DE2306397A1

DE2306397A1 - Verfahren und vorrichtung zum bergmaennischen drehenden oder drehschlagenden bohren

Info

Publication number: DE2306397A1
Application number: DE2306397A
Authority: DE
Inventors: Jan Edvard Persson
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1972-02-10
Filing date: 1973-02-09
Publication date: 1973-08-16
Also published as: BE795205A; AU470516B2; DE2306397B2; GB1376094A; AU5177973A; CA977330A; BR7300935D0; JPS5545718B2; JPS4892201A; FR2171290A1; SE377706B; US3848683A; FR2171290B1; IN138695B; IT988112B; AT338727B; ZA73708B; DE2306397C3

Description

Patentanwälte _{Ä Ä}

Dipl.-Wirtsch.-Ing· B.Jochem

Frankfurt am Main Freiherr-vom-Stein-Str.

In Sachen:

Atlas Copco

Äktiebolag

Nacka/Schweden

Verfahren und Vorrichtung zum bergmännischen drehenden oder drehschlagenden Bohren.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum bergmännischen drehenden oder drehschlagenden Bohren mit Hilfe eines an einem Bohrgestänge angeordneten Bohrwerkzeuges, dem eine von diesem durchragte Verrohrung folgt, durch welche das Bohrklein mit Hilfe eines durch das Bohrgestänge zugeführten Spülmittels abführbar ist.

Beim Bohren der vorgenannten Art in ausreichend festem Felsen oder Erdreich können das·Bohrklein und das Spülmittel durch das Bohrloch außerhalb der Verrohrung abgeführt werden. Die Verrohrung kann dann frei von durch die Spülung erfaßtem Bohrklein und Erdreich gehalten werden, indem ein zylindrischer Stopfen am rückwärtigen Ende des Bohrwerkzeuges in die Verrohrung eingesetzt wird, welcher deren Mündung verschließt (SW-PS 346 354). In vielen Fällen, besonders beim Bohren in losen Deckgebirgen oder losen Erdschichten muß Jedoch das Spülmitte3 durch die Verrohrung hindurchgeleitet werden. Um dem Bohrklein den Durchtritt zu ermöglichen, ist bereits

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vorgeschlagen worden, Einlaßöffnungen in der Form von Axialnuten am rückwärtigen Ende des Bohrwerkzeuges vorzusehen, das in der Verrohrung nahe dessen Mündung geführt ist (SW-PS 227 369). Während der Drehung neigen die Wandungen in solchen Nuten dazu, vor ihnen umwälzende Ansammlungen von Schmirgelbohrklein zu bilden, von welchem Steinteile dazu neigen, in den Zwischenraum zwischen dex· Bohrwerkzaugfuhrung und der Verrohrung gepreßt zu werden. Dies kann zum Festfressen des Bohrwerkzeugs in der Verrohrung oder gar zum Abdrehen und damit der Zerstörung desselben führen. Aus diesem Grunde ist das rückwärtige Ende des Bohrwerkzeugs gewöhnlich mit einem verminderten Durchmesser ausgeführt, um eine beträchtliche lichte Weite ringsum gegenüber der Mündung der Verrohrung zu schaffen (SW-PS 325 005). Ein Nachteil dieser Maßnahme besteht jedoch darin, daß beispielsweise exzentrisch angeordnete Schneidkanten am Bohrwerkzeug, Unregelmäßigkeiten in der Erdschicht, geneigte Auftreffflachen an steinernen Hindernissen und die auf das Bohrgestänge ausgeübte Vorschubkraft das rückwärtige Ende des Bohrwerkzeuges während dessen Drehung zum Schlingern veranlassen, so daß dieses als Partikelmühle gegen· die Innenwandung der Verrohrung arbeitet. Die hierdurch entstehende Mahlzone innerhalb der Mündung der Verrohrung gibt Anlaß zu schnellem Verschleiß und Ausfall.

