FI124169B - Menetelmä poraussuunnitelman laatimiseksi - Google Patents
Menetelmä poraussuunnitelman laatimiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI124169B FI124169B FI20115588A FI20115588A FI124169B FI 124169 B FI124169 B FI 124169B FI 20115588 A FI20115588 A FI 20115588A FI 20115588 A FI20115588 A FI 20115588A FI 124169 B FI124169 B FI 124169B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- drilling
- rock
- holes
- plan
- drilling plan
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 110
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 72
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims description 7
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 15
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 8
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 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
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
- E21B44/02—Automatic control of the tool feed
-
- 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
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
- E21B7/022—Control of the drilling operation; Hydraulic or pneumatic means for activation or operation
-
- 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
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
- E21B7/025—Rock drills, i.e. jumbo drills
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/006—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by making use of blasting methods
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Description
Menetelmä poraussuunnitelman laatimiseksi
Keksinnön tausta
Keksinnön kohteena on menetelmä poraussuunnitelman laatimiseksi kalliotilan louhimista varten, jossa poraussuunnitelmassa on määritelty en-5 naita kalliotilan perään porattavaa katkoa varten ainakin porareikien paikat ennalta määritellyssä koordinaatistossa ja jossa menetelmässä luodaan poraus-suunnitelma tietokoneavusteisesti suunnitteluohjelman avulla.
Tunneleita, kalliosäiliöitä ja muita kalliotiloja louhitaan katkoissa. Kalliotilan perään porataan porareikiä, jotka porauksen jälkeen panostetaan ja 10 räjäytetään. Yhdellä räjäytyskerralla kalliosta irtoaa katkon verran kiviainesta. Kalliotilan louhimista varten tehdään ennalta suunnitelma ja määritetään tietoja mm. kivilajista. Yleensä myös kalliotilan tilaaja asettaa erilaisia laatuvaatimuksia louhittavalle tilalle.
Kun perän porausta suoritetaan instrumentoidulla porauslaitteella, 15 katkon porausta varten suunnitellaan tavallisesti toimistotyönä poraussuunni-telma, jota tehtäessä otetaan huomioon myös katkon räjäytykseen tehty räjäy-tyssuunnitelma. Tämä poraussuunnitelma toimitetaan kallionporauslaitteelle sen ohjaustietokoneen avulla käytettäväksi. Poraussuunnitelma toimii hallittuna ohjeena porareikien poraamiseksi kallioon niin, että haluttu katko saadaan 20 muodostettua.
Poraussuunnitelman, porauksen ja panostuksen onnistuneisuutta mitataan mm. katkon lähtevyydellä (puli-out), joka tarkoittaa räjäytyksen jälkeisen tunnelin etenemän suhdetta suunniteltuun poraussuunnitelman pituuteen. Lähtevyyden paraneminen esim. 88 %:sta 95 %:iin tarkoittaa merkittäviä kus-25 tannussäästöjä louhintaprojektissa. Käytännössä optimaalista lähtevyyttä pyri-^ tään etsimään poraussuunnitelmaa muuttamalla, muuttujina tässä työssä ovat ^ porareikien sijoittelu, suuntaus ja lukumäärä, räjäytyksen avaus, ominais-
CM
9 panostus suunnitelman eri alueilla.
o Poraussuunnitelman laatimiseksi on kehitetty suunnitteluohjelmia, | 30 jotka avustavat suunnittelijaa poraussuunnitelman muodostamisessa. Poraus- suunnitelman laatiminen on siten interaktiivista toimintaa suunnittelijan ja S suunnitteluohjelman välillä.
Poraussuunnitelmien tekemistä ja jatkuvaa suunnittelua sekä suun-o w nitelmien tarkistamista tunnelityön aikana on kehitetty monin tavoin mm. räjäh- 2 dysteknisistä perusteista lähtien. Tekniikan tasoa kuvaa mm. WO-julkaisu 2008/078001.
Käytännössä katkoa räjäytettäessä on todettu, että vaikka reikien sijainti ja räjäytyspanosten koko ja määrä on mitoitettu mahdollisimman hyvin 5 tiedossa olevien tosiasioiden perusteella, ei räjäytystulos kuitenkaan vastaa suunniteltua. Tyypillisesti, kun irronnut materiaali on räjäytyksen jälkeen poistettu, voidaan todeta, että jäljelle jäänyt kalliopinta poikkeaa merkittävästi teoreettisesta pinnasta, mikä räjäytyksen jälkeen olisi pitänyt syntyä. Tämä voi johtua monesta eri tekijästä, kuten kiven rakoiluominaisuuksista, kovuudesta 10 tai jostain muusta tekijästä, mitä ei riittävällä tarkkuudella ole pystytty saamaan etukäteen tietoon. Seurauksena kuitenkin on, että louhinnan tehokkuus heik-kenee ja tämä puolestaan aiheuttaa varsin merkittäviä lisäkustannuksia.
