DE908363C

DE908363C - Verfahren und Vorrichtung zum Schachtabbohren

Info

Publication number: DE908363C
Application number: DEN4296A
Authority: DE
Inventors: Hendricus Oolbekkink
Original assignee: DER NIEDERLAENDISCHE STAAT VER
Current assignee: DER NIEDERLAENDISCHE STAAT VER
Priority date: 1950-08-17
Filing date: 1951-08-11
Publication date: 1954-04-05

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schachtabbohren Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schachtabbohren, wobei ein Bohrer, der an seinem Umkreis mit Meißeln ausgerüstet ist, innerhalb eines mit einer Spülflüssigkeit angefüllten Schachtes. rotiert und das losgelöste Gebirgsmaterial von ;der im Innern der hohlen Bohrstange aufwärts strömenden Spülflüssigkeit mitgeführt wird. Die Flüssigkeit wird nach Entfernung des in ihr enthaltenen Gebirgsmaterials zum Schacht zurückgeleitet.
Die Bohrmeißel ibesehreiben hierbei eine Kegelfläche, wobei das losgelöste Gebirgsmaterial an der so entstandenen geneigten Wand entlang abgleitet und somit in das zentral gelegene Schachttiefste gelangt. Durch Einleiten, von Preßluft in die hohle Bohrstange wird in @derselben ein starker, aufwärts gerichteter Flüssigkeitsstrom erzeugt, dler das losgelöste Gebirgsmaterial mst sich führt. Die Flüssigkeit strömt sodann durch ein Sieb zuletzt einer Klärvorrichtung zu, um in derselben vom mitgeführten Gebirgsmaterial befreit zu werden.
Die in dieser Weise gereinigte Spülflüssigkeit wird sodann in ,den, oberen Teil des Schachtes eingeleitet. Hierdurch entsteht ein Kreislauf, bei dem aber wegen der Größe des zwischen dem Durchmesser des Schachtes und dem der Bohrstange vorhandenen Unterschiedes der im Schachtinnern auftretende Abwärtsstrom sehr gering ist.
Um ein Nachfallen von Teilen der Gebirgswand zu verhüten und um das Grundwasser zurückzudrängen, verwendet man eine Spülflüssigkeit mit hohem spezifischem Gewicht, z. B. eine Suspension von Ton in Wasser. Das scheinbare Gewicht des losgelösten Gebirgsmaterials in dieser Flüssigkeit ist relativ niedrig, und letzteres weist deswegen die Neigung auf, an der durch das Bohren gebildeten Wand aufzuliegen. Dies hat zur Folge, daß die Bohrmeißel sich durch das losgelöste Material hindurchschneiden bzw. über dasselbe hinweggehen müssen und daß Gesteinsteile zwischen die Bohrmeißel gelangen und sich einklemmen. Die Leistung der Meißel wird-hierdurch nachteilig beeinflußt, wodurch das Bohren, verlangsamt wird.
Die Erfindung hat das Ziel, diesen Nachteil zu beheben, was dadurch erreicht wird, ,daß man die in den Schacht eingeleitete Spülflüssigkeit zwingt, längs der durch die Bohrmeißel geschnittenen Wand zu strömen. Zu diesem Zwecke wird die Bohrvorrichtung gemäß der Erfindung mit einer Leitvorrichtung versehen, mit der bewirkt wird, daß an jener Stelle im Schacht -der Flüssigkeitsstrom in Richtung zudieser Wand abgeleitet wird. Die Strömungsgeschwindigkeit steigert sich hierdurch in der Nähe der Meißel derart, daß das losgelöste Gebirgsmaterial gleich heruntergespült wird und keine Gelegenheit bekommt, an der geneigten Wand aufzuliegen. Die Bohrmeißel berühren sämtlich nunmehr dauernd das Gebirge,, wodurch sich eine höhere Leistung und ein rascherer Fortgang beim Bohren ergibt.
Die Erfindung soll an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Fig. i zeigt einen Querschnitt einer Bohrvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig.2 einen Querschnitt dieser Bohrvorrichtung in abgeänderter Ausführung.
Die Bohrvorrichtung besteht aus einer hohlen Bohrstange i, die von feiner über Tage aufgestellten Anlage dauernd in Rotation gehalten wird. Die Bohrstange isst mit Radialarmen 2 ausgerüstet, die die Führung 3 und den Halter q. für die Bohrmeißel tragen. je nach der Härtedes' Gebirges werden zum Bohren messerförmige Bohrmeißel oder Rollen-Bohrer verwendet.
