[发明专利]用于生成钻孔式样的方法和系统以及凿岩钻机

说明书

本发明涉及一种用于生成用于在岩石中挖洞的钻孔式样的方法，该钻孔式样确定要在岩石的面(603)中钻出的孔(x)，对要钻出的孔(x)的确定是对要钻出的孔(x)的位置、方向和长度的确定，孔布置成由钻机(201)钻出，钻机(201)包括承载有钻孔机(206至208)的至少一个进给梁(209至211)，所述至少一个进给梁(209至211)具有布置成在钻孔期间面向要钻孔的岩石的第一端部(209A；210A；211A)和与所述第一端部相反的第二端部(209B；210B；211B)。该方法包括：生成包括具有可钻性的孔(x)的钻孔式样，所述孔(x)的可钻性在生成所述钻孔式样时通过确保所述至少一个进给梁(209至211)的所述第二端部(209B；210B；211B)关于围岩的可操纵性来确定。

技术领域

本发明涉及岩石挖掘，并且具体地涉及用于在岩石挖掘期间生成钻孔式样的方法和系统。本发明还涉及凿岩钻机以及实施根据本发明的方法的计算机程序和计算机可读介质。

背景技术

岩石挖掘、特别是地下岩石挖掘可以使用各种技术进行，其中，使用钻孔和爆破技术的挖掘是常用的方法。挖掘可以包括产生具有预定形状和地理位置的岩洞。例如，在产生隧道或其他类型的地下洞穴时可能就是这种情况。一般而言，使用钻孔和爆破的挖掘是以下述方式进行的：其中，按轮次进行钻孔，钻出一轮孔以随后装载炸药从而爆破岩石。在除去由爆破分离的岩石之后，钻出新一轮的孔以爆破要产生的洞的后续部分。重复这一过程，直到已完成期望的洞的挖掘为止。

为了实现致使产生期望的洞的岩石挖掘，根据钻孔规划或钻孔式样钻出每一轮孔，钻孔规划或钻孔式样大致确定要钻出的孔的位置、方向、长度和可能的直径。钻孔式样的目的是产生具有与作为手头任务的创建的洞相对应的横截面形状和地理路线的洞。

这种类型的洞可以具有各种设计。例如，洞可以设计成沿着大致直线具有大致相同的横截面外观。然而，在通常情况下，例如在洞横截面和曲率方面的洞特性可能沿着洞的长度变化。这可能需要针对要挖掘的洞的不同部分使用不同的钻孔式样。

关于例如隧道以及其他类型的洞，这些洞通常与和期望的洞横截面和地理路线/延伸的一致性相关的高精度要求相关联。例如，可以使用比如混凝土衬砌的衬砌，其中，岩石的过度破碎导致衬砌的消耗增加并且通常还导致对岩层加固的需求的增加。另一方面，破碎不充分、破碎不足可能需要附加的钻孔和爆破以获得期望的洞。因此，为了达到期望的结果，精心设计的钻孔式样和随后根据钻孔式样的钻孔是必要的。

发明内容

实现可以用于获得可以在按照预定的地理路线/延伸挖洞时减少多余岩石的岩石挖掘的钻孔式样将是有利的。

根据本发明，提供了一种用于生成用于在岩石中挖洞的钻孔式样的方法，钻孔式样确定要在岩石的面中钻出的孔，对要钻出的孔的确定是对要钻出的孔的位置、方向和长度的确定，孔布置成由钻机钻出，钻机包括承载有钻孔机的至少一个进给梁，所述至少一个进给梁具有布置成在钻孔期间面向要钻孔的岩石的第一端部和与所述第一端部相反的第二端部。该方法包括：

-生成包括具有可钻性的孔的钻孔式样，所述孔的可钻性在生成所述钻孔式样时通过确保所述至少一个进给梁的所述第二端部关于围岩的可操纵性来确定。

钻孔式样可以在开始挖洞之前生成。

钻孔式样可以包括在生成钻孔式样之后要钻出的孔。

钻孔机可以是能够沿着进给梁滑动的。

如上面所提到的，在使用钻孔和爆破技术的岩石挖掘中所使用的钻孔式样是用以实现具有在很大程度上符合洞的规划路线的横截面和地理延伸的洞的重要因素。也被称为钻孔规划的钻孔式样限定了在要挖掘的岩石的岩石面中要钻出的孔的位置、定位以及孔的方向和长度。钻孔式样还可以确定要钻出的孔的直径，其中，例如要钻出的沿着轮廓——即洞廓形、外形或横截面——的周缘的孔相比于更靠近要挖掘的岩石部分的中心的孔可以具有不同的直径。在下文中使用“轮廓”表示洞的廓形/外形/横截面。