DE2402058B1

DE2402058B1 -

Info

Publication number: DE2402058B1
Application number: DE19742402058
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. 2410 Moelln Jahns
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-01-17
Filing date: 1974-01-17
Publication date: 1974-11-28
Also published as: DE2402058C2

Description

vom Bohrlochtiefsten her zum Stoß, d. h. zur Bohrlochmündung hin wandert, beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß es auf ebenso einfache wie zuverlässige Weise möglich ist, diese zum Stoß hin wandernde Verlagerung einer kritischen Bohrlochverformung auf zu diesem Zweck in den Bohrlöchern belassene Prüfson-
den meßbar zu übertragen und mit deren Hilfe nicht nur rechtzeitig festzustellen, sondern auch laufend zu überwachen.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß mit seiner Hilfe gefährlich anwachsende Spannungszustände im Gebirge auch noch zuverlässig zu ermitteln sind, wenn die eigentlichen Bohrteste nach dem bekannten Verfahren bereits mit negativem Ergebnis abgeschlossen sind. Obschon sich das erfindungsgemäße Verfahren daher bevorzugt zur Ergänzung des bekannten Bohrtest-Verfahrens eignet, ist es darauf doch nicht beschränkt, weil es ebensogut in Verbindung mit solchen Vorsorgebohrungen angewendet werden kann, bei denen der bekannte Bohrtest nicht ausgeführt worden ist.
In beiden Fällen kann das erste Auftreten wesentlicher Bohrlochverformung leicnt an der Beweglichkeit der bis zum Bohrlochtiefsten in das Bohrloch eingeführten Prüfsonde ermittelt werden, indem die Prüfsonde lediglich von Zeit zu Zeit innerhalb des Bohrlochs um ein geringes Maß vor- und zurückgeschoben wird, um festzustellen, ob sie infolge eines entsprechend angestiegenen Gebirgsdruckes bereits festgeklemmt ist oder nicht Erweist sich, daß die Prüfsonde im Bohrloch festgeklemmt ist, ist erhöhte Aufmerksamkeit geboten, wobei der weitere Grad sowie die Verlagerung zunehmender Verformung des Bohrloches zur Bohrlochmündung bzw. zum Stoß hin laufend mindestens mittelbar an der entsprechenden Verformung der Prüfsonde abgelesen und gegebenenfallas gemessen werden können.
Dazu ist es nicht unbedingt erforderlich, die Prüfsonde in gewissen Zeitabständen jedesmal aus dem Bohrloch herauszuziehen. Um dies zu vermeiden, besteht eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß mindestens der einen als gefährlich bekannten Grenzwert überschreitende Grad sowie die jeweilige Lage der zur Bohrlochmündung hin fortschreitenden Bohrlochverformung mittelbar über die entsprechene Verformung einer im Bohrloch befindlichen hohlen Prüfsonde durch in diese axial einführbare Fühlorgane, insbesondere Fühlstäbe, ermittelt werden.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht schließlich darin, den Grad und die Verlagerung der Bohrlochverformung mittelbar über die entsprechende Verformung einer als im übrigen geschlossener Hohlkörper ausgebildeten Prüfsonde an Hand der Menge eines dabei aus ihr herausgepreßten Füllmittels mit hydraulischen oder quasihydraulischen Eigenschaften zu messen.
In allen Fällen wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein nicht nur qualitativ, sondern durchweg auch quantitativ befriedigendes Ergebnis erzielt, das es mit für die Praxis ausreichender Zuverlässigkeit ermöglicht, das Auftreten gefahrbringender Spannungserhöhungen im Gebirge rechtzeitig zu erfassen und deren bedrohliche Wanderbewegung zum Stoß hin bis zu demjenigen kritischen Abstand vom Stoß zu verfolgen, bei dem die vorsorgliche Einleitung geeigneter Entspannungsmaßnahmen aus Sicherheitsgründen unausweichlich wird.
Die auch Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich im einfachsten Falle dadurch, daß die dem Bohrlochquerschnitt angepaßte und länger als das Bohrloch bemessene Prüfsonde mit einer Längeneinteilung versehen ist Mittels dieser Längeneinteilung ist es möglich, die der Prüfsonde auf Grund entsprechender Bohrlochverformungen aufgeprägte Verformung nicht nur nach dem Verformungsgrad zu bestimmen, sondern auch hinsichtlich ihrer jeweiligen Lage und Lageveränderung zu lokalisieren. Dabei bietet die Längeneinteilung der Prüfsonde den zusätzlichen Vorteil, daß sie auch die zuverlässige Nachprüfung ausreichender Bohrlochlänge gestattet.
Obschon die Prüfsonde grundsätzlich aus beliebigem geeignetem Werkstoff, wie Holz, Metall, Kunststoff od.dgl., bestehen kann und nicht an die Einhaltung einer ganz bestimmten Querschnittsform gebunden ist, muß die Prüfsonde natürlich unter einem hier kritischen Druck verformbar sein bzw. aus einem entsprechenden Werkstoff bestehen, wobei sich eine stabförmige Ausbildung mit kreisrundem Querschnitt besonders eignet.
In Anbetracht der verhältnismäßig großen Länge der Prüfsonde ist diese zweckmäßig aus lösbar miteinander verbundenen Längenabschnitten zusammensetzbar, die bevorzugt gleich lang ausgebildet sind. Die zu jeweils einer Prüfsonde gehörenden Längenabschnitte können dabei durch unterschiedliche Farbe, Art ihrer Verbindung, Ausbildung ihrer Enden od. dgl. voneinander verschieden sein, und zwar teils, um die genaue Lokalisierung des Abstandes der Bohrlochverformung zur Bohrlochmündung bzw. zum Stoß zu erleichtern und teils, um später zuverlässig feststellen zu können, von wem welches Bohrloch bzw. welcher Bohrlochabschnitt gebohrt worden ist.
Die z. B. aus leicht zerstörbarem bzw. verformbarem Kunststoff bestehende Prüfsonde ist bevorzugt rohrförmig ausgebildet, wobei sie in Abhängigkeit von den Festigkeitseigenschaften des verwendeten Werkstoffes eine derart bemessene Wandstärke aufweist, daß sie durch den Gebirgsdruck erst bei Überschreitung eines als gefährlich bekannten Grenzwertes verformbar bzw.
zusammendrückbar ist. Um die Einführung in das Bohrloch zu erleichtern, ist die Prüfsonde dabei zweckmäßig an ihrem dem Bohrlochtiefsten zugekehrten Ende geschlossen ausgebildet.
Aus dem gleichen Grunde ist es sowohl bei rohrförmigen als auch bei massiven stabförmigen Prüfsonden zweckmäßig, sie mit einem zum Bohrlochtiefsten hin vorspringenden und sich dahin verjüngenden oder im Außendurchmesser wesentlich reduzierten Ansatz zu versehen und sie außenseitig gegebenenfalls zusätzlich mit einer spiralförmigen Wendel auszurüsten.
Um zu verhindern, daß die Prüfsonde durch die Kohle abgeschert wird und dadurch die Ergebnisse verfälscht werden, kann es sich empfehlen, die Prüfsonde in denjenigen Längenbereichen, in denen erfahrungsgemäß mit Scherbewegungen der Kohle zu rechnen ist, in geeigneter Weise, z. B. durch eingesetzte oder aufgeschobene Verstärkungsmuffen, örtlich zu verstärken, um ihnen dort einen entsprechend größeren Verformungswiderstand zu verleihen.
Um sicherzustellen, daß insbesondere rohrförmig ausgebildete Prüfsonden nicht anderweitig, d. h. zweckentfremdet, verwertet werden, können in der Mantelfläche des Rohres Markierungslöcher angebracht werden, die teils Bestandteil der Längeneinteilung oder der äußeren Differenzierung bilden, jedenfalls aber verhindern, daß sie z. B. als Rohrleitungen verwendet werden.
Bei rohrförmigen Prüfsonden besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, diese über ihre ganze oder den zum Bohrlochtiefsten hin gerichteten wesentlichen Teil ihrer Länge längszuschlitzen und die den Schlitz beiderseits begrenzenden Wandteile des Rohrmantels einander zu überlappen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Prüfsonde bei ansteigendem Gebirgsdruck nicht sofort bricht bzw. sich bleibend verformt, sondern daß sie sich unter steigendem Gebirgsdruck in Durchmesser unter Überschiebung ihrer sich überlappenden Wandungsteile lediglich verengt und dadurch entsprechend anpaßt, bis die etwa weitergehende Verformung gegebenenfalls zum Bruch führt.
In Verbindung mir rohrförmigen Prüfsonden bietet sich die Möglichkeit, den jeweiligen Grad sowie die jeweilige Lage der zur Bohrlochmündung hin fortschreitenden Bohrlochverformung mittelbar über die entsprechende Verformung der im Bohrloch befindlichen Prüfsonde durch in diese axial einführbare Fühlorgane, insbesondere Fühlstäbe, abzutasten und zu lokalisieren.
