DE1090157B - Device for drinking the coal - Google Patents
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Description
Vorrichtung zum Tränken des Kohlenstoßes Es ist bekannt, in Bohrlöcher des Kohlenstoßes Tränkrohre von Tränkvorrichtungen einzuführen, mit denen dem Kohlenstoß Druckwasser zugeführt wird, welches die Kohle durchfeuchtet und dadurch die Staubentwicklung bei dem anschließenden Gewinnungsvorgang (z. B. mechanisch durch Kohlenhobel b:zw. Schrämmaschinen oder von Hand durch Abbauhämmer) verhindert oder wenigstens weitgehend vermindert. Es ist auch schon bekannt, den Bohrlöchern im Kohlenstoß das Wasser mit so hohem Druck zuzuführen, daß es die Kohle im Flöz nicht nur durchfeuchtet, sondern auch lockert und sie dabei in mehr oder minder großem Umfange zur Loslösung vom Kohlenstoß bringt. Die Vorrichtung zum Tränken des Kohlenstoßes wirkt dann zugleich als Gewinnungsvorrichtung. Sie ist bereits so ausgebildet gewesen, daß sie ein aus zwei ineinander angeordneten Rohren bestehendes Tränkrohr aufweist, wobei dem inneren Rohr Druckwasser zum Tränken und dem Ringraum zwischen den beiden Rohren Druckwasser zum selbsttätigen Aufweiten von zwei an ihren beiden Enden starr gehalterten elastischen Dichtungen am vorderen und hinteren Ende des Tränkbereichs und zum Anpressen dieser Dichtungen an die Bohrlochwandung zugeführt wird. Durch die Anordnung der elastischen Dichtungen an den Enden des Tränkbereiches, wie es für einen Tränkbereich aus »Iron and Coal«, 1957, S 384, bekannt ist, soll einmal verhindert werden, daß Druckwasser im Bohrloch zurückfließt, aus diesem austritt und die Kleidung des Bedienungsmannes der Vorrichtung durchnäßt, und zum anderen, daß Druckwasser in axialer Richtung auf die vordere Stirnfläche des Bohrloches und mit gleich großer Kraft zurück auf das Tränkrohr wirkt, wodurch dieses unter Umständen mit Gewalt aus dem Bohrloch herausgedrückt und der Bedienungsmann dadurch verletzt werden könnte. Durch die Aufweitung der elastischen Dichtungen entsteht nämlich ein Reibungsschluß zwischen dem Tränkrohr und der Bohrlochwandung, so daß die Vorrichtung festgestellt wird und nicht zurückgedrückt werden kann, selbst wenn die vordere Dichtung (z. B. weil sie im Bereich einer Schlechte des Flözes liegt) den, Wasserdurchfluß zum. vorderen Bohrlochende nicht verhindern kann und dadurch beträchtliche axiale Kräfte auftreten. Bei Anwendung hoher Wasserdrücke zum Tränken und insbesondere Lösen von Kohle besteht jedoch die Gefahr, daß die an ihren Enden starr gehalterten elastischen Dichtungen zu stark aufgeweitet und dabei zerstört werden. Dieselbe Gefahr besteht auch bei Tränk- bzw. Lösevorrichtungen mit einem metallischen Innenrohr, aus dem das Wasser an der vorderen Stirnfläche austritt, und auf diesem an ihren Enden festgeklemmten schlauchartigen Dichtungen, die durch radiale Bohrungen des Rohres von Druckwasser beaufschlagt und aufgew eitet werden (USA.-Patentschrift 1630 470 und britische Patentschrift 372 829), und bei ähnlichen Vorrichtungen, bei denen durch plötzliche Gas- oder Luftstöße auf die Bohrlochwandungen des zuvor getränkten und unterschrämten Kohlenstoßes die Kohle aus diesem gewonnen werden soll (französische Patentschrift 1 130915). Device for impregnating the coal pile It is known to introduce impregnation pipes from impregnating devices into boreholes of the coal pile, with which the coal pile is supplied with pressurized water, which moistens the coal and thereby reduces the development of dust during the subsequent extraction process (e.g. mechanically by coal plow b: zw. Cutting machines or by hand with hammers) prevented or at least largely reduced. It is also already known to feed the water into the boreholes in the coal face at such high pressure that it not only moisturizes the coal in the seam, but also loosens it, causing it to detach from the coal face to a greater or lesser extent. The device for soaking the coal face then also acts as an extraction device. It has already been designed so that it has a drinking tube consisting of two tubes arranged one inside the other, with the inner tube pressurized water for soaking and the annular space between the two tubes pressurized water for the automatic expansion of two elastic seals rigidly held at both ends at the front and is fed to the rear end of the impregnation area and for pressing these seals against the borehole wall. The arrangement of the elastic seals at the ends of the impregnation area, as it is known for an