[发明专利]设计用于挖掘岩石洞穴的凿钻型式

说明书

技术领域

本发明涉及一种设计用于挖掘岩石洞穴的凿钻图案的方法。凿钻 图案为在隧道掌子面(tunnel face)处待凿钻的圆口确定至少凿钻孔在 凿钻图案的坐标系中的位置和孔方向角以及凿钻孔长度。在该方法中， 设计者借助凿钻图案设计程序设计凿钻图案。在第一项独立权利要求 的前序中更加详细地描述了本发明的目的。

本发明还涉及一种如在第二项独立权利要求中所述的软件产品， 在设计计算机中执行该软件产品，从而产生设计凿钻图案所需的动作。 而且，本发明涉及一种如在第三项独立权利要求的前序中所述的岩石 凿钻设备，该软件产品能够在该岩石凿钻设备的控制单元中执行以实 现设计凿钻图案所需的动作。

背景技术

在圆口中挖掘隧道、地下储藏室和其它岩石洞穴。凿钻孔在隧道 掌子面处被凿钻，并且在凿钻之后对凿钻孔进行装药和爆破。在一次 爆破期间，与圆口相等的岩石材料量与岩石分离。预先草拟用于挖掘 岩石洞穴的计划，并且确定其中关于岩石类型的信息。通常，岩石洞 穴的订货人还对待挖掘的洞穴设定了各种质量要求。对于每一个圆口， 凿钻图案进一步作为办公室工作被设计出来并且被分发到用于在岩石 中凿钻所述凿钻孔的岩石凿钻设备，从而产生期望圆口。

已经开发出在设计图案时辅助设计者的用于设计凿钻图案的凿钻 图案设计程序。因此，凿钻图案的设计是在设计者和凿钻图案设计程 序之间的交互操作。在目前的计算机辅助凿钻图案设计程序中，在导 航平面处设计凿钻图案，即从岩石凿钻设备的操作员的视点对状况进 行检查。而且，岩石爆破和岩石分离是难以从导航平面检查的三维事 件。另外，已经发现在导航平面处设计的凿钻图案尤其在图案边角部 处含有重大错误，这是由于该图案的轮廓孔的视角(look-out angle)引 起的。因此，在导航平面处设计的凿钻图案中的问题在于，在圆口爆 破中，它们未实现足够良好的精确度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于设计凿钻图案的新颖的和改进的 方法和软件产品。进一步的目的在于提供一种新颖的和改进的岩石凿 钻设备，所述岩石凿钻设备能够在其控制单元中实现凿钻图案的计算 机辅助设计。

本发明的特征在于，在凿钻图案中确定爆破平面，所述爆破平面 位于圆口(round)的底部，距导航平面的距离相应于图案的长度；将 凿钻孔底部位置安置在爆破平面处的圆口的底部处；在爆破平面处为 凿钻图案中的至少一些孔执行爆破计算；对于爆破计算，利用在存储 器中预先存储的爆破技术数据；并且将以下凿钻孔性质之一提供给凿 钻图案设计程序：在导航平面处的凿钻孔开始位置、凿钻孔方向，并 且基于凿钻孔底部位置和第一给定性质确定缺少的第二凿钻孔性质， 凿钻孔性质是在从圆口的底部朝向导航平面观察时被确定的。在每一 项独立权利要求的特征部分中更加详细地确定了本发明的特征性特 征。

本发明的思想在于，用于计划凿钻图案的基础是在圆口的底部处 检查凿钻孔。然后，在凿钻图案中确定爆破平面，该爆破平面位于圆 口的底部，距导航平面的距离相应于图案的长度。凿钻孔底部位置可 以被安置在爆破平面处的圆口的底部处，从而允许在爆破平面上为凿 钻图案的至少一些孔执行爆破计算。在爆破计算中利用在存储器中预 先存储的爆破技术数据。

本发明的优点在于，凿钻图案的计划比以前更加具有示意性，这 是因为对于将被产生的空间进行计划而不是关注于如以传统的计划方 式那样地确定凿钻孔的开始位置。而且，由于爆破技术检查，可以根 据爆破要求确定待凿钻的孔的底部的位置。这样，关于爆破，在圆口 的底部处，凿钻孔处于正确的位置中，并且，在另一方面，对额外孔 的凿钻得以避免。另外，能够使岩石在爆破期间有效率地分离。而且， 当在爆破期间使得岩石被以计划方式分离时，将产生的岩石洞穴的质 量可以更好。在圆口的底部处执行的计划与爆破技术检查一起还便于 确定装药。与在导航平面处相比，在圆口的底部处为凿钻图案的不同 区域确定炸药单耗是更加容易的和更加示意性的。通常，直至在达10 到20次爆破之后，在分析每一次爆破结果和迭代爆破数值之后，不能 在凿钻图案的所有区域中正确地确定炸药单耗。现在，当在圆口的底 部处执行计划并且从开始在其中对于爆破技术检查加以考虑时，在仅 仅几个回合之后便能够正确地确定炸药单耗的数值。