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CH419024A - Device for drilling deep holes - Google Patents

Device for drilling deep holes

Info

Publication number
CH419024A
CH419024A CH1484464A CH1484464A CH419024A CH 419024 A CH419024 A CH 419024A CH 1484464 A CH1484464 A CH 1484464A CH 1484464 A CH1484464 A CH 1484464A CH 419024 A CH419024 A CH 419024A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
drill
pipe
compressed air
hammer
cone
Prior art date
Application number
CH1484464A
Other languages
German (de)
Inventor
Josef Dipl Ing Vida
Hasewend Florian
Original Assignee
Boehler & Co Ag Geb
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
Priority claimed from AT928963A external-priority patent/AT260147B/en
Application filed by Boehler & Co Ag Geb filed Critical Boehler & Co Ag Geb
Publication of CH419024A publication Critical patent/CH419024A/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
    • E21B6/00Drives for drilling with combined rotary and percussive action

Landscapes

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

Description

  

  Vorrichtung zum     Bohren        tiefer.    Bohrlöcher    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum       Bohren        tiefer        Bohrlöcher    im Gestein durch einen  mit der     Bohrkrone    in     idas    Bohrloch     :

  einfahrenden     Bohrhammer, der auf     einer        Bohrlafette    verschieb  bar     angebracht    ist, die     an        einem    Bohrwagen, einer       Bohrkarette    oder einer     Bohrsäule        befestigt    ist.  



  Es     sind        Bohreinrichtungen    bekannt, bei denen  zwischen dem Kompressor und dem Bohrhammer  ,ein     Wasserabscheider    und mitunter     auch    ein     öler          zwischengeschaltet    ist.  



       Die    vom Kompressor     kommende    u     nd        dem        Bohr-          fiammer        zugeführte    Druckluft führt     Luftfeuchtigkeit     in Form     kleinster        Wassertröpfchen    mit, die     sich    im       Wasserabscheiderabsetzen        und    von     dort        abgeschie-          ,

  den    werden     können.    Die     Druckluft    strömt dann       @durch        den        öler,        von        @dein        sie        die        für        die     ,

  des     Bohrhammers        nötige        Schmierölmenge        mitnimmt.          Diese    Anordnung ist     hauptsächlich    für     Bohrlöcher          geringer        Tiefe    vorgeschlagen worden.  



       Diese    .allgemeine Anordnung findet     jauch        bei     Bohrwagen und     Bohrkaretten    zum Bohren von     tie-          fen    Bohrlöchern Anwendung.

   Auch dabei     ist    in der       Dmckluftleitung    vom Kompressor     zu,dem    .am Bohr  wagen     ;angebrachten        Verteilerventil    ein     Wasserab-          saheider        ;und        ,ein        zweiter        Wasserabscheider    mit     einem          Öler    :angeordnet.  



  In jeder der     genannten    Anordnungen befindet       sich    der     Wasserabsch@eider    und     Oler        jeweils        obertags.          Da,    sich aber der Abstand von dem ausserhalb des       Bohrloches    verbleibenden     Was;

  serabschadzr    zu dem  in das Bohrloch     einfahrenden    Hammer mit     der    je  weils     erreichten        Bohrlochtiefe    zunehmend vergrö  ssert, kann sich     in        diesem        Bohrleitungsteil        neuerlich          Wasser    und     auch    das von der Druckluft aus     dem          Öleraufgenommene    Öl     :

  abscheiden.    Da sich     die     Druckluft in )dem     Rohrleitungsteil        untertags        iabkühlt,     tritt die     Gefahr    der     Wasserabscheidung    und     einer            Wasseransammlung    in diesem     Rohrleitungsteil        ver-          stärkt    auf.  



  Eine Folge dieser     Wassexabscheidung    sind     Be-          triebsstörungen,        die        .durch        Eisbildungen    bedingt     sind,          ,die    primär von der Luftfeuchtigkeit und     sekundär     von der     Beschaff-znheit    des Bohrmehls     abhängig        sind.     Diese Vereisungen treten     @im        Tieflochhammer    selbst  auf und führen     ;

  anfangs    zu     einem        istossweisen    Arbei  ten und in der Folge     zum    völligen     Stillstand        ides          Hammers.     



  Um     solche        Ausfälle    der     Arbeitsgeräte    im Bohr  betrieb     zu        vermeiden,    wird     gemäss    der     Erfindung          vorgeschlagen,    einen     Ö1er    und/oder     einen        Wasser-          Schmutzabsch:eider        @und/oder        ein        Rückschlagventil,     unmittelbar oder     unter    Zwischenschaltung eines Ver  bindungsstückes, mit :

  dem     Hammer    und     dessen    Bohr  krone in das Bohrloch einzufahren.  



