SE540309C2 - Device and method of rock drilling - Google Patents

Device and method of rock drilling

Info

Publication number
SE540309C2
SE540309C2 SE1550253A SE1550253A SE540309C2 SE 540309 C2 SE540309 C2 SE 540309C2 SE 1550253 A SE1550253 A SE 1550253A SE 1550253 A SE1550253 A SE 1550253A SE 540309 C2 SE540309 C2 SE 540309C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
drill string
key
gripper
sensor
string component
Prior art date
Application number
SE1550253A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE1550253A1 (en
Inventor
Jormvik Fredrik
Riisom Jörgen
Nilsson Anders
FRANZÉN Mikael
STRÅTH Andreas
Original Assignee
Epiroc Rock Drills Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epiroc Rock Drills Ab filed Critical Epiroc Rock Drills Ab
Priority to SE1550253A priority Critical patent/SE540309C2/en
Priority to AU2016226645A priority patent/AU2016226645B2/en
Priority to PCT/SE2016/050159 priority patent/WO2016140614A1/en
Priority to CA2973951A priority patent/CA2973951C/en
Publication of SE1550253A1 publication Critical patent/SE1550253A1/en
Publication of SE540309C2 publication Critical patent/SE540309C2/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/165Control or monitoring arrangements therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/18Connecting or disconnecting drill bit and drilling pipe
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B13/00Spanners; Wrenches
    • B25B13/48Spanners; Wrenches for special purposes
    • B25B13/50Spanners; Wrenches for special purposes for operating on work of special profile, e.g. pipes
    • B25B13/5008Spanners; Wrenches for special purposes for operating on work of special profile, e.g. pipes for operating on pipes or cylindrical objects
    • B25B13/5016Spanners; Wrenches for special purposes for operating on work of special profile, e.g. pipes for operating on pipes or cylindrical objects by externally gripping the pipe
    • B25B13/5025Spanners; Wrenches for special purposes for operating on work of special profile, e.g. pipes for operating on pipes or cylindrical objects by externally gripping the pipe using a pipe wrench type tool
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/167Connecting 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D3/00Raising shafts, i.e. working upwards from the bottom

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

ANORDNING OCH FÖRFARANDE VID BERGBORRNING UPPFINNINGENS OMRÅDE Uppfinningen hänför sig till en borrmaskin för drivning av en borrsträng, varvid borrmaskinen innefattar: ett i en axiell led mot respektive från ett hållarbord rörligt drivhuvud för axiell drivning av borrsträngen, en i drivhuvudet anordnad rotator för rotationsdrivning av borrsträngen, en till rotatorn tillhörande borrsträngschuck, ett första nyckelgreppsdon anordnat i anslutning till hållarbordet, ett andra nyckelgreppsdon anordnat i anslutning till rotatorn. Uppfinningen hänför sig även till ett motsvarande förfarande. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a drill for driving a drill string, the drill comprising: , a drill string chuck belonging to the rotator, a first key gripper arranged in connection with the holding table, a second key gripper arranged in connection with the rotator. The invention also relates to a corresponding method.

BAKGRUND TILL UPPFINNINGEN Det är känt att utföra konventionell stigortsborrning och uppåtgående stigning såväl som nedåtgående upprymning för borrning med diametrar uppgående till över sex meter. Tekniken utnyttjas bl. a. i samband med väg- och vattenbyggnad, inom gruvindustrin för borrning av schakt för ventilation, dränering, avvattningsorter, återfyllnings- och uppfodringshål, slitshål liksom för tilloppstuber för vattenkraftverk . BACKGROUND OF THE INVENTION It is known to perform conventional rig drilling and upward pitching as well as downward drilling for drilling with diameters up to more than six meters. The technology is used i.a. a. in connection with road and water construction, in the mining industry for drilling shafts for ventilation, drainage, drainage sites, backfill and feeding holes, slot holes as well as for inlet pipes for hydropower plants.

För upprymningsborrning borras först ett pilothål i riktning från borrmaskinen till ett åtkomligt utrymme, i vilket en upprymningsborrkrona fästs vid den fria änden av borrsträngen. Därefter sker upprymningsborrningen genom att borrkronan drivs under rotation i riktning mot borrmaskinen, varvid borrkronan sönderdelar berget. Under processen sker en omfattande hantering av borrsträngskomponenter/borrör, vilka vid drivning från borrmaskinen successivt adderas till borrsträngen och vid drivning mot borrmaskinen successivt lösgörs och tas bort från borrsträngen. Konventionell borrning av detta slag sker under manuellt överinseende av en operatör. For reaming drilling, a pilot hole is first drilled in the direction from the drilling machine to an accessible space, in which a reaming drill bit is attached to the free end of the drill string. Then the reaming drilling takes place by the drill bit being driven during rotation in the direction of the drilling machine, whereby the drill bit breaks the rock. During the process, an extensive handling of drill string components / drill pipes takes place, which when driven from the drilling machine is gradually added to the drill string and when driven towards the drilling machine is gradually detached and removed from the drill string. Conventional drilling of this kind takes place under the manual supervision of an operator.

För att vid upprymningsprocessen kunna lösgöra ett borrör, vilket i sin helhet befinner sig ovanför borrmaskinens hållarbord, säkras borrsträngen vid hållarbordet. In order to be able to loosen a drill pipe during the reaming process, which in its entirety is located above the drill table's holding table, the drill string is secured at the holding table.

Detta genomförs genom att operatören korrekt positionerar ett nyckelgrepp på borrsträngskomponenten för ingrepp av ett nyckelgreppsdon, vilket brukar benämnas "bordsnyckelgrepp", vid hållarbordet. Därefter kan gängingreppet mellan rotatorns borrsträngschuck och den översta borrsträngskomponenten brytas genom att rotatorn backas. Resten av borrsträngen är nu således rotationslåst av det första nyckelgreppet. This is done by the operator correctly positioning a key grip on the drill string component for engaging a key gripper, which is usually referred to as a "table key grip", at the holding table. Thereafter, the thread engagement between the rotator drill string chuck and the top drill string component can be broken by reversing the rotator. The rest of the drill string is now thus rotationally locked by the first key grip.

Därefter vidtar operatören nya åtgärder så att ett ytterligare nyckelgreppsdon, i området av drivhuvudet, ska kunna bringas att ingripa med borrsträngskomponentens nyckelgrepp för brytning och urgängning av gängan mellan denna översta borrsträngskomponent och den resterande borrsträngen. Thereafter, the operator takes new measures so that an additional key gripper, in the area of the drive head, can be brought into engagement with the keyhole component of the drill string component for breaking and threading the thread between this uppermost drill string component and the remaining drill string.

Den lösgjorda borrsträngskomponenten förflyttas därefter från borrsträngsläget till ett komponentlager. The loosened drill string component is then moved from the drill string position to a component bearing.

Sedan förflyttas drivhuvudet med sin rotator och borrsträngschuck axiellt för att göra ingrepp med gängan tillhörande den nu översta komponenten i borrsträngen, som fortfarande är låst av det första, vid hållarbordet inrättade nyckelgreppsdonet. The drive head is then moved axially with its rotator and drill string chuck to engage the thread belonging to the now uppermost component of the drill string, which is still locked by the first key gripper arranged at the holding table.

Efter lösgöring av borrsträngen från det första nyckelgreppsdonet fortgår sedan processen med fortsatt upprymningsdrivning. När nästa borrsträngskomponent nått ett läge ovanför hållarbordet upprepas ovannämnda sekvens. After detaching the drill string from the first key gripper, the process of continued reaming drive then continues. When the next drill string component has reached a position above the holding table, the above sequence is repeated.

Det beskrivna förfarandet är tids-, precisions- och arbetskrävande, vilket sammantaget medför en utdragen och därigenom kostsam borrprocess. The described method is time-consuming, precision and labor-intensive, which together results in a lengthy and thereby costly drilling process.

EP 2487 325 A2 beskriver ett system för maskinell positionering och ansättning av nyckeldon vid en raise boring machine. WO2014/133440 avser en metod och ett borrarrangemang för fasthållning av borrsträngsmedel. ÄNDAMÅL OCH VIKTIGASTE KÄNNETECKEN FÖR UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att anvisa en borrmaskin av ovannämnt slag, vilken adresserar och åtminstone lindrar problemen med den kända tekniken. EP 2487 325 A2 describes a system for machine positioning and attachment of key devices in a raise boring machine. WO2014 / 133440 relates to a method and a drilling arrangement for holding drill string means. OBJECTS AND MOST IMPORTANT CHARACTERISTICS OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a drilling machine of the above kind, which addresses and at least alleviates the problems of the prior art.

Detta uppnås vid en borrmaskin av det inledningsvis definierade slaget genom att den innefattar ett i området av hållarbordet inrättat första sensorarrangemang för avkänning av ett första vridläge för ett nyckelgrepp på en borrsträngskomponent, ett andra sensorarrangemang för avkänning av ett andra vridläge för det andra nyckelgreppsdonet, och ett minne för lagring av data representerande det andra vridläget. This is achieved in a drilling machine of the type initially defined in that it comprises a first sensor arrangement arranged in the area of the holding table for sensing a first rotational position for a key grip on a drill string component, a second sensor arrangement for sensing a second rotational position for the second key grip, a memory for storing data representing the second rotary position.

Genom dessa särdrag möjliggörs att avkänna ett första vridläge i förhållande till hållarbordet för ett nyckelgrepp på en borrsträngskomponent och möjliggöra vridning av borrsträngen till ett korrekt vridläge för ingrepp med det första nyckelgreppsdonet. Vidare, utgående från nämnda lagrade data, automatiskt beräkna och relatera vridläget för det andra nyckelgreppsdonet till ett nyckelgrepp hos den översta borrsträngskomponenten i en borrsträng, vilket möjliggör effektivare borrsträngshantering i samband med en upprymningsprocess, då borrsträngskomponenter successivt ska avlägsnas från borrsträngen. These features make it possible to sense a first rotational position relative to the holding table for a key grip on a drill string component and to enable rotation of the drill string to a correct rotational position for engagement with the first key gripper. Furthermore, based on said stored data, automatically calculate and relate the rotational position of the second key gripper to a key grip of the uppermost drill string component in a drill string, which enables more efficient drill string handling in connection with a clearing process, when the drill string components are successively removed from the drill string components.

Det andra nyckelgreppsdonet är ihopkopplat med rotatorn/borrsträngschucken för att vara roterbart tillsammans därmed för lossvridning av den undre gängan vid initierat första nyckelgreppsdon. The second key gripper is coupled to the rotator / drill string chuck to be rotatable therewith for loosening the lower thread at the first key gripper initiated.