Keksinnön lyhyt selostus 15 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jolla saadaan aiempaa tarkemmin olosuhteet huomioon ottavia poraussuunnitelmia ja sen seurauksena tunnelia voidaan louhia aikaisempaa tehokkaammin ja tarkemmin. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on ominaista, että määritellään reikien porauksen yhteydessä loppupään sijainti aina-20 kin osasta reikiä; tallennetaan määritellyt reikien loppupäiden sijainnit muistiin; määritellään katkon lähtevyys näiden määriteltyjen reikien loppupäiden sijaintien ja katkon räjäytyksen jälkeen jääneen kallion topografian perusteella ja 25 laaditaan tai muutetaan jonkin seuraavan katkon poraussuunnitelma ^ näin määritellyn lähtevyyden perusteella.
^ Keksinnön ajatus on, että yhden tai useamman seuraavan katkon
CM
9 poraussuunnitelman suunnittelussa otetaan huomioon viimeksi räjäytetyn kat- o kon porausreikien loppupäiden paikkojen ja uusien porattavien reikien aloitus-
Er 30 kohtien paikkojen erot. Edelleen ajatus on, että näiden erojen perusteella muu- Q_ tetaan.
S Keksinnön etuna on, että ottamalla huomioon viimeksi räjäytetyssä katkossa räjäytyksen jälkeen ilmenneet poikkeamat suunnitelmasta saadaan o ^ seuraavissa katkoissa tarkoituksenmukaisempi ja tehokkaampi poraussuunni- 35 telma, mikä jatkossa lisää katkon lähtevyyttä ja siten parantaa koko tunnelinte- 3 koprosessin tehokkuutta ja vähentää kustannuksia. Niinpä kallion ominaisuuksien muuttuminen voidaan aiempaa tarkemmin ottaa huomioon koko toiminnassa.
5 Kuvioiden lyhyt selostus
Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin nähtynä erästä kallion-porauslaitetta, ja tyypillisesti kallionporauslaitteesta erillään olevia välineitä polo raussuunnitelman laatimiseksi, kuvio 2 esittää kaavamaisesti louhittavan tunnelin suunnassa tarkasteltuna erästä poraussuunnitelmaa, kuvio 3 esittää kaavamaisesti ylhäältä päin nähtynä erään poraus-suunnitelman periaatetta, 15 kuviot 4a ja 4b esittävät kaavamaisesti ylhäältä päin nähtynä katkon todellista tilannetta räjäytyksen jälkeen ja kuviot 5a - 5d esittää kaavamaisesti perspektiivimäisesti kahden peräkkäisen katkon tilannetta.
Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden 20 vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.
Keksinnön eräiden sovellutusmuotojen yksityiskohtainen selostus
Kuviossa 1 on esitetty eräs kallionporauslaite 1, joka käsittää liikuteltavan alustan 2, yhden tai useamman porauspuomin 3 sekä porauspuomei- ^ 25 hin 3 sovitetut porausyksiköt 4. Porausyksikkö 4 käsittää syöttöpalkin 5, jolla o ™ kallioporakonetta 6 voidaan liikuttaa syöttölaitteen avulla. Edelleen on po- o rausyksikössä 4 työkalu 7, jolla kallioporakoneen iskulaitteen antamat isku- o pulssit välitetään porattavaan kallioon. Kallionporauslaite 1 käsittää lisäksi ai- g nakin yhden ohjausyksikön 8, joka on sovitettu ohjaamaan kallionporauslait-
CL
30 teeseen 1 kuuluvia toimilaitteita. Ohjausyksikkö 8 voi olla tietokone tai vastaa- 00 g va laite, ja se voi käsittää käyttöliittymän näyttölaitteineen sekä ohjausvälineet m ^ komentojen ja tietojen antamiseksi ohjausyksikölle 8.
° Tyypillisesti jokaisen katkon porausta varten laaditaan räjäytys- suunnitelma huomioon ottaen poraussuunnitelma. Poraussuunnitelmassa po-35 rattavien reikien paikat on määritelty ennalta määritellyssä koordinaatistossa.
4
Porattavien reikien paikat voidaan määritellä joko niiden aloituskohtina, suuntina ja pituuksina kyseisessä koordinaatistossa tai pelkästään aloitus- ja loppu-pisteinä, joiden perusteella vastaavasti pituus ja suunta koordinaatistossa määräytyvät. Räjäytyssuunnitelmassa puolestaan on määritelty reikäkohtaises-5 ti käytettävä räjähdysaine, panoksen suuruus, panosten räjäytyksen ajoitukset jne.