impregnation area from "Iron and Coal", 1957, p. 384, is intended to prevent pressurized water from flowing back in the borehole, from escaping from it and the clothing of the Operator of the device is soaked, and on the other hand that pressurized water acts in the axial direction on the front face of the borehole and back with the same force on the drinking tube, whereby this could be forced out of the borehole by force and the operator could be injured. The expansion of the elastic seals creates a frictional connection between the drinking pipe and the borehole wall, so that the device is locked and cannot be pushed back, even if the front seal (e.g. because it is in the area of a bad seam in the seam) , Water flow to the. can not prevent the front end of the borehole and considerable axial forces occur as a result. If high water pressures are used for soaking and, in particular, dissolving coal, there is a risk that the elastic seals, which are rigidly held at their ends, will be expanded too much and thereby destroyed. The same danger also exists in the case of impregnating or dissolving devices with a metallic inner pipe from which the water exits at the front face and hose-like seals clamped at their ends, which are acted upon and expanded by pressurized water through radial bores in the pipe (USA . Patent 1630 470 and British patent 372 829), and in similar devices in which the coal is to be extracted from the previously soaked and undercut coal pile by sudden gas or air blasts on the borehole walls (French patent 1 130915).
Die Erfindung geht aus von einer bekannten Vorrichtung zum Tränken des Kohlenstoßes mit zwei ineinander angeordneten Rohren, deren Innenrohr zum Tränken und deren Zwischenraum Druckwasser zum Aufweiten von ringförmigen, elastischen Dichtungen und zu deren Anpressen an die Bohrlochwandung an den Enden des Tränkbereiches zugeführt wird, wobei jede Dichtung durch sie an beiden Enden mittels eines ringförmigen Teiles umfassende, mit dem Innen- bzw. dem Außenrohr durch Gewinde verbundenen Muffen in ihrem Sitz gelagert ist. Erfindungsgemäß ist eine solche Vorrichtung derart ausgebildet, daß zwischen der Innenwand der Dichtung und dem Mantel des Innenrohres an den von den ringförmigen Muffenteilen umfaßten Stellen ein Zwischenraum vorgesehen ist und daß die Dichtung mit beiden Enden in den Muffer zur Dichtungsmitte hin verschiebbar gelagert ist.The invention is based on a known device for soaking of the coal face with two pipes arranged one inside the other, the inner pipe of which is used for soaking and the space between them pressurized water for expanding annular, elastic seals and supplied to press them against the borehole wall at the ends of the impregnation area each gasket through it at both ends by means of an annular part comprehensive sleeves connected to the inner or outer pipe by thread in is stored in their seat. According to the invention, such a device is designed in such a way that that between the inner wall of the seal and the jacket of the inner tube to the of the annular sleeve parts comprised points is provided a gap and that the seal can be displaced with both ends in the buffer towards the center of the seal is stored.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Tränkvorrichtung verhindert es, daß die Dichtungen, wenn sie nach dem Hereinbrechen der Kohle nicht mehr von der Bohrlochwandung umfaßt werden oder wenn sie sich im Bereich einer Schlechte des Kohlenflözes befinden und infolgedessen von vonherein nicht oder nicht allseitig von der Bohrlochwandung umgeben sind, sich übermäßig stark aufweiten können und dabei beschädigt werden oder sogar zerplatzen. Denn nach einer gewissen Aufweitung, wobei gleichzeitig eine Verkürzung auftritt, können die Dichtungen aus den sie lagernden Umfassungsstellen herausspringen, ohne daß eine übermäßig große, ihre Haltbarkeit gefährdende Aufweitung stattfindet.The inventive design of the impregnation device prevents that the seals, if they are no longer from the after the coal has broken in Borehole wall are included or if they are in the range of a bad des Coal seams are and consequently not inherently or not are surrounded on all sides by the borehole wall, can expand excessively and get damaged or even burst in the process. Because after a certain expansion, at the same time a shortening occurs, the seals can be removed from them Surrounding points jump out without an excessively large, their durability dangerous expansion takes place.