  Der Gegenstand der     Erfindung    wird .an     Aus-          führungsbeispielen,    die in der     Zeichnung        dargestellt     sind,     edäutert.        Es        zeigen:          Fig.    1 eine     Bohrvorrichtung    mit     hintereinander          ;

  angeordneten    Geräten     im    Bohrloch,       Fig.    2 die     Anordnung    von F     ig.    1     in    einer ab  geänderten     Ausführung,          Fig.    3 die     Bohrvorrichtung        -in    einer     Ausführung,     bei der der     Tieflochhammer,    der     öler        und,

  der        Was-          @ser-Schmutzabscheider    mit oder ohne Rückschlag  ventil Du     -einer        Geräteeinheit    vereinigt     :sind,          Fig.    4 ein     Tieflochbohrgerät    mit ;

  einem     Wasser-          abscheider        im    Bohrloch,       Fig.    5 den Was     erabscheider    nach     Fig.    4 im  Schnitt,       Fig.    6     eine        gegenüber        Fig.    5     geänderte        Ausfüh-          rung        eines        Wasserabscheiders        dm    Schnitt,       Fig.    7     eine    Anordnung :

  eines     Vorratsbehälters     für     ein        Zusatzmittel        im    Verband der in das Bohr  loch     absenkbaren    Geräteanordnung,           Fig.    8 einen Längsschnitt :durch     Iden    Vorrats  behälter     nach        Fäg.    7,       Fig.    9 das     Drosselventil        ides        Vorratsbehälters        .im          Querschnitt    und in     grösserem    Massstab und  Feg. 10 einen Längsschnitt :

  gemäss     Linie        X-X     in     Fig.    9.  



  Im Bohrloch     befindet    sich über der Bohrkrone 1  der Bohrhammer 2, an dem ein     Verbindungsstück    3a  mit dem Bohrrohr 4, das als     öler        ausgebildet    ist,  anschliesst.

   Der     öler    ist über ein     Verbindungsstück     3b mit einem in einem Bohrrohr angeordneten       Wasser-Schmutzabscheider    5     verschraubt.        Daran          schliesst        ein        Verbindungsstück    30 an, das die Ver  bindung     mit    einem Rohrstrang 7 herstellt und in       dem        unmittelbar    nach (dem     Verbindungstück    30 ein       Rückschl:agventil    6 angebaut ist.

   Das     Rückschlag-          ventnl    6 kann auch     unmittelbar    nach dem     Hammer    2  oder in     einem        ider    Verbindungsstücke 3     :oder    an       einer        beliebigen    Stelle     ides        Rohrstranges    7 über (dem  Hammer 2 angeordnet werden.  



  Bei der Anordnung :gemäss     ider        Erfindung    strömt  die     Druckluft    über     Iden        Haupteinlass    des     Verteiler-          ventils    und durch :den     auf        ider        Bohrlafette    9 an  geordneten Drehmotor 8 und     :

  die    Bohrrohre 7     in     den     Bohrhammer    2 und durch     dessen        Auspuffkanäle          zwischen    den Bohrrohren und     ider        Bohrlochwand     durch :den     Bohrloohmund    10     ins    Freie. Die Bohr  rohre 7 werden von der umspülenden     Auspuffluft          ides    Hammers abgekühlt.

   Mit grösser     werdendem     Bohrfortschritt wird     diese        Kühlstrecke        länger,        -so    dass       ,die        Ausscheidung    der Feuchtigkeit der     Druckluft          vornehmlich    in den gekühlten Bohrrohren     erfolgt.     



  Bei     idieser    Anordnung tritt .also     idie        :Druckluft     nach der Abkühlung, mit     Kondenswasser    und Ver  unreinigungen vermengt,     in    das Bohrrohr,     Idas        :als          Wasser-Schmutzab.scheiderausgebildet    ist     !und    schei  det :dort das Wasser und :

  die     Verunreinigungen        iab.          Die        gereinigte    Pressluft     iströmt        sodann    in das nächste  als     öler    ausgebildete Bohrrohr und     .nimmt        idie    nötige  Ölmenge zur Schmierung     ,des    Hammers lauf.  



  Die     Fig.    2 zeigt eine     abgeänderte        Ausführung,     bei der der Hammer 2 und     Ö1er    4     unmittelbar    zu  einer     Geräteainheit        zusammengebaut    sind,

   wobei das       Verbindungsstück    3a     völlig    weggelassen     ist.        Anstelle          Idos        Verbindungsstückes    3b     zwischen        öler    4     und          Wasser-Schmutzabscheider    5     mit        :oder        :

  ohne        Rück-          Schlagventil    6     ist        ein        ibesonders        @ausgebildeter    Ab  scheid'eransatz 11     angeordnet,        Ader    die     Verbindung          mit    dem     .darauffolgenden        Bohrrohr    7 herstellt. Auf  ,diese     Weise    ist der     Bohrrohrestrang    7     :bis        obertags     angeschraubt.  



       In    der Ausführung nach     Fig.    3     werden    der  Hammer 2, der     öler    4 und     ider        Wasser-Schmutz-          ,abscheider    5     mit    oder     ohne        Rückschl:

  agventil    6 zu       einer        einzigen        Geräteeinheit        zusammengehaut,    so       idass    die Anordnung auch für     seichtere    Bohrlöcher  oder mit     Bohrhämmern        zusammen    über Tage     allen-          falls    mit     einer        Bohrstütze        verwendet    werden     kann.     