I synnerhet föredraget är en beräkningsenhet inrättad för att utgående från nämnda lagrade data representerande det andra vidläget bestämma en vinkel mellan det andra vridläget och ett vridläge för det första nyckelgreppsdonet och därigenom en vinkel mellan det andra vidläget och nämnda nyckelgrepp. Detta medger full automatisering av hanteringsprocessen vid upprymningsborrning genom att borrmaskinens system kan beräkna erforderlig rotationsposition för att möjliggöra ansättning av det andra nyckelgreppsdonet. Particularly preferably, a calculation unit is arranged to determine, on the basis of said stored data representing the second wide position, an angle between the second rotational position and a rotational position of the first key gripper and thereby an angle between the second wide position and said key grip. This allows full automation of the clearance drilling handling process by allowing the drilling machine system to calculate the required rotational position to enable deployment of the second key grip.

Det är föredraget att det andra sensorarrangemanget innefattar åtminstone en sensor på drivhuvudet, vilken är anordnad att samverka med åtminstone en avkänningsindikator i anslutning till det andra nyckelgreppsdonet. I synnerhet föredras att nämnda andra sensorarrangemang inkluderar vardera minst en sensor ur gruppen: optisk sensor, induktiv sensor, kapacitiv sensor, Hall-effektsensor, magnetostriktiv sensor och rent mekanisk rotationsavkännande sensor. Denna sensor är inrättad att samverka med en avkänningsindikator och företrädesvis ett flertal avkänningsindikatorer, var och en i enlighet med den valda sensorprincipen utgjord av en kontrastmarkering, en klack, en urtagning, ett element med avvikande tekniska egenskaper, såsom en magnet eller ett element av magnetiserbart material etc. It is preferred that the second sensor arrangement comprises at least one sensor on the drive head, which is arranged to cooperate with at least one sensing indicator in connection with the second key grip device. In particular, it is preferred that said second sensor arrangement each includes at least one sensor from the group: optical sensor, inductive sensor, capacitive sensor, Hall effect sensor, magnetostrictive sensor and purely mechanical rotation sensing sensor. This sensor is arranged to cooperate with a sensing indicator and preferably a plurality of sensing indicators, each in accordance with the selected sensor principle consisting of a contrast marking, a heel, a recess, an element with deviating technical properties, such as a magnet or an element of magnetizable material etc.

När det gäller det första sensorarrangemanget innefattar detta företrädesvis i en enkel utföringsform minst en ljusalstrare och en optisk sensor, placerade så att en ljusstråle eller ljusstrålar däremellan har fri passage när ett nyckelgrepp är i korrekt höjd- och vridläge. När inget nyckelgrepp är i korrekt höjd- och vridläge bryts ljusstrålen däremellan . In the case of the first sensor arrangement, this preferably comprises in a simple embodiment at least one light generator and an optical sensor, positioned so that a light beam or light beams therebetween have free passage when a key grip is in the correct height and rotation position. When no key grip is in the correct height and rotation position, the light beam is refracted in between.

Det kan nämnas att här avses sådana nyckelgrepp, som lämpligen utgörs av inarbetade urtagningar i godset i de cirkulärcylindriskt rörformiga borrsträngselementens yttre begränsningsytor för bildande av åtminstone ett par väsentligen plana parallella nyckelgreppsytor. It can be mentioned that this refers to such key grips, which suitably consist of incorporated recesses in the goods in the outer limiting surfaces of the circular-cylindrical tubular drill string elements for forming at least a pair of substantially flat parallel key grip surfaces.

Det andra sensorarrangemanget är föredraget inrättat att avkänna det andra vridläget för det andra nyckelgreppsdonet i ett tillstånd av ej initierat åtdragningssamband mellan borrsträngschucken och en övre gänga av en borrsträngskomponent, som är fasthållen av det första nyckelgreppsdonet. Härigenom kan erhållas en direkt relation i form av nämnda vinkel mellan det andra vidläget och nämnda nyckelgrepp fasthållet av det första nyckelgreppsdonet, varför felkällor resulterande av beräkningsbehov kan undvikas. The second sensor arrangement is preferably arranged to sense the second rotational position of the second key gripper in a state of uninitiated tightening connection between the drill string chuck and an upper thread of a drill string component held by the first key gripper. Hereby a direct relation in the form of said angle between the second wide position and said key grip held by the first key gripper can be obtained, so that sources of error resulting from calculation needs can be avoided.

Borrmaskinen är härvid företrädesvis inrättad att med borrsträngschucken först etablera åtdragningssamband med nämnda övre gänga hos en borrsträngskomponent, som är fasthållen av det första nyckelgreppsdonet, genom att dra till ett kontaktläge, varifrån backas under vinkelmätning till ett sensortriggläge, vilket således blir ett känt vinkelläge. The drilling machine is hereby preferably arranged to first establish with the drill string chuck tightening connection with said upper thread of a drill string component, which is held by the first key gripper, by pulling to a contact position, from which backing during angular measurement to a sensor trigger position, which thus becomes angular.

Utifrån dessa data kan vinkelskillnaden mellan borrsträngskomponentens nyckelgrepp och det andra nyckelgreppsdonet nu beräknas. Denna beräknade vinkelskillnad sparas nu i minnet. Based on this data, the angular difference between the key grip of the drill string component and the other key gripper can now be calculated. This calculated angular difference is now stored in memory.

Uppnående av kontaktläget konstateras då ett tröskelmomentvärde nåtts och uppnående av läget för åtdragen gänga konstateras då ett slutmomentvärde nåtts. Achieving the contact position is determined when a threshold torque value is reached and reaching the position of the tightened thread is determined when a final torque value is reached.

Slutmomentvärdet är beräknat så att ingen nämnvärd ytterligare åtdragning ska ske under en efterföljande upprymningsoperation. The final torque value is calculated so that no significant further tightening takes place during a subsequent clearance operation.

Borrmaskinen är vidare föredraget inrättad att initiera det första nyckelgreppsdonet att ingripa med ett nyckelgrepp på nästa borrsträngskomponent efter en genomförd upprymningsoperation motsvarande längden av en uppdragen borrsträngskomponent och att initiera brytning av nämnda övre gänga mellan den uppdragna borrsträngskomponenten och rotatorns borrsträngschuck. Detta åstadkoms genom backning av rotatorn samtidigt som nästa borrsträngskomponent är rotationslåst av det första nyckelgreppsdonet. The drilling machine is further preferably arranged to initiate the first key gripper to engage with a key grip on the next drill string component after a carried out reaming operation corresponding to the length of a drawn drill string component and to initiate breaking of said upper thread between the drawn drill string drill string component. This is accomplished by reversing the rotator while the next drill string component is rotationally locked by the first key gripper.

Borrmaskinen är vidare fördelaktigt inrättad att därefter ansluta det andra nyckelgreppsdonet till den uppdragna borrsträngskomponentens övre nyckelgrepp och backa rotatorn för att bryta gängan mellan den uppdragna borrsträngskomponenten och nästa borrsträngskomponent. The drilling machine is further advantageously arranged to then connect the second key gripper to the upper key grip of the drawn drill string component and reverse the rotator to break the thread between the drawn drill string component and the next drill string component.

Genom att borrmaskinen föredraget är anordnad att i samband med brytning av nämnda övre gänga mellan den uppdragna borrsträngskomponenten och borrsträngschucken efter brytningen först dra gängan tills kontaktläget nås, vilket liksom ovan detekteras genom att tröskelmomentvärdet uppnås. Därefter återroteras (backas) borrsträngschucken vinkeln A tills den vinkel nås, vilken beräknats som det övre nyckelgreppsdonets avvikelse från det övre nyckelgreppet. In that the drilling machine is preferably arranged to, in connection with breaking of said upper thread between the drawn drill string component and the drill string chuck after the breaking, first pull the thread until the contact position is reached, which as above is detected by reaching the threshold torque value. Then, the drill string chuck angle A is rotated (reversed) until the angle is reached, which is calculated as the deviation of the upper key grip from the upper key grip.

Vridningen genom återrotation utförs därigenom en sådan vinkel att det i princip möjliggörs för det andra nyckelgreppsdonet att komma till inriktning med ifrågavarande nyckelgrepp för att vid ingreppsinitiering snabbt finna ingrepp därmed. The rotation by re-rotation is thereby carried out at such an angle that it is in principle possible for the second key gripper to come into alignment with the key grip in question in order to quickly find engagement therewith during engagement initiation.

Vid äventyr att ansatsen att ansluta det andra nyckelgreppsdonet till detta nyckelgrepp skulle misslyckas av någon anledning görs en söksekvens med ett sökmönster fram och tillbaka under små men tilltagande vridningsvinklar av rotatorn för att finna ett korrekt anslutningsläge. Vid misslyckad initiering av det andra nyckelgreppsdonet även efter genomförd söksekvens avges en signal, innebärande att manuell assistans behöver insättas. In the event that the attempt to connect the second key gripper to this key grip fails for some reason, a search sequence is performed with a search pattern back and forth at small but increasing angles of rotation of the rotator to find a correct connection position. In the event of unsuccessful initiation of the second key gripper, even after the search sequence has been completed, a signal is emitted, which means that manual assistance needs to be inserted.

Borrmaskinen inkluderar föredraget en borrsträngskomponenthanterare inkluderande en gripare för gripning av och en manövreringsarm för förflyttning av en lossdragen borrsträngskomponent. Även denna gripare och denna manövreringsarm är fördelaktigt automatiskt styrbara för minimering av behov av personalinsatser. The drilling machine preferably includes a drill string component handler including a gripper for gripping and an actuating arm for moving a loosened drill string component. This gripper and this control arm are also advantageously automatically controllable to minimize the need for personnel efforts.

Det föredras att griparen uppvisar en rotationssensor såsom en avkänningsrulle för avkänning av rotation av en borrsträngskomponent. Härigenom kan genom anläggning av avkänningsrullen mot borrsträngskomponenten konstateras om en gängbrytning av den övre gängan skett som avsetts genom att rotatorn roteras och genom rotationssensorn verifieras att borrsträngskomponenten inte medroterar. It is preferred that the gripper has a rotation sensor as a sensing roller for sensing rotation of a drill string component. In this way, by applying the sensing roller to the drill string component, it can be ascertained whether a thread breaking of the upper thread has taken place as intended by rotating the rotator and verifying by the rotation sensor that the drill string component does not co-rotate.

