用于采矿导航的设备、凿岩机和方法技术

设备、凿岩机、方法和计算机程序，用于为矿井隧道中的凿岩机执行导航。所述凿岩机(5)被定位在轮次(8)的工作面(9)处，并且在开始钻凿之前被导航。所述导航在没有预定隧道线(10)的情况下执行。所实现的隧道线是通过组合若干轮次的导航数据形成的。下一次待钻凿的轮次的长度和方向可根据需要进行调整。度和方向可根据需要进行调整。度和方向可根据需要进行调整。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于采矿导航的设备、凿岩机和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于在采矿隧道中对凿岩机进行导航的设备。
[0002]本专利技术还涉及一种实施该设备的凿岩机，并且还涉及一种用于在采矿隧道中对凿岩机进行导航的方法和计算机程序，该采矿隧道以若干接连的轮次(rounds)推进。
[0003]本专利技术的领域更具体地限定在独立权利要求的前序部分中。

技术介绍

[0004]在矿井中，地下隧道是利用钻凿和爆破方法来挖掘的，其中岩石材料在若干接连的轮次中被移除。采矿隧道可以是生产隧道或连接隧道。如今，采矿隧道是根据在办公室中设计的预定隧道线推进的。然后，对于每一轮次，定位和导航凿岩机，从而实现所计划的隧道。通常，导航是基于在岩石表面作出的简单标记。目前的工作方式关于可调节性和提供有用监测数据的能力方面存在一些缺点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的是为采矿导航提供一种新颖且改进的解决方案。
[0006]根据本专利技术的设备的特征在于第一独立设备权利要求的特征部分的特征。
[0007]根据本专利技术的凿岩机的特征在于第二独立设备权利要求的特征部分的特征。
[0008]根据本专利技术的计算机程序产品的特征在于第三独立设备权利要求的特征部分的特征。
[0009]根据本专利技术的方法的特征在于独立方法权利要求的特征部分的特征。
[0010]所公开的解决方案的思想是，所公开的设备包括一个或多个数据处理装置，用于执行至少一个导航程序，以便在采矿隧道中对凿岩机进行导航。该设备被提供定位数据，该定位数据涉及凿岩机相对于先前的挖掘轮次的确定位置和方向。该设备响应于输入数据而确定每个后续的新轮次的方向和长度，并在导航中采取所选择的方向和长度。该设备还通过将每个接连的轮次的导航结果逐一组合来生成采矿隧道的隧道线。该设备还执行凿岩机的机器坐标系和矿井坐标系之间的坐标变换，并在矿井坐标系中呈现并且存储所产生的采矿隧道线。因此，在本解决方案中，所实现的采矿隧道线随着采矿进行而被创建并且存储起来。
[0011]所公开的解决方案的一个优点在于，关于所实现的接连轮次的数据被组合成更大实体，并且所收集的与每个单独轮次相关的数据仍可用于详细检查。每一轮次的位置(positions)和地点(locations)在矿井坐标系统中都是已知的，并且所有与每一轮次相关的数据都可以在以后出于任何原因进行分析。这样，具有地点数据的有价值的钻凿特定的数据是可用的，并且可以被存储起来以备以后使用，例如用于在钻凿和爆破之后执行后续的采矿程序。还可以分析与地点相关的数据，以生成关于钻凿过程成功的数据，并改进未来的挖掘措施和过程。当检查组合数据时，可以更容易地注意到偏差。可以针对检测到的地点和问题采取纠正措施和特殊布置。例如，可以检查与安全相关的问题，并且可以进行通知。
总之，不仅为雇员，而且为矿井的拥有者和其它合作者提供了更可靠、更通用的所实现的后续数据。
[0012]根据一个实施例，通过钻凿和爆破方法形成的每个新轮次被附加在一串先前形成的轮次的延长部上。该新轮次可能在侧向方向上以及在高度上偏离先前的轮次，并且当该新轮次被组合到该一串先前形成的轮次时，该新轮次的方向选择被顺畅地考虑在内。
[0013]根据一个实施例，在没有预先设计的隧道线来确定轮次的确切方向和地点的情况下执行导航。在本解决方案中，可以在过程开始时使用初始方向或初步隧道线，但是所实现的采矿隧道线是在挖掘措施期间生成的，由此它是动态形成的。
[0014]根据一个实施例，该解决方案通过将接连实现的轮次的导航数据组合起来来确定所实现的采矿隧道的采矿隧道线。因此，该设备将导航数据拼接在一起，并生成加载有期望的额外数据元素的采矿隧道线。在采矿隧道通过在若干接连的轮次上利用钻凿和爆破方法推进的同时，采矿隧道线与凿岩机一起被更远地拖动。
[0015]根据一个实施例，该设备被提供专用于各个单独轮次的数据。该设备还被配置用以将轮次特定的所述数据与所产生的采矿隧道线相组合。
[0016]根据一个实施例，该解决方案包括将在钻凿同时测量的数据与所实现的采矿隧道的数据组合。凿岩机并且特别是凿岩单元设有用于感测钻凿操作的若干传感器和测量装置。所收集的有价值数据被关联到地点数据，并且可以在以后进行分析并且显示出来。
[0017]根据一个实施例，地质数据与所实现的采矿隧道的数据相组合。可以从感测装置收集地质数据，或者可替代地是或附加地是，由操作者进行的目视或其它检测可被存储作为地质数据。例如，操作者可以目视关注矿脉方向，并且可以将该观察结果存储作为地质数据。此外，如果该轮次在爆破时坍塌，则表明该轮次的岩石材料质量非常差，并且也可以记录该观察结果。