Um die erfindungsgemäße Tränkvorrichtung auch bei unterschiedlich langen Bohrlöchern anwenden zu können, wobei das Innenrohr in an sich bekannter Weise durch ein oder Mehrere je eine Dichtung auf-«-eisende Verlängerungsstücke mittels Gewindemuffen nach vorn hin verlängerbar ist, wobei die Gewindemuffen die Enden der Dichtungen umfassen, sind in Weiterbildung der Erfindung die Gewindemuffen mit radialen Austrittsbohrungen für das durch das Innenrohr zugeführte Tränkwasser und einem oder mehreren, etwa parallel zur Tränkrohrachse verlaufenden Kanälen zur Weiterleitung des durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Innenrohr und Außenrohr bzw. den Dichtungen zugeführten Druckwassers zum Aufweiten der Dichtungen versehen. Dadurch ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch Bohrlöcher von beträchtlicher Tiefe zu tränken. - Verlängerbare Tränkrohre, die aus zwei teleskopartig ineinanderschiebbaren Rohren bestehen, sind aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1783 118, Tränkrohren ähnliche, mit elastischen Hüllen versehene Druckpatronen, die aus mehreren aneinanderschraubbaren Patroneneinheiten bestehen, aus der USA.-Patentschrift 1630 470 an sich bekannt.In order to be able to use the impregnation device according to the invention with boreholes of different lengths, the inner tube can be extended to the front in a manner known per se by one or more each one seal on - «- iron extension pieces by means of threaded sleeves, the threaded sleeves encompassing the ends of the seals , In a further development of the invention, the threaded sockets with radial outlet bores for the drinking water supplied through the inner pipe and one or more channels running approximately parallel to the drinking pipe axis for forwarding the pressurized water supplied through the annular space between the inner pipe and the outer pipe or the seals to expand the Provide seals. This makes it possible to use the device according to the invention to impregnate boreholes of considerable depth. - Extendable drinking tubes, which consist of two telescopically telescopic tubes, are known per se from the German utility model 1783 118, pressure cartridges similar to drinking tubes, provided with elastic sleeves and consisting of several cartridge units that can be screwed together, from the United States patent 1630 470.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen unterbrochenen Längsschnitt durch eine Tränkvorrichtung nach der Erfindung, Fig.2 und 3 je einen Ausschnitt aus dem Längsschnitt nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1 und Fig. 5 einen unterbrochenen Längsschnitt durch ein verlängerbar ausgebildetes Tränkrohr nach der Erfindung.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown, namely Fig. 1 shows an interrupted longitudinal section through a Impregnation device according to the invention, FIGS. 2 and 3 each have a section from the longitudinal section 1 in an enlarged view, FIG. 4 shows a cross section along the line IV-IV in Fig. 1 and Fig. 5 show an interrupted longitudinal section through an extendable trained drinking tube according to the invention.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4 besteht das den vorderen Teil der Tränkvorrichtung bildende Trirnkrohr im wesentlichen aus einem Innenrohr 1, einem dieses mit einem ringförmigen Zwischenraum 2 umgebenden Außenrohr 3 und den beiden mit den Rohren in nachstehend geschilderter Weise verbundenen Dichtungen 4. Von einem nicht dargestellten Steuerungskopf (links von dem gezeichneten Tränkrohr) wird dem Innenrohr 1 Tränkwasser und dem Zwischenraum 2 Druckwasser zum Aufweiten der die Tränkstelle beiderseits begrenzenden Dichtungen 4 und zu deren Anpressen gegen die Wandung des nicht gezeichneten Bohrlochs zugeführt, das einen etwas größeren Durchmesser hat als das Tränkrohr.In the embodiment of FIGS. 1 to 4, there is the front Trirnk tube forming part of the impregnation device essentially consists of an inner tube 1, an outer tube 3 and surrounding it with an annular gap 2 the two seals connected to the pipes in the manner described below 4. From a control head (not shown) (to the left of the drinking tube shown) is the inner pipe 1 drinking water and the space 2 pressurized water for expansion the seals 4 delimiting the impregnation point on both sides and for pressing them on fed against the wall of the borehole, not shown, which is a slightly larger one Has a diameter than the drinking tube.