  Aufsitzend     auf    der     Bohrsohle    befindet     sich    im  Bohrloch die     Bohrkrone    101,     mit    -der das Schlag-    gerät 102     unmittelbar    verbunden ist. Über     dem          Schlaggerät    ist unter Zwischenschaltung :eines Ver  bindungsstückes 103     :ein    Bohrrohr 104 und daran,  über     :

  ein    weiteres     Verbindungsstück        103,i    der Was  serabscheider 105     angeschlossen,    mit dem weitere  Bohrrohre und Verbindungsstücke     Ibis    zum Dreh  motor in der Bohrlafette verbunden sind.  



  Der     m    das Bohrloch einfahrende     Wasser.abschei-          der,        @dessen        Mantel    aus einem     Rohr    kreisförmigen       Querschnitts    von geringerem     Durchmesser    als der  Querschnitt der Bohrkrone besteht, ist mit dem     Ver-          bindungsstück    103 unter     Zwischernsch.altung    eines  ,auf einen     Dichtflansch    106     .anschliessenden        Dämp-          fungselements    107 verschraubt.

   Mit dem Flansch ist       ian    Distanzstäben 108     ein        Prallkegel    109 verbun  den, :dessen Spitze gegen     die        Strömungsrichtung     weist.     Zwischen    dem     Umfangskreis    -des Kegels und  ,dem     Mantel    des     Wass.erabscheiders    besteht     ein    freier  Raum 110.     Innerhalb    des     Kegelmnantels,    in einem  Abstand von .dessen Umfangskrens, ist     ein        kegel-          stumpfförmi;

  ger        Hohlkörper   <B>111</B> eingesetzt, an     @des-          ,sen        offenem    Ende     ein    Rohr 112 :anschliesst. Der       Umfangskreis,    mit     dem    der     .Kegelstumpf    an :dem       Innenmantel        ides        Kegels        sitzt,        besitzt        rundum        öff-          nungen    113.

   Das Ende das Rohres 112     äst    mit     idem          konisch        zulaufenden        Endei    der     kegelstumpfförmigen          Stirnplatte    114 verbunden, :deren     Umfangskreis    mit  tels     Dichtringen    115 an dem Mantel des     Wass        er-          abscheiders    anliegt.     Anschliessend    daran     befinden     sich     Dichtflansche,    :

  deren Distanzstäbe     einen    weite  ren     Abscheider        tragen.     



  Gemäss     idem    abgeänderten     Ausführungsbeispiel     ,des     Wasserabscheiders    der     Fig.    6 ist     ider    Umfangs  kreis des     allseitig   RTI ID="0002.0238" WI="23" HE="4" LX="1389" LY="1603">  verschlossenen        ,Prallkegels    109     mit     einem     Leitzylinder    116 versehen,

   der     zum        Zentrie-          men        ides    Rohres     innerhalb    des     Abscheidermantels    an       einigen        Stellen        seines        Umfanges    :durch     Distanzklötze     117 mit dem     Mantelrohr        105i    des     Wasserabscheiders          verbunden    ist.

   An die     Grundfläche    des Kegels 109  ist ein Rohr 112 angeschlossen, das an (dem Teil,  der von dem Rohr 116     umschlossen    ist,     .eine    Viel  zahl von     Bohrungen    118 besitzt. Das     Ende        dieses     Rohres ist :durch     idie        Stirnplatte    114     :des        Abscheiders          hindurchgeführt,        welche     Kegelform     be-          sitzt.     



       Die    vom Kompressor     idem    Schlaggerät     zuflve-          ssende    Druckluft     gelangt        .im        Wasserabscheider    vor  erst     m        eine    Expansionskammer 119     und    stösst an  die     Prallplatte    109, wird von diesem     Prallkegel        ,ab-          gelenkt    und     :strömt        zwischen    den Distanzstäben 108  zum     Ringraum    10.

   Nach dem     Durchfliessen    dieses       Ringraumes    gelangt :die Druckluft in     .die    Expansions  kammer 120 und fliesst     entlang    dem     Abscheider-          mantel    105 zur     kegelförnügen    Stirnplatte 114, von       oder    sie wieder abgelenkt und ,gezwungen     wird,    in  entgegengesetzter     Richtung    zum Kegel 111 zu flie  ssen.

       Entlang    des Kegelmantels 111 gelangt     die          Druckluft    zu     dein    Öffnungen 113 .und     durchströmt          anschliessend    das Rohr 11.2 und die     Stirnplatte    114,      um in den nächsten     Wasserabscheider    bzw.     in    das  Schlaggerät abzufliessen.  



