DE182042C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 182042 -' KLASSE 5 δ. GRUPPE

PHILIPPE GENREAU in PARIS.

durch Sinkwerksbau.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Mai 1906 ab.

Die Erfindung betrifft das bekannte Verfahren zur Gewinnung von Steinsalz und anderen in Wasser löslichen Mineralien, nach dem die Mineralien durch Wasser, welches durch ein Bohrloch in das anstehende Mineral geleitet wird, aufgelöst und als Lösung zutage gefördert werden. Das Verfahren besteht darin, daß rund um und an der Bohrlochsohle bezw. dem unteren Teile des Bohrloches in dem anstehenden Mineral ein Kissen oder eine Schicht aus Druckluft oder aus einer Flüssigkeit geschaffen und aufrecht erhalten wird, welche einerseits ein geringeres spezifisches Gewicht als das Wasser hat (Petroleum, Schieferöl o. dgl.), andererseits das Mineral nicht auflöst und welche sich nach Art des Verhaltens des Öles in einer Nachtlampe über dem Wasser so ausbreiten kann, daß es die Decke der Kammer, in der das Auflösen des Minerals vor sich geht, von dem Lösungswasser trennt; die Trennstelle wird dabei in einer Höhe gebildet, die von der Dicke der über dieser Kammer aufrecht zu erhaltenden Steinsalzsphicht bestimmt wird, zu dem Zwecke, die Sicherheit der Bodenfläche rund um die Bohrstelle zu gewährleisten und so ein Einstürzen der Erdmassen zu verhüten.

Das Verfahren ist besonders dann vorteilhaft, wenn es sich um die Gewinnung von Steinsalz aus Lagern handelt, welche nur mit lockeren Erdschichten überdeckt sind.

Das Verfahren wird im allgemeinen nur so lange durchgeführt, bis sich die aus dem Mineral gebildete Decke so weit vom Bohrloch weg ausgebreitet hat, daß der Zerfall der abzubauenden Mineralschicht von unten nach oben nicht mehr verhindert zu werden braucht. Alsdann wird das bisher übliche Verfahren verwendet, d. h. die Schutzschicht gemäß der Erfindung nicht mehr aufrecht erhalten.

Auf der Zeichnung sind zwei zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtungen dargestellt, und zwar zeigt die Fig. 1 einen senkrechten Schnitt, in dem die Vorrichtung in einer Ausführungsform angeordnet ist; Fig. 2 zeigt diese Ausführungsform in größerem Maßstabe im senkrechten Schnitt, und Fig. 3 zeigt die zweite Ausführungsform der Vorrichtung im senkrechten Schnitt.

Das Bohrloch 1, 2, 3, das bei Linie 2-2 die Mineralschicht erreicht hat, wird in letzterer bis zur Linie 3-3 verlängert und in der übliehen Weise mit einer Verrohrung 7 versehen, nachdem eine Schicht 8 eines wasserundurchlässigen Stoffes in das Bohrloch eingebracht ist, in welche sich die Verrohrung eindrückt. Wenn erforderlich, wird der Zwischenraum zwischen der Verrohrung und der Bohrlochwandung in bekannter Weise mit Beton ausgefüllt, damit die zur Bildung der Schutzdecke verwendete Druckluft oder Flüssigkeit nicht aus dem Bohrloch entweichen kann.

Unterhalb der Verrohrung 7 wird das Bohrloch mit geringerem Durchmesser bis zu einer unter der Linie 5-5, unterhalb der das Auf-