Auf einem Gewindesatz des vorderen Endes des äußeren Rohres 3 ist mit einem entsprechenden Gewindeteil 6 eine :Muffe 7 aufgeschraubt, die in ihrem mittleren, kranzartigen Teil (vgl. Fig.2) einen dem Zwischenraum 2 entsprechenden Abstand von dem Mantel des Innenrohrs 1 aufweist und mit einem ringförmigen Teil 8 den abgesetzten Teil 9 der Dichtung 4 übergreift und diese dadurch gegen Verschieben nach links sichert. Die Innenwand dieser Dichtung hat von dem Mantel des Innenrohrs 1 ebenfalls einen der Breite des Zwischenraums 2 entsprechenden Abstand, so daß das durch diesen zuströmende Druckwasser ungehindert unter die Dichtung 4 gelangen und sie von innen beaufschlagen und bis zum Anlegen an die Bohrluchwandung aufweiten kann.On a set of threads on the front end of the outer tube 3 is with a corresponding threaded part 6 a: sleeve 7 screwed on, which in their middle, wreath-like part (see FIG. 2) a corresponding to the space 2 Having a distance from the jacket of the inner tube 1 and with an annular part 8 engages over the recessed part 9 of the seal 4 and prevents it from shifting to the left secures. The inner wall of this seal has from the jacket of the inner tube 1 also a distance corresponding to the width of the gap 2, so that the pressurized water flowing in through this pass unhindered under the seal 4 and pressurize them from the inside and widen them until they come into contact with the wall of the borehole can.
Auf einem Gewindeansatz des vorderen Endes des Innenrohres 1 ist mit einem entsprechenden Gewindeteil 1.2 eine Gewindemuffe 13 aufgeschraubt (vgl. Fig.1 und 3), die mit ihrem linksseitigen ringförmigen Teil 14 einen dem abgesetzten Teil 9 entsprechenden Teil der Dichtung 4 umgreift, mit einem weiteren Gewindeteil 15 auf ein mit entsprechendem Gewindeansatz versehenes rohrförmiges Verlängerungsstück 16 aufgeschraubt ist und mit einem ringförmigen Teil 17 das abgesetzte Ende der rechtsseitigen Dichtung 4 übergreift. Durch drei radiale Bohrungen 18 (vgl. Fig. 4) vermag das durch das Innenrohr 1 zugeführte Tränkwasser auszutreten und im Bereich zwischen den Dichtungen 1 auf die nicht dargestellte Bohrlochwandung einzuwirken.On a threaded extension of the front end of the inner tube 1, a threaded sleeve 13 is screwed with a corresponding threaded part 1.2 (see. Fig. 1 and 3), which with its left-hand annular part 14 surrounds a part of the seal 4 corresponding to the stepped part 9, with a further threaded part 15 is screwed onto a tubular extension piece 16 provided with a corresponding thread attachment and with an annular part 17 engages over the remote end of the seal 4 on the right-hand side. The drinking water supplied through the inner pipe 1 is able to exit through three radial bores 18 (see FIG. 4) and act in the area between the seals 1 on the borehole wall (not shown).