  Bei der Ausführung des     Wasserabscheldersge-          mäss    der     Fi,g.    6 gelangt die aus dem     Vrebindungs-          stück    103 kommende Druckluft in den Expansions  raum 119 und fliesst entlang der     Prallplatte    109  zum     Abscheidermantel.    Entlang dem Mantel des       Abscheiders    und dem Rohr 116 strömt die Druck  luft     biss    zur Stirnplatte 114, um von dieser .abgelenkt,  in     entgegengesetzter    Richtung zu den Öffnungen  <B>118</B> im Rohr 112 zu fliessen.

   Nach dem Durch  fliessen     ides    Rohres und der Stirnplatte 114     gelangt     die     Druckluft    in das     nächste        Abscheideelement    bzw.  in das Schlaggerät.  



  Die Entleerung der im     Abscheider    angesammel  ten Flüssigkeit erfolgt durch :ein Umlegen des Ab  scheiders, wodurch die     ,angesammelte        Flüssigkeit    aus  den     Speicherräumen    des     Abscheiders        ausfliesst.     



  Im Bohrstrang 205     (Fig.    7) sind nach dem  Bohrhammer, insbesondere einem     Tieflochhammer     201, ein oder mehrere Bohrrohre 203 als     Vorrats-          bzw.        Zusatzbehälter    212 für Zusatzstoffe ausgebil  det und mittels .eines     Rohrverbinders    202 am     Tief-          loohhammer    und     eines    Rohrverbinders 204 mit       Rückschlagventil   <I>204a</I>     @am        Bohrrohrstrang    205 in  der     Geräteanordnung        eingeschaltet.     



  Der Kolben 207 teilt je nach     ider        Füllungsmenge     den ringförmigen     Hohlzylinder    in :einen .Raum 211  hinter dem Kolben 207 und einem Raum 212 vor  .dem Kolben. Beide Räume werden :durch den Kol  ben 207, der mit einer     elastischen        Mantelfläche    208,       sowie    Dichtungen 209 und 223 ausgestattet     'st,        gas-          und        flüssigkeitsdicht    getrennt.

   Im Rohrverbinder  202     ist    kurz vor dem Übergang in das     Führungs-          rohr    206 ein Drosselventil 214 derart angeordnet,       ,dass    die Austrittsöffnung einer V-förmigen Kerbe  217 vom     vorbeiströmenden        Druckluftstrom        über-          spült    wird.  



  Im Rohrverbinder 204     (Fig.    8) ist in der Innen  bohrung vor dem Übergang zum     Führungsrohr    206       eine        Stauscheibe    210 mit     :einer        Bohrung    angeordnet.  Das Führungsrohr 206 wird von     einer        Distanz-          scheibe    221 mit Bohrungen 222 -so     festgehalten,        dass     die Achse der     Bohrung        ider    Stauscheibe 210 mit  der Achse des Führungsrohres 206     zusammenfällt.     



  Die Zusatzstoffe     im    Raum 212,     die        über        eine     Bohrung, welche durch     eine        Einfüllsohraube    215       verschlossen        werden    kann, eingebracht wurden, wer  den mittels     des        druckluftbeaufschlagben        Kolbens    207  ,durch :

  eine     Bohrung    213 in das     Drosselventil    214       unddurchdessen    Bohrungen 220 und 216     weiter     über eine     V-förmige    Kerbe 217     (Fig.    10) durch  die Austrittsöffnung 218 gedrückt,     um    in dem  Druckluftstrom des Führungsrohres 206     durch    In  j,ektorwirkung zerstäubt     zu    werden.  



  Wird z. B. eine grössere Menge     ider    Zusatzme  dien in :der Druckluft gefordert, so kann     der    Dros  selkörper 219 .durch     einfaches        Verdrehen        derart    ver  stellt und festgemacht wenden, dass die     an    Tiefe  abnehmende     sichelförmige        V-Profilkerbe    217     .mit       grösserem Profil der     Einlassöffnung    220 gegenüber  steht.

   Mit dieser     Vorrichtung    kann der zuströmen  den Arbeitsluft -ein grösseres !oder     kleineres        Volumen     von     Zusatzstoffen        zugeführt    werden.  



  Die Zuführung     ider        Zusatzstoffe    ist bei :dem Vor  ratsbehälter nach dem     Ausführungsbeispiel        ider     Zeichnung etwa folgende:  Das     Arbeitsmedium,    die     Druckluft,    strömt im       Bohrrohrstrang    durch den     Bohrrohrverbinder    und  trifft dabei in einem     Bohrrohr    mit der     Vorrichtung     auf die Stauscheibe mit einer zentralen Öffnung,

    durch welche der     Grossteil        ider        Druckluft        in        das    in  nere Führungsrohr     einströmt.        Ein    kleiner     Teil        wind     ;seitlich     ider        Stauscheibe    ;abgelenkt und     füllt    den  Raum     hinter    dem Kolben, der auf dem Führungs  rohr längsbeweglich     ausgebildet    ist.

