DE102006059301B3

DE102006059301B3 - Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen

Info

Publication number: DE102006059301B3
Application number: DE200610059301
Authority: DE
Inventors: Frank Jeche
Original assignee: Deutsche Gesellschaft Zum Bau und Betrieb Von Endlagern fur Abfallstoffe Mbh (dbe); ZUM BAU und BETR VON ENDLAGERN
Current assignee: BUNDESGESELLSCHAFT FUER ENDLAGERUNG MBH (BGE), DE; BUNDES-GESELLSCHAFT FUER ENDLAGERUNG MBH (BGE), DE
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-12-16
Also published as: DE102008005276B3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen, insbesondere von im Wesentlichen horizontalen oder leicht geneigten Bohrungen im untertägigen Berg- und Tunnelbau, mit einem Bohrgestänge (4), das mit einer eine Erweiterungskrone (6) mit zentraler Pilotkrone (8) aufweisenden Bohrkrone (10) zum Aufweiten einer durchschlägigen Vorbohrung (12) versehen ist. Als Bohrlochverschluss wird ein Molch (14) verwendet, der zur luftdichten Verpressung im Bohrloch der Vorbohrung (12) einen größeren Durchmesser als dieses Bohrloch aufweist und in Bohrrichtung vor der Pilotkrone (8) angeordnet ist, derart, dass der Molch (14) während des Bohrvorganges vor der Pilotkrone (8) entlang der Bohrung wandert und das Ansammeln von Bohrklein weitestgehend verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen, insbesondere von im Wesentlichen horizontalen oder leicht geneigten Bohrungen im untertägigen Berg- und Tunnelbau gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Herstellung von Bohrungen im Bergbau (vgl. DE 10 2005 026 921 A1 und DE 43 18 736 A1 ), insbesondere beim Aufweiten von durchschlägigen Vorbohrungen, ist es erforderlich, das Bohrloch zum Bohrlochtiefsten hin zu verschließen, um zu verhindern, dass ein großer Teil des für das Austragen des anfallenden Bohrkleins benötigten Spülmediums am Bohrlochende der durchschlägigen Vorbohrung entweicht. In diesem Falle besteht ferner die Gefahr, dass das anfallende Bohrklein im Bohrloch verbleibt und nach Beendigung des Bohrvorgangs das Herausziehen des Bohrgestänges verhindert. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, das Bohrloch am Bohrlochfuß mittels Packer zu verschließen. Der Packer wird mit Gestängen zum Bohrlochfuß geschoben und dort verankert. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass Bohrklein immer zwischen Bohrkrone und Packer fällt. In Abhängigkeit von der Bohrlochlänge können beträchtliche Mengen an Bohrklein anfallen. Durch den großen Hohlraum zwischen der Bohrkrone und dem Packer und die große Menge an anfallendem Bohrklein besteht die Gefahr, dass sich die Pilotführung der Erweiterungskrone in ihrem eigenen Bohrklein der Erweiterungskrone festfährt. Durch mehrfaches Aus- und Einbauen des Bohrstrangs zum Zweck des Ausblasens besteht die Möglichkeit, das Bohrloch wieder frei zu blasen, was aber sehr viel Zeit in Anspruch nimmt. Nach dem Freiblasen des Bohrlochs ergibt sich eine weitere Schwierigkeit dadurch, dass man mit der Aufbohrkrone den Packer nicht zerbohren kann. Hierzu braucht man eine spezielle Bohrkrone, durch die die unterschiedlichen Materialien des Packers zerbohrt werden können. Beim beschriebenen Bohrverfahren wird die Bohrung bis zum bohrlochfußseitigen Packer erweitert, so dass für das Fangen des Bohrlochpackers mit Abstandshaltern gearbeitet werden muss, die das Gestänge zentrieren, um den Packer, der mittig angeordnet ist, zu fangen. Dieses Verfahren ist sehr zeitaufwendig und birgt das Risiko in sich, dass der Packer nicht gefangen werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen der eingangs genannten Art so auszubilden, dass Bohrklein zwischen Erweiterungskrone mit Pilotkrone und bohrlochfußseitigem Bohrlochverschluss nicht mehr oder höchstens in vernachlässigbarer Menge anfallen kann.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung schlägt vor, als Bohrlochverschluss einen Molch zu verwenden, der zur luftdichten Verpressung im Bohrloch der Vorbohrung einen größeren Durchmesser als dieses Bohrloch aufweist und in Bohrrichtung vor der Pilotkrone angeordnet ist, so dass der Molch während des Bohrvorgangs vor der Pilotkrone entlang der Bohrung wandert. Durch diese Ausbildung ist es nicht mehr notwendig, einen Packer am Bohrlochfuß zu verwenden. Die bisherige Funktion des Packers übernimmt der Molch. Die erfindungsgemäße Ausbildung verhindert, dass sich Bohrklein in größerer Menge zwischen Bohrkrone und Molch ansammelt und hinter der Bohrkrone liegen bleibt. Hierdurch ist die Gefahr vermieden, dass sich die Bohrkrone beim Zurückfahren festfährt. Auch ist die Gefahr vermieden, dass sich das Bohrgestänge im eigenen Bohrklein festfährt und zu Schäden führt.