Det är en betydande fördel att det första nyckelgreppsdonet är anordnat förskjutbart och permanent ovridbart anslutande till hållarbordet. Det första nyckelgreppsdonet är härvid föredraget inrättat linjärt förskjutbart mellan ett inaktivt läge och ett aktivt läge, vilket är ett ingreppsläge för ingrepp med ett nyckelgrepp. Det första nyckelgreppsdonet är vid en föredragen utföringsform lämpligen anordnat förskjutbart längs på hållarbordet inrättade linjära styrningar mellan dessa lägen och är därmed permanent ovridbart anslutande till hållarbordet. Förskjutbarheten ombesörjs lämpligen av ett par hydraulcylindrar. It is a significant advantage that the first key gripper is arranged slidably and permanently non-rotatably connected to the holding table. The first key gripper is in this case preferably arranged linearly displaceable between an inactive position and an active position, which is an engagement position for engagement with a key grip. In a preferred embodiment, the first key gripper is suitably arranged slidably along linear guides arranged on the holding table between these positions and is thus permanently non-rotatably connecting to the holding table. The displaceability is conveniently provided by a pair of hydraulic cylinders.

Genom att såväl det andra nyckelgreppsdonet som borrsträngschucken är permanent ihopkopplade med rotatorn för att vara roterbart tillsammans därmed uppnås fördelar som förenklat rotationsdrivsamband mellan enheterna och konstruktionsmässig enkelhet. Because both the second key gripper and the drill string chuck are permanently connected to the rotator in order to be rotatable together, advantages such as simplified rotational drive connection between the units and structural simplicity are achieved.

Uppfinningen avser även ett förfarande för hantering av borrsträngskomponenter i en borrmaskin för drivning av en borrsträng, varvid förfarandet innefattar: axiell drivning av borrsträngen med ett i en axiell led mot respektive från ett hållarbord rörligt drivhuvud, rotationsdrivning av borrsträngen med en i drivhuvudet anordnad rotator, avkänning av ett första vridläge för ett nyckelgrepp på en borrsträngskomponent genom ett första sensorarrangemang, vilket är inrättat vid, (eller i anslutning till) ett på eller i anslutning till hållarbordet anordnat första nyckelgreppsdon, vridning av borrsträngen tills nyckelgreppet är inriktat med det första nyckelgreppsdonet, ansättning av det första nyckelgreppsdonet i nämnda nyckelgrepp. Förfarandet utmärks av avkänning av ett andra vridläge för ett andra nyckelgreppsdon anordnat i anslutning till rotatorn genom ett andra sensorarrangemang, och lagring av data representerande det andra vridläget i ett minne. The invention also relates to a method for handling drill string components in a drilling machine for driving a drill string, the method comprising: axial drive of the drill string with a drive head movable in one axial direction towards and from a holding table, rotational drive of the drill string with a rotary head arranged, sensing a first rotational position of a key grip on a drill string component by a first sensor arrangement, which is arranged at, (or adjacent to) a first key gripper arranged on or adjacent to the holding table, rotating the drill string until the key grip is aligned with the first key, insertion of the first key gripper in said key grip. The method is characterized by sensing a second rotary position of a second key gripper arranged in connection with the rotator by a second sensor arrangement, and storing data representing the second rotary position in a memory.

Förfarandet enligt ovan inkluderar föredraget att avkänning av det andra vridläget för det andra nyckelgreppsdonet sker genom åtminstone en sensor på drivhuvudet anordnad att samverka med åtminstone en avkänningsindikator i anslutning till det andra nyckelgreppsdonet. The method as above preferably includes sensing the second rotational position of the second key gripper by means of at least one sensor on the drive head arranged to cooperate with at least one sensing indicator in connection with the second key gripper.

Nämnda andra vridläge avkänns föredraget av minst en sensor ur gruppen: optisk sensor, induktiv sensor, kapacitiv sensor, Hall-effektsensor, magnetostriktiv sensor och rent mekanisk rotationsavkännande sensor. Said second rotational position is preferably sensed by at least one sensor from the group: optical sensor, inductive sensor, capacitive sensor, Hall effect sensor, magnetostrictive sensor and purely mechanical rotation sensing sensor.

Utgående från nämnda data representerande det andra vidläget bestäms fördelaktigt en vinkel mellan det andra vridläget och ett vridläge för det första nyckelgreppsdonet och därigenom en vinkel mellan det andra vidläget och nämnda nyckelgrepp. Based on said data representing the second width position, an angle between the second turning position and a turning position of the first key gripper is advantageously determined and thereby an angle between the second width position and said key grip.

Det andra vridläget för det andra nyckelgreppsdonet avkänns lämpligen i ett tillstånd av ej initierat åtdragningssamband mellan borrsträngschucken och en övre gänga av en borrsträngskomponent, som är fasthållen av det första nyckelgreppsdonet. The second rotational position of the second key gripper is suitably sensed in a state of uninitiated tightening connection between the drill string chuck and an upper thread of a drill string component which is held by the first key gripper.

Efter lösgöring av det första nyckelgreppet utförs sedan en upprymningsoperation. Åtdragningssambandet etableras föredraget med nämnda övre gänga av en borrsträngskomponent, som är fasthållen av det första nyckelgreppsdonet, genom att dra till ett läge för åtdragen gänga enligt vad som förklaras ovan, varefter upprymningsoperationen utförs. After loosening the first key grip, a clearing operation is then performed. The tightening connection is preferably established with said upper thread of a drill string component, which is held by the first key gripper, by pulling to a position of the tightened thread as explained above, after which the reaming operation is performed.

Efter genomförd upprymningsoperation, motsvarande längden av en uppdragen borrsträngskomponent, initieras fördelaktigt det första nyckelgreppsdonet att ingripa med ett (undre) nyckelgrepp på nästa borrsträngskomponent, initieras brytning av en gänga mellan den uppdragna borrsträngskomponenten och borrsträngschucken. Efter vidarerotering enligt ovan ansluts föredraget det andra nyckelgreppsdonet till den uppdragna borrsträngskomponentens (övre) nyckelgrepp, och bryts gängan mellan den uppdragna borrsträngskomponenten och nästa borrsträngskomponent. After carrying out the reaming operation, corresponding to the length of a drawn drill string component, the first key gripper is advantageously initiated to engage with a (lower) key grip on the next drill string component, breaking of a thread is initiated between the drawn drill string component and the drill string component. After further rotation as above, the second key gripper is preferably connected to the (upper) key grip of the retracted drill string component, and the thread is broken between the retracted drill string component and the next drill string component.

En lossdragen borrsträngskomponent grips och förflyttas företrädesvis av en borrsträngskomponenthanterare inkluderande en manövreringsarm med en gripare. A loosened drill string component is gripped and preferably moved by a drill string component handler including a control arm with a gripper.

Rotation av en gripen borrsträngskomponent avkänns lämpligen av en griparen tillhörande avkänningsrulle. Rotation of a gripped drill string component is suitably sensed by a sensing roller associated with a gripper.

Föredraget sker förskjutning av det första nyckelgreppsdonet linjärt i förhållande till hållarbordet mellan inaktivt och aktivt läge. Preferably, the first key gripper is displaced linearly relative to the holding table between inactive and active positions.

Föredraget sker rotering av det andra nyckelgreppsdonet och borrsträngschucken tillsammans med rotatorn genom att dessa komponenter är permanent ihopkopplade. Preferably, rotation of the second key gripper and the drill string chuck together with the rotator takes place because these components are permanently connected.

Ytterligare särdrag och fördelar framgår av följande detaljbeskrivning. Additional features and benefits are set forth in the following detailed description.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGAR Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med ledning av utföringsexempel och med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 illustrerar en stigortsborrmaskin i en sidovy, Fig. 2 visar i en detaljvy respektive delvis i sektion stigortsborrmaskinen i Fig. 1 i större skala, Fig. 3 schematiskt illustrerar en vridningssekvens i samband med gängåtdragning respektive gänglösgöring, Fig. 4a och b illustrerar en anordning för rengöring och infettning av en gänga till en borrsträngskomponent, och principen för det första sensorarrangemanget, Fig. 5 illustrerar borrsträngschucken och principen för det andra sensorarrangemanget, Fig. 6a, b och c visar hållarbordet med det första nyckelgreppsdonet samt principen för detektering av ett korrekt vridläge av ett övre nyckelgreppet, och Fig. 7 schematiskt illustrerar en förfarandesekvens enligt uppfinningen. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 illustrates a riser drill in a side view, Fig. 2 shows in a detail view and partly in section the riser drill in Fig. 1 in larger scale, Fig. 3 schematically illustrates a twisting sequence in connection with thread tightening and thread loosening, Fig. 4a and b illustrate a device for cleaning and greasing a thread to a drill string component, and the principle of the first sensor arrangement, Fig. 5 illustrates the drill string chuck. for the second sensor arrangement, Figs. 6a, b and c show the holding table with the first key grip device and the principle for detecting a correct rotational position of an upper key grip, and Fig. 7 schematically illustrates a method sequence according to the invention.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Den i Fig. 1 illustrerade borrmaskinen 1 är en stigortsborrmaskin, vilken är utformad för drivning i riktningar både från och mot borrmaskinen. Borrmaskinen 1 uppvisar ett hållarbord 5, vilket vilar på ett fundament, vilket i sin tur omfattar medel för att fästa borrmaskinen vid ett underlag såsom en yta av en bergformation 3. Borrmaskinen kan uppställas för att vara riktad för verkan i olika riktningar. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The drilling machine 1 illustrated in Fig. 1 is a riser drill, which is designed for driving in directions both from and towards the drilling machine. The drilling machine 1 has a holding table 5, which rests on a foundation, which in turn comprises means for attaching the drilling machine to a substrate such as a surface of a rock formation 3. The drilling machine can be set up to be directed for action in different directions.

Ett drivhuvud 6 är rörligt axiellt i riktningarna av dubbelpilen A och inrättat att driva en borrsträng 8 för alstrande av ett pilotborrhål 4 respektive ett upprymt schakt eller dylikt (antytt med streckade linjer och betecknat med 4') i bergformationen 3. Läget för drivhuvudet 6 avkänns genom ett längdsensorarrangemang 125, vilket är i stånd att avge signaler för beräkning av t. ex. i vilket läge den översta borrsträngskomponenten befinner sig i förhållande till hållarbordet. A drive head 6 is movable axially in the directions of the double arrow A and arranged to drive a drill string 8 for generating a pilot borehole 4 and a raised shaft or the like (indicated by dashed lines and denoted by 4 ') in the rock formation 3. The position of the drive head 6 is sensed by a length sensor arrangement 125, which is capable of emitting signals for calculating e.g. in which position the uppermost drill string component is located in relation to the holding table.

Vid sidan av borrmaskinen 1 är visad en borrsträngskomponenthanterare 19 för införande till respektive uttagande av borrsträngskomponenter från ett borrsträngsläge i borrmaskinen 1. Next to the drilling machine 1 is shown a drill string component manager 19 for inserting into and removing drill string components from a drill string position in the drilling machine 1, respectively.

Borrsträngskomponenthanteraren 19 inkluderar en gripare 20, vilken är uppburen av en manövreringsarm 21. Denna är kapabel att förflytta en gripen borrsträngskomponent mellan sagda borrsträngsläge och ett lager eller upplag. The drill string component handler 19 includes a gripper 20, which is supported by an operating arm 21. This is capable of moving a gripped drill string component between said drill string position and a bearing or bearing.