lösen des Minerals erfolgen soll, liegenden Linie 6-6 weitergebohrt. Die Länge 6-5 ist dann die Höhe der Kammer, in welcher das Auflösen vor sich gehen soll, während durch die Länge der Linie 5-2 die Stärke der Salzdecke angegeben ist, die über der Abbaukammer durch Einführung von Druckluft oder einer das Mineral nicht auflösenden Flüssigkeit gesichert wird. Der untere Teil des Bohrloches wird bis zur Linie 5-5 mit einer Verrohrung a, b aus einem Metall (Kupfer) versehen, welches durch das mineralhaltige Wasser möglichst wenig angegriffen wird. Die Verrohrung a, b kann mit derVerrohrung 7 fest verbunden oder von dieser unabhängig sein. Im ersteren Falle muß die Verbindung der beiden Verrohrungen sorgfältig durch Nieten erfolgen, damit zwischen den Berührungsflächen beider keine Spalten entstehen und die Verrohrung a, b ihre Lage nicht ändern kann. Die Verrohrung a, b besitzt in geringem Abstand über ihrem unteren Ende eine Bohrung c, in welche ein bis über den Erdboden nach oben geführtes Rohr d

mündet. Über Tage ist dieses Rohr mit einem Manometer e und zwei kurz hintereinander angeordneten Hähnen f versehen. Statt eines einzigen Rohres d können auch mehrere solche Rohre angebracht werden, die unten an derselben Stelle der \^Aorrichtung ausmünden und oben mit einem das Manometer e und die Hähne f tragenden Rohr verbunden sind.

In das Bohrloch wird in der üblichen Weise das zur Zuführung des Wassers dienende Rohr g, h eingesetzt, welches bis zur Bohrlochsohle 6-6 reicht. Aus der Verrohrung 7 wird, um die erforderliche Strömung des Wassers bezw. der Lösung zu erhalten, die Lösung in bekannter Weise abgesaugt. In dem Rohr g, h wird ständig ein Wasserstand bis zur Linie i-i aufrecht erhalten. Bei Ausführung des vorliegenden Verfahrens darf das Absaugen der Lösung jedoch erst erfolgen, nachdem die Schutzdecke gebildet ist. Dieses geschieht wie folgt:

Man leitet von oben her durch das Rohr (oder durch sämtliche Rohre) d Druckluft oder eine das zu gewinnende Mineral nicht lösende Flüssigkeit (Petroleum, Schieferöl) in den die Verrohrung a, b umgebenden Ringraum so lange ein, bis dieser Raum von dem in ihm befindlichen Wasser befreit ist, was daran zu erkennen ist, daß die durch Rohr d in den Ringraum eingeleitete Druckluft bezw. Flüssigkeit unter dem unteren Ende b der Verrohrung a, b hinweg wieder zutage tritt. Darauf werden die Hähne f geschlossen. Wird jetzt die Lösung aus der Verrohrung 7 abgesaugt, so wird das durch das Rohr g, h in das Bohrloch strömende süße Wasser in dem von der Schutzschicht ausgefüllten Ringraum nicht emporsteigen können, so daß das die Wandung dieses Ringraumes bildende Mineral vom Wasser nicht angegriffen, d. h. aufgelöst werden kann. Die Auflösung wird daher im wesentlichen in dem Raum von der Höhe 5-6 in wagerechter Richtung erfolgen. Es wird dadurch eine Zerfallkammer in Gestalt eines umgestülpten Kegelstumpfes geschaffen. Diese Kammer erweitert sich nach oben, wobei ihre Decke annähernd in Richtung der Linie 5-5 verläuft, statt daß sie sich, wie bei dem bekannten Verfahren, mehr und mehr nach oben verschiebt.

Die Abweichung der Decke von der Wagerechten 5 - 5, welche durch die gebogenen Linien 11-12 angegeben ist, wird hauptsächlich durch die Nähe der Zuleitungsstelle b für Süßwasser bedingt. Ist die Abweichung so groß geworden, daß das Lösungswasser die Öffnung c der Verrohrung überdeckt, was daraus erkannt werden kann, daß beim Öffnen der unterhalb des Wasserspiegels i-i der in der Verrohrung stehenden Wassersäule liegenden Hähne f aus dem Rohr d das W^rasser austritt, so kann das Wasser dadurch wieder zurückgedrückt werden, daß durch das Rohr so lange frische Druckluft oder, frische Flüssigkeit (Petroleum, Öl ο. dgl.) geleitet wird, bis Druckluft oder Teilchen der Flüssigkeit in der Verrohrung 7 zutage treten.