Um zu verhindern, dass die Pilotkrone der Bohreinheit durch Reibung den Molch beschädigt, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, ein Schonstück zwischen Molch und Bohrkrone einzusetzen. Das Schonstück ist zylindrisch und weist einen Durchmesser gleich oder kleiner als der Durchmesser der Vorbohrung auf.
Hinter dem Schonstück ist unmittelbar die Pilotkrone angeordnet, so dass zwischen Pilotkrone und Molch ein ganz geringes Hohlraumvolumen entsteht, wodurch verhindert wird, dass sich überhaupt erst Bohrklein ansammeln kann. Das gesamte Bohrklein kann über den Ringraum zum Bohrlochkopf mit Spülmedium ausgetragen werden, wodurch der Pilotkopf immer frei ist.
Am Ende der Bohrung fallen der Molch und das Schonstück einfach aus dem Bohrloch heraus.
Molch und Schonstück können aus einem Material hergestellt sein, welches mit der vorhandenen Bohrkrone zerbohrt werden kann. Diese Maßnahme kann notwendig werden, wenn durch Bohrlochverformungen, Klüfte, Ton und andere unvorhersehbare Ursachen der Molch oder das Schonstück verklemmt und das Vorbohrloch noch einmal aufgebohrt werden muss.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert werden.
Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung 2 zur Herstellung von Bohrungen mit einem Bohrgestänge 4, das mit einer eine Erweiterungskrone 6 mit einer eine zentrale Pilotführung aufweisenden Bohrkrone 10 zum Aufweiten einer durchschlägigen Vorbohrung 12 versehen ist. Die Bezugsziffer 13 bezeichnet die aufgeweitete Bohrung.
Als Bohrlochverschluss 14 wird ein Molch verwendet, der vor dem Anbohren mit der Erweiterungskrone 6 in die Vorbohrung 12 geschoben wird. Der Molch 14 weist einen größeren Durchmesser als das Bohrloch der Vorbohrung 12 auf zur Erzielung einer luftdichten Verpressung im Bohrloch.
Zwischen dem Molch 14 und der Bohrkrone 10 ist ein Schonstück 16 zum Schutz des Molches 14 eingesetzt, das zylindrisch ausgebildet ist.
Der Durchmesser des Schonstücks 16 ist gleich dem Durchmesser der Vorbohrung 12 oder kleiner als dieser Durchmesser. Der Molch 14 und/oder das Schonstück 16 bestehen aus einem durch die Bohrkrone 10 bearbeitbaren oder zerbohrbaren Material.
Mit dem Bezugszeichen 18 ist ein Stabilisator bezeichnet.
Beim Bohren anfallendes Bohrklein 19 wird praktisch vollständig vermittels über die aufgeweitete Bohrung 13 eingepresster Druckluft über einen Ringraum 20 zwischen Bohrgestänge 4 und Wandung der Erweiterungsbohrung 13 zum Bohrlochmund 22 ausgetragen. Am Ende der Bohrung fallen der Molch 14 und das Schonstück 16 aus dem Bohrlochfuß 24 heraus.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen, insbesondere von im Wesentlichen horizontalen oder leicht geneigten Bohrungen im untertägigen Berg- und Tunnelbau, mit einem Bohrgestänge, das mit einer eine Erweiterungskrone mit zentraler Pilotkrone aufweisenden Bohrkrone zum Aufweiten einer durchschlägigen Vorbohrung versehen ist, sowie mit einem Bohrlochverschluss, dadurch gekennzeichnet, dass als Bohrlochverschluss ein Molch (14) verwendet wird, der zur luftdichten Verpressung im Bohrloch der Vorbohrung (12) einen größeren Durchmesser als dieses Bohrloch aufweist und in Bohrrichtung vor der Pilotkrone (8) angeordnet ist, derart, dass der Molch (14) während des Bohrvorganges vor der Pilotkrone (8) entlang der Bohrung wandert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch (14) vor dem Anbohren mit der Erweiterungskrone (6) in die Vorbohrung (12) geschoben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Molch (14) und der Bohrkrone (10) bzw. der Pilotkrone (8) ein Schonstück (16) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schonstück (16) zylindrisch ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Schonstücks (16) gleich dem Durchmesser der Vorbohrung (12) oder größer als der Durchmesser der Vorbohrung (12) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch (14) und/oder das Schonstück (16) aus einem durch die Bohrkrone (10) bearbeitbaren oder zerbohrbaren Material besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schonstück (16) aus Holz besteht.