Poraussuunnitelma laaditaan normaalisti porauspaikan ulkopuolisessa paikassa kuten esimerkiksi toimistossa 9 suunnittelutietokoneella 21, jonka näytöllä 22 poraussuunnitelma 12 esitetään mm. sitä laadittaessa tai 10 katsottaessa. Suunnittelutietokoneelta 21 poraussuunnitelma voidaan tallentaa muistivälineeseen kuten esimerkiksi muistitikkuun tai levykkeelle, tai se voidaan siirtää suoraan tiedonsiirtoyhteyden 10 avulla kallionporauslaitteen ohjausyksikköön 8 ja tallentaa siellä olevaan ohjausyksikössä tyypillisesti olevaan muistielimeen kuten kovalevylle tai muistilevykkeelle. Poraussuunnitelman 12 15 suunnittelu ja muokkaaminen voivat joskus tarvittaessa tapahtua ohjausyksikön 8 avulla esimerkiksi kallionporauslaitteen 1 ohjaamossa 11. Edelleen voidaan olemassa olevia poraussuunnitelmia muokata joko porauspaikalla tai sen ulkopuolella. Poraussuunnitelman laatiminen on tietokoneavusteista ja yleensä luonteeltaan iteratiivista. Suunnitteluohjelma ajetaan suunnittelutietokoneessa 20 21, ohjausyksikön 8 tietokoneessa tai vastaavassa ja suunnittelija 23 toimii in teraktiivisesti suunnitteluohjelman kanssa ja syöttää tarvittavia tietoja, tekee valintoja sekä ohjaa suunnitteluprosessia. Jo suunniteltuja suunnitelman osia voidaan suunnittelun kuluessa vielä iteratiivisesti muokata paremman lopputuloksen aikaansaamiseksi.
25 Kun poraussuunnitelma on laadittu, se voidaan ladata kallioporaus- laitteen ohjausyksikköön 8 ja toteuttaa. Kallioon 24 porataan suunnitellut pora-5 reiät, jotka panostetaan ja räjäytetään. Kalliosta 24 irtoaa halutun katkon ver-
C\J
^ ran kiveä, joka kuljetetaan pois. Tämän jälkeen porataan seuraavaa katkoa ° varten uudet porareiät samaa tai uutta poraussuunnitelmaa 12 noudattaen.
° 30 Kuviossa 2 on esitetty eräs esimerkki poraussuunnitelmasta 12, jos- | sa voi olla useita porareikiä. Poraussuunnitelmassa 12 porareiän 13 alkupiste oo 13a voidaan esittää jonain sopivana symbolina kuten ympyränä ja porareiän 00 [g suunta siitä lähtevänä projektioviivana 13b. Kuvion 2 kaltainen poraussuunni- ^ telman 12 xz-projektio voidaan esittää suunnittelutietokoneen 21 graafisessa 00 35 käyttöliittymässä eli näytössä 22 tai muulla tavoin samoin kuin kallionporaus laitteen 1 ohjausyksikön 8 graafisessa käyttöliittymässä.
5
Kuviossa 3 on esitetty päältä katsottuna erään poraussuunnitelman 12 periaate tunnelissa 25 porattavan katkon 26 yhteydessä. Navigoitaessa po-ralaitteen ja poraussuunnitelman koordinaatistot kytketään toisiinsa ja tunnelin koordinaatistoon. Navigoinnin jälkeen katkon poraus voidaan suorittaa suunni-5 telman mukaan.
Kuviossa näkyy, kuinka reiät 13 sijaitsevat louhittavan kallion suhteen sijoitettuna tunnelin poikkisuunnassa louhinnan kannalta sopivin välein ja eri suunnissa. Yleensä käytetään poraussuunnitelman pohjana ns. navigointi-tasoa 27, joka on kuvitteellinen taso tunnelin poikkisuunnassa matkan päässä 10 todellisesta kallion pinnasta 28. Poraussuunnitelmassa porattavien reikien teoreettiset aloituskohdat 29 määritetään koordinaatistossa navigaatiotasoon ja kallionporauslaitteen puomien suuntaus tehdään siten, että poratanko porausta aloitettaessa kulkee sen pisteen kautta.
Katkon 26 nimellinen pituus on navigaatiotason 27 ja teoreettisen 15 lopetustason 30 välinen etäisyys L. Todellisuudessa, kuten kuviosta näkyy, ulottuu osa rei’istä lopetustason yli ja osa, tyypillisesti reunaosissa olevat reiät, jää katkon pituutta lyhyemmiksi.