Auf einem Gewindeansatz des vorderen Endes des Verlängerungsstückes 16 ist eine Gewindemuffe20 aufgeschraubt, die mit einem ringförmigen Teil 21 das abgesetzte vordere Ende der Dichtung 4 übergreift (vgl. Fig. 1). Ein Stopfen 22 verschließt die Mündung des Verlängerungsstückes 16 und verhindert den Druckwasseraustritt auf der vorderen Stirnfläche des Tränkrohres.On a thread on the front end of the extension piece 16 is a threaded sleeve 20 screwed on, which with an annular part 21 the the offset front end of the seal 4 engages over (see. Fig. 1). A plug 22 closes the mouth of the extension piece 16 and prevents the escape of pressurized water on the front face of the drinking pipe.
Auch zwischen der Innenwand der Dichtung 4 und dem Mantel des rohrförmigen Verlängerungsstückes 16 ist ein Zwischenraum 2` vorhanden, dessen Strömungsquerschnitt dem des Zwischenraums 2 entspricht. DieMuffe 13 hat drei etwa parallel zur Tränkrohrachse verlaufende Kanäle 23 (die aus fertigungstechnischen Gründen in dem Beispiel nach Fig.1 leicht winkelförmig gehalten sind), welche die Verbindung zwischen dem links von dieser Muffe vorhandenen Zwischenraum 2 und dem rechts von ihr vorhandenen Zwischenraum 2` herstellen und den ungehinderten Zutritt des Druckwassers bis unter das vordere Ende der rechtsseitigen Dichtung 4 und damit auch deren Aufweitung im Bohrloch ermöglichen.Also between the inner wall of the seal 4 and the jacket of the tubular Extension piece 16 is a space 2 'present, the flow cross-section corresponds to that of the space 2. The sleeve 13 has three approximately parallel to the axis of the impregnation tube running channels 23 (which for manufacturing reasons in the example according to Fig.1 are held slightly angled), which the connection between the left of this sleeve existing space 2 and the space to the right of it 2 'and the unhindered access of the pressurized water to below the front Allow the end of the right-hand seal 4 and thus also its expansion in the borehole.
Durch die Gewindemuffen 7, 13 und 20 sind die beiden Dichtungen 4 in axialer Richtung festgestellt. Bei der Beaufschlagung durch Druckwasser legen sich die Dichtungen abdichtend gegen die sie übergreifenden Teile der Muffen und gegen die Bohrlochwandung und verhindern den Zufluß des Druckwassers zu dem vorderen Bohrlochende und seinen Austritt aus dem hinteren Bohrlochende während der Dauer des Tränkvorgangs. Da die Dichtungen an ihren Lagerstellen an dem Tränkrohr nicht fest eingespannt sind, können sie sich, wenn ihre Aufweitung im Bohrloch ein gewisses Maß übersteigt (falls sie sich also an den Stellen, wo Kohle durch das Druckwasser losgesprengt wurde, oder an den Stellen einer Schlechte befinden, wo die Bohrlochwandung die Dichtungen von vornherein nicht oder nur auf einem Teil ihres Umfanges umfaßt), unter Verkürzung nur so weit ausdehnen, bis sie außer Eingriff mit dem sie umfassenden ringförmigen Teil der Gewindemuffen gelangen. Dann kann das die Dichtungen beaufschlagende Druckwasser austreten, ohne dabei die Dichtungen in einer ihre Haltbarkeit übersteigenden Weise noch weiter aufgeweitet werden.The two seals 4 are secured by the threaded sockets 7, 13 and 20 determined in the axial direction. Place when pressurized water the seals are sealing against the parts of the sleeves and overlapping them against the borehole wall and prevent the flow of pressurized water to the front Well end and its exit from the back end of the well during the duration of the soaking process. Since the seals at their bearing points on the drinking pipe are not are firmly clamped, they can if their widening in the borehole a certain Exceeds measure (if it is in the places where coal through the pressurized water was blasted off, or in the places of a bad one where the borehole wall does not include the seals from the outset or only covers part of their circumference), while shortening it, only expand it until it disengages from what it encompasses get annular part of the threaded sockets. Then the acting on the seals can Pressurized water escape without the seals in a way exceeding their durability Way to be expanded even further.