Die Fühlorgane können ebenfalls stabförmig und dabei starr oder flexibel ausgebildet sein und sind aus den bereits dargelegten Gründen ebenfalls mit einer Längeneinteilung versehen. Um nicht nur die jeweilige Lage der Verformung, sondern auch deren Grad zuverlässiger mittels der Fühlstäbe beurteilen zu können, kann es sich empfehlen, einen Satz solcher Fühlstäbe zur Verfügung zu halten, die unterschiedliche Querschnittsform bzw. -größe aufweisen. Auch die Fühlstäbe können wie die Prüfsonden aus lösbar miteinander zusammengesetzten Längenabschnitten bestehen, die zweckmäßig untereinander gleich lang sind und dadurch ihren Transport und ihre Handhabung erleichtern.
Insbesondere in Verbindung mit Iängsgeschlitzten rohrförmigen Prüfsonden besteht eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung darin, das Fühlorgan als Bowdenzug auszubilden, der an seinem dem Bohrlochtiefsten zugekehrten Ende durch Betätigung des Zugseils bzw. -drahtes radial ausfahrbare oder herausschwenkbare Fühler für das meßbare Abtasten des Verformungsgrades der Prüfsonde aufweist. Da das Maß, um das das Mittelseil des Bowdenzuges angezogen werden kann, bis die Fühler an der Innenwandung der rohrförmigen Prüfsonde anstoßen, feststeht, läßt sich daran auch ohne weiteres ablesen, um welches Maß die im Bohrloch festsitzende Prüfsonde durch den Gebirgsdruck bzw. die Bohrlochverformung zusammengedrückt worden ist und wie weit die Verformung bereits zur Bohrlochmündung bzw. zum Stoß hin fortgeschritten ist.
Eine besonders einfach und zuverlässig zu handhabende Prüfsonde besteht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darin, daß sie als geschlossener Hohlkörper ausgebildet und mit einem hydraulischen oder quasihydraulischen Füllmittel angefüllt ist, welches bei der Verformung der Prüfsonde über eine Austrittsöffnung an dem an der Bohrlochmündung herausragenden Ende der Prüfsonde austritt.
Das erstmalige Austreten des Füllmittels an der Öffnung zeigt auf diese Weise das erste Auftreten einer kritischen Bohrlochverformung an, wobei das Fortschreiten der Verformung und ihre Lageveränderung zum Stoß hin quantitativ sehr zuverlässig an Hand der ausgetretenen Menge des Füllmittels festgestellt werden können, da diese in einem zuvor ermittelbaren, ausreichend genauen Verhältnis zueinander stehen.
Eine Verfeinerung dieses Verfahrens besteht gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung dar- in, die Prüfsonde nicht über ihre ganze Länge mit dem Füllmittel anzufüllen, sondern nur deren zum Bohrlochtiefsten hin gelegenen Längenabschnitt, während der Rest der hohlen Prüfsonde an dem zur Bohrlochmündung hin gerichteten Ende leer bleibt. Dabei können die Verhältnisse so aufeinander abgestimmt werden, daß das Füllmittel die Austrittsöffnung der Prüfsonde erst dann erreicht, wenn sich die Verformung der Prüfsonde dem als gefährlich bekannten Grenzmaß annähert.
Das Füllmittel wird zweckmäßig so gewählt, daß es sich hinsichtlich der Farbe, des Geruchs oder auf andere Weise wesentlich, d. h. auffällig, von den an dem betreffenden Betriebspunkt sonst verwendeten Stoffen oder Materialien, wie Schmiermittel od. dgl., unterscheidet, so daß ein falscher Alarm auf Grund einer Verwechselung oder sogar absichtlichen Täuschung vermieden werden kann.
Schließlich kann es sich empfehlen, der Prüfsonde durch das Füllmittel auslösbare optische, akustische oder sonstige Signalvorrichtungen zuzuordnen, die ansprechen, sobald das Füllmittel die Austrittsöffnung der Sonde erreicht und die auf diese Weise rechtzeitig auf die drohende Annäherung der Verformung der Prüfsonde an den bergmännischen Hohlraum hinweisen.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand einer Reihe einfacher Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt F i g. 1 den Einsatz einer stabförmigen Prüfsonde aus Vollmaterial in einem Streb an Hand eines bohrlochparallelen Querschnittes durch den Streb, F i g. 2 die Prüfsonde gemäß F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, F i g. 3 eine rohrförmige Prüfsonde mit darin angeordnetem Fühlstab und F i g. 4 eine weitere Ausführungsform einer rohrförmigen Prüfsonde im Längsschnitt In F i g. 1 bezeichnet 1 den Strebraum, 2 den anstehenden Kohlenstoß, 3 das Hangende und 4 das Liegende.
Das Bohrloch ist mit 5 und die darin bis zum Bohrlochtiefsten 5a eingeschobene stabförmige Prüfsonde mit 6 bezeichnet.
Wie aus F i g. 1 und insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist, weist die stabförmige, aus massivem Kunststoff bestehende Prüfsonde 6 eine Längeneinteilung auf und ist in Längenabschnitte 6a unterteilt, die miteinander lösbar durch eine Schraubverbindung verbunden sind.
Im Falle der F i g. 3 besteht die Prüfsonde 7 aus einem Kunststoffrohr, wobei an Hand der linken Darstellung ersichtlich ist, wie das dem Bohrlochtiefsten 5a zugekehrte Ende bereits durch den äußeren Gebirgsdruck zusammengedrückt ist. Das Maß der Zusammendrückung und deren Abstand zum Stoß 2 lassen sich durch den ebenfalls mit einer Längeneinteilung versehenen Fühlstab 8 abtasten und lokalisieren.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 besteht die Prüfsonde 9 aus einem Metallrohr, das am vorderen, zum Bohrlochtiefsten 5a hin gerichteten Ende geschlossen ausgebildet und mit einem zur Bohrloch tiefsten hin vorspringenden Ansatz 10 versehen ist, der einen wesentlich kleineren Außendurchmesser aufweist und so das Einführen der Prüfsonde in das Bohrloch 5 erleichtert. Mit 11 sind Markierungslöcher in der Rohrwandung bezeichnet, deren Abstand einer bestimmten Längeneinteilung entspricht.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Ermittlung und laufenden Überwachung von am Rande bergmännischer Hohlräume auftretenden Zonen erhöhter, insbesondere Gebirgsschlaggefahr hervorrufender Spannungen, bei welchem in das am Stoß anstehende, geschichtete Gebirge oder Mineral mindestens angenähert schichtenparallel oder in der Flözebene verlaufende Bohrlöcher eingebracht werden und die als Folge erhöhter Gebirgsspannung auftretende Verformung bzw. Querschnittsveränderung der Bohrlöcher gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrlöcher (5) Prüfsonden (6; 7; 9) eingebracht und die Verformung des Bohrlochquerschnittes sowie deren vom Bohrlochtiefsten (5a) zur Bohrlochmündung hin fortschreitende Verlagerung meßbar auf die Prüfsonden übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Auftreten wesentlicher Bohrlochverformung an der Beweglichkeit der bis zum Bohrlochtiefsten (5a) in das Bohrloch (5) eingeführten Prüfsonden (6; 7; 9) festgestellt wird, während der Grad und die Verlagerung der weitergehenden Verformung mindestens mittelbar an der entsprechenden Verformung der Prüfsonden gemessen werden.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der einen als gefährlich bekannten Grenzwert überschreitende Grad sowie die jeweilige Lage der zur Bohrlochmündung hin fortschreitenden Bohrlochverformung mittelbar über die entsprechende Verformung einer im Bohrloch befindlichen hohlen Prüfsonde (7; 9) durch in diese axial einführbare Fühlorgane, insbesondere Fühlstäbe (8), ermittelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad und die Verlagerung der Bohrlochverformung mittelbar über die entsprechene Verformung einer als im übrigen geschlossener Hohlkörper ausgebildeten Prüfsonde an Hand der Menge eines dabei aus ihr herausgepreßten Füllmittels mit hydraulischen oder quasihydraulischen Eigenschaften gemessen werden.
5 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bohrlochquerschnitt angepaßte und länger als das Bohrloch (5) bemessene Prüfsonde (6; 7; 9) mit einer Längeneinteilung versehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsonde (6, 6a) aus lösbar miteinander verbundenen, untereinander gleich langen Längenabschnitten zusammengesetzt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenabschnitte (6, 6a) hinsichtlich Gestaltung und/oder Farbe unterschiedlich ausgebildet bzw. markiert sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsonde (6; 7; 9) stabförmig ausgebildet und aus einem unter kritischem Druck verformbaren Werkstoff, insbesondere Kunststoff, hergestellt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsonde (7; 9) rohrförmig ausgebildet und in Abhängigkeit von den Festigkeitseigenschaften des verwendeten Werkstoffes eine der- art bemessene Wandstärke aufweist, daß sie durch den Gebirgsdruck erst bei Überschreitung eines als gefährlich bekannten Grenzwertes verformbar bzw.

zusammendrückbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Prüfsonde (7; 9) an ihrem dem Borhlochtiefsten (5a) zugekehrten Ende geschlossen ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsonde (9) einen zum Bohrlochtiefsten (5a) vorspringenden und sich dahin verjüngenden oder im Außendurchmesser wesentlich reduzierten Ansatz (10) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsonde zum Zwecke des leichteren Einführens in das Bohrloch (5) mit außenseitig angeordneten, spiralförmig verlaufenden Wendeln versehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsonde im Bereich zu erwartender höherer Scherbeanspruchungen einen gegenüber den übrigen Längenbereichen, z. B. durch eingesetzte oder aufgeschobene Verstärkungsmuffen, örtlich vergrößerten Verformungswiderstand aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Prüfsonde über ihre ganze oder den zum Bohrlochtiefsten hin gerichteten wesentlichen Teil ihrer Länge längsgeschlitzt ist und die den Schlitz beiderseits begrenzenden Wandungsteile der Prüfsonde einander überlappt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder einem der folgenden zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmigen Prüfsonde (7; 9) zum Abtasten des Grades und/oder Lokalisieren der Lage ihrer Verformung im Bohrloch axial einführbare starre oder flexible, mit einer Längeneinteilung versehene Fühlorgane (z. B. 8) zugeordnet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlorgane (8) stabförmig ausgebildet sind und gegebenenfalls unterschiedliche Querschnittsform bzw. -größe aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlstäbe (8) aus untereinander gleich langen, lösbar miteinander zusammengesetzten Längenabschnitten bestehen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlorgan aus einem Bowdenzug besteht, der an seinem dem Bohrlochtiefsten (5a) zugekehrten Ende durch Betätigung des Zugseils bzw. -drahtes radial ausfahrbare oder herausschwenkbare Fühler für das meßbare Abtasten des Verformungsgrades der Prüfsonde aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der Ansprüche 9 bis 13 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsonde als geschlossener Hohlkörper ausgebildet ist, der an dem an der Bohrlochmündung herausragenden Ende eine Austrittsöffnung aufweist und mindestens teilweise mit einem hydraulischen oder quasihydraulischen Füllmittel gefüllt ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß von der als geschlossener Hohlkörper ausgebildeten Prüfsonde nur der zum Bohrlochtiefsten hin gerichtete Längenbereich mit dem hydraulischen oder quasihydraulischen Füllmittel versehen, der übrige Längenbereich dagegen leer ist, wobei die Menge des Füllmittels auf die Verformbarkeit der Prüfsonde und deren Füllvolumen derart aufeinander abgestimmt sind, daß das Füllmittel an der Öffnung erst dann austritt, wenn sich die Verformung der Prüfsonde dem als gefährlich bekannten Grenzmaß annähert.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfsonde im Bereich ihrer Austrittsöffnung Mittel zum Messen der Menge des austretenden und/oder ausgetretenen Füllmittels zugeordnet sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische oder quasihydraulische Füllmittel hinsichtlich seiner Farbe, seines Geruchs oder auf andere Weise von den entsprechenden Eigenschaften der an den betreffenden Betriebspunkten sonst verwendeten Stoffe, z. B. Schmiermittel, wesentlich verschieden ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfsonde optische, akustische oder sonstige Signalvorrichtungen zugeordnet sind, die durch das Füllmittel auslösbar sind, sobald dieses die Austrittsöffnung erreicht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung und laufenden Überwachung von am Rande bergmännischer Hohlräume auftretenden Zonen erhöhter, insbesondere Gebirgsschlaggefahr hervorrufender Spannungen, bei welchen in das am Stoß anstehende, geschichtete Gebirge oder Mineral mindestens angenähert schichtenparallel oder in der Flözebene verlaufende Bohrlöcher eingebracht werden und die als Folge erhöhter Gebirgsspannung auftretende Verformung bzw. Querschnittsveränderung der Bohrlöcher gemessen wird.