Griparen 20 uppvisar en rotationssensor i form av en avkänningsrulle 22, vilken är inrättad så att den kan bringas till anliggning mot en borrsträngskomponent så att den därigenom är i stånd att detektera om en borrsträngskomponent är satt i rotation. På detta sätt kan det vid rotation av borrsträngschucken fastställas att borrsträngskomponenten inte roterar och därmed verifieras att brytning av en gänga mellan borrsträngschucken och den översta borrsträngskomponenten har utförts på vederbörligt sätt och blivit lyckosam. 33 indikerar en enhet för rengöring och infettning av hangängan till en borrsträngskomponent. Denna enhet kommer att beskrivas mer i detalj nedan. The gripper 20 has a rotation sensor in the form of a sensing roller 22, which is arranged so that it can be brought into abutment against a drill string component so that it is thereby able to detect whether a drill string component is set in rotation. In this way, when rotating the drill string chuck, it can be determined that the drill string component does not rotate and thus verify that breaking of a thread between the drill string chuck and the top drill string component has been performed properly and has been successful. 33 indicates a unit for cleaning and greasing the male thread of a drill string component. This device will be described in more detail below.

I Fig. 2 visas mer i detalj delar av borrmaskinen 1 med det i en axiell led enligt dubbelpilen A rörliga drivhuvudet 6. Hållarbordet 5 är visat med ett i anslutning därtill inrättat första nyckelgreppsdon 11, vilket i Fig. 2 är visat infört och i ingrepp med ett undre nyckelgrepp 24 på borrsträngskomponenten 7. Ett övre nyckelgrepp på sagda borrsträngskomponent 7 är betecknat med hänvisningsbeteckning 14. Fig. 2 shows in more detail parts of the drilling machine 1 with the drive head 6 movable in an axial joint according to the double arrow A. with a lower key grip 24 on the drill string component 7. An upper key grip on said drill string component 7 is denoted by reference numeral 14.

Drivhuvudet 6 uppbär en rotator 9, vilken är ihopkoppladc med en borrsträngschuck 10 (antydd med streckade linjer) med en hongänga för samverkan med en hangänga överst på en borrsträngskomponent. En hangänga på den av det första nyckelgreppsdonet 11 fasthållna (översta) borrsträngskomponenten 7 är betecknad med 18. The drive head 6 carries a rotator 9, which is connected to a drill string chuck 10 (indicated by dashed lines) with a female thread for co-operation with a male thread on top of a drill string component. A male thread on the (top) drill string component 7 held by the first key gripper 11 is denoted by 18.

Fig. 2 visar det läge, som råder, då en borrsträngskomponent har plockats bort från borrsträngen och drivhuvudet är på väg mot hållarbordet för att initiera rotatorn att gänga på borrsträngschucken 10 på gängan 18 för att genomföra en ny upprymning motsvarande längden av en borrsträngskomponent. Efter pågängning och åtdragning genomförs nu upprymning en sådan längd. Fig. 2 shows the prevailing position when a drill string component has been removed from the drill string and the drive head is on its way to the holding table to initiate the rotator to thread on the drill string chuck 10 on the thread 18 to perform a new reaming corresponding to the length of a drill string component. After tightening and tightening, evacuation of such a length is now carried out.

Därefter initieras ånyo det första nyckelgreppsdonet 11 för att gripa ett undre nyckelgrepp på nästa borrsträngskomponent . Thereafter, the first key grip device 11 is again initiated to grip a lower key grip on the next drill string component.

I anslutning till rotatorn 9 i drivhuvudet 6 är inrättat ett andra nyckelgreppsdon 12, vilket är inrättat att samverka med det övre nyckelgreppet 14 på en borrsträngskomponent. Det andra nyckelgreppsdonet 12 är rotationsfast förenat med rotatorn och borrsträngschucken men förflyttbart axiellt för att sättas i eller ur ingrepp med nämnda övre nyckelgrepp 14. In connection with the rotator 9 in the drive head 6, a second key grip device 12 is arranged, which is arranged to cooperate with the upper key grip 14 on a drill string component. The second key gripper 12 is rotationally connected to the rotator and the drill string chuck but movable axially to be engaged or disengaged with said upper key handle 14.

För åstadkommande av detta ingrepp är det andra nyckelgreppsdonet 12 utrustat med fyra i omkretsled fördelade ingreppsbackar 37 (tre visade), vilka är radiellt rörliga för att i införda lägen ingripa i, respektive för att i utförda lägen frigöra nämnda nyckelgrepp. 13 indikerar ett i anslutning till det första nyckelgreppsdonet 11 på hållarbordet 5 inrättat första sensorarrangemang för att detektera höjd- och vridläge på det övre nyckelgreppet 14 (alternativt det undre nyckelgreppet 24) för en borrsträngskomponent. Vid vridning och axiell förflyttning av borrsträngen är det första sensorarrangemanget i stånd att detektera nyckelgreppets 14/24 läge för medgivande av att borrsträngen vrids och axiellt förflyttas i sådan utsträckning och till ett sådant läge att det första nyckelgreppsdonet 11 ska kunna initieras till ingrepp med det undre nyckelgreppet 24. To effect this engagement, the second key gripper 12 is equipped with four circumferentially distributed engagement jaws 37 (three shown), which are radially movable to engage in inserted positions, respectively, to release said key grip in performed positions. 13 indicates a first sensor arrangement arranged in connection with the first key grip device 11 on the holding table 5 for detecting height and rotation position on the upper key grip 14 (alternatively the lower key grip 24) for a drill string component. Upon rotation and axial movement of the drill string, the first sensor arrangement is capable of detecting the position of the key handle 14/24 to allow the drill string to be rotated and axially moved to such an extent and to such a position that the first key grip member 11 can be initiated to engage the the key grip 24.

Det är även inrättat ett andra sensorarrangemang 15 för detektering av ett andra vridläge, nämligen ett vridläge för det andra nyckelgreppsdonet 12. Detta kan föredraget utnyttjas för att i ett åtdraget läge av borrsträngschucken 10 med gängan 18 relatera det andra vridläget för det andra nyckelgreppsdonet 12 till ett vridläge för sagda övre nyckelgrepp 14 för samma borrsträngskomponent när denna är fast i det första nyckelgreppsdonet. A second sensor arrangement 15 is also provided for detecting a second rotational position, namely a rotational position for the second key gripper 12. This can preferably be used to relate the second rotational position of the second key gripper 12 to a tight position of the drill string chuck 10 with the thread 18 to a rotational position of said upper key grip 14 for the same drill string component when it is fixed in the first key gripper.

Sålunda erhållna data möjliggör på ett fördelaktigt sätt, genom rotation av rotatorn, inriktning av det andra nyckelgreppsdonet 12 med ett övre nyckelgrepp på en borrsträngskomponent som ska lösgöras från resten av borrsträngen. Härigenom underlättas och uppsnabbas initiering av det andra nyckelgreppsdonet 12 samt möjliggörs automatisering av processen. The data thus obtained advantageously enables, by rotation of the rotator, alignment of the second key gripper 12 with an upper key grip on a drill string component to be detached from the rest of the drill string. This facilitates and speeds up the initiation of the second key gripper 12 and enables automation of the process.

En CU-beräkningsenhet 16 är inrättad för hantering av data levererat från nämnda sensorarrangemang och för att kommunicera med en krets för initiering av rotatorn 9, de båda nyckelgreppsdonen 11, 12, den axiella drivningen av drivhuvudet etc. Ett tillhörande minne är betecknat med hänvisningsbeteckning 17. A CU calculation unit 16 is arranged for handling data supplied from said sensor arrangement and for communicating with a circuit for initiating the rotator 9, the two key grippers 11, 12, the axial drive of the drive head, etc. An associated memory is designated by reference numeral 17. .

Borrsträngschucken 10 antyds med streckade linjer i Fig. 2, men framgår tydligare innanför det andra nyckelgreppsdonet 12 på Fig. 5. The drill string chuck 10 is indicated by dashed lines in Fig. 2, but is more clearly seen inside the second key gripper 12 in Fig. 5.

Fig. 3 illustrerar med hjälp av en vridningsvinkelredovisning schematiskt en sekvens för att få fram en relation mellan nyckelgreppet och det andra nyckelgreppsdonet vid åtdragning av borrsträngschucken på en hangänga. Sekvensen utförs vid sänkt borrsträngschuck 10 för åtdragning därmed med den övre gängan 18 i det i Fig. 2 visade läget. Fig. 3 schematically illustrates by means of a rotation angle account a sequence for obtaining a relationship between the key grip and the second key grip device when tightening the drill string chuck on a male thread. The sequence is performed at lowered drill string chuck 10 for tightening therewith with the upper thread 18 in the position shown in Fig. 2.

Sekvensen inleds med att chucken roteras "framåt" enligt pilen ROT för ernående av ett kontaktläge K då gängan är "lätt" åtdragen. The sequence begins with the chuck being rotated "forward" according to the ROT arrow to reach a contact position K when the thread is "slightly" tightened.

Därefter inleds vinkelmätning under avgängningsrotation, dvs. chucken roteras "bakåt" vinkeln A till ett läge då det andra sensorarrangemanget 15 gör utslag eftersom en avkänningsindikator eller "flagga" detekteras (se Fig. 5, avkänningsindikator 25 detekteras av sensor 45), vilket i Fig. 3 indikeras med läget I. Vinkelskillnaden mellan borrsträngskomponentens 7 nyckelgrepp och det andra nyckelgreppsdonet kan nu beräknas, och denna beräknade vinkelskillnad sparas nu i minnet 17. Then angle measurement is started during departure rotation, ie. the chuck is rotated "backward" angle A to a position when the second sensor arrangement 15 is deflected because a sensing indicator or "flag" is detected (see Fig. 5, sensing indicator 25 is detected by sensor 45), which in Fig. 3 is indicated by the position I. between the key grip of the drill string component 7 and the second key gripper can now be calculated, and this calculated angular difference is now stored in the memory 17.

Gängförbandet mellan borrsträngschucken 10 och gängan 18 i Fig. 2 åtdras därefter till ett läge för åtdragen gänga G till ett erforderligt moment för borrningsdriften en vinkel B. The threaded connection between the drill string chuck 10 and the thread 18 in Fig. 2 is then tightened to a position of the tightened thread G to a required torque for drilling operation at an angle B.

