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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gesteinsbohr-Kombimaschine, insbesondere eine auf einem Hochdruck-Schaummedium basierte Gesteinsbohr- und Quell-Kombimaschine und gehört zu dem Bereich der Gesteinsbohranlagen.
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Technischer Hintergrund
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Bei dem staatlichen dreizehnten Fünfjahresplan wurde vorgeschlagen, den Anteil nicht fossiler Energiequellen zu erhöhen, die saubere und effiziente Verwendung von Kohlen und anderen fossilen Energiequellen zu fördern, Durchbruch hinsichtlich der grundlegenden theoretischen Untersuchung und der Entwicklung wichtiger Technologien für die sichere Erschließung bei Kohlentiefbau, die umweltfreundliche Erschließung von Kohlenressourcen in Westchina und die saubere und effiziente Verwendung von Kohlen zu schaffen, das technische Niveau von Sicherheitsanlagen wesentlich zu erhöhen und Fortschritte bei der Überprüfung auf potentielle Risiken in Kohlenbergwerken zu erzielen. Bei der Gewinnung von Kohlen werden die Produktivität und Effizienz chinesischer Kohlenbergwerken stets durch unausgewogenen Durchbauungsgrad beeinträchtigt. Mit der Vertiefung der Erschließung unterirdischer Räume in China und der Gewinnung von Ressourcen nimmt die Härte des Gesteins der Abbaufront stets zu und Gebirgsschlag tritt mit zunehmender Häufigkeit und Stärke auf, was zu einem wachsenden Sicherheitsproblem führt. Laut Statistik liegt die jährliche Abbaustrecken-Vortriebsentfernung an hartem Gestein (f>10) erst bei staatlichen Schlüssel-Kohlenbergwerken höher als 2000km. In den letzten Jahren nimmt das Verhältnis von Abbaustreckenvortrieb bei hartem Gestein ständig zu und erreicht schon ungefähr 1:3,1. Daher ist das Verwirklichen einer sicheren und effizienten Bauarbeit bei der Vortriebs-Abbaufront an hartem Gestein (f>10) bereits zu einem dringend zu lösendes Problem geworden. Als ein fortgeschrittene Abbaustrecken-Vortriebstechnologie verursacht das integrierte Vortriebsverfahren beim Vortrieb an hartem Gestein jedoch eine zu großen Energieverbrauch pro Einheit, einen schweren Verschleiß des Bohrkopfs, eine unzureichende Maschinenzuverlässigkeit und -anpassungsfähigkeit, so dass eine Anwendung beim Abbaustrecken-Vortrieb an hartem Gestein nicht geeignet ist. Zurzeit wird beim Abbaustrecken-Vortrieb an hartem Gestein vor allem ein Bohr- und Sprengvortriebsverfahren verwendet, bei dem mittels eines Sprengstoffs eine augenblickliche Sprengung verwirklicht wird und Gesteinsabbruch, Förderung tauben Gesteins, Ausbau und andere Prozesse separate dafür vorgesehene Anlagen benötigen. Aufgrund der Beschränkung des Arbeitsraums und der Abbaufront ist ein gleichzeitiger und fortlaufender Vortrieb schwer zu erwarten. Zudem wird die Aufgabe einer sicheren und effizienten Produktion durch schwer beschädigtes umgebendes Gestein und einen niedrigen Mechanisierungsgrad beeinträchtigt. Des Weiteren wird die Gesundheit der Bergleute durch einen hohen Arbeitsaufwand, den Staub und das Betriebsgeräusch von Anlagen beeinträchtigt.
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Offenbarung der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Überwinden bestehender Nachteile im Stand der Technik eine auf einem Hochdruck-Schaummedium basierte Gesteinsbohr- und Quell-Kombimaschine bereitzustellen, bei der die Aufgaben Gesteinsbohren und Quellen integriert und eine Einsparung von Zeit und Arbeitsaufwand, eine hohe Effizienz und Sicherheitsfähigkeit verwirklicht werden.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine auf einem Hochdruck-Schaummedium basierte Gesteinsbohr- und Quell-Kombimaschine, die eine Antriebseinrichtung, eine Bohrwelle, einen Bohrkopf, einen Zahnradgetriebemechanismus und einen Schlagkolben umfasst, wobei in der Bohrwelle ein mit dem Bohrkopf verbundenes Zentralloch ausgebildet ist, und wobei an der Bohrwelle eine Hochdruckschaum-Fördereinrichtung vorgesehen ist, an deren Hinterseite der Zahnradgetriebemechanismus und der Schlagkolben angeordnet sind und an deren Vorderseite eine Bohrungsdichtvorrichtung anrastet,
wobei die Hochdruckschaum-Fördereinrichtung ein linkes und rechtes Gehäuse der Schlagbohrwelle und ein zwischen dem linken und rechten Gehäuse der Schlagbohrwelle zwischengeschaltetes Verbindungsrohr umfasst, das eine Hochdruckschaum-Förderkammer bildet und in dem ein auf der Bohrwelle aufgeschobener Hochdruckschaum-Förderkolben vorgesehen ist, wobei an dem linken und rechten Gehäuse der Schlagbohrwelle jeweils ein linker bzw. rechter Gehäuse-Fließkanal der Schlagbohrwelle vorgesehen ist, dessen Austritt mit einem Hochdruckschaum-Erzeugungs- und -Fördersystem verbunden ist, und wobei an einer dem rechten Gehäuse zugewandten Seite der Bohrwelle ein vorgehaltenes Loch zum Fördern von Hochdruckschaum ausgebildet ist,
wobei das Hochdruckschaum-Erzeugungs- und -Fördersystem ein Einwegventil , einen Druckerzeuger, einen Mischer, eine Gaspumpe und ein elektromagnetisches Umschaltventil umfasst, die über eine Schaumförderleitung nach der angegebenen Reihenfolge miteinander verbunden sind, wobei an dem Mischer eine Flüssigkeitspumpe vorgesehen ist,
und wobei die Bohrungsdichtvorrichtung zwei linke Rastverschlüsse und rechte Rastverschlüsse umfasst, die beabstandet zueinander an der Bohrwelle befestigt und halbzylinderförmig ausgebildet sind, wobei zwischen dem linken Rastverschluss bzw. dem rechten Rastverschluss und der Bohrwelle jeweils ein Stahldraht-Dehnungsschlauch eingeschoben ist und an dem zwischen dem linken Rastverschluss und dem rechten Rastverschluss angeordneten Abschnitt der Bohrwelle mehrere mit dem Innenloch der Bohrwelle verbundene vorgehaltene Dichtlöcher ausgebildet sind.