[0018]根据一个实施例，关于先前轮次的爆破的成功的数据可以通过检查矿井隧道的工作面来检测。然后，可以确定所谓的爆破效率因子。例如，爆破效率因子可以指示岩石材料体积被爆破和移除的效果如何。例如，可以根据钻孔的数量来检查爆破效率。可以为每一轮次存储爆破效率，并且稍后可以分析不期望的爆破效率因子的原因，以便可以改进未来的钻凿图案计划和装药规划设计。
[0019]根据一个实施例，所产生的感测数据和地点数据被捆绑在一起。然后，可以沿着隧道推进来执行所改进的分析，由此可以记录过程和岩石材料的趋势。此外，可以以直观方式为不同方(例如承包商、合作者和投资者)可视化所实现的隧道和相关数据。
[0020]根据一个实施例，所实现的加固孔的数量以及它们的位置数据可以存储作为轮次特定的数据。这样，可以促进后续加固措施，并提供适当的文件记载。轮次特定的数据可以与其它轮次的数据组合，并且也可以作为更大实体进行检查。
[0021]根据一个实施例，该设备被配置用以将所产生的采矿隧道线与所实现的钻孔和轮次特定的数据一起显示在显示装置上。这样，可以为不同的相关方提供关于矿井隧道的有价值的视觉信息。
[0022]根据一个实施例，该设备被提供分析程序，并且该设备被配置用以根据在采矿隧道线上的专用轮次的地点数据来分析所收集的轮次的钻凿数据。该分析程序可以自动检测所选定的关注或关键的问题，并且可以在超过预定标准时生成警报和消息。分析程序还可
以生成关于采矿隧道的当前状况的报告和视觉呈现。
[0023]根据一个实施例，在每一轮次的导航过程中确定采矿隧道的方向。然后，该设备根据接收到的手动控制命令来调整轮次的方向。
[0024]根据一个实施例，该设备设有呈现在显示装置上的可视用户界面，并且该用户界面包括指示并且调整每一轮次的侧向角度和仰角的元素。
[0025]根据一个实施例，先前实施例中提到的用户界面还包括用于指示并且调整每一轮次的长度的元素。
[0026]根据一个实施例，基于在先前轮次已被挖掘之后暴露的地质问题确定待钻凿的下一轮次的方向。针对预期方向，用户可以通过目视检查注意到矿脉方向改变，并且该目视观察可在决定新轮次的方向时加以考虑。对矿脉的目视观察也可影响到下一轮次的选定长度。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备(12)，所述设备(12)包括至少一个数据处理装置(13)，所述至少一个数据处理装置(13)用于执行至少一个导航程序(14)，以便在采矿隧道(M)中对凿岩机(5)进行导航；其中所述采矿隧道(M)以若干接连的轮次(8)推进，并且在借助于所述凿岩机(5)开始钻凿之前，对每一轮次(8)执行导航；并且其中所述设备(12)被提供定位数据，所述定位数据涉及所述凿岩机(5)相对于先前的挖掘轮次(8)的确定位置和方向；所述设备(12)被配置用以响应于输入数据而确定每个后续的新轮次(8)的方向和长度，并且所述设备(12)被配置成在导航中采取所选择的所述方向和长度；所述设备(12)被配置用以通过将每个接连的轮次(8)的导航结果逐一组合而生成所述采矿隧道(M)的隧道线(10)：所述设备(12)被配置用以执行所述凿岩机(5)的机器坐标系和矿井坐标系之间的坐标转换；并且所述设备(12)被配置用以在所述矿井坐标系中呈现所产生的采矿隧道线(10)。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备(12)被提供专用于各个单独轮次(8)的数据；并且所述设备(12)被配置用以将轮次特定的所述数据与所产生的所述采矿隧道线(10)组合。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备(12)被配置用以将所产生的所述采矿隧道线(10)与所实现的钻孔和轮次特定的数据显示在显示装置(17)上。4.根据前述权利要求1
‑
3中任一项所述的设备，其特征在于，在每一轮次(8)的导航过程中，确定所述采矿隧道(M)的方向；并且所述设备(12)被配置用以基于所接收到的手动控制命令来调整所述轮次(8)的方向。5.根据前述权利要求1
‑
4中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备(12)被配置用以在显示装置(17)上呈现图形输入元素，从而允许在针对待钻凿的所述后续的新轮次(8)完成对所述凿岩机(5)的导航之前，改变水平方向(DC)并且改变竖直方向(EC)。6.根据前述权利要求1
‑
5中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备(12)被提供关于所述轮次(8)的修改长度的输入数据，由此所述设备(12)被配置用以响应于所述修改长度的所述输入数据，针对下一轮次(8)调整钻凿图案(1)的长度。7.根据前述权利要求1
‑
6中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备(12)位于凿岩机(5)上，由此在所述凿岩机(5)的操作期间，在钻凿现场生成所述采矿隧道线(10)；并且所述设备(12)包括数据通信装置(19)，所述数据通信装置(19)用于将所生成的所述采矿隧道线(10)以一...

【专利技术属性】
技术研发人员：约科，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：