Kuvioissa 4a ja 4b on esitetty kaavamaisesti ylhäältä päin nähtynä katkon todellinen tilanne normaalisti räjäytyksen jälkeen. Kuviossa 4a on yhte-20 näisillä viivoilla 33 esitetty räjäytyksen jälkeen kallioon jääneiden räjäytetyn katkon porareikien loppuosat, joiden ympäriltä kallio ei irronnut räjäytyksessä. Edelleen katkoviivoilla 34 on esitetty seuraavan katkon porattavat reiät. Jääneen kallion pinnan eli aloituspinnan 28 ja katkon reikien päiden kautta kulkevan teoreettisen loppupinnan 36 välinen alue on kalliota, jonka olisi pitänyt teo-25 riassa irrota räjäytyksessä. Tätä kalliota on havainnollistettu kuviossa 4b alu-eella 37. Käytännössä sellaista kalliota aina jää ja, kun sen määrä vähennein tään suunnitellusta räjäytyksessä irtoavaksi tarkoitetun kallion määrästä, saa-
C\J
^ daan aiemmin mainittu lähtevyys eli prosentuaalisesti tavoitellusta määrästä ° irtoamaan saatu kalliomäärä. Tämä jäänyt kallio voi eri kohdissa tunnelin poik- ° 30 kipintaa olla paksuudeltaan hyvinkin erilainen mm. kiven lajista, rakenteesta, | reikien poraamisen onnistumisesta jne. riippuen.
oo Kuvioissa 5a - 5d puolestaan on kaavamaisesti perspektiivimäisesti 00 [£ esitetty kahden saman tunnelin louhinnassa todellisuudessa toteutuneen kat- ^ kon suhde toisiinsa ja räjäyttämisen yhteydessä jäänyt räjäytyksessä irtoa- ^ 35 maton kallio suunnitellun katkon ja toteutuneen katkon välillä. Tämä irtoamat- toman kallion muoto on saatu esille esimerkiksi määrittelemällä seuraavaan 6 katkoon porattavien reikien alkupisteiden sijainti jääneen kallion pinnassa ja edellisen katkon reikien loppupäiden sijainti ja muodostamalla näiden pisteiden perusteella kappale, joka esittää käyttäjälle katkon räjäytyksessä lähtemättömän kalliotilavuuden.
5 Kuviossa 5a on esitetty yhden katkon 26a muoto tunnelin koor dinaatistossa sen porattujen reikien kallion aloituspinnassa 28a olleiden alkupisteiden ja reikien loppupäiden sijaintien määrittelemän ja niiden kautta kulkevan loppupinnan 36a perusteella. Kuviossa 5b puolestaan on esitetty samassa koordinaatistossa seuraavan katkon 26b muoto vastaavasti edellisen katkon 10 26a räjäytyksen perusteella jääneen kallion aloituspinnassa 28b olleiden uusi en porareikien aloituskohtien ja sen reikien loppupäiden sijaintien määrittelemän ja niiden kautta kulkevan loppupinnan 36b perusteella.
Kuviossa 5c katkot 26a ja 26b on sijoitettu todelliseen asemaansa toistensa suhteen, jolloin näkyy, että jälkimmäisen katkon 26b aloituspinta 28b 15 on lähempää edellisen katkon 26a aloituspintaa 28a kuin katkon 26a teoreettinen loppupinta 36a. Näin pintojen 28b ja 36a väliin jää kallio 37, jonka olisi teoriassa pitänyt irrota räjäytyksessä. Tätä kalliota 37 on havainnollistettu kuviossa 5d. Tämä tarkoittaa menetystä saavutetussa katkon pituudessa, koska kaikki haluttu kivi ei irronnut. Tämä tarkoittaa edelleen tunnelityömaan hitaam-20 paa etenemistä ja lisäkustannuksia. Näitä seikkoja on tämän keksinnön avulla tarkoitus olennaisesti parantaa.
Tässä keksinnössä lähtökohtana on pyrkiä korjaamaan poraus-suunnitelmaa seuraavia katkoja varten niin, että jo toteutuneen katkon räjäy-tystuloksen perusteella muutetaan ja optimoidaan yhden tai useamman seu-25 raavan katkon porauksessa käytettävää poraussuunnitelmaa.