   Der Kolben     wird     durch :den     Pressluftdruck        in        Strömungsrichtung        ider     Druckluft     bzw.    zum     Tieflochhammer    hin     bewegt.          Hierdurch    wird von     idem    Kolben auf das Zusatz  medium, das in einem     Vorratsraum    vor dem Kolben  sich befindet, ein Druck ausgeübt und der     Zus,atz-          ,stoff    durch ein Drosselventil in das     Innere    des Füh  rungsrohres,

   durch den die     Druckluft        zum    Tiefloch  hammer ,strömt, abgegeben. Ausserdem     tritt        im    Füh  rungsrohr bei einer aderartigen     Drosselventilanord-          nung        ,beim        Vorbeiströmen    der     Arbeitsdruckluft        @am          Drosselventil    eine     Injektorwdrkung    auf.

   Die Zusatz  stoffe werden nicht nur in den Druckluftstrom ge  drückt,     sondern    durch die     Injektorwirkung    in die       Druckluft    hineingerissen und mit ;dieser     vermengt.     



  Ist der Vorratsraum im     Behälter    bzw.     Bohrrohr     leer, so genügt nach     hem    Ausfahren aus .dem Bohr  loch bei geöffneter     Einfüllschraube        ein    Umkippen  bzw. Umlegen des Bohrrohres, so     @dass    der Kolben  in .seine Ausgangsposition     zurückgleitet.    Auf diese  Weise kann der Vorratsraum vor -dem     Kolben    ohne       Schwierigkeit    wieder     aufgefüllt,    verschraubt und für  den nächsten Bohreinsatz an den     Tieflochhammer          angebaut    werden.



  Device for drilling deeper. Boreholes The invention relates to a device for drilling deep boreholes in the rock through a drill bit in the borehole:

  retracting hammer drill, which is displaceably mounted on a drill carriage, which is attached to a drill carriage, a drill carette or a drilling column.



  There are known drilling devices in which a water separator and sometimes an oiler is interposed between the compressor and the hammer drill.



       The compressed air coming from the compressor and fed to the drilling machine carries air humidity in the form of tiny water droplets, which settle in the water separator and are separated from there.

  that can be. The compressed air then flows @through the oiler, from @you the for the,

  the hammer drill takes the necessary amount of lubricating oil with it. This arrangement has been proposed primarily for shallow wells.



       This general arrangement is also used in drilling jigs and drilling carettes for drilling deep boreholes.

   Here, too, a water separator and a second water separator with an oiler are arranged in the compressed air line from the compressor to the distributor valve attached to the drilling carriage.



  In each of the above arrangements, the water separator and oiler are located above ground. There, but the distance from what remains outside the borehole;

  As the hammer moves into the borehole, the depth of the borehole reached increases, water and the oil absorbed by the compressed air from the oiler can again build up in this part of the borehole:

  deposit. Since the compressed air cools down in the pipeline section during the day, there is an increased risk of water separation and water accumulation in this pipeline section.



  One consequence of this water separation are operational disruptions, which are caused by ice formation, which are primarily dependent on the air humidity and secondarily on the nature of the drilling dust. This icing occurs @ in the deep hole hammer itself and leads;

  Initially to an istoss-wise work and then to a complete standstill of the hammer.



  In order to avoid such failures of the tools in the drilling operation, it is proposed according to the invention to use an oiler and / or a water / dirt separator and / or a check valve, directly or with the interposition of a connection piece, with:

  move the hammer and its drill bit into the borehole.



  The subject matter of the invention is illustrated using exemplary embodiments that are shown in the drawing. 1 shows a drilling device with one behind the other;

  arranged devices in the borehole, Fig. 2 the arrangement of F ig. 1 in a modified version, Fig. 3 the drilling device - in an embodiment in which the downhole hammer, the oiler and,

  the water @ water dirt separator with or without a non-return valve are combined in a device unit: are, FIG. 4 a deep hole drilling device with;

  a water separator in the borehole, FIG. 5 shows the water separator according to FIG. 4 in section, FIG. 6 shows an embodiment of a water separator modified in comparison to FIG. 5, FIG. 7 shows an arrangement:

  a storage container for an additive in the association of the lowerable into the drill hole device arrangement, Fig. 8 is a longitudinal section: through Iden storage container according to Fäg. 7, Fig. 9 the throttle valve ides storage container .in cross section and on a larger scale and Feg. 10 a longitudinal section:

  according to line X-X in FIG. 9.



  In the borehole, above the drill bit 1, there is the hammer drill 2, to which a connection piece 3a with the drill pipe 4, which is designed as an oiler, connects.

   The oiler is screwed to a water / dirt separator 5 arranged in a drill pipe via a connecting piece 3b. This is followed by a connecting piece 30 which establishes the connection with a pipe string 7 and in which a non-return valve 6 is attached immediately after the connecting piece 30.

   The non-return valve 6 can also be arranged immediately after the hammer 2 or in one of the connecting pieces 3: or at any point in the pipe string 7 above (the hammer 2).