Zur rechtzeitigen Ermittlung gebirgsschlaggefährdeter Bereiche hat sich insbesondere im untertägigen Steinkohlenbergbau ein Verfahren dieser Gattung eingeführt und bewährt (DT-PS 1 207 323), bei welchem die sich als Folge erhöhter Gebirgsspannung einstellende Einwanderung der Bohrlochstöße in den freien Querschnitt der Bohrlöcher nach Erreichen einer vorgewählten Längeneinheit der Bohrlöcher an Hand der Menge des je Längeneinheit des Bohrloches anfallenden Bohrkleins bestimmt wird. Sind die Voraussetzungen für Gebirgsschlaggefahr bei der Planung erkannt worden, oder ist nach den bisherigen Erfahrungen mit Gebirgsschlägen zu rechnen, werden solche Testbohrungen insbesondere, aber nicht ausschließlich, in den Abbaubetriebs- und an Streckenvortriebspunkten durchgeführt, wobei die Bohrungen möglichst in der Mitte des Flözes verlaufen und in einem Abstand zueinander angeordnet sein sollen, der 10 m nicht überschreiten darf. Die Bohrlochtiefe beträgt dabei etwa die dreifache Flözmächtigkeit, mindestens jedoch 5 m.

Überschreitet der Bohrmehlanfall mehrerer benachbarter Testbohrungen einen bestimmten kritischen Wert von z. B. 6 bis 8 I/m, besteht in erhöhtem Maße Gebirgsschlaggefahr. Die frühzeitige Ermittlung solcher Zonen erhöhter Gebirgsspannung ermöglicht die rechtzeitige Durchführung geeigneter Maßnahmen zur Entspannung des Gebirges und damit zur Beseitigung der Gebirgsschlaggefahr.