Aufgabe der Erfindung ist es. demgegenüber, beim Bohren der eingangs genannten Art nut Abführung des Spülmittels durch die Verrohrung verbesserte Bedingungen zu schaffen, durch welche eine Zermalmung und Verkeilung von Bohrkleinbestandteilen zwischen dem Bohrwerkzeug und der Verrohrung in Umfangsrichtung unter gleichzeitiger allgemeiner Verbesserung der Spülung des Bohrlochs zwecks Ausschaltung von Störungen beim Bohren verhindert werden. Ausgehend von der Erkenntnis, daß hierzu

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eine verbesserte Zentrierung des Bohrwerkzeuges innerhalb und koaxial in bezug auf die Verrohrung in Verbindung mit einem Sichten der Bohrkleinbestandteile bezüglich ihrer Korngröße vor Eintritt in die Verrohrung erforderlich ist, löst die Erfindung diese Aufgabe verfahrensmäßig dadurch,daß

(a) ein Ringspalt vorbestimmter und im wesentlichen ringsum konstanter Weite zwischen, der Mündungsöffnung der Verrohrung und dem Bohrwerkzeug aufrechterhalten wird und

(b) das Spülmittel beim Durchtritt durch den Ringspalt gesichtet wird, um zu verhindern, daß Bohrklein von übermäßiger Korngröße in den Ringspalt und die Verrohrung beim Abführen des Spülmittels mitgerissen wird.

Entsprechend zeichnet sich eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, mit welcher die Erfindungsaufgabe gelöst wird, aus durch

(aj Zentriermittel am rückwärtigen Ende des Bohrwerkzeuges mit an diesem angeordneten Zentrierflächen, deren Durchmesser* dem Innendurchmesser 'der Verrohrung für ein gleitendes Zusammenwirken angepaßt sind,

(b) einen am Bohrwerkzeug vor den Zentriermitteln angebrachten Sichtkörper mit einem kleineren Durchmesser als dem der Zentrierflächen zur Schaffung eines zwischen der Verrohrungsmündung und dem Sichtkörper angeordneten Ringspaltes, durch welchen das Spülmittel bei seiner Abführung aus dem Bohrloch in die Verrohrung einzutreten vermag, und

(c) mindestens einen den Zentriermitteln zugeordneten Umgehungskanal zum Abführen des aus dem Ringspalt nach rückwärts heraustretenden Spülmittels unter

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Umgehung der Zentriermittel.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele von Bohrvorrichtungen· Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Bohrwagen mit einer Bohrvorrichtung, bei welcher die Erfindung zur Anwendung gekommen und ausgeführt ist,

Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform der Bohrvorrichtung zur Verwendung mit einem Bohrwagen nach Fig. 1,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung, teils in Seitenansicht und teils im Längsschnitt, das Bohrwerkzeug mit dem unteren Teil des Bohrgestänges und der Verrohrung bei einer Bohrvorrichtung, nach Fig. 1,

Fig. 4- eine entsprechende Seitenansicht, teilweise im Schnitt, von dem oberen Ende der Verrohrung und des Gestänges,

Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie 5-5 in Fig. 3,

Fig. 6 teils im Schnitt und teils in vergrößerter Seitenansicht eine abgeänderte Ausführungsform des Bohrwerkzeuges und des unteren (Teils der Verrohrung sowie des Bohrgestänges in Fig. 2,

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Fig. 7 eine Stirnansicht auf die Ausführungsform ■nach Fig. 6 von unten, und

Fig. 8 das Bohrwerkzeug nach Fig. 6 in der Stellung beim Zurückziehen durch die Verrohrung.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist an einem als Raupenfahrzeug ausgebildeten Bohrwagen 1 einstellbar ein Bohrausleger 2 angebracht, der seinerseits eine Bohrvorrichtung 3 in zwei lotrecht aufeinanderstehenden Ebenen verschwenkbar und einstellbar trägt. Die Bohrvorrichtung 3 hat eine Bohrlafette 4 und einen Vorschubantrieb 5» der über eine (nicht dargestellte) Kette einen Schlagwerk längs der Bohrlafette 4 hin- und herbewegen kann. Der Schlagantrieb 6 ist mit einem Drehwerk 7 vereint', _: welcher mit einem Einsteckende 8 zur Drehung desselben gekuppelt ist, wobei das Einsteckende mit seinem rückwärtigen Ende in den Schlagantrieb 6 eingreift, um von diesem Schläge aufzunehmen.