  With the arrangement: according to the invention, the compressed air flows through the main inlet of the distributor valve and through: the rotary motor 8 arranged on the drilling carriage 9 and:

  the drill pipes 7 into the hammer drill 2 and through its exhaust ducts between the drill pipes and the borehole wall through: the Bohrloohmund 10 into the open. The drilling pipes 7 are cooled by the surrounding exhaust air ides hammer.

   As the drilling progresses, this cooling section becomes longer, so that the moisture in the compressed air is separated out primarily in the cooled drill pipes.



  With this arrangement, the following occurs: compressed air after cooling, mixed with condensation water and impurities, enters the drill pipe, Idas: is designed as a water-dirt separator! And separates: there the water and:

  the impurities iab. The cleaned compressed air then flows into the next drill pipe, which is designed as an oiler, and takes the amount of oil required for lubrication while the hammer is running.



  Fig. 2 shows a modified version in which the hammer 2 and oiler 4 are assembled directly to form a device unit,

   the connecting piece 3a being completely omitted. Instead of Idos connection piece 3b between oiler 4 and water-dirt separator 5 with: or:

  Without a non-return valve 6 an ibesonders @ausgebildeter separator approach 11 is arranged, the wire connects to the .belowing drill pipe 7. In this way the drill pipe string 7: is screwed on until daylight.



       In the embodiment according to Fig. 3, the hammer 2, the oiler 4 and the water-dirt separator 5 with or without return:

  agventil 6 hewn together to form a single device unit, so that the arrangement can also be used for shallower boreholes or with rotary hammers together above ground, if necessary with a drill support.



  The drill bit 101, with which the impact device 102 is directly connected, is located in the borehole, seated on the drill bottom. Above the impact device is interposed: a connecting piece 103: a drill pipe 104 and on it, via:

  Another connection piece 103, i connected to the water separator 105, with which further drill pipes and connecting pieces Ibis are connected to the rotary motor in the drill carriage.



  The water separator entering the borehole, whose jacket consists of a tube of circular cross-section with a smaller diameter than the cross-section of the drill bit, is connected to the connecting piece 103 with an interposed damper attached to a sealing flange 106. Fastening element 107 screwed.

   A baffle cone 109 is connected to the flange in spacer rods 108, the tip of which points against the direction of flow. There is a free space 110 between the circumference of the cone and the jacket of the water separator. Inside the cone jacket, at a distance from its circumferential edge, there is a truncated cone;

  ger hollow body <B> 111 </B> is inserted, at @ whose open end a tube 112: connects. The circumferential circle with which the truncated cone sits on the inner jacket of the cone has openings 113 all around.

   The end of the pipe 112 is connected to the conically tapering end of the frustoconical face plate 114, the circumference of which rests against the jacket of the water separator by means of sealing rings 115. Then there are sealing flanges:

  whose spacer rods carry a further separator.



  According to the modified exemplary embodiment of the water separator in FIG Guide cylinder 116 provided,

   which, in order to center the pipe inside the separator jacket, is connected at some points on its circumference by spacer blocks 117 with the jacket pipe 105i of the water separator.

   A pipe 112 is connected to the base of the cone 109 and has a large number of bores 118 on the part which is enclosed by the pipe 116. The end of this pipe is: through the end plate 114: of the separator, which cone shape has.



       The compressed air flowing from the compressor to the impact device arrives in the water separator in front of an expansion chamber 119 and hits the baffle plate 109, is deflected by this baffle cone and: flows between the spacer bars 108 to the annular space 10.

   After flowing through this annular space: the compressed air reaches the expansion chamber 120 and flows along the separator jacket 105 to the conical face plate 114, from or it is deflected again and forced to flow in the opposite direction to the cone 111.

       The compressed air reaches the openings 113 along the conical shell 111 and then flows through the pipe 11.2 and the face plate 114 in order to flow into the next water separator or into the impact device.



  When designing the water disconnector according to Fi, g. 6, the compressed air coming from the connecting piece 103 reaches the expansion space 119 and flows along the baffle plate 109 to the separator jacket. The compressed air flows along the jacket of the separator and the pipe 116 to the end plate 114, in order to be deflected from it, in the opposite direction to the openings 118 in the pipe 112.

   After flowing through the pipe and the end plate 114, the compressed air reaches the next separation element or the impact device.



  The liquid that has accumulated in the separator is emptied by: turning the separator over, whereby the accumulated liquid flows out of the separator's storage spaces.



  In the drill string 205 (FIG. 7) after the hammer drill, in particular a deep-hole hammer 201, one or more drill pipes 203 are designed as storage or additional containers 212 for additives and by means of a pipe connector 202 on the deep-hole hammer and a pipe connector 204 with non-return valve <I> 204a </I> @ switched on on drill pipe string 205 in the device arrangement.



  The piston 207 divides the ring-shaped hollow cylinder, depending on the amount of filling, into: a space 211 behind the piston 207 and a space 212 in front of the piston. Both spaces are separated gas- and liquid-tight: by the piston 207, which is equipped with an elastic jacket surface 208 and seals 209 and 223.