Nykyisen käytännön mukaan porareiät porataan suunniteltujen 5 suunnitelmien mukaisesti riippumatta siitä, missä kohdassa reiän todellinen al-
C\J
^ kupiste on. Niinpä ylimääräisen kiven seurauksena reiän todellinen alkupiste ° poikkeaa teoreettisesta alkupisteestä ilman, että se vaikuttaa poraussuunni- Γ1'' ° 30 telman suunnitteluun ja toteutukseen. Tämän keksinnön mukaisesti korjataan | poraussuunnitelmaa tarvittaessa toteutuneen tuloksen perusteella. Niinpä esi- oo merkiksi jo seuraavan katkon yhteydessä porareikien pituutta ja/tai niiden lop- 00 [g pupisteiden asemaa voidaan muuttaa, jotta räjäytyksen lopputulos paremmin ^ vastaisi haluttua, o 00 35 Poraussuunnitelman muuttamisen perustana ovat uuden katkon rei kien porausta aloitettaessa määritelty kallion pinnan topografia ja räjäytetyn 7 katkon porareikien loppupäiden sijainnit kalliossa. Kallion pinnan topografia eli sen muoto saadaan mittaamalla se tarkasti mittalaitteella, kuten laser- tai ult-raäänimittalaitteella Vaihtoehtoisesti se voidaan määritellä likimääräisesti riittävällä tarkkuudella määrittelemällä seuraavan katkon porareikien aloituskohdat 5 kallion pinnassa. Määrittely voidaan tehdä joko mittaamalla ne jollain sinänsä tunnetulla erillisellä mittalaitteella tai määrittelemällä sijaintitiedot kallionporaus-laitteen ohjausyksikön avulla. Reikien aloituskohtien sijaintitiedot voidaan mitata joko ennen porausta, porauksen aikana tai porauksen jälkeen. Vastaavasti porareikien loppupäiden sijaintitiedot joko mitataan erillisellä mittalaitteella tai 10 määrittelemällä sijaintitiedot kallionporauslaitteen ohjausyksikön avulla. Halutun tarkkuuden mukaan voidaan määritellä joko kaikkien reikien aloituskohtien ja loppupäiden sijaintitiedot tai vain sopivasti valittujen reikien sijaintitiedot.
Näin määritellyn kallion pinnan topografian ja määriteltyjen reikien loppupäiden sijaintitietojen avulla sitten voidaan laskea edellisen katkon lähte-15 vyys ja tarvittaessa korjata joko seuraavan katkon tai jonkin sen jälkeisen katkon poraussuunnitelmaa aiemmin kuvatulla tavalla.
Kallionporauslaitteen ohjausyksikköä käytettäessä määrittely toteutetaan käytännössä niin, että, kun operaattori kuten porari alkaa reiän porauksen, hän siirtää kallionporauslaitteen puomin porattavan reiän suhteen oikeaan 20 porausasemaan, jolloin laitteen antureiden avulla voidaan mitata poraussuun-nassa oleva reiän aloituskohta. Tämä tieto tallennetaan porauslaitteen ohjausyksikköön ja tämän tiedon ja aiemmin poratun vastaavan reiän päätepisteen todellisen paikkatiedon perusteella lasketaan näiden pisteiden erotus. Kun tämä tehdään poraussuunnitelman kaikkien reikien tai valittujen reikien kohdalla, 25 saadaan lasketuksi myös se, kuinka paljon kiveä ja missä kohdassa tunnelin poikkipintaa minkäkin verran kiveä jäi irtoamatta poraussuunnitelmaan verrat-o tuna.
CvJ
^ Tällä periaatteella joko porauslaitteen tietokoneen avulla tai lähetin tämällä tiedot kallionporauslaitteen ulkopuoliseen tietokoneeseen muualla ole- ° 30 van poraussuunnitelman suunnittelijan käyttöön voidaan määritellä poratta- | vaan katkoon poraussuunnitelmaan tarvittavat muutokset, jotta seuraavassa oo katkon räjäytyksessä saataisiin kivi rikkoutumaan ja irtoamaan kalliosta pa- 00 [£ remmin suunnitelmaa vastaavasti. Kun poraussuunnitelma on sitten määritelty £ näiden erotietojen perusteella, on se joko heti kallionporauslaitteen ohjaustie- 00 35 tokoneen käytettävissä tai se lähetetään kallionporauslaitteen ohjaustietoko neelle käytettäväksi.
8
Poraussuunnitelman muutos voidaan tehdä joko välittömästi edellisen katkon räjäytystä seuraavaan katkon porauksen yhteydessä, mutta käytännössä se on hyödyllinen silloinkin, kun sitä käytetään vasta seuraavan katkon jälkeisen katkon poraussuunnitelman korjaamiseen. Käytännössä poraus-5 laitteesta irrallinen mittaus voitaisiin tehdä laser-skannerilla, joka taltioi pinnanmuodot koko pinnan alueella, eikä keskity mitenkään porattavien reikien alkupisteisiin. Laser-skannaus sinänsä on minuuttiluokan toimenpide eikä siten hidasta toimintaa mitenkään.
Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voi-10 daan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.
Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti-15 vaatimusten puitteissa.