Man kann auch ohne Umstellung der Hähne/ die Aufrechterhaltung und Ausbreitung der den Schutzmantel bildenden Flüssigkeit o. dgl. dadurch sichern, daß man, wie anfänglich, von oben her und von Zeit zu Zeit, z. B. täglich, die den Schutzmantel bildenden Elemente bis zum Rückfluß am unteren Rand b des Einsatzrohres zuleitet.

An Stelle fest mit der Verrohrung a, b verbundener Rohre d kann man zur Schaffung und Speisung .des Schutzmantels ein Rohr senkrecht anordnen, das von der Verrohrung a, b vollständig unabhängig ist. Es ergeben sich hierdurch Vorteile hinsichtlich der Beförderung sowie der Ausbesserung und Auswechselung der Rohre und sonstigen Teile. Dieses unabhängige Rohr, das in dem Ringraum zwischen dem Mittelrohr h und der Verrohrung a, b angeordnet wird, wird am unteren Ende nach aufwärts gebogen, so daß das umgebogene Ende des Rohres um das untere Ende der Verrohrung a, b herum in den Ringraum zwischen der letzteren und der Bohrlochwandung eingeführt werden kann und das Rohr in der Höhe der in Wegfall kommenden Öffnung c in den Ringraum mündet. Statt die Verrohrung a, b fest mit der Verrohrung 7 zu verbinden, kann sie auch für sich angeordnet werden. In diesem Falle wird die Verrohrung 7 mit Auflage-

flächen / versehen, auf welche sich die Verrohrung a, b mit einem Flansch η auflegt. Das Rohr d wird alsdann von einem Querstück k o. dgl. getragen, welches sich auf den Flansch der Verrohrung a, b aufsetzt (Fig. 3). Das Querstück k ist mit Durchflußöffnungen für die Lösung und mit einer Durchtrittsöffnung für die Rohre d und h versehen. Die Abdichtung zwischen der Verrohrung 7 und der Verrohrung a, b wird bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß der Fig. 3 dadurch erzielt, daß einerseits zwischen die Flanschen η und / der beiden Verrohrungen eine Packung z. B. aus von einem Netz umschlossenem Werg oder Moos eingelegt, andererseits mit dem Flansch / eine Ledermanschette m vernietet wird, welche sich fest an die Verrohrung a, b anlegt. Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 3 wird beim Herausziehen der Verrohrung a, b die Abdichtung aufgehoben und infolgedessen der Schutzmantel zerstört. Man muß daher vor dem Herausziehen der Verrohrung a, b eine besondere Vorsichtsmaßregel treffen, um den Zerfall der Decke so lange zu verhindern, bis ein neuer Schutzmantel gebildet ist. Diese Vorsichtsmaßregel besteht darin, daß man in das Bohrloch mit dem entsprechenden Mineral gesättigtes Wasser in solchen Mengen einleitet, daß das gesättigte Wasser im Bohrloch wenigstens bis zum unteren Rand der Verrohrung 7 ansteigt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von in Wasser löslichen Mineralien durch Sinkwerksbau, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der abzubauenden Mineralschicht rund um die in das anstehende Mineral eingeführte Verroh rung in einer bestimmten Höhe in dem anstehenden Mineral eine isolierende Schutzschicht oder ein Schutzmantel aus Druckluft oder einer das Mineral nicht auflösenden Flüssigkeit (Petroleum, Schieferöl Ό. dgl.) hergestellt wird, so daß das in das Bohrloch strömende Lösungswasser das Mineral auf der durch die Schutzschicht bestimmten Höhe nicht angreifen kann und ein Einfallen des das Bohrloch umgebenden Gebirges verhindert wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Teil der Verrohrung, welcher im anstehenden Mineral liegt, einen kleineren Durchmesser hat als das Bohrloch, so daß außerhalb der Verrohrung ein Ringraum verbleibt, der durch eine wasserundurchlässige Schicht gegen das über dem anstehenden Mineral lagernde Erdreich abgedichtet und mit der zur Bildung der Schutzschicht erforderlichen Druckluft oder Flüssigkeit (Petroleum

o. dgl.) angefüllt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.