   In the pipe connector 202, shortly before the transition to the guide pipe 206, a throttle valve 214 is arranged in such a way that the outlet opening of a V-shaped notch 217 is flushed by the flow of compressed air flowing past.



  In the pipe connector 204 (Fig. 8) is in the inner hole before the transition to the guide tube 206, a baffle plate 210 with: a hole is arranged. The guide tube 206 is held in place by a spacer disk 221 with bores 222 - in such a way that the axis of the bore in the baffle plate 210 coincides with the axis of the guide tube 206.



  The additives in space 212, which were introduced via a hole which can be closed by a filler tube 215, who by means of the compressed air piston 207 through:

  a bore 213 in the throttle valve 214 and through its bores 220 and 216 further pressed via a V-shaped notch 217 (Fig. 10) through the outlet opening 218 to be atomized in the compressed air flow of the guide tube 206 by injector action.



  Is z. If, for example, a larger amount of additional media is required in the compressed air, the throttle body 219 can be adjusted and fixed by simply turning it in such a way that the crescent-shaped V-profile notch 217 with a larger profile faces the inlet opening 220 .

   With this device, a larger or smaller volume of additives can be added to the incoming working air.



  The supply of the additives is as follows: the storage tank according to the exemplary embodiment in the drawing: The working medium, the compressed air, flows in the drill pipe string through the drill pipe connector and meets the baffle plate with a central opening in a drill pipe with the device,

    through which most of the compressed air flows into the inner guide tube. A small part of the wind; to the side of the baffle plate; deflects and fills the space behind the piston, which is designed to be longitudinally movable on the guide tube.

   The piston is moved by: the compressed air pressure in the direction of flow of the compressed air or towards the downhole hammer. As a result, the piston exerts pressure on the additional medium, which is located in a storage space in front of the piston, and the additive, substance through a throttle valve into the interior of the guide tube,

   through which the compressed air to the downhole hammer flows, delivered. In addition, in the case of a vein-like throttle valve arrangement, an injector pressure occurs in the guide tube when the compressed working air flows past the throttle valve.

   The additives are not only pressed into the compressed air flow, but also pulled into the compressed air by the injector effect and mixed with it.