I detta åtdragningstillstånd sker upprymning såsom ovan beskrivits tills den översta borrsträngskomponenten i sin helhet befinner sig ovanför hållarbordet 5 och det första nyckelgreppsdonet 11 kan initieras. Detta kan ske efter att från det första sensorarrangemanget 13 erhållits signaler att det övre nyckelgreppet 14 för nästa borrsträngskomponent befinner sig i en korrekt position för denna initiering av det första nyckelgreppsdonet 11. In this tightening condition, reaming takes place as described above until the uppermost drill string component in its entirety is above the holding table 5 and the first key gripper 11 can be initiated. This can take place after signals have been received from the first sensor arrangement 13 that the upper key grip 14 for the next drill string component is in a correct position for this initiation of the first key grip device 11.

Gängan mellan borrsträngschucken och den översta borrsträngskomponenten kan nu brytas genom backning av rotatorn 9 och vridning vinkeln C. Därefter införs griparen 20 för samverkan med denna borrsträngskomponent, varvid avkänningsrullen 22 genom sin kontakt med denna borrsträngskomponent 7 verifierar att borrsträngskomponenten inte vrids vid vridning av rotatorn 9, vilket innebär att rätt gänga verkligen har brutits. Gängan vrids sedan vinkeln D åter till kontaktläget K. The thread between the drill string chuck and the uppermost drill string component can now be broken by reversing the rotator 9 and turning the angle C. Thereafter, the gripper 20 is inserted for co-operation with this drill string component, the sensing roller 22 , which means that the right thread has really been broken. The thread is then turned angle D again to the contact position K.

Därefter fortsätter vridningen av rotatorn i gänglösgörande riktning vinkeln A tillbaka till utgångsläget I, varvid det andra nyckelgreppsdonet 12 nu i princip är ansättningsbart i det övre nyckelgreppet 14 i den översta borrsträngskomponenten. Thereafter, the rotation of the rotator in the thread-releasing direction continues the angle A back to the initial position I, the second key gripper 12 now being in principle employable in the upper key grip 14 in the uppermost drill string component.

Då systemet verifierat att det andra nyckelgreppsdonet 12 varit lyckosamt med att ingripa korrekt med detta nyckelgrepp 14 kan gängförbandet mellan den översta borrsträngskomponenten 7 och nästa borrsträngskomponent, vilken är fasthållen i hållarbordet 5, brytas genom backning av rotatorn 9 och det andra nyckelgreppsdonet 12. When the system verifies that the second key gripper 12 has been successful in properly engaging this key grip 14, the threaded connection between the top drill string component 7 and the next drill string component, which is held in the holding table 5, can be broken by reversing the rotator 9 and the second key grip.

Borrsträngskomponenten 7 frigörs nu genom lösgöring av det andra nyckelgreppsdonet 12 och därefter sker borttagning av den nu fria borrsträngskomponenten med hjälp av borrsträngskomponenthanteraren 19 och förflyttning av borrsträngskomponenten till ett lager. The drill string component 7 is now released by releasing the second key gripper 12 and then the now free drill string component is removed by means of the drill string component manager 19 and moving the drill string component to a bearing.

Om ansatsen att ansluta det andra nyckelgreppsdonet 12 till förevarande övre nyckelgrepp skulle misslyckas av någon anledning efter återvridningen till läget I, utförs en söksekvens innebärande att det görs ett sökmönster fram och tillbaka under ökande vridningsvinklar av rotatorn 9 och det andra nyckelgreppsdonet 12 för att finna ett korrekt anslutningsläge. Vid misslyckad initiering av det andra nyckelgreppsdonet efter genomförd söksekvens avges en signal, innebärande att manuell assistans behöver insättas. Should the attempt to connect the second key gripper 12 to the present upper key grip fail for any reason after the rotation to position I, a search sequence is performed which means that a search pattern is made back and forth at increasing angles of rotation of the rotator 9 and the second key gripper 12 to find correct connection mode. In the event of unsuccessful initiation of the second key gripper after the search sequence has been completed, a signal is emitted, which means that manual assistance needs to be inserted.

I Fig. 4a och b visas tydligare enheten 33 för rengöring och infettning av hangängan 18 till en borrsträngskomponent. Denna enhet är mycket viktig för att garantera korrekt sammandragning av två borrsträngskomponenter och för att undvika oönskad permanent fastdragning mellan dem. Enheten 33 är automatiskt aktiverbar inför varje påskarvning av en ny borrsträngskomponent till borrsträngen. Figs. 4a and b show more clearly the unit 33 for cleaning and greasing the male thread 18 to a drill string component. This unit is very important to ensure proper contraction of two drill string components and to avoid unwanted permanent tightening between them. The unit 33 is automatically activatable before each splicing of a new drill string component to the drill string.

Enheten 33 innefattar tre grupper av borstar för rengöring och infettning, vilka är uppburna av en nedåt öppen stomme så att hela enheten kan föras på ett påträdningsartat sätt för att omfatta gängan, som ska behandlas. The unit 33 comprises three groups of brushes for cleaning and greasing, which are supported by a downwardly open body so that the whole unit can be moved in a thread-like manner to comprise the thread to be treated.

En första grupp omfattar ett antal roterbara stålborstar 38 ställda för verkan mot skuldran 39 hos borrsträngskomponenten, som ska behandlas. Dessa borstar 38 i den första gruppen är koppformigt utformade och roterbara kring respektive axlar, vilka är parallella med axeln till borrsträngskomponenten som ska behandlas. Med sina respektive borst riktade väsentligen axiellt angriper de mot den axiellt riktade skuldrans yta och rensar denna från fasta smörjmedelsrester mm. och ombesörjer effektivt rengöring för tillförsäkrande av adekvat anliggning vid sammangängning med nästa borrsträngskomponent. Då den första gruppen borstar förs ner mot skuldran 39 roteras lämpligen enhetens 33 stomme samt borstarna 38 så att borstarna även kommer att utföra viss rengöringsverkan mot själva gängan 18. A first group comprises a number of rotatable steel brushes 38 set against the shoulder 39 of the drill string component to be treated. These brushes 38 in the first group are cup-shaped and rotatable about respective axes, which are parallel to the axis of the drill string component to be treated. With their respective bristles directed substantially axially, they attack the surface of the axially directed shoulder and clean it of solid lubricant residues etc. and provides efficient cleaning to ensure adequate abutment when joined to the next drill string component. When the first group of brushes is brought down towards the shoulder 39, the body of the unit 33 and the brushes 38 are suitably rotated so that the brushes will also perform a certain cleaning effect against the thread 18 itself.

En andra grupp borstar 40 och en tredje grupp borstar 41 är utformade och arrangerade för infettning av gängan 18 och skuldran 39. Det ska noteras att borstarna 40 och 41 är förflyttbara axiellt i förhållande till enhetens 33 stomme och därmed i förhållande till den första gruppen borstar 38, vilket framgår av de två inbördes lägena visade i Fig. 4a och b. Härigenom ombesörjs alternativt aktivering av borstarna 38 (inställning enlig Fig. 4a) eller borstarna 40 och 41 (inställning enligt Fig. 4b). A second group of brushes 40 and a third group of brushes 41 are designed and arranged for greasing the thread 18 and the shoulder 39. It should be noted that the brushes 40 and 41 are displaceable axially in relation to the body of the unit 33 and thus in relation to the first group of brushes. 38, which is apparent from the two mutual positions shown in Figs. 4a and b. This alternately activates the brushes 38 (setting according to Fig. 4a) or the brushes 40 and 41 (setting according to Fig. 4b).

Den andra gruppen borstar 40 är arrangerade med borsten riktade väsentligen i en riktning parallellt med borrsträngskomponentens axel under det att den tredje gruppen borstar 41 är arrangerade med borsten vinklade för anpassning till gängans konvinkel. The second group of brushes 40 are arranged with the brush directed substantially in a direction parallel to the axis of the drill string component while the third group of brushes 41 are arranged with the brush angled to conform to the cone angle of the thread.

I enhetens 33 parkerade läge, vilket i princip framgår av Fig. 1, är inrättat arrangemang för infettning av borstarna 40 och 41. Detta arrangemang kan exempelvis omfatta fettsprutor för samverkan med borstarna 41 och ett fettråg, i vilket borstarna 40 neddoppas. In the parked position of the unit 33, as is shown in principle in Fig. 1, arrangements are provided for greasing the brushes 40 and 41. This arrangement may for example comprise grease sprayers for co-operation with the brushes 41 and a grease tray, in which the brushes 40 are immersed.

En rengörings- och behandlingssekvens innefattar: 1. Enhetens 33 borstar 40 och 41 fylls med smörjfett genom att en fettspruta införs i borstpaketets inre och den andra gruppens borstar är neddoppade i ett fettråg. 2. Enheten 33 svängs in i borrsträngsläget. 3. Enheten 33 trycks axiell nedåt mot gängan och skuldran, som ska behandlas under rotation av borstpaketet, med borstarna i det i Fig.4a visade läget för rengöring av skuldran. 4. Enheten 33 dras axiellt upp samtidigt som den andra och tredje gruppens borstar 40 och 41 förs axiellt nedåt för infettning såsom visas i Fig. 4b . Enheten 33 förs axiellt uppåt, från borrsträngsläget och till parkeringsläget i Fig. 1. A cleaning and treatment sequence comprises: 1. The brushes 40 and 41 of the unit 33 are filled with grease by inserting a grease gun into the interior of the brush package and the brushes of the other group are immersed in a grease tray. 2. The unit 33 is pivoted into the drill string position. The unit 33 is pushed axially downwards towards the thread and the shoulder, which is to be treated during rotation of the brush package, with the brushes in the position shown in Fig. 4a for cleaning the shoulder. The unit 33 is pulled up axially while the brushes 40 and 41 of the second and third groups are moved axially downwards for greasing as shown in Fig. 4b. The unit 33 is moved axially upwards, from the drill string position and to the parking position in Fig. 1.

Fig. 4a visar även schematiskt principen för det första sensorarrangemanget 13 för detektering av ett korrekt höjdläge eller axiellt läge för det övre nyckelgreppet 14 hos borrsträngskomponenten 7 i förhållande till hållarbordet. 34' är en alstrare av en ljusstråle 36', vilken avkänns av en optisk sensor 35'. Fig. 4a also schematically shows the principle of the first sensor arrangement 13 for detecting a correct height position or axial position of the upper key grip 14 of the drill string component 7 in relation to the holding table. 34 'is a generator of a light beam 36', which is sensed by an optical sensor 35 '.