't δ c\j C\l
O
o
X
cc
CL
CO
CO
m m δ
CM
Claims (15)
1. Menetelmä poraussuunnitelman laatimiseksi kalliotilan louhimista varten, jossa poraussuunnitelmassa on määritelty ennalta kalliotilan perään 5 porattavaa katkoa varten ainakin porareikien paikat ennalta määritellyssä koordinaatistossa ja jossa menetelmässä luodaan poraussuunnitelma tietokoneavusteisesti suunnitteluohjelman avulla, tunnettu siitä, että määritellään reikien porauksen yhteydessä loppupään sijainti aina-10 kin osasta reikiä; tallennetaan määritellyt reikien loppupäiden sijainnit muistiin; määritellään katkon lähtevyys näiden määriteltyjen reikien loppupäiden sijaintien ja katkon räjäytyksen jälkeen jääneen kallion topografian perusteella ja 15 laaditaan tai muutetaan jonkin seuraavan katkon poraussuunnitelma näin määritellyn lähtevyyden perusteella.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kallion topografia määritellään mittaamalla jäljelle jääneen kallion pinnan muoto mittalaitteella.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kallion topografia määritellään mittaamalla ainakin osa seuraavan katkon porareikien aloituskohdista kallion pinnassa ja laskemalla pinnan muodon likiarvo niiden perusteella.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 25 että porattavien reikien aloituskohtien sijainti määritellään mittaamalla kallion-^ porauslaitteen ohjausjärjestelmän avulla. δ
5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että porattavien reikien aloituskohtien sijainti määritellään mittaamalla erillisellä 0 ^ mittalaitteella. ° 30
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, £ tunnettu siitä, että porattavien reikien loppupäiden sijainti määritellään mit- oo taamalla kallionporauslaitteen ohjausjärjestelmän avulla, tn
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen menetelmä, t u n - 5. e 11 u siitä, että porattavien reikien loppupäiden sijainti määritellään mittaa- CVJ 35 maila erillisellä mittalaitteella reiän poraamisen jälkeen.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katkon poraussuunnitelma laaditaan kallionporauslait-teen ohjausyksikköön kuuluvalla tietokoneella.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen menetelmä, tun-5 n e 11 u siitä, että siirretään mitatut porareikien päiden sijaintitiedot kallionporauslait-teelta erilliselle kallionporauslaitteen ulkopuoliselle tietokoneelle; lasketaan toteutunut lähtevyys ja laaditaan tai muutetaan poraus-suunnitelma jotakin seuraavaa katkoa varten tällä erillisellä kallionporauslait-10 teen ulkopuolisella tietokoneella; ja lähetetään näin saatu poraussuunnitelma kallionporauslaitteen ohjaustietokoneelle.
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laaditaan poraussuunnitelma muuttamalla lähtevyyden 15 perusteella jo valmiiksi ennalta määritettyä poraussuunnitelmaa.
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laaditaan poraussuunnitelma lähtevyyden perusteella viimeksi räjäytettyä katkoa seuraavaa katkoa varten.
12. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 10 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että laaditaan poraussuunnitelma lähtevyyden perusteella jonkin viimeksi räjäytettyä katkoa seuraavan katkon jälkeen tulevaa katkoa varten.
13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että porareikien paikat ennalta määritellyssä koordinaatis- 25 tossa määritellään porattavien reikien alkupisteinä, suuntakulmina ja porareiki-en pituuksina.
14. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 12 mukainen menetelmä, C\J ^ tunnettu siitä, että porareikien paikat ennalta määritellyssä koordinaatis- ° tossa määritellään porattavien reikien alkupisteinä ja loppupisteinä. ° 30
15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, | tunnettu siitä, että porareikien aloituskohtien ja vastaavasti porareikien oo loppupäiden sijainti ennalta määritellyssä koordinaatistossa määritellään kai ra [g kista porattavista rei’istä. δ CVJ
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20115588A FI124169B (fi) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Menetelmä poraussuunnitelman laatimiseksi |
EP12800476.9A EP2721240B1 (en) | 2011-06-14 | 2012-06-14 | Method and arrangement for designing drilling plan |
AU2012270302A AU2012270302B2 (en) | 2011-06-14 | 2012-06-14 | Method and arrangement for designing drilling plan |