Bei der erfindungsgemäßen Tränkvorrichtung ist die Länge eines normalen Tränkrohrs bestimmt durch die Länge des inneren Rohres 1 und des sich an dieses anschließenden Verlängerungsstückes 16. (Die Länge des Außenrohres 3 entspricht hingegen der Länge des Tränkrohres abzüglich der Länge der beiden Dichtungen 4 und der entsprechenden Teile der Gewindemuffen.) Die erfindungsgemäße Ausbildung der Tränkvorrichtung ermöglicht es nun, einem Tränkrohr bei längeren Bohrlöchern unter Verwendung der vorhandenen, normalen Gewindemuffen durch Aufschrauben von zwei oder mehr Verlängerungsstücken jede gewünschte zusätzliche Länge zu geben. In Fig. 5 ist beispielsweise dargestellt, wie unter Verwendung von zwei Verlängerungsstücken 16 und zwei, die Überbrückungskanäle 23 aufweisenden Gewindemuffen 13 (außer der Anschlußmuffe 7 und der Endmuffe20) das Tränkrohr in einfacher Weise verlängert worden ist. Wenn mehrere Verlängerungsstücke 16 mit Gewindemuffen 13 verwendet werden, empfiehlt es sich, letztere so auszubilden, daß die radialen Austrittsbohrungen 18 für das Tränkwasser nach dem vorderen Ende des Tränkrohrs hin zunehmende Öffnungsweiten aufweisen. So ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 der Durchmesser d2 der vorderen Austrittsbohrung 18 größer als der Durchmesser dl der nachfolgenden Bohrung. Dadurch wird erreicht, daß bei in Abständen hintereinander angeordneten Austrittsbohrungen die Menge des austretenden Tränkwassers vom hinteren Ende des Tränkwassers an zu dessen vorderem Ende hin zunimmt und infolgedessen von der vordersten Tränköffnung aus, wie es den tatsächlichen Erfordernissen entspricht, eine größere Kohlenmenge getränkt wird als von den nachfolgenden Tränköffnungen. Außerdem wird dadurch die Dauer des Tränkvorganges abgekürzt bzw. der Tränkvorgang wesentlich beschleunigt.In the case of the impregnating device according to the invention, the length is a normal one Impregnation tube determined by the length of the inner tube 1 and the attached to this subsequent extension piece 16. (The length of the outer tube 3 corresponds to however, the length of the impregnation tube minus the length of the two seals 4 and the corresponding parts of the threaded sockets.) The inventive Training of the impregnation device now makes it possible to use a soaking tube for longer Drill holes using the existing, normal threaded sockets by screwing on of two or more extension pieces to give any additional length desired. In Fig. 5, for example, it is shown how using two extension pieces 16 and two, the bridging channels 23 having threaded sleeves 13 (except the Connection sleeve 7 and the end sleeve 20) extend the drinking pipe in a simple manner has been. If several extension pieces 16 with threaded sockets 13 are used, it is advisable to design the latter in such a way that the radial outlet bores 18 for the drinking water towards the front end of the drinking tube increasing opening widths exhibit. Thus, in the embodiment of FIG. 5, the diameter d2 is front outlet hole 18 larger than the diameter dl of the subsequent hole. It is thereby achieved that with outlet bores arranged one behind the other at intervals the amount of drinking water exiting from the rear end of the drinking water increases its front end increases and consequently from the foremost drinking opening from, as it corresponds to the actual requirements, a larger amount of coal is soaked than from the following drinking openings. It also makes the The duration of the soaking process is shortened or the soaking process is significantly accelerated.
Claims (3)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1275978B (en) * | 1966-08-19 | 1968-08-29 | Hoelter H | Deep water probe for shock absorption in underground mining |
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GB372829A (en) * | 1930-11-19 | 1932-05-19 | Henry Bernard Sheppard | Hydraulic cartridge for use in mining, quarrying and like operations |
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1957
- 1957-06-05 DE DEH30325A patent/DE1090157B/en active Pending
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