Der Bohrausleg'er 2 trägt eine Winde 10, die über ein sich über Leitrollen 12 und >13 am Bohrausleger 4 erstreckendes Kabel mit*einem Rohrheber 14 verbunden ist. Mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Klemmringes, kann der Rohrheber 14 an einem Rohrstrang bzw. einer Verrohrung 16 angesetzt werden. An dem vorderen Ende der Bohrlafette sind eine Bodenstütze 18 und eine Verrohrungsführung 17 befestigt. Letztere zentralisiert axial verschieblich die Verrohrung 16 und kann, falls Anhebungen erforderlich sind, gegen die Verrohrung in der Art eines Klemmringes für Greif oder Bremszwecke befestigt werden. Der Verrohrungsheber 14 kann,längs der Bohrlafette mit Hilfe der Winde 10 auf und nieder bewegt werden, sei es, daß es notwendig ist, die Verrohrung 16 anzuheben oder herauszuziehen, sei es zum Anheben und Anbringen neuer Rohr-

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elemente zwecks Verlängerung der Verrohrung durch Schweißen oder Einschrauben.

Ein Bohrstrang 20 in Form eines verlängerbaren Bohrgestänges· ist mit seinem oberen Ende durch Gewindegänge am Einsteckende 8 befestigt, erstreckt sich durch^sdie Ver- . rohrung 16 und'trägt am unteren Ende ein Bohrwerkzeug mit einem Bohrmeißel 21 daran, das konzentrisch zum Bohrgestänge angeordnet ist. Beim Bohren entweder gegen eine Ausnehmung wie eine Rohrverlegungsrinne, einen Hohlraum oder einen Grubenschaft beim'Horizontalbohren oder gegen

Hohlraum beim , . einen Tunnel oder einen/nach unten gerichteten Bohren kann dem zentrischenBohrmeißel ein Durchmesser gegeben werden, der größer ist als der Durchmesser der Verrohrung 16. In diesem Fall wird das Bohren bis zu der Rinne oder ■ Ausnehmung ohne Zurückziehen des Bohrmeißels durchgeführt. Demgegenüber ist für die Mehrzahl der Anwendungsfälle, bei denen es erwünscht ist, das Bohrwerkzeug durch die Verrohrung herauszuziehen, so daß die letztere als Aus- · kleidung des Bohrloches verbleiben kann, beispielsweise bei einem Förderloch zweckmäßig, das Bohrwerkzeug so auszuführen, wie es beispielsweise in der SW-PS 34-6 354-offenbart ist. ·■",...-.-·

Gemäß dieser Vorveröffentlichung (Fig. 3) besitzt' das Bohrwerkzeug eine drehbare exzentrische Hülse 22, die mit Schneidkanten 9 versehen ist und drehbar auf einem exzentrischen Mittelabschnitt eines Schaftes 27 sitzt, der in einem Stück mit dem zentrischen Bohrmeißel 21' ausgebildet ist. Bei normaler Drehung wird die Hülse 22' im Verhältnis zum Bohrmeißel 21 in Anlage gegen einen^! Anschlag 19 an diesem gedreht, so daß die Schneidkanten 9 vor die Verrohrung 16 zu liegen kommen. Bei Drehung in entgegengesetzter Richtung wird die Hülse 22 exzentrisch um 180° in Anlage gegen einen entgegengesetzt gerichte-· ten Anschlag am Bohrmeißel 21 (vgl. Fig. 8) gedreht,

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woraufhin der Bohrmeißel 21 und die Hülse durch die Verrohrung 16 beispielsweise zur Inspektion oder zum Nachschleifen hochgezogen werden können.