Obschon mit diesen Bohrtesten gemäß dem vorbeschriebenen Verfahren in den weitaus meisten Fällen zu Gebirgsschlägen führende Spannungserhöhungen rechtzeitig ermittelt werden konnten, sind doch auch Fälle bekanntgeworden, in denen Gebirgsschläge aufgetreten sind, ohne daß sich diese gelegentlich der einige Zeit vorher durchgeführten Bohrteste durch entsprechend höhere Gebirgsspannungen angezeigt hätten. Dies läßt nur die Erklärung zu, daß sich der Gebirgsdruck dort erst nach der Durchführung der Bohrteste, und zwar sehr schnell auf das hier kritische Spannungsniveau erhöht hat.

Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt mithin darin, daß es zwar die zuverlässige Ermittlung von bei der Herstellung der Testbohrungen bereits bestehenden erhöhten Spannungszuständen des Gebirgskörpers ermöglicht, es dagegen nicht gestattet, auch solche gefährlichen Spannungserhöhungen zu erfassen, die sich erst nach der Herstellung der Testbohrungen einstellen bzw. aufbauen.

Es ist zwar bereits bekannt, die elastische Verformung der Schichten im Flöz und im Nebengestein an Hand der Verformung von Bohrlöchern, die in der Kohle in Flözebene oder in übrigen Gebirgsschichten parallel hergestellt werden, dadurch zu ermitteln bzw.

zu messen, daß in die Bohrlöcher Geber, insbesondere in Form von Druckmeßdosen, eingebracht werden, deren Meßwerte dann zur Ermittlung der Spannungen umgerechnet werden. Dieses Verfahren ist jedoch sowohl apparatetechnisch als auch vom Arbeitsaufwand beim Meß- und Umrechnungsverfahren her zu teuer und umständlich, so daß es zwar für wissenschaftliche Zwecke, nicht dagegen für den laufenden praktischen Einsatz zur rechtzeitigen Ermittlung und Beobachtung von Gebirgsschlaggefahr auslösenden Spannungserhöhungen, namentlich in den ständig fortschreitenden Abbaubetrieben, geeignet ist. Außerdem ermöglichen sie nur die Überwachung des Spannungszustandes an der jeweiligen Einbaustelle der Geber, nicht dagegen der fortschreitenden Verlagerung einer Zone erhöhter Spannung vom Bohrlochtiefsten zur Bohrlochmündung, d. h. zum Stoß, hin.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, das es mit den hier gebotenen einfachen Mitteln gestattet, nicht nur gebirgsschlagträchtige Spannungszustände rechtzeitig zu ermitteln, sondern mittels der zu diesem Zweck in bekannter Weise eingebrachten Testbohrungen auch das unter Umständen erst später erfolgende Ansteigen des Gebirgsdrukkes bis zum kritischen Spannungszustand hin mit für die Praxis ausreichender Genauigkeit laufend zu beobachten, d. h. im Sinne rechtzeitiger Einleitung geeigneter Entspannungsmaßnahmen ständig zu überwachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, daß in die Bohrlöcher Prüfsonden eingebracht und die Verformung des Bohrlochquerschnittes sowie deren vom Bohrlochtiefsten zur Bohrlochmündung hin fortschreitende Verlagerung meßbar auf die Prüfsonden übertragen werden.

Ausgehend von der bekannten Tatsache, daß die als Folge überhöhter Gebirgsspannung auftretende Verformung der Bohrlöcher vom unverritzten Felde, d. h.