  If the storage space in the container or drill pipe is empty, it is sufficient to tip the drill pipe over or flip it over after extending the drill hole with the filler screw open so that the piston slides back into its starting position. In this way, the storage space in front of the piston can be refilled, screwed on and attached to the downhole hammer for the next drilling operation without difficulty.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum ;Bohren tiefer Löcher im Ge stein durch einen mit der Bohrstange in das Bohr loch einfahrenden Bohrhammer, der auf einer Bohr lafette verschiebbar angebracht ist, die an einem Bohrwagen, einer Bohrkarette oder einer Bohrsäule befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein öler (4) PATENT CLAIM Device for; drilling deep holes in the rock by a hammer drill which moves into the drill hole with the drill rod and which is slidably mounted on a drill carriage which is attached to a drill carriage, a drill carette or a drilling column, characterized in that an oiler (4) und/oder ein Wasser-Schmutzabscheider (5) und/ oder ein Rüekschlagventil (6) unmittelbar oder un ter Zwischenschaltung eines Verbindungsstückes (3a, <I>3b, 3c,</I> 3d) mit dem Hammer (2) und dessen Bohrkrone (1) in das Bohrloch einfahren. UNTERANSPRÜCHE 1. and / or a water-dirt separator (5) and / or a non-return valve (6) directly or under the interposition of a connecting piece (3a, <I> 3b, 3c, </I> 3d) with the hammer (2) and its drill bit (1) drive into the borehole. SUBCLAIMS 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein öler (4) und/oder ein Was- s@enabscheider (5) und/oder ein Rückschlagventil (6) in einem ungeteilten oder einem aus mehreren Tei len bestehenden Bohrrohr angeordnet sind, das un mittelbar ;an den Hammer (2) anschliesst. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, : Device according to patent claim, characterized in that an oiler (4) and / or a water separator (5) and / or a non-return valve (6) are arranged in an undivided or a multi-part drill pipe, which directly ; connects to the hammer (2). 2. Device according to claim, characterized in that: dass ein öler (4) und/oder ein Was- szrabscheider (5) und/oder ;ein :Rückschlagventäl (6) in je einem gesonderten Bohrrohr :angeordnet ist, die mittels Verbindungsstücken (3) ,mit dem Hammer (2) verbunden sind: that an oiler (4) and / or a water separator (5) and / or a: non-return valve (6) is arranged in a separate drill pipe, which are connected to the hammer (2) by means of connecting pieces (3) : . 3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch .gekennzeichnet, dass in deinem mit dem Arbeitsgerät in das Bohrloch !einfahrenden Rohr ein Prallkegel (109) mit Umfangsöffnungen (110) und Umlenk kegel (114) . 3. Device according to claim, characterized in that in your with the tool in the borehole! Entering pipe a baffle cone (109) with circumferential openings (110) and deflection cone (114) sowie im spitzen Winkel ides Prallkegels anschliessende, mit Einlassöffnungen <B>(</B>113 bis 116) versehene Druckluftrohre i(112) .angeordnet sind. as well as compressed air pipes i (112) provided with inlet openings <B> (</B> 113 to 116) at an acute angle to the baffle cone. 4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, @dass an seinem :mit seiner Spitze .gegen den Druckluftstrom gerichteten Prallkegel (109) Lein lentgegengerichteter Prallkegel (111) : 4. Device according to dependent claim 3, characterized in that on its: with its tip. Against the compressed air flow directed baffle cone (109) Lein l opposite baffle cone (111): anschliesst, mit Odem ein oder mehrere Druckluftleibungen (112) ver bunden sind. 5. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Prallkegel (109) ein einerseits offener Leitzylinder (116) anschliesst. 6. connects, with Odem one or more compressed air reveals (112) are connected. 5. Device according to dependent claim 3, characterized in that a guide cylinder (116), which is open on one side, connects to the impact cone (109). 6th Vorrichtung nach Unteranspruch 3, @dadurch gekennzeichnet, dass der Prallkegel (149) über Di stanzstäbe : Device according to dependent claim 3, characterized in that the impact cone (149) is punched via spacer bars: (108) mit dem Mantelrohr (105) des Abscheiders verbunden äst. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, @dass sein : (108) connected to the jacket tube (105) of the separator. 7. Device according to claim, characterized in that: oder mehrere Bohrroh e (203) im Bohrloch Tals Vorratsbehälter (212) für Zusatzstoffe @ausg6oildet sind, wobei in jedem dieser Bohrrohre (203) parallel zur Achse ein zweites engeres Rohr bzw. Führungsrohr (206) mit einem für den Durchtritt der ,Pressluftausreichenden Durch messer : or several drill pipes (203) are formed in the borehole valley as storage containers (212) for additives, in each of these drill pipes (203) parallel to the axis a second narrower pipe or guide pipe (206) with a passage sufficient for the passage of the compressed air knife : angeordnet rast, auf dem ein gegen die Au ssenwand des Innenrohres und die Innenwand des Bohrrohres :abgedichteter Kolben (207) zwischen Odem oberen und : arranged latches on which a piston (207) sealed against the outer wall of the inner tube and the inner wall of the drill tube: between the upper edema and: dem unteren Rohrverbinder (202 und 204) verschiebbar angeordnet ist und wobei der zwischen dem Bohrrohr (203) und dem inneren Füh rungsrohr (206) gebildete riagförmIge Hohlzylinder- raum (211) über dem Kolben (207) mittels am obe ren Rohrverbindungsstück angebrachter Bohrungen (222) the lower pipe connector (202 and 204) is arranged displaceably and wherein the riag-shaped hollow cylinder space (211) formed between the drill pipe (203) and the inner guide pipe (206) above the piston (207) by means of bores made on the upper pipe connection piece ( 222) mit der Pressluftleitung und der unter dem Kolben liegende ringförmige Ho lzysinderraaun (212) mittels eines heimentgegengesetzten unteren Rohrverbindungsstück (202) fangeord: with the compressed air line and the ring-shaped wooden chamber (212) below the piston by means of a lower pipe connection piece (202) opposite to one another. neten regelba ren Zuleitungskanals für den im unteren Hoblzy- Iinderraum (212) enthaltenen Zusatzstoff ebenfalls mit oder Pressluftleitung bzw. dem Führungsrohr (206) in Verbindung steht. B. Neten regulable Ren supply channel for the additive contained in the lower Hoblzy- Iinderraum (212) is also in connection with or compressed air line or the guide tube (206). B. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, @dass das Führungsrohr (206) sich konzentrisch oder exzentrisch in dem -Bohrrohr (203) ,erstreckt und dass rdas Führungsrohr (206) sowie der Kolben (207) aus armiertem Hartgummi oder ,aus Kunststoff mit Faser und/oder mit bzw. Device according to dependent claim 7, characterized in that the guide tube (206) extends concentrically or eccentrically in the drill tube (203) and that the guide tube (206) and the piston (207) are made of reinforced hard rubber or plastic with fibers and / or with or Leichtmetallwerkstoff ausgebildet äst. 9. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, (dadurch gekennzeichnet, dass meinem Bohrrohr (203) .eine .in das Führ=ungsrohr (206) reichende Drosselvor- richtung .(214) für den Austritt des Zusatzstoffes mit einer am Tiefe abnehmenden, Light metal material formed aest. 9. Device according to dependent claim 7, (characterized in that my drill pipe (203) .ein the guide pipe (206) reaching throttle device. (214) for the exit of the additive with a decreasing depth, gegebenenfalls sichelförmigen V-Profilkerbe .(217) sowie einer Ein- füllschrauibe (215) .ausgestattet äst. if necessary, a sickle-shaped V-profile notch (217) and a filling screw (215).
CH1484464A 1963-11-20 1964-11-17 Device for drilling deep holes CH419024A (en)

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