Ein Spülrohr 23 (Fig. 5) erstreckt sich koaxial durch das Schlagwerk 6 und liefert Spülmittel, beispielsweise Druckluft oder Druckwasser, zu einem Kanal 24 im Einsteckende 8, den Gestängeelementen des Bohrgestänges 20 und dem Bohrwerkzeug, um dessen Schneidkanten zu bespülen. Vorzugsweise wird sogenannte Schaumspülung angewandt, indem Druckluft beigemischt wird und mit sich geschäumte Flüssigkeit führt. Das Spülmittel, für dessen Bildung jede beliebige dafür geeignete herkömmliche schaumbildende Zusammensetzung verwandt werden kann, wird dem Spülrohr über einen Schlauch zugeführt. In der exzentrischen Hülse 22 ist eine innere Hingnut 22 angeordnet, die von dem Kanal 24 über eine Querbohrung 24' in dem exzentrischen Abschnitt des Schaftes 27 mit Spülmittel versorgt wird. Von der Ringnut 22 wird das Spülmittel über eine Bohrung

11 ·

22 in der Hülse 22 zur Bespülung der Schneidkanten 9

Ί11 weitergeleitet. Eine weitere Bohrung 22 in der Hülse liefert Spülmittel von-der Ringnut 22 zur Bespülung des dem Anschlag 19 des Bohrmeißels 21 benachbarten Raumes, um stets die Drehbarkeit der Hülse 22 im Betrieb zu ge-

11 währleisten. Eine weitere Bohrung 24 in dem exzentrischen Abschnitt des Schaftes 27 liefert Spülmittel zur Bespülung der rückseitigen, Schläge aufnehmenden Bleche der Hülse 22·

Das Bohrwerkzeug trägt an seinem rückwärtigen Ende einen kreiszylinderförmigen Sichtkörper 25» der eine Innenbohrung 26 besitzt und koaxial auf den Schaft 27 des Bohrwerkzeuges 21 aufgepaßt ist. Eine Kupplungshülse 28, die mit dem Sichtkörper 25 aus einem Stück bestehen oder getrennt von diesem ausgeführt sein kann, ist durch Gewindegänge koaxial auf dem Schaft 27 befestigt und hält

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den Sichtkörper 25 in Stellung gegen eine Schulter an dem exzentrischen Mittelteil des Schaftes 2?. Der Sichtkörper 25 hat einen verminderten Durchmesser dergestalt, daß ein Ringspalt 30 zwischen ihm und dem vorderen Ende oder der Mündung der Verrohrung 16 gebildet wird. Die Veite des Ringspaltes 30 kann grundsätzlich in der Größenordnung von 1-3mm sein und wird vorzugsweise etwa 2mm gewählt. Der Sichtkörper 25 wird innerhalb der Verrohrung mit Hilfe einer Zentriereinrichtung genau zentriert, die beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 von einer benachbarten Kupplungshülse 28 gebildet ist. Die Zentrierung kann durch weitere Kupplungshülsen 31 unterstützt werden, die mit Hilfe von Gewindegängen in der Lage sind, die verschiedenen Gestängeteile des Bohrgestänges 20 miteinander zu verbinden. Die Kupplungshülsen 28, 31 tragen schraubenförmig verlaufende Führungsrippen 32, 33 mit äußeren teilzylindrischen Führungsflächen daran. Die Führungsrippen 32, 33 verlaufen paarweise axial ringsum die Kupplungshülsen 28, 31 und besitzen einen totalen Umschlingungswinkel, der ausreichend ist, um die Kupplungshülsen 28, 31 in enger Zentrierung und Anlage gegenüber der umgebenden Verrohrung 16 gleitend zu führen. Diese gleitende Zentrieranlage wird durch die Zentrierwirkung des zentrischen Bohrmeißels 21 unterstützt, so daß beim Bohren der Ringspalt 30 rund um den Sichtkörper 25 ungeachtet der Drehung des Bohrgestänges 20 und der Arbeit der exzentrischen Schneidkanten 9 auf konstanter Weite gehalten wird. Die Kupplungshülsen 28, 31 können mit einer Querbohrung 34- zur Zufuhr zusätzlichen Spülmittels von dem Kanal 24 des Bohrgestänges 20 zu den Umgehungskanälen, die durch die Zwischenräume zwischen den Führungsrippen 32, 33 gebildet sind, und damit zum Inneren der Verrohrung 16 versehen sein. Die Schraubbewegung der Führungsrippen 32, 33 bei normaler Drehbewegung des Bohrwerkzeuges bewirken, daß die Mischung