Der Schacht 6 wird nicht gleich mit dem vollen Enddurchmesser gebohrt. Ausgehend von einer Vorbohrung von z. B. 70 cm Durchmesser wird der Schacht durchVerwendung vonBohrern mit jeweils größerem Durchmesser erweitert, bis zuletzt der Enddurchmesser erreicht ist. Die Bohrstange wird währenddessen mittels des zylindrischen Korbs 7 in das vorgebohrte Loch 8 eingeführt.
Das mittels der Bohrmeißel 5 losgelöste Gebirgsmaterial gleitet längs der geneigten Wand 9, ab und sammelt sich im Schachttiefsten 8 an. Mittels einer Leitung io wird Preßluft in die hohle Bohrstange eingelassen.
Die in den oberen Teil des Schachtes eingeleitete Spülflüssigkeit strömt infolgedessen mit großer Geschwindigkeit durch die hohle Bohrstange aufwärts und reißt hierbei das losgelöste Gestein mit sich fort.
Damit man zu einem guten Abtransport des losgelösten Gesteins gelangt, ist die Bohrstange an ihrem äußeren Ende mit einem mit messerförmigen Meißeln i i ausgestatteten Tragarm 12 versehen, mittels der das. im Bohrloch 8 vorhandene Material aufgewühlt wird.
Die Geschwindigkeit, mit der die Spülflüssigkeit im Schacht und besonders längs dessen Wände hinunterströmt, si.st wegen des großen Unterschiedes, der zwischen den Durchmessern des Schachtes bzw. der Bohrstange vorliegt, sehr gering. Aus dem Grunde ist in der Bohrvorrichtung eine Leitplatte 13 angebracht, die bewirkt, daß der Flüssigkeitsstrom in Richtung zur Schachtwand abgeleitet und gezwungen wird, mit großer Geschwindigkeit längs der von den Bohrmeißeln bearbeiteten Wand zu strömen. Das losgelöste Material wird alsdann von diesem Flüssigkeitsstrom mitgeführt, so daß es nicht mehr den Bohrvorgang nachteilig beeinflussen kann. An der höchsten Stelle der kegelförmigen Leitplatte 13 ist eine Entlüftungsöffnung 1q. vorlianden, die bezweckt, daß Schwierigkeiten, die beim Niederbringen der Bohrvorrichtung in den Schacht eintreten können, vermieden werden, und welche zugleich etwaige aus der Flüssigkeit frei gewordene Luft entweichen läßt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 ist oberhalb der Bohrmeißel eine Deckplatte 15 vorgesehen, in der Öffnungen 16 vorhanden sind. An diese Öffnungen sind Rohre 17 angeschlossen, die in der Nähe der geneigten Wand 9 ausmünden. Die vom oberen Teil des Schachtes herunterströmende Flüssigkeit strömt nunmehr mit großer Geschwindigkeit durch diese Rohre und anschließend an den Bohrmeißeln entlang, wobei sie das losgelöste Material wegspült. In der Deckplatte sind ferner Entlüftungsöffnungen 18 vorhanden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Abbohren von Schächten, wobei ein an seinem Umkreis mit Meißeln ausgestatteter Bohrer innerhalb eines mit der Spülflüssigkeit angefüllten Schachtes rotiert und das losgelöste Gebirgsmaterial von der im Innern der hohlen Bohrstange aufwärts strömenden Spülflüssigkeit mitgeführt wird und die Flüssigkeit nach Entfernung des Gebirgsmaterials wieder in den Schacht eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Schacht eingeleitete Spülflüssigkeit gezwungen wird, längs der von den Bohrmeißeln bearbeiteten Wand zu strömen.
2. Vorrichtung zum Abbohren von Schächten gemäß dem Verfahren des Anspruchs i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrvorrichtung mit einer die im oberen- Teil des Schachtes eingeleiteten, abwärts strömenden Spülflüssigkeit in Richtung zur von, den Bohrmeißeln (5) bearbeiteten Wand ableitenden Führung (i3) versehen ist.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Bohrmeißel (5) eine die Querschnittfläche des Schachtes ganz oder nahezu :ganz bestreichende Deckplatte (i5) angebracht ist, in der Öffnungen (r6) vorhanden sind, an die Rohre (i7) angeschlossen sind, welche in der Nähe der von den Bohrmeißeln bearbeiteten Wand ausmünden. q.. Vorrichtung gemäß Anspruch .2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitvorrichtung für die Spülflüssigkeit eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen (1q., 18) vorgesehen sind.