CA2837902A CA2837902C (en) | 2011-06-14 | 2012-06-14 | Method and arrangement for designing drilling plan |
PCT/FI2012/050605 WO2012172180A1 (en) | 2011-06-14 | 2012-06-14 | Method and arrangement for designing drilling plan |
JP2014511923A JP5763836B2 (ja) | 2011-06-14 | 2012-06-14 | 穿孔計画を設計するための方法及び設備 |
CN201280028906.3A CN103597160B (zh) | 2011-06-14 | 2012-06-14 | 设计凿岩计划的方法和布置 |
US14/125,982 US9194224B2 (en) | 2011-06-14 | 2012-06-14 | Method and arrangement for designing drilling plan |
ZA2013/09472A ZA201309472B (en) | 2011-06-14 | 2013-12-13 | Method and arrangement for designing drilling plan |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20115588A FI124169B (fi) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Menetelmä poraussuunnitelman laatimiseksi |
FI20115588 | 2011-06-14 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20115588A0 FI20115588A0 (fi) | 2011-06-14 |
FI20115588L FI20115588L (fi) | 2012-12-15 |
FI20115588A FI20115588A (fi) | 2012-12-15 |
FI124169B true FI124169B (fi) | 2014-04-15 |
Family
ID=44206799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20115588A FI124169B (fi) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Menetelmä poraussuunnitelman laatimiseksi |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9194224B2 (fi) |
EP (1) | EP2721240B1 (fi) |
JP (1) | JP5763836B2 (fi) |
CN (1) | CN103597160B (fi) |
CA (1) | CA2837902C (fi) |
FI (1) | FI124169B (fi) |
WO (1) | WO2012172180A1 (fi) |
ZA (1) | ZA201309472B (fi) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI124168B (fi) * | 2011-06-14 | 2014-04-15 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä panostussuunnitelman laatimiseksi |
EP2915950A1 (en) * | 2014-03-04 | 2015-09-09 | Sandvik Mining and Construction Oy | Apparatus and method for designing and modifying drilling pattern for bench drilling |
SE541053C2 (sv) * | 2015-09-30 | 2019-03-19 | Epiroc Rock Drills Ab | System och förfarande för borrplansgenerering, borrigg, datorprogram samt datorprogramprodukt |
JP6677567B2 (ja) * | 2016-04-15 | 2020-04-08 | 鹿島建設株式会社 | トンネル掘削方法及び発破用孔設定システム |
SE541472C2 (en) * | 2017-02-27 | 2019-10-08 | Epiroc Rock Drills Ab | Method and system for generating a drilling pattern, computer program, computer-readable medium and rock drilling rig |
FR3073557A1 (fr) | 2017-11-13 | 2019-05-17 | Dodin Campenon Bernard | Procede de controle et/ou de guidage de la realisation d'une excavation |
CN108415079B (zh) * | 2018-03-05 | 2020-09-11 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 基于凿岩冲击声识别的岩层分界面圈定方法 |
US11002075B1 (en) | 2018-07-31 | 2021-05-11 | J.H. Fletcher & Co. | Mine drilling system and related method |
SG11202107860SA (en) * | 2019-02-05 | 2021-08-30 | Dyno Nobel Inc | Systems for automated blast design planning and methods related thereto |
CN109812225B (zh) * | 2019-03-01 | 2021-08-24 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 一种带有导向装置的冲击器 |
CN110159204B (zh) * | 2019-06-28 | 2024-05-31 | 中交路桥建设有限公司 | 掌子面钻孔***的使用方法 |
JP7311344B2 (ja) * | 2019-07-22 | 2023-07-19 | 古河機械金属株式会社 | 発破用穿孔装置 |
EP3789579B1 (en) * | 2019-09-05 | 2023-01-11 | Sandvik Mining and Construction Oy | Apparatus, method and software product for drilling sequence planning |
EP3798408B1 (en) * | 2019-09-27 | 2024-01-10 | Sandvik Mining and Construction Oy | Method, apparatus, rock drilling rig and computer program product for mining navigation |
KR102444101B1 (ko) * | 2019-12-10 | 2022-09-15 | 주식회사 한화 | 발파 패턴 좌표를 변환하여 제공하는 장치 및 그 방법 |
CN111368360A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-07-03 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种复合地质病害的隧道开挖优化方法 |
CN113719290B (zh) * | 2020-05-26 | 2023-11-24 | 中国水利水电第十二工程局有限公司 | 隧洞开挖周边光爆孔的精度控制钻孔方法 |
CN113204823B (zh) * | 2021-05-20 | 2022-08-16 | 中国建筑第五工程局有限公司 | 双模盾构施工考虑软硬岩占比的地表最大沉降值计算方法 |
US11920472B2 (en) * | 2022-07-26 | 2024-03-05 | China Railway Eleventh Bureau Group Co., Ltd | Reasonable millisecond time control method for excavation blasting of tunnel |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5524237Y2 (fi) * | 1975-07-25 | 1980-06-10 | ||
JPS5524237A (en) | 1978-08-10 | 1980-02-21 | Oiles Ind Co Ltd | Production of spherical surface bearing of automatic alignment type |
FI853760L (fi) * | 1985-09-30 | 1987-03-31 | Tampella Oy Ab | Foerfarande foer styrning av ett borrverktyg vid bergborrning. |
DE19532605A1 (de) | 1995-09-04 | 1997-03-06 | Flowtex Technologie Import Von | Verfahren zum Erkunden von geplanten Tunnelstrecken |