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aus Spülmittel und Bohrklein an den Kupplungshülsen 28, 31 vorbei zu dem oberen Ende der Verrohrung 16 geschraubt wird.

Die Verrohrung 16 trägt an ihrem oberen Ende einen stopfenförmigen Einsatz 35» der in einer Innenbohrung 26 das Spülmittel aufnimmt, das aus der Verrohrung 16 abzuführen ist. Weiterhin wird das Spülmittel über ein Knie 37 in einen Entleerungsschlauch 38 abgeleitet. In dem Einsatz 35 befindet sich eine Zentralbohrung 40 mit einer Dichtung 41, die gleitend von den Verlängerungsstangen des Bohrgestänges 20 durchsetzt wird. Das Einsteckende 8 ist mit einer nach vorn gerichteten .Änlagef lache 39 versehen, durch welche die Vorschubbewegung des Schlagantriebes 6 längs der Vorschublafette 4 und die Schläge des Schlagantriebes 6 auf den Einsatz 35 übertragen werden, wodurch die Verrohrung 16 nach unten zusammen mit dem Bohrwerkzeug, diesem unmittelbar folgend, getrieben werden kann. Der Drehantrieb dreht das Einsteckende 8 zusammen mit dem Bohrgestänge 20. Letzteres dreht frei in der Bohrung 40, so daß die Verrohrung 16 ohne eigene Drehung nach unten getrieben wird.

Während des Bohrens und Spülens wird das Gemisch aus Druckluft,' Schaum und mitgerissenen Bohrkleinpartikeln von dem Bohrwerkzeug durch den Ringspalt 30 nach aufwärts gepreßt und zwischen dem Sichtkörper 25 und der Mündung der Verrohrung 20 in Hinblick auf übergroßes Bohrklein gesichtet, das größer ist, als die genau eingehaltene Weite des Ringspaltes 30. An den darauf folgenden eingeengten Stellen beispielsweise ringsum die Kupplungshülsen 28, 31 wird deshalb das hindurchtretende Spülmittelgemisch nur kleine Bestandteile von Bohrklein mit begrenzter maximaler Korngröße enthalten, die leicht durch die Verengungen ohne Störungsgefahr hindurchtreten können.. Die Schlagenergie beim Bohren wird über das Bohrgestänge 20 auf die Kupplungshülse 28 und von dort zum Bohrmeißel 21

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ORIGINAL INSPECTED

übertragen, der ein zentrisches Führungsbohrloch .herstellt. Von der Kupplungshülse 28 wird die Schlagenergie über den Sichtkörper 25 auch auf die exzentrische Hülse übertragen, deren Schneidkanten das Führungsbohrloch, auf einen Durchmesser erweitern, der ausreichende Größe für das Nachrücken der Verrohrung 16 besitzt. " ^:·

Eine Verlängerung der Verrohrung 16 erfolgt durch Anschrauben oder Anschweißen neuer Rohrabschnitte unter gleichzeitiger Verlängerung des Bohrgestänges 20 durch Anschrauben von Kupplungshülsen und weiterer Bohrstangen.