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Dabei ist an dem Außendurchmesser des Hochdruckschaum-Förderkolbens ein gegen die Innenwand des Verbindungsrohres abgedichteter Dichtring für die Hochdruckschaum-Förderkolbenstange und an dem Innendurchmesser ein gegen die Bohrwelle abgedichteter Dichtring für das Hochdruckschaum-Förderkolbenloch vorgesehen.
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Das vorgehaltene Loch wird zum Fördern von Hochdruckschaum in einer Anzahl von 2 bis 4 bereitgestellt und ist ringförmig angeordnet.
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Das vorgehaltene Dichtloch wird in mehreren Gruppen bereitgestellt und ist beabstandet zueinander angeordnet, wobei jede Gruppe 2 bis 4 Löcher umfasst, die ringförmig angeordnet sind.
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Ein Gesteinsbohr- und Quellverfahren für die auf einem Hochdruck-Schaummedium basierte Gesteinsbohr- und Quell-Kombimaschine umfasst folgende Schritte:
- a. Einschalten der Antriebseinrichtung beim Gesteinsbohren und Quellen, welche Antriebseinrichtung einen Schlagkolben zur hin- und hergehenden Bewegung mit einer hohen Geschwindigkeit antreibt, so dass der Schlagkolben die Bohrwelle anschlägt, um eine Schlagbewegung der Bohrwelle zu ermöglichen, wobei gleichzeitig ein Elektromotor einen Zahnradgetriebemechanismus zur Betätigung antreibt und ein Ritzel in dem Zahnradgetriebemechanismus ein Großrad in Bewegung versetzt und somit die Bohrwelle zur Drehung antreibt, wobei das Getriebe-Großrad über eine Keilwelle mit der Bohrwelle in Verbindung steht, um ein Schwenken der Bohrwelle 3 zu ermöglichen, und wobei unter Einwirkung des Anschlags und Schwenkens ein Gestein durch die Gesteinsbohr- und Quell-Kombimaschine gebohrt wird,
- b. Fördern von Gas und Flüssigkeit mittels einer Gaspumpe bzw. einer Flüssigkeitspumpe bis zu einem Mischer zur Mischung nach einem erfolgten Bohrvorgang und Erzeugen eines Hochdruckschaums zum Quellen des Gesteins nach Druckerhöhung mittels eines Druckerzeugers,
- c. Einschalten eines elektromagnetischen Umschaltventils, Fördern von Gas mittels der Gaspumpe entlang eines linken Gehäuse-Fließkanals bis zur der linken Seite einer Hochdruckschaum-Förderkammer, um den Hochdruckschaum-Förderkolben nach rechts zu verschieben, Ausschalten des elektromagnetischen Umschaltventils nach Verschieben des Hochdruckschaum-Förderkolben bis zu der rechten Seite der Hochdruckschaum- Förderkammer,
- d. Fördern des Hochdruckschaums über eine Förderleitung in den rechten Gehäuse-Fließkanal und dann in die Hochdruckschaum-Förderkammer, so dass der Hochdruckschaum-Förderkolben unter Einwirkung des Hochdruckschaums nach links verschoben wird und der Hochdruckschaum über ein vorgehaltenes Loch zum Fördern von Hochdruckschaum der Bohrwelle in ein Zentralloch der Bohrwelle gelangt und sich entlang dieser in Richtung des Bohrkopfs bewegt, wobei bei der Bewegung des Hochdruckschaums in dem Zentralloch der Bohrwelle ein Teil des Hochdruckschaums aus einem vorgehaltenen Dichtloch ausströmt und somit einen Stahldraht-Dehnungsschlauch einer Bohrungsdichtvorrichtung drückt, so dass der gedrückte Strahldraht-Dehnungsschlauch nach Dehnung eng an der Wand der Bohrung anliegt, womit eine Abdichtung erzielt wird, während der andere Teil des Hochdruckschaums über einen Kopf-Durchbruch des Bohrkopfs in den Bohrungsboden einströmt,
- e. Kontinuierliches Einfüllen mit einem Hochdruckschaum, so dass sich der Hochdruckschaum an dem Bohrungsboden ansammelt, womit ein geschlossener Hochdruckbereich gebildet wird, was zum Quellen des Gesteins unter Einwirkung des Hochdruckschaums führt, wobei nach Quellen des Gesteins die rechte Seite der Hochdruckschaum-Förderkammer von einem Hochdruckbereich in einen Niederdruckbereich und nun die linke Seite der Hochdruckschaum-Förderkammer von einem Niederdruckbereich in einen Hochdruckbereich umgewandelt wird, und wobei der Hochdruckschaum-Förderkolben bis zