[发明专利]凿岩设备和定位凿岩单元的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种凿岩设备，具体地涉及一种用于确定凿岩设备在工地的位置以及定位凿岩单元的装置。

在独立权利要求的前序部分中更明确地限定本发明的领域。

背景技术

在矿山和其它工地中，使用凿岩设备。凿岩设备设有吊杆和附接到吊杆的、用于在岩石表面中钻出凿钻孔的凿岩单元。凿岩设备被定位在凿钻位置中，在该凿钻位置处，根据凿钻计划来执行凿钻。钻孔扇面包括若干具有扇形图案的钻孔，当需要加固隧道的顶壁和墙以及当因生产需要而形成爆破孔时，可以钻出该钻孔扇面。工地可以包括彼此隔开一定距离的若干计划钻孔扇面。将凿岩设备定位到新的凿钻位置需要复杂的测量和定位系统，这是劣势。

发明内容

本发明的目的是，提供一种新颖的改进的凿岩设备以及一种定位凿岩单元的方法。

根据本发明的凿岩设备，其特征在于，检测装置在重力方向上排列，以用于检测在凿岩设备的工作场所处的至少一根参考线的位置。

根据本发明的方法的特征在于，在重力方向上排列检测装置，并且在检测装置中产生检测图案；将凿岩设备定位到新的位置，在该新的位置处，在参考线的方向上对准检测图案；确定凿岩单元相对于参考线的当前的方向和水平距离；并且，根据输入的水平参考距离和检测到的参考线方向，将凿岩单元定位到待凿钻的新的钻孔线。

所公开的解决方案的构思在于，当将凿岩设备定位在工地以凿钻出凿钻图案时，使用被布置在凿岩设备中的检测装置。至少在定位过程中，该检测装置在重力方向上排列。工地设有参考线，并且根据参考线执行到新的凿钻位置的定位，该参考线通过检测装置来检测。在检测到参考线之后，凿岩单元相对于参考线的当前的方向和水平距离可以被确定。该步骤被称为导航。根据输入的水平参考距离和所检测到的参考线方向，凿岩设备的凿钻单元被定位到新的待凿钻的钻孔线。矿山所有者可以限定连续的钻孔扇面之间的或其它凿钻图案之间的参考距离。这种类型的凿钻过程可被称为参考凿钻。

所公开的解决方案的优势是，定位不需要复杂的测量设备和计算来确定参考线的位置和方向。不需要凿岩设备外部的测量装置。因为检测装置处在重力方向上，所以不需要测量参考线和检测装置之间的竖直距离和倾角。这简化了检测和导航过程。另外的优势是，操作人员的工作变得更容易并且要求更少。

根据实施例，参考线由已完成的钻孔形成，即，参考线穿过预凿钻的钻孔。这一解决方案的优势是，不需要用单独的步骤来对工地做任何参考标记，其避免了额外的标记工作，并且可以加快过程。

根据实施例，参考线由至少两个已实现的钻孔形成。已实现的孔产生竖直的参考平面，该竖直的参考平面被在重力方向上的检测装置检测。

根据实施例，先前已实现的钻孔扇面用作参考线，用于下一个待凿钻的钻孔扇面。该扇面可以是加固扇面或者是锚杆支护扇面，该扇面包括向上定位且在隧道或相应的岩洞的侧面上的若干钻孔。可替代地，扇面可以是爆破孔扇面，包括垂直向上指向的钻孔及以一定角度向上指向的钻孔。

根据实施例，参考线由标记到工地的参考标记形成，即，参考线穿过参考标记。参考标记可以是已经绘制在岩石表面上的标记。可替代地，参考标记可以是电子装置，诸如发射器、RFID标签或者信标。此外，参考标记可以是包括反射器或光源的装置。例如，借助于参考标记，能够在矿山的关键位置处确定第一参考位置或者能够做出参考标记。

根据实施例，检测装置产生扇形检测图案，该扇形检测图形相对于凿岩设备向上并侧向地指向。检测图案可以具有圆形形状。可替代地，该检测图案可以具有圆形的一部分扇区的形状。在某些情况下，该扇区的角度是90°，并且仅产生一个扇区就已足够。

根据实施例，该扇形检测图案是转动光束图案。光束图案能够通过旋转的或转动的发射器在竖直平面中发送检测光束而产生。因为该光束是转动的或旋转的，所以仅发射一个光束就已足够。然而，使用若干光束也是可能的。

根据实施例，该扇形检测图案是由至少两个具有扇形形状的窄光束形成。两个光束发射器被布置在相互成一定角度的位置下，并且它们一起产生一个均匀的、向上并侧向地延伸的扇形图案。两个扇形光束的干涉能够通过一个或更多个消隐板（blanking plate）来防止。

根据实施例，该扇形检测图案包括至少三个光束。一个光束可以被向上引导，并且两个或更多个光束可以被侧向或倾斜向上引导，由此，它们相对于向上指向的光束成一定角度。这些光束可以是窄的和点状的，以便在岩石表面上产生照亮点。