FI105942B (fi) | 1997-06-09 | 2000-10-31 | Tamrock Oy | Menetelmä kallionporauksen ohjaamiseksi |
JPH11324560A (ja) * | 1998-05-11 | 1999-11-26 | Shimizu Corp | トンネル内空断面測定システムおよび該測定システムを用いたトンネル掘削方法 |
FI111287B (fi) * | 1998-12-10 | 2003-06-30 | Tamrock Oy | Menetelmä ja kallionporauslaite kallionporauksen ohjaamiseksi |
SE523517C2 (sv) | 2001-09-21 | 2004-04-27 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Förfarande för automatisk generering av en borrplan |
FI115161B (fi) | 2003-03-25 | 2005-03-15 | Sandvik Tamrock Oy | Järjestely kaivosajoneuvon paikannukseen |
FI123573B (fi) | 2006-12-22 | 2013-07-15 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä ja ohjelmistotuote porauskaavion laatimiseksi sekä kallionporauslaite |
FI123153B (fi) | 2006-12-22 | 2012-11-30 | Sandvik Mining & Construction Oy | Porauskaavion laatiminen kalliotilan louhimista varten |
FI119780B (fi) * | 2007-04-17 | 2009-03-13 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä porauskaavion muokkaamiseksi, kallionporauslaite sekä ohjelmistotuote |
EP2040073A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-25 | Iline Microsystems, S.L. | Microfluidic device and method for fluid clotting time determination |
FI20075661L (fi) * | 2007-09-21 | 2009-03-22 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä ja ohjelmistotuote porauskaavion laatimiseksi kalliotilan louhintaa varten |
FI121436B (fi) * | 2008-06-13 | 2010-11-15 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä ja laitteisto porattavien reikien esittämiseksi ja poratangon suuntaamiseksi porattaessa reikiä kallioon |
FI124168B (fi) * | 2011-06-14 | 2014-04-15 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä panostussuunnitelman laatimiseksi |
-
2011
- 2011-06-14 FI FI20115588A patent/FI124169B/fi active IP Right Grant
-
2012
- 2012-06-14 JP JP2014511923A patent/JP5763836B2/ja active Active
- 2012-06-14 EP EP12800476.9A patent/EP2721240B1/en active Active
- 2012-06-14 US US14/125,982 patent/US9194224B2/en active Active
- 2012-06-14 CA CA2837902A patent/CA2837902C/en active Active
- 2012-06-14 CN CN201280028906.3A patent/CN103597160B/zh active Active
- 2012-06-14 WO PCT/FI2012/050605 patent/WO2012172180A1/en active Application Filing
-
2013
- 2013-12-13 ZA ZA2013/09472A patent/ZA201309472B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014515443A (ja) | 2014-06-30 |
CA2837902C (en) | 2016-01-26 |
EP2721240A4 (en) | 2015-12-09 |
US20140139007A1 (en) | 2014-05-22 |
FI20115588A0 (fi) | 2011-06-14 |
WO2012172180A1 (en) | 2012-12-20 |
CN103597160A (zh) | 2014-02-19 |
CN103597160B (zh) | 2015-11-25 |
FI20115588L (fi) | 2012-12-15 |
FI20115588A (fi) | 2012-12-15 |
JP5763836B2 (ja) | 2015-08-12 |
EP2721240B1 (en) | 2019-01-23 |
ZA201309472B (en) | 2015-09-30 |
AU2012270302A1 (en) | 2014-01-09 |
US9194224B2 (en) | 2015-11-24 |
CA2837902A1 (en) | 2012-12-20 |
EP2721240A1 (en) | 2014-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI124169B (fi) | Menetelmä poraussuunnitelman laatimiseksi | |
FI124168B (fi) | Menetelmä panostussuunnitelman laatimiseksi | |
JP6677567B2 (ja) | トンネル掘削方法及び発破用孔設定システム | |
JP5037678B2 (ja) | 曲線トンネルにおける穿孔パターン配向方法、岩盤掘削装置およびソフトウェア製品 | |
FI125085B (fi) | Menetelmä kallionporauslaitteen porausyksikön ohjaamiseksi ja kallionporauslaite | |
SE1450818A1 (sv) | Method and mining vehicle for post-drilling insertion | |
EP2994613B1 (en) | Arrangement for assigning and drilling bore holes | |
CN112922606A (zh) | 一种适用iii、iv级围岩大断面铁路隧道全电脑三臂凿岩台车全断面光面***施工方法 | |
JP5642652B2 (ja) | トンネル施工方法 | |
AU766991B2 (en) | Method and rock drilling apparatus for controlling rock drilling | |
EP2915950A1 (en) | Apparatus and method for designing and modifying drilling pattern for bench drilling | |
CN114423925A (zh) | 用于采矿导航的设备、凿岩机和方法 | |
CN110366629B (zh) | 用于生成钻孔式样的方法和***以及凿岩钻机 | |
CN110337528B (zh) | 用于生成钻孔图案的方法和***及岩石钻机 | |
AU2012270303B2 (en) | Method and arrangement for preparing a charging plan | |
AU2012270302B2 (en) | Method and arrangement for designing drilling plan | |
Zou et al. | Blasting Design for Underground Excavation | |
Log et al. | Pre-treatment of ground in hard rock TBM tunneling: probe drilling and pre-grouting | |
JP2020183647A (ja) | 削孔位置決め方法および削孔位置決め制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 124169 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |