11和基于该测量装置11所确定的反射回的压力波的动量或者表示该动量的参数得以测量

用于确定反射回的应力波σ_r的动量P_r的另一可能性的示例是从工具7直接测量由应力波给工具7造成的改变。这例如能通过测量工具7的应变来进行，例如，在此情形下，测量装置11可为例如设置到工具7的应变仪。但是，由于工具7的旋转，该类型的接触测量由于传输测量信号MS所需的电缆的原因而会是有问题的。替代地，反射回的应力波的动量能通过无接触式测量来确定，例如通过测量工具7在应力波的行进方向上的质点速度，即通过测量工具7的某个质点或者某一部分在反射回的应力波的行进方向上的速度来确定。质点速度与反射回的应力波的成正比例。例如，测量装置11可为允许以光学方法测量质点速度的激光器。例如，测量装置11也可为允许在由工具7中的待测应力波引起的磁场上的变化的线圈。

基于从待钻岩石反射回的应力波σ_r的动量P_r或表示该动量的参数对钻岩机6的控制或调节可以例如如下进行。当动量小时，或者涉及到进给不足或者待钻岩石是软的时，上述两种情形的结果是反射回的应力波与张应力对应。在进给不足的情形中，钻头或工具7的端部处的钻头8在冲击过程中未适当地抵靠于岩石。因此，在钻头8和岩石之间形成间隙，根据自由端边界条件而产生张应力波。在软的岩石的情形中，钻头8至少在被指向到工具7且由此被指向到钻头的应力脉冲的开始基本上遵循自由端边界条件，结果也产生大部分地包含张应力的反射回的应力波。

有极其简单的方式来区分进给不足的情形和钻凿软的岩石的情形。在进给不足的情形中，例如通过利用控制和数据处理单元12经由控制链路21来控制泵15而调节进给装置泵15的进给压力来增加进给装置9中的压力管道14中的压力，可以利用进给装置9提高供给到钻岩机6的进给力。当钻岩机6以及工具7和与其相关联的钻头8被朝向待钻岩石驱动时，压力流体在箭头A的方向上向进给装置9流动。在进给装置9的返回运动期间，压力流体在由箭头B所示的方向上穿过进给装置9的返回管道16流回到容器17。

如果增加进给力基本上不影响动量，则可以总结为涉及的是由软岩石引起了张应力。在此情形，钻岩机6的操作可通过减小由冲击装置产生的应力波的强度或幅度来控制或调节。结果，张应力波的幅度减小，这降低作用于钻凿设备的应变。同时，由冲击装置产生的应力波的长度或持续时间可被增加，这允许补偿由该减小的幅度造成的钻凿速度的降低。这也例如能借助通过利用控制和数据处理单元12控制链路20而适当地改变位于冲击装置4的压力管道中的冲击装置4的泵19的压力以及在箭头A′的方向将压力流体输送到冲击装置4来进行。因此，进给装置9的进给力可保持为高于初始值或返回到其先前的值。减小由冲击装置4产生的应力波的幅度使被引导到岩石的压缩应力波的幅度减小，这自然也减小从岩石反射回的张应力波的幅度，从而减小反射回的应力波的动量。

因为从岩石反射回的应力波中包含的张应力对钻凿设备的损坏负主要责任，所以减小张应力波的幅度保护了钻凿设备。反过来，由冲击装置4产生的应力波长度的增加则补偿由应力波幅度减小所产生的钻凿速度的降低。当反射回到工具7的应力波的动量小时，自然也能在增加进给装置9的进给力之前首先增加由冲击装置4产生的应力波的长度或持续时间，和/或降低应力波的强度或幅度。

当反射回到工具7的应力波σ_r的动量P_r大或高时，得出的结论是涉及的是硬质岩石。硬质岩石对工具端部7和钻头8引起与钻头8的深入度相对立的高的力。因而，从工具7到待钻岩石的压缩应力波σ_i不包含足够的动力来使钻头8更深地穿入岩石。当钻头8停止穿入岩石时，所关心的工具7端部遵循固定端边界条件且进入岩石的压缩应力波被反射为反射回到工具7的压缩应力波。在此情形，可通过缩短由冲击装置4产生的应力波的长度并通过增加由冲击装置4产生的应力波的幅度来控制或调节钻岩机6，其目的是增加钻凿的穿透速度和效率。

在某些情形，也能改变冲击装置4的冲击频率或改变钻凿脉冲频率。当钻入硬质岩石中时，增加冲击频率通常是有利的。在该情形，目的是不是每次冲击都获得大的穿透率，而是甚至微小的穿透是足够的。由此，通过一次冲击的小的穿透率与高的冲击频率的组合而实现了实际的钻凿速度。

因为从待钻岩石反射回到工具7的应力波σ_r的动量P_r保持了关于反射回的应力波是包含张应力还是压缩应力的信息，所以能在任何时间基于反射回的应力波的动量来正确地识别特定钻凿时刻的钻凿条件。这使得能基于占优势的钻凿条件来整体上正确地控制和调节钻岩机6及钻岩设备1。

接下来，参考图3至图7通过示例的方式示出了确定从待钻岩石反射回的应力波σ_r的动量P_r或表示该动量的工具7的位移d_r的另一示例。图3至图5示出了这样一种情形，其中钻凿极其软的岩石，导致了极其高的反射回的张应力。反过来，图6和图7则示出了钻入极其硬的岩石的情形。在钻凿中使用的钻杆的横截面面积为1178mm²且钻杆的材料参数为：钻杆中的应力波速度为c＝5188米/秒，且钻杆材料密度为ρ＝7800千克/m³。如上所示，在图中，从工具7朝待钻岩石的压缩应力波σ_i由附图标记σ_i表示，而从岩石反射回的应力波用附图标记σ_r表示。在钻杆的中间部进行所述应力波测量。

图4示出，反射回的运动的量为约-29.6Ns，其根据公式(6)对应于向待钻岩石的方向的约0.6mm的位移。该位移可从图5确定。反过来，图7示出钻杆位移为向钻岩机6的方向约0.48mm。根据公式(4)，对应的动量可被确定为是23Ns。基于此，可以得出结论，反射主要由压缩应力组成，且涉及的是钻入极其硬的岩石。

在某些情形，本申请中公开的特征可以照这样被应用，而不管其它特征。另一方面，本申请中公开的特征可被组合起来以产生不同的组合。

附图和相关说明书仅是用来展示本发明的思想。本发明的细节可在权利要求书的范围内进行改变。

Claims (23)

1.一种控制钻岩设备（1）的方法，所述钻岩设备（1）设置有钻岩机（6），所述钻岩机（6）包括冲击装置（4）、进给装置（9）和工具（7），所述工具（7）的端部带有钻头（8），用于破碎岩石，且所述冲击装置（4）被设置成对所述工具（7）产生应力波，而所述工具（7）被设置成将由所述冲击装置（4）产生的应力波作为压缩应力波（σ_i）传递到所述钻头（8）并且从所述钻头（8）进一步传递至待钻岩石，并且所述进给装置（9）被设置成将所述工具（7）和所述钻头（8）推靠在待钻岩石上，其中在钻凿期间，由所述冲击装置（4）对所述工具（7）产生的压缩应力波（σ_i）中的至少一些被反射为从待钻岩石回到所述工具（7）的应力波（σ_r），其特征在于，

测量表示从待钻岩石反射回到所述工具（7）的应力波（σ_r）的至少一个测量信号（MS），

基于所述测量信号确定从待钻岩石反射回到所述工具（7）的应力波（σ_r）的动量（P_r）或表示所述动量的参数，以及

基于从待钻岩石反射回到所述工具（7）的应力波（σ_r）的动量（P_r）或表示所述动量的参数调节所述冲击装置（4）的操作和/或所述进给装置（9）的操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量所述工具（7）的位移（D），并且基于所述工具（7）的位移（D）确定从待钻岩石反射回到所述工具（7）的应力波（σ_r）的动量（P_r）。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对所述工具（7）设置液压辅助装置（13）并测量作用在所述液压辅助装置（13）上的压力，并且基于所述压力确定从待钻岩石反射回到所述工具（7）的应力波（σ_r）的动量（P_r）或表示所述动量的参数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述表示所述动量的参数是所述工具（7）的位移（D）。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从所述工具（7）直接测量由反射回的应力波（σ_r）对所述工具（7）产生的改变。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，测量所述工具（7）的延长。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，光学地测量所述工具（7）的质点速度。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，基于由反射回的应力波（σ_r）产生的所述工具（7）的磁场上的改变测量所述工具（7）的质点速度。

9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述动量（P_r）小时，增加所述进给装置（9）的进给力。

10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述动量（P_r）小时，增加由所述冲击装置（4）产生的应力波的长度或持续时间，和/或减小由所述冲击装置（4）产生的应力波的强度或幅度。

11.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述动量（P_r）大时，减小由所述冲击装置（4）产生的应力波的长度，以及增加由所述冲击装置（4）产生的应力波的幅度。

12.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，改变所述冲击装置（4）的冲击频率。

13.一种与钻岩设备（1）相关的装备，所述钻岩设备（1）设置有钻岩机（6），所述钻岩机（6）包括冲击装置（4）、进给装置（9）和工具（7），所述工具（7）的端部带有钻头（8），用于破碎岩石，且所述冲击装置（4）被设置成对所述工具（7）产生应力波，而所述工具（7）被设置成将由所述冲击装置（4）产生的应力波作为压缩应力波（σ_i）传递到所述钻头（8）并且进一步传递至待钻岩石，并且所述进给装置（9）被设置成将所述工具（7）和所述钻头（8）推靠在待钻岩石上，其中在钻凿期间，由所述冲击装置（4）对所述工具（7）产生的压缩应力波（σ_i）中的至少一些被反射为从待钻岩石回到所述工具（7）的应力波（σ_r），其特征在于，

所述装备还包括至少一个测量装置（11），所述测量装置（11）被设置成测量表示从待钻岩石反射回到所述工具（7）的应力波（σ_r）的至少一个测量信号（MS），且

所述装备还包括至少一个控制和数据处理单元（12），所述控制和数据处理单元（12）被设置成基于所述测量装置（11）的测量信号来确定从待钻岩石反射回到所述工具（7）的应力波（σ_r）的动量（P_r）或表示所述动量的参数，并且所述控制和数据处理单元（12）被设置成基于从待钻岩石反射回到所述工具（7）的应力波（σ_r）的动量（P_r）或表示所述动量的参数来调节所述冲击装置（4）的操作和/或所述进给装置（9）的操作。

14.如权利要求13所述的装备，其特征在于，所述测量装置（11）被设置成测量所述工具（7）的位移（D）。

15.如权利要求13所述的装备，其特征在于，所述装备还包括对所述工具（7）设置的液压辅助装置（13），且所述测量装置（11）被设置成测量作用在所述液压辅助装置（13）上的压力。

16.如权利要求13所述的装备，其特征在于，所述测量装置（11）被设置成从所述工具（7）直接测量由反射回的应力波（σ_r）对所述工具（7）产生的改变。

17.如权利要求16所述的装备，其特征在于，所述测量装置（11）被设置成测量所述工具（7）的延长。

18.如权利要求16所述的装备，其特征在于，所述测量装置（11）被设置成光学地测量所述工具（7）的质点速度。

19.如权利要求16所述的装备，其特征在于，所述测量装置（11）被设置成基于由反射回的应力波（σ_r）产生的所述工具（7）的磁场上的变化来测量所述工具（7）的质点速度。

20.如权利要求13-19中任一项所述的装备，其特征在于，当所述动量小时，所述控制和数据处理单元（12）被设置成控制所述进给装置（9）的操作，使得所述进给装置（9）的进给力被增加。

21.如权利要求13-19中任一项所述的装备，其特征在于，当所述动量小时，所述控制和数据处理单元（12）被设置成控制所述冲击装置（4）的操作，使得增加由所述冲击装置（4）产生的应力波的长度或持续时间，和/或减小由所述冲击装置（4）产生的应力波的强度或幅度。

22.如权利要求13-19中任一项所述的装备，其特征在于，当所述动量（P_r）大时，所述控制和数据处理单元（12）被设置成缩短由所述冲击装置（4）产生的应力波的长度，和增加由所述冲击装置（4）产生的应力波的幅度。

23.如权利要求13-19中任一项所述的装备，其特征在于，所述控制和数据处理单元（12）被设置成改变所述冲击装置（4）的冲击频率。

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