Bei dem abgeänderten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Bohrlafette lediglich mit einem Drehwerk 4-2 versehen; Mit dem Kopf 44- der Verrohrung 16 ist ein Schwingungserzeuger 4-3 vereinigt, um den Vortrieb der Verrohrung zu verbessern. Der Kopf 44- kann an der Verrohrung 16 festgeklemmt sein, um gleichzeitig als Rohrheber zu dienen, und ist längs der Bohrlafette durch die oben bereits erwähnte Winde verschieblich. Wenn die Drehung des Bohrwerkzeuges durch Schlagbohren unterstützt werden soll, wird am unteren Ende des Bohrgestänges 20 ein herkömmlicher Versenkbohrhammer 4-5 angebracht, der innerhalb der Verrohrung 16 durch Zentriermittel zentriert wird, die als Leitrippen 46, 4-7 ähnlich denen nach Fig. 3 ausgebildet sein können, jedoch beispielsweise an den Stirndeckelteilen des Versenkbohrhammers 4-5 sitzen. Das Bohrwerkzeug 21 ist ähnlich dem nach Fig. 3 mit einem Schläge aufnehmenden Schaft versehen, der undrehbar in den Versenkbohrhammer 4-5 und einen Sichtkörper 25 unmittelbar vor letzterem an der Mündung der Verrohrung 16 ragt. Alternativ hierzu können die vordersten Zentriermittel oder Führungsrippen 46, 4-7 am rückwärtigen Ende des Bohrwerkzeugs ähnlich den Rippen 32, 33 in Fig_e 3, jedoch vor dem Schläge aufnehmenden Schaft, der in den Versenfcbohrhammer 4-5 ein-

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gesetzt ist, vorgesehen sein.

Das Einsteckende 8 liegt gegen den Kopf 44 zur Übertragung der Vorschubbewegung auf diesen an. Das Einsteckende 8 überträgt auch die Drehbewegung auf das Bohrgestänge 20 und den Versenkbohrhammer 45. Der Schlagantrieb des Versenkbohrhaminers 45 wird durch Spülmittel betrieben, das aus einem Gemisch von Druckluft mit geschäumten oder fein dispergierten Fluidzusatzen besteht, und das Spülmittel wird über ein Spülrohr 23 durch das Drehwerk 42 und den inneren Kanal des Bohrgestänges 20 zugeführt. Vom Schlagwerk des Versenkbohrhammers ausgestoßenes Spülmittel wird zur Spülung des Bohrwerkzeuges verwendet. Das Gemisch aus Spülmittel und Bohrklein wird nach aufwärts durch den genau zentrierten Ringspalt in der Mündung der Verrohrung 16 gesichtet und dann durch kontinuierlichen Fluß durch die Verrohrung 16 abgeführt.

Bei der abgeänderten Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 8, die für die Anwendung eines Versenkbohrhammers ähnlich wie in Fig. 2 bestimmt ist, ist die Verrohrung 16 durch einen verdickten Mundstückabsphnitt 50 verstärkt, der innerlich eine nach.aufwärts gerichtete ringförmige Antriebsschulter 51 aufweist. Der Versenkbohrhammer 4-5 hat Längsnuten und Keile 52 an seiner vorderen Einstecköffnung, welche den mit Keilen 53 versehenen Schaft eines zylindrischen Zentriergliedes 54 aufnimmt. Das Zentrierglied 54 trägt am vorderen Ende einstückig einen Sichtkörper 25 und ist mit dem rückwärtigen Teil*vermittels einer zylindrischen Umfangsflache 55 in. dem Mündungsteil 50 zentriert, wobei der Sichtkörper 25 davon vorragt und ringsum ihn den der Sichtung dienenden Ringspalt 30 bildet. Z\\'ischen der Zylinderfläche 55 und dem Schaft 53 hat das Zentrierglied 5^ einen Flansch 56, der eine nach vorn gerichtete Schulter 57 bildet, die mit der Schulter 51 derart zusammenwirkt, daß die Schläge des Versenkbohrhammers auf