Fig. 5 visar mer i detalj det andra nyckelgreppsdonet 12 med de fyra i omkretsled fördelade ingreppsbackarna 37 samt borrsträngschucken 10. Ingreppsbackarna 37 samverkar för sin aktivering, dvs. sina radiella rörelser för ingrepp med ett nyckelgrepp på en borrsträngskomponent, med aktiveringsringen 42. Denna aktiveringsring är förbunden med de fyra ingreppsbackarna 37 med ej visade länkdon så att en rörelse nedåt av aktiveringsringen medför rörelse av ingreppsbackarna 37 radiellt inåt. I sitt mest nedförda läge, befinner sig aktiveringsringen 42 radiellt utanför ingreppsbackarna 37 så att dessa av aktiveringsringen låses i sitt införda ingreppsläge. Fig. 5 shows in more detail the second key gripper 12 with the four circumferentially distributed engagement jaws 37 and the drill string chuck 10. The engagement jaws 37 cooperate for their activation, ie. its radial movements for engagement with a key grip on a drill string component, with the actuating ring 42. This actuating ring is connected to the four engaging jaws 37 with linkers (not shown) so that a downward movement of the actuating ring causes movement of the engaging jaws 37 radially inward. In its most lowered position, the actuating ring 42 is radially outside the engaging jaws 37 so that they are locked by the actuating ring in their inserted engaging position.

En svängbar manövreringsgaffel 43 ingriper i ett ringformat spår radiellt ytterst på aktiveringsringen 42. En hydraulcylinder 44 trycksätts på sina respektive sidor för att förläna manövreringsgaffeln 43 svängningsrörelse i avsedd riktning. A pivotable operating fork 43 engages in an annular groove radially at the outermost part of the actuating ring 42. A hydraulic cylinder 44 is pressurized on its respective sides to impart pivoting movement to the operating fork 43 in the intended direction.

Fig. 5 visar även en princip för funktionen av det andra sensorarrangemanget 15, varvid minst en sensor 45 såsom en Hall-effektsensor, en magnetostriktiv sensor, en kapacitiv sensor, en induktiv sensor, en optisk sensor eller en rent mekanisk rotationsavkännande sensor är inrättad att samverka med ett flertal avkänningsindikatorer 25 i form av till exempel flaggor, klackar eller dylikt inrättade i anslutning till, på eller associerat med det andra nyckelgreppsdonet 12. I den visade utföringsformen är avkänningsindikatorerna 25 belägna i linje med ett centralt parti av var och en av de fyra radiellt rörliga ingreppsbackarna 37. Det inses att avkänningsindikatorerna 25 kan vara av olika slag beroende på slag av sensorarrangemang, som används. Fig. 5 also shows a principle of operation of the second sensor arrangement 15, wherein at least one sensor 45 such as a Hall effect sensor, a magnetostrictive sensor, a capacitive sensor, an inductive sensor, an optical sensor or a purely mechanical rotation sensing sensor is arranged to cooperating with a plurality of sensing indicators 25 in the form of, for example, flags, lugs or the like arranged in connection with, on or associated with the second key gripper 12. In the embodiment shown, the sensing indicators 25 are located in line with a central portion of each of the four radially movable engagement jaws 37. It will be appreciated that the sensing indicators 25 may be of different types depending on the type of sensor arrangement used.

I Fig. 6a, b och c visas hållarbordet 5 med det första nyckelgreppsdonet 11 samt principen för detektering av ett korrekt vridläge av det övre nyckelgreppet 14. Figs. 6a, b and c show the holding table 5 with the first key grip device 11 and the principle for detecting a correct rotational position of the upper key grip 14.

Det första nyckelgreppsdonet 11 är inrättat linjärt förskjutbart mellan ett inaktivt läge, vilket visas i Fig. 6a och b, och ett aktivt läge eller ingreppsläge, vilket visas i Fig. 6c. Det första nyckelgreppsdonet 11 är anordnat förskjutbart längs på hållarbordet 5 inrättade linjära styrningar mellan dessa lägen och är därmed permanent ovridbart anslutande till hållarbordet 5. I den visade utföringsformen ombesörjs förskjutbarheten av ett par hydraulcylindrar. The first key gripper 11 is arranged linearly displaceable between an inactive position, as shown in Figs. 6a and b, and an active position or engaging position, as shown in Fig. 6c. The first key gripper 11 is arranged slidably along linear guides arranged on the holding table 5 between these positions and is thus permanently non-rotatably connected to the holding table 5. In the embodiment shown, the displaceability is provided by a pair of hydraulic cylinders.

Det första sensorarrangemanget 13 innefattar i detta utföringsexempel två ortogonalt inrättade sensoranordningar. The first sensor arrangement 13 comprises in this exemplary embodiment two orthogonally arranged sensor devices.

Det inses att med det övre nyckelgreppet 14 i korrekt vridläge (Fig. 6b), en optisk signal i form av ljusstrålarna 36' och 36'' alstrade av ljusalstrare 34' och 34'' kan registreras av det första sensorarrangemangets optiska sensorer 35' resp. 35'', under det att ett felaktigt vridläge (Fig. 6a) för det övre nyckelgreppet 14, gör att en sådan optisk signal blockeras. Det inses av dessa Figurer att även vid ett felaktigt höjdläge av det övre nyckelgreppet 14 en sådan optisk signal kommer att blockeras. It will be appreciated that with the upper key grip 14 in the correct rotational position (Fig. 6b), an optical signal in the form of the light beams 36 'and 36' 'generated by light generators 34' and 34 '' can be detected by the optical sensors 35 'and . 35 '', while an incorrect rotational position (Fig. 6a) of the upper key grip 14 causes such an optical signal to be blocked. It will be appreciated from these Figures that even at an incorrect height position of the upper key grip 14 such an optical signal will be blocked.

Det är även möjligt att alstra och detektera två (eller flera) ljusstrålar på olika höjd eller en i höjdled utbredd ljusstråle för att öka höjdprecisionen vid mätningen. It is also possible to generate and detect two (or more) light beams at different heights or a light beam propagated in height to increase the height precision in the measurement.

Ljusstrålarna 36' och 36'' kan även vara på olika höjd. The light rays 36 'and 36' 'can also be at different heights.

Med det övre nyckelgreppet 14 i korrekt vridläge (Fig. 6b) och höjdläge i förhållande till hållarbordet 5, registrerat av det första sensorarrangemangets optiska sensorer 35' resp. 35'', kan nu det första nyckelgreppsdonet 11 införas till ingrepp med det undre nyckelgreppet 24, vilket visas i Fig. 6c Fig. 7 illustrerar en förfarandesekvens enligt en utföringsform av uppfinningen, varvid: Position 26 indikerar sekvensens start. With the upper key grip 14 in the correct rotational position (Fig. 6b) and the height position in relation to the holding table 5, registered by the optical sensors 35 'resp. 35 '', the first key gripper 11 can now be inserted into engagement with the lower key handle 24, as shown in Fig. 6c. Fig. 7 illustrates a method sequence according to an embodiment of the invention, wherein: Position 26 indicates the start of the sequence.

Position 27 indikerar att i anslutning till etablering av ett åtdragningssamband mellan borrsträngschucken och en övre gänga hos en borrsträngskomponent, som är fasthållen av det första nyckelgreppsdonet, avkänna ett andra vridläge för det andra nyckelgreppsdonet genom det andra sensorarrangemanget, och lagring av data för det andra vridläget. Position 27 indicates that in connection with establishing a tightening connection between the drill string chuck and an upper thread of a drill string component held by the first key gripper, sensing a second rotational position of the second key gripper through the second sensor arrangement of the data arrangement, and .

Position 28 indikerar frigörande av det första nyckelgreppsdonet och utförande av en upprymningsoperation motsvarande längden av en borrsträngskomponent. Position 28 indicates release of the first key gripper and performing a reaming operation corresponding to the length of a drill string component.

Position 29 indikerar efter genomförd upprymningsoperation avkänning av ett första vridläge för ett nyckelgrepp på nästa borrsträngskomponent genom det första sensorarrangemanget, vridning och förflyttning av borrsträngen tills nyckelgreppet är inriktat samt ansättning av det första nyckelgreppsdonet i nämnda nyckelgrepp. Position 29 indicates, after carrying out the reaming operation, sensing a first turning position for a key grip on the next drill string component through the first sensor arrangement, turning and moving the drill string until the key grip is aligned and positioning the first key grip member in said key grip.

Position 30 indikerar brytning av en gänga mellan den uppdragna borrsträngskomponenten och borrsträngschucken. Position 30 indicates breaking of a thread between the drawn drill string component and the drill string chuck.

Position 31 indikerar anslutning av det andra nyckelgreppsdonet till den uppdragna borrsträngskomponentens övre nyckelgrepp utgående från nämnda lagrade data, brytning av gängan mellan den uppdragna, översta borrsträngskomponenten och nästa borrsträngskomponent och bortförande av den losstagna borrsträngskomponenten. Position 31 indicates connection of the second key gripper to the upper key grip of the pulled drill string component based on said stored data, breaking of the thread between the pulled, top drill string component and the next drill string component and removal of the detached drill string component.

Position 32 indikerar sekvensens avslutning. Position 32 indicates the end of the sequence.

Sekvensen utförs upprepat efter behov. Sekvensstegen enligt ovanstående positioner kan kompletteras med ytterligare steg, t. ex. under hänsynstagande till s. k. utrullning, vilket innebär att efter att rotationsdrift avbrutits, borrsträng med borrkrona och ansluten rotator kommer att fortsätta att vridas en viss vinkel på grund av trögheten i systemet. Denna utrullning estimeras företrädesvis upprepat under processen och tas hänsyn till vid ansättning av det första nyckelgreppsdonet 11 med ledning av det första sensorarrangemanget 13. The sequence is performed repeatedly as needed. The sequence steps according to the above positions can be supplemented with additional steps, e.g. taking into account so-called roll-out, which means that after rotation operation has been interrupted, the drill string with drill bit and connected rotator will continue to be rotated a certain angle due to the inertia of the system. This roll-out is preferably estimated repeatedly during the process and is taken into account when applying the first key gripper 11 with the guidance of the first sensor arrangement 13.

Ytterligare steg kan även vara föredragna enligt vad som framgår av ovanstående beskrivning. Additional steps may also be preferred as described above.

Uppfinningen kan modifieras ytterligare inom ramen för de efterföljande patentkraven. Sålunda kan principen för uppfinningen utnyttjas vid olika typer av borrmaskiner såsom utöver för upprymningsborrning även för s. k. slot boring, varvid ett flertal delvis överlappande hål borras vid sidan av varandra. Tillämpning är aktuell vid raise boring och box boring. Det inses att borrning kan ske i alla riktningar, med borrmaskinen riktad nedåt enligt bilagda Figurer, åt sidorna och uppåt. Dessutom kan borrmaskinen snedställas för borrning med olika valfria vinklar mot vertikalriktningen liksom mot horisontalplanet. The invention may be further modified within the scope of the appended claims. Thus, the principle of the invention can be used in different types of drilling machines, such as in addition for reaming drilling also for so-called slot drilling, wherein a plurality of partially overlapping holes are drilled next to each other. Application is relevant for raise boring and box boring. It will be appreciated that drilling can take place in all directions, with the drill directed downwards according to the accompanying Figures, to the sides and upwards. In addition, the drilling machine can be tilted for drilling with different optional angles towards the vertical direction as well as towards the horizontal plane.

I konsekvens därmed inses att med termen "översta borrsträngskomponenten" inte nödvändigtvis inte behöver avse en vertikalt överst belägen borrsträngskomponent utan snarare den borrsträngskomponent, som befinner sig närmast drivhuvudet. Consequently, it will be appreciated that the term "top drill string component" does not necessarily mean a vertically overhead drill string component but rather the drill string component closest to the drive head.

Uppfinningen har huvudsakligen beskrivits utgående från upprymningsprocessen då borrsträngskomponenter successivt tas bort från borrsträngen. Denna process är den mest komplicerade och kräver mest av insatser för att kunna automatiseras. En borrmaskin enligt uppfinningen kan med fördel utnyttjas automatiskt även vid addering av borrsträngskomponenter till borrsträngen, varvid i så fall det andra nyckelgreppsdonet 12 inte är behövligt. The invention has mainly been described on the basis of the reaming process when drill string components are successively removed from the drill string. This process is the most complicated and requires the most effort to be able to automate. A drilling machine according to the invention can advantageously be used automatically also when adding drill string components to the drill string, in which case the second key gripper 12 is not needed.

Det utesluts inte att det andra sensorarrangemanget 15 för avkänning av ett andra vridläge för det andra nyckelgreppsdonet 12 är associerat med någon del av rotatorn och avger ett indirekt värde på det andra vridläget. It is not excluded that the second sensor arrangement 15 for sensing a second rotational position of the second key gripper 12 is associated with some part of the rotator and emits an indirect value of the second rotary position.

Det är även fullt möjligt att insätta en absolutvinkelgivare som det andra sensorarrangemanget 15 för avkänning av det andra vridläget för det andra nyckelgreppsdonet. I detta fall behöver inget inmätningsförfarande av vinkeln A företas. It is also quite possible to insert an absolute angle sensor as the second sensor arrangement 15 for sensing the second rotational position of the second key gripper. In this case, no measurement procedure of the angle A needs to be performed.

Avkänning av rotation av en borrsträngskomponent 7 för att verifiera korrekt brytning av gängan mellan borrsträngschucken och borrsträngskomponenten kan ske även genom andra rotationssensormedel än genom en griparen 20 tillhörande avkänningsrulle 22. T ex kan en optisk sensor vara inrättad separat på riggen. Sensing of rotation of a drill string component 7 to verify correct breaking of the thread between the drill string chuck and the drill string component can also take place by other rotation sensor means than by a sensing roller 22 associated with a gripper 20. For example, an optical sensor may be arranged separately on the rig.

Förfarandet kan realiseras med borrsträngskomponenter med endast ett nyckelgrepp men det föredras att borrsträngskomponenterna uppvisar ett övre och ett undre nyckelgrepp för att underlätta gripning med de båda nyckelgreppsdonen. The method can be realized with drill string components with only one key grip, but it is preferred that the drill string components have an upper and a lower key grip to facilitate gripping with the two key grippers.

Claims (25)

PATENTKRAV:CLAIMS: 1. Borrmaskin (1) för drivning av en borrsträng (8), varvid borrmaskinen innefattar: - ett i en axiell led mot respektive från ett hållarbord (5) rörligt drivhuvud (6) för axiell drivning av borrsträngen (8), - en i drivhuvudet (6) anordnad rotator (9) för rotationsdrivning av borrsträngen (8), - en till rotatorn (9) tillhörande borrsträngschuck (10), - ett i området av hållarbordet (5) inrättat första sensorarrangemang (13) för avkänning av ett första vridläge för ett nyckelgrepp (14;24) på en borrsträngskomponent (7), kännetecknad av - ett första nyckelgreppsdon (11) anordnat i anslutning till hållarbordet (5), - ett andra nyckelgreppsdon (12) anordnat i anslutning till rotatorn (9), - ett andra sensorarrangemang (15) för avkänning av ett andra vridläge för det andra nyckelgreppsdonet (12), och - ett minne (17) för lagring av data representerande det andra vridläget.Drilling machine (1) for driving a drill string (8), wherein the drilling machine comprises: - a drive head (6) movable in an axial direction towards and from a holding table (5) for axial drive of the drill string (8), - a in rotator (9) arranged for rotational drive of the drill string (8), - a drill string chuck (10) belonging to the rotator (9), - a first sensor arrangement (13) arranged in the area of the holding table (5) for sensing a first rotary position of a key grip (14; 24) on a drill string component (7), characterized by - a first key grip device (11) arranged in connection with the holding table (5), - a second key grip device (12) arranged in connection with the rotator (9), a second sensor arrangement (15) for sensing a second rotational position of the second key gripper (12), and - a memory (17) for storing data representing the second rotary position. 2. Borrmaskin enligt krav 1, kännetecknad av - att en beräkningsenhet (16) är inrättad för att utgående från nämnda data representerande det andra vidläget bestämma en vinkel mellan det andra vridläget och ett vridläge för det första nyckelgreppsdonet (11) och därigenom en vinkel mellan det andra vidläget och nämnda nyckelgrepp (14;24).Drilling machine according to claim 1, characterized in that - a calculation unit (16) is arranged to determine from said data representing the second wide position an angle between the second rotary position and a rotational position of the first key gripper (11) and thereby an angle between the second extension and said key grip (14; 24). 3. Borrmaskin enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av - att det andra sensorarrangemanget (15) innefattar åtminstone en sensor på drivhuvudet (6), vilken är anordnad att samverka med åtminstone en avkänningsindikator (25) i anslutning till det andra nyckelgreppsdonet (12).Drilling machine according to claim 1 or 2, characterized in that - the second sensor arrangement (15) comprises at least one sensor on the drive head (6), which is arranged to cooperate with at least one sensing indicator (25) in connection with the second key grip device (12). . 4. Borrmaskin enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda första respektive andra sensorarrangemang (11;15) inkluderar vardera minst en sensor ur gruppen: optisk sensor, induktiv sensor, kapacitiv sensor, Hall-effektsensor, magnetostriktiv sensor och rent mekanisk rotationsavkännande sensor.Drilling machine according to any one of the preceding claims, characterized in that said first and second sensor arrangements (11; 15) each include at least one sensor from the group: optical sensor, inductive sensor, capacitive sensor, Hall effect sensor, magnetostrictive sensor and purely mechanical rotation sensing sensor . 5. Borrmaskin enligt något av föregående krav, kännetecknad av - att det andra sensorarrangemanget (15) är inrättat att avkänna det andra vridläget för det andra nyckelgreppsdonet (12) i ett tillstånd av ej initierat åtdragningssamband mellan borrsträngschucken (10) och en övre gänga (18) av en borrsträngskomponent (7), som är fasthållen av det första nyckelgreppsdonet (11).Drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that - the second sensor arrangement (15) is arranged to sense the second rotational position of the second key gripper (12) in a state of uninitiated tightening connection between the drill string chuck (10) and an upper thread ( 18) of a drill string component (7), which is held by the first key gripper (11). 6. Borrmaskin enligt krav 5, kännetecknad av att borrmaskinen är inrättad: - att etablera åtdragningssamband med nämnda övre gänga (18) av en borrsträngskomponent (7), som är fasthållen av det första nyckelgreppsdonet (11), genom att dra till ett läge för åtdragen gänga.Drilling machine according to claim 5, characterized in that the drilling machine is arranged: - establishing tightening connections with said upper thread (18) of a drill string component (7), which is held by the first key gripper (11), by pulling to a position for tightened thread. 7. Borrmaskin enligt krav 5 eller 6, kännetecknad av att borrmaskinen omfattar: - organ för att initiera det första nyckelgreppsdonet (11) att ingripa med ett nyckelgrepp på nästa borrsträngskomponent efter en genomförd upprymningsoperation motsvarande längden av en uppdragen borrsträngskomponent (7), och - organ för att initiera brytning av nämnda övre gänga (18) mellan den uppdragna borrsträngskomponenten och rotatorn (9).Drilling machine according to claim 5 or 6, characterized in that the drilling machine comprises: - means for initiating the first key gripper (11) to engage with a key grip on the next drill string component after a performed reaming operation corresponding to the length of a drawn drill string component (7), and - means for initiating breaking of said upper thread (18) between the drawn drill string component and the rotator (9). 8. Borrmaskin enligt något av kraven 5 - 7, kännetecknad av att den är inrättad att efter brytning av nämnda övre gänga (18) mellan den uppdragna borrsträngskomponenten och rotatorn (9) ansluta det andra nyckelgreppsdonet till den uppdragna borrsträngskomponentens nyckelgrepp (14), och - att bryta gängan mellan den uppdragna borrsträngskomponenten och nästa borrsträngskomponent.Drilling machine according to any one of claims 5 - 7, characterized in that after breaking said upper thread (18) between the drawn drill string component and the rotator (9), it connects the second key gripper to the key grip (14) of the drawn drill string component, and - to break the thread between the drawn drill string component and the next drill string component. 9. Borrmaskin enligt något av föregående krav, kännetecknad av en borrsträngskomponenthanterare (19) inkluderande en gripare (20) för gripning av och en manövreringsarm (21) för förflyttning av borrsträngskomponenter.Drilling machine according to one of the preceding claims, characterized by a drill string component handler (19) including a gripper (20) for gripping and an operating arm (21) for moving drill string components. 10. Borrmaskin enligt krav 9, kännetecknad av att griparen (20) uppvisar en rotationssensor för avkänning av rotation av en gripen borrsträngskomponent.Drilling machine according to claim 9, characterized in that the gripper (20) has a rotation sensor for sensing rotation of a gripped drill string component. 11. Borrmaskin enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det första sensorarrangemanget (13) innefattar minst en ljusalstrare och en optisk sensor, placerade så att en ljusstråle eller ljusstrålar däremellan har fri passage när ett nyckelgrepp är i korrekt höjd- och vridläge.Drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that the first sensor arrangement (13) comprises at least one light generator and an optical sensor, positioned so that a light beam or light beams therebetween have free passage when a key grip is in the correct height and rotation position. 12. Borrmaskin enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det första nyckelgreppsdonet (11) är anordnat förskjutbart och permanent ovridbart anslutande till hållarbordet (5).Drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that the first key gripper (11) is arranged in a slidable and permanently non-rotatable connection to the holding table (5). 13. Borrmaskin enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det andra nyckelgreppsdonet (12) och borrsträngschucken (10) är permanent ihopkopplade med rotatorn (9) för att vara roterbara tillsammans.Drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that the second key gripper (12) and the drill string chuck (10) are permanently connected to the rotator (9) in order to be rotatable together. 14. Förfarande för drivning av en borrsträng (8) innefattande: - axiell drivning av borrsträngen (8) med ett i en axiell led mot respektive från ett hållarbord (5) rörligt drivhuvud (6), - rotationsdrivning av borrsträngen (8) med en i drivhuvudet (6) anordnad rotator (9), - avkänning av ett första vridläge för ett nyckelgrepp (14;24) på en borrsträngskomponent genom ett första sensorarrangemang (13), vilket är inrättat vid ett på hållarbordet anordnat första nyckelgreppsdon (11), - vridning av borrsträngen (8) tills nyckelgreppet (14;24) är inriktat med det första nyckelgreppsdonet (11), - ansättning av det första nyckelgreppsdonet (11) i nämnda nyckelgrepp (14;24), - avkänning av ett andra vridläge för ett andra nyckelgreppsdon (12) anordnat i anslutning till rotatorn (9) genom ett andra sensorarrangemang (15), och - lagring av data representerande det andra vridläget i ett minne (17).Method for driving a drill string (8) comprising: - axial drive of the drill string (8) with a drive head (6) movable in an axial direction towards and from a holding table (5), respectively - rotation rotation of the drill string (8) with a rotator (9) arranged in the drive head (6), - sensing a first rotational position of a key grip (14; 24) on a drill string component by a first sensor arrangement (13), which is arranged at a first key grip device (11) arranged on the holding table, - turning the drill string (8) until the key grip (14; 24) is aligned with the first key grip (11), - inserting the first key grip (11) into said key grip (14; 24), - sensing a second rotational position for a second key gripper (12) arranged in connection with the rotator (9) by a second sensor arrangement (15), and - storage of data representing the second rotational position in a memory (17). 15. Förfarande enligt krav 14, innefattande: - avkänning av det andra vridläget för det andra nyckelgreppsdonet (12) genom åtminstone en sensor på drivhuvudet (6) anordnad att samverka med åtminstone en avkänningsindikator (25) i anslutning till det andra nyckelgreppsdonet (12).A method according to claim 14, comprising: - sensing the second rotational position of the second key gripper (12) by at least one sensor on the drive head (6) arranged to cooperate with at least one sensing indicator (25) in connection with the second key gripper (12). . 16. Förfarande enligt krav 14 eller 15, innefattande: - bestämning av en vinkel mellan det andra vridläget och ett vridläge för det första nyckelgreppsdonet (11) och därigenom en vinkel mellan det andra vidläget och nämnda nyckelgrepp (14) utgående från nämnda data representerande det andra vridläget .A method according to claim 14 or 15, comprising: - determining an angle between the second rotational position and a rotational position of the first key grip device (11) and thereby an angle between the second wide position and said key grip (14) based on said data representing the second rotary position. 17. Förfarande enligt något av kraven 14 - 16, innefattande: - avkänning av det andra vridläget för det andra nyckelgreppsdonet (12) i ett tillstånd av ej initierat åtdragningssamband mellan borrsträngschucken (10) och en övre gänga (18) av en borrsträngskomponent (7), som är fasthållen av det första nyckelgreppsdonet (11).A method according to any one of claims 14 - 16, comprising: - sensing the second rotational position of the second key gripper (12) in a state of uninitiated tightening connection between the drill string chuck (10) and an upper thread (18) of a drill string component (7). ), which is held by the first key gripper (11). 18. Förfarande enligt krav 17, innefattande: - etablering av åtdragningssambandet med nämnda övre gänga (18) av en borrsträngskomponent (7), som är fasthållen av det första nyckelgreppsdonet (11), genom att dra till ett läge för åtdragen gänga.A method according to claim 17, comprising: - establishing the tightening connection with said upper thread (18) of a drill string component (7), which is held by the first key gripper (11), by pulling to a position for the tightened thread. 19. Förfarande enligt krav 17 eller 18, innefattande: - initiering av det första nyckelgreppsdonet (11) att ingripa med ett nyckelgrepp (14;24) på nästa borrsträngskomponent efter genomförd upprymningsoperat ion motsvarande längden av en uppdragen borrsträngskomponent (7), och - brytning av gängan mellan den övre gängan och (18) borrsträngschucken (10).A method according to claim 17 or 18, comprising: - initiating the first key gripper (11) to engage with a key grip (14; 24) on the next drill string component after performing reaming operation corresponding to the length of a drawn drill string component (7), and - breaking of the thread between the upper thread and (18) the drill string chuck (10). 20. Förfarande enligt krav 19, innefattande: - anslutning av det andra nyckelgreppsdonet (12) till den uppdragna borrsträngskomponentens nyckelgrepp (14), och - brytning av gängan mellan den uppdragna borrsträngskomponenten (7) nämnda nästa borrsträngskomponent, som är fasthållen av det första nyckelgreppsdonet (11).A method according to claim 19, comprising: - connecting the second key gripper (12) to the key handle (14) of the retracted drill string component, and - breaking the thread between the retracted drill string component (7), said next drill string component being held by the first new handle. (11). 21. Förfarande enligt något av kraven 14 - 20, innefattande: - gripning och förflyttning av en lossdragen borrsträngskomponent (7) med hjälp av en borrsträngskomponenthanterare (19) inkluderande en manövreringsarm (21) med en gripare (20).A method according to any one of claims 14 - 20, comprising: - gripping and moving a detached drill string component (7) by means of a drill string component handler (19) including an operating arm (21) with a gripper (20). 22. Förfarande enligt krav 21, innefattande: - avkänning av rotation av en gripen borrsträngskomponent (7) genom en griparen (20) tillhörande rotationssensor såsom en avkänningsrulle (22).A method according to claim 21, comprising: - sensing rotation of a gripped drill string component (7) through a rotation sensor associated with a gripper (20) such as a sensing roller (22). 23. Förfarande enligt något av kraven 14 - 22, innefattande: - avkänning av nämnda andra vridläge av minst en sensor ur gruppen: optisk sensor, induktiv sensor, kapacitiv sensor, Hall-effektsensor, magnetostriktiv sensor och rent mekanisk rotationsavkännande sensor.A method according to any one of claims 14 - 22, comprising: - sensing said second rotational position of at least one sensor from the group: optical sensor, inductive sensor, capacitive sensor, Hall effect sensor, magnetostrictive sensor and purely mechanical rotation sensing sensor. 24. Förfarande enligt något av kraven 14 - 23, innefattande: - förskjutning av det första nyckelgreppsdonet (11) i förhållande till hållarbordet (5) mellan inaktivt och aktivt läge.A method according to any one of claims 14 - 23, comprising: - displacing the first key gripper (11) relative to the holding table (5) between inactive and active position. 25. Förfarande enligt något av kraven 14 - 24, innefattande: - rotering av det andra nyckelgreppsdonet (12) och borrsträngschucken (10) tillsammans med rotatorn (9) genom att dessa komponenter är permanent ihopkopplade.A method according to any one of claims 14 - 24, comprising: - rotating the second key gripper (12) and the drill string chuck (10) together with the rotator (9) by permanently interconnecting these components.
SE1550253A 2015-03-04 2015-03-04 Device and method of rock drilling SE540309C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1550253A SE540309C2 (en) 2015-03-04 2015-03-04 Device and method of rock drilling
AU2016226645A AU2016226645B2 (en) 2015-03-04 2016-03-01 Device and method in respect of rock boring
PCT/SE2016/050159 WO2016140614A1 (en) 2015-03-04 2016-03-01 Device and method in respect of rock boring
CA2973951A CA2973951C (en) 2015-03-04 2016-03-01 Device and method for automatization of rock boring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1550253A SE540309C2 (en) 2015-03-04 2015-03-04 Device and method of rock drilling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1550253A1 SE1550253A1 (en) 2016-09-05
SE540309C2 true SE540309C2 (en) 2018-06-05

Family

ID=56008841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1550253A SE540309C2 (en) 2015-03-04 2015-03-04 Device and method of rock drilling

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU2016226645B2 (en)
CA (1) CA2973951C (en)
SE (1) SE540309C2 (en)
WO (1) WO2016140614A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3116685A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-23 National Oilwell Varco, L.P. Lubricator assembly and method for servicing tubular members
CN117328858B (en) * 2023-10-30 2024-05-24 江苏和信石油机械有限公司 Mine exploration well reversing drilling machine capable of being monitored in real time

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011000688A1 (en) * 2011-02-14 2012-08-16 Aker Wirth Gmbh System for mechanically attaching a scraper key and / or a breaker key to a drill string and raise boring machine
US9523269B2 (en) * 2012-09-21 2016-12-20 Caterpillar Global Mining Equipment Llc Automatic control system and method for a drilling tool changer apparatus
SE539108C2 (en) * 2013-03-01 2017-04-11 Atlas Copco Rock Drills Ab Drilling arrangements, vehicles, computer programs and the procedure for holding drill stringers

Also Published As

Publication number Publication date
CA2973951C (en) 2024-01-23
CA2973951A1 (en) 2016-09-09
SE1550253A1 (en) 2016-09-05
AU2016226645A1 (en) 2017-09-28
AU2016226645B2 (en) 2021-04-08
WO2016140614A1 (en) 2016-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10012041B2 (en) Drill rod tallying system and method
US9540891B2 (en) Device and method for handling drill string components and drill rig
AU2007314668B2 (en) Bit changer
CN107521632A (en) Well drilling system, offshore drilling vessel therefor, drilling method and exchange method
US10737334B2 (en) Chucking means
CN105431608B (en) The equipment and rock drilling machine that are used to manipulate upsilonstring components related to rock drilling machine
SE532841C2 (en) Horizontal, steerable drilling system
SE540309C2 (en) Device and method of rock drilling
CL2020002732A1 (en) System for changing bits on a drilling rig, drilling rig comprising said system, and a method for changing bits using such a system
NO152762B (en) PROCEDURE FOR DRILLING IN THE MOUNTAIN AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE
SE537968C2 (en) Procedure and device for bolt installation in rock
KR20160040148A (en) Handling device for drill string component in respect of a rock drill rig and rock drill rig
US10941617B2 (en) Method of drilling a ground using a robotic arm
SE1001245A1 (en) Device and method for handling drill string components and drill rig
CN205663419U (en) Gyro -inclinometer unfreezing fishing device in drilling
US20060053977A1 (en) Apparatus and method for assembling and disassembling downhole components in a horizontal mode
US10821524B2 (en) Drilling device for machining tubes in tube sheets in a radioactive environment
SE529285C2 (en) Device and method for loosening a threaded joint during rock drilling
CN1962210A (en) Automatic foam cutting machine and cutting method
US10995566B2 (en) Automatic drill pipe coupling detection control system
SE516968C2 (en) Procedure for rock drilling
CL2022002495A1 (en) Arrangement, drilling pad and method for detection of water in material flow
CN105583596B (en) Spool edge core taper core pipe is oriented into a device and oriented into a method