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die Verrohrung 16 übertragen werden können. Auf diese Weise kann der Schwingungserzeuger 4-3 nach Fig.. 2 weggelassen werden,

W.enn das Gemisch aus Spülmittel und Bohrklein durch den Ringspalt 30 hindurch gesichtet worden ist, gerangt es zu einem Ringspalt 58 im Zentriergiied 54- und von dort durch eine Vielzahl von Axialbohrungen 59 in die Verrohrung 16 zum weiteren Anheben und Entfernen durch die fortgesetzte Spülung. Zusätzliches Spülmittel zur Steigerung der Fließgeschwindigkeit in der Verrohrung 16 kann durch die Ringnut 58 über eine Bohrung 60 zugeführt werden, die ihrerseits mit Spülmittel von einem Zentralkanal 61 im Zentrierglied 5^ versorgt wird. Der Zentralkanal 61 erhält Schaum plus Druckluft, die zusammen das kombinierte Spül- und Antriebsmittel bilden, das von dem Schlagwerk des Versenkbohrhammers 45 ausgestoßen oder innerlich durch den Versenkbohrhammer 45 unter Umgehung des Schlagwerkes hindurchgeleitet wird. Der Zentralkanal 61 steht auch mit den verschiedenen Spülkanälen des Bohrwerkzeugs in Verbindung,' die im einzelnen in Verbindung mit Fig. 3 erläutert wurden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum bergmännischen drehenden oder drehschlagenden Bohren mit Hilfe eines an einem Bohrgestänge angeordneten Bohrwerkzeuges, dem eine von diesem durchragte Verrohrung folgt, durch welche das Bohrklein mit Hilfe eines durch das Bohrgestänge zugeführten Spülmittels abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) ein Ringspalt (30) vorbestimmter und im wesentlichen ringsum konstanter Weite zwischen der Mündungsöffnung der Verrohrung (16) und dem Bohrwerkzeug (21) aufrechterhalten wird und

(b) das Spülmittel beim Durchtritt durch den Ringspalt (30) gesichtet wird, um zu verhindern, daß Bohrklein von übermäßiger Korngröße in den Ringspalt (30) und die Verrohrung (16) beim Abführen des Spülmittels mitgerissen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, -dadurch gekennzeichnet , daß Zentrierflächen am Bohrwerkzeug in drehend gleitender Anlage mit dem Inneren der Verrohrung (16) gehalten werden, um beim Bohren das Bohrwerkzeug (21) zu der Verrohrung (16) zu zentrieren und die Ringspaltweite ringsum konstant zu halten.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Ringspalt (30) heraustretende Spülmittel nach rückwärts unter Umgehung der Zentrierflächen vorbeigeführt wird.

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4. Vorrichtung zum bergmännischen drehenden oder drehschlagenden Bohren mit einem an einem Bohrgestänge angeordneten Bohrwerkzeug, dem eine von diesem durchragte Verrohrung folgt, durch welche das Bohrklein mit Hilfe eines durch das Bohrgestänge zugeführten Spülmittels abführbar ist, gekennz eic hnet durch

(a) ein Zentriermittel (32, 33 bzw. 5^) am rückwärtigen Ende des Bohrwerkzeuges (21) mit an diesem angeordneten Zentrierflächen, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der Verrohrung (16) für ein gleitendes Zusammenwirken angepaßt sind,

(b) einen am Bohrwerkzeug (21) vor den Zentriermitteln (32, 33 bzw. 54) angebrachten Sichtkörper (25) mit einem kleineren Durchmesser als dem der Zentrierflächen zur Schaffung eines zwischen der Verrohrungsmündung und dem Sichtkörper angeordneten Eingspaltes (30) durch welchen das Spülmittel bei seiner Abführung aus dem Bohrloch in die Verrohrung einzutreten vermag, und · ·

(c) mindestens einen deii Zentriermittel (32, 33 bzw. zugeordneten Umgehungskanal (59) zum Abführen des aus dem Ringspalt nach rückwärts heraustretenden Spülmittels unter Umgehung der Zentriermittel.

5. Bohrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch, gekennzeichnet , daß das Bohrwerkzeug aus einem Bohrmeißel (21) mit einem einstückig und koaxial daran ansetzenden Schaft (27) besteht, der sich in fester koaxialer Anlage mit dem Sichtkörper (25) und dem Zentriermittel befindet.

6. Bohrvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch

gekennzeichnet , daß das Bohrwerkzeug

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Schneidkanten (9) zur Erweiterung des Bohrlochs für die Verrohrung (16) aufweist, welche an einer auf dem Meißelschaft (27) zwischen dem Sichtkörper (25) und dem Bohrmeißel (21) befestigten Hülse (22) angeordnet sind.

7. Bohrvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (22) auf einem exzentrischen Abschnitt des Meißelschaftes (27) zwischen diametral entgegengesetzten Endstellungen drehbar angebracht ist, welche durch im Umfangsabstand angeordnete Anschläge für. die Hülse an dem Bohrmeißel bestimmt sind, wobei die Anschläge (19) die Hülse mit den Erweiterungsschneidkanten (9) radial vorspringend oder zurückgezogen in bezug auf den Sichtkörper (25) halten.

8. Bohrvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Sichtkörper (25) und der Hülse (22) miteinander zusammenwirkende Schlagübertragungsflächen vorgesehen sind, wobei einer der Anschläge (19). am Bohrmeißel abgeschrägt ist, um die Hülse (22) gegen den Siebkörper (25) bei entsprechender Drehung des Bohrwerkzeuges in Anlage zu halten.

9· Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch · gekennzeichnet, daß das Zentriermittel aus einer Kupplungshülse (28) besteht, die im Schraubeingriff mit dem Bohrgestänge (20) und dem Meißelschaft (27) steht, wobei die Zentrierflächen an schraubenförmig vorspringenden und Umgehungskanäle zwischen sich bildenden Führungsrippen .(32, 33) an. der Kupplungshülse (28) mit ausreichend großer Steigung angeordnet sind, um eine radiale Führung der Kupplungshülse (28) zur Zentrierung gegenüber der umgebenden Verrohrung (16) zu schaffen.

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10. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentriermittel aus einem zylindrischen Körper (54-) besteht, dessen zylindrische Mantelfläche die Zentrierfläche bildet, und daß eine Ringnut (58) zwischen dem zylindrischen Körper (54-) und dem Sichtkörper (25) vorgesehen ,ist, aus welcher sich die Umgehungskanäle (59) für das Spülmittel nach rückwärts durch den zylindrischen Körper (54-) hindurch erstrecken.

11. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Keilnuten versehener wellenförmiger Schaft (53) zur Aufnahme von Schlägen einstückig mit .dem Zentriermittel (5^-) ausgebildet ist und daß am unteren Ende des Bohrgestänges (20) innerhalb der Verrohrung (16) ein Versenkbohrhammer (^5) angeordnet ist, durch welchen über den Schaft (53) das Bohrwerkzeug haltbar, drehbar, mit Spülflüssigkeit versorgbar und mit Schlagenergie beaufschlagbar ist.

12. Bohrvorrichtung iiach Anspruch 11, dadurch

gekennzeichnet , daß das Zentriermittel mit einer Schulter zur Übertragung der von dem Versenkbohrhammer darauf erteilte Schläge auf eine in der Verrohrung (16) unter deren Mündung angeordnete Gegenschulter (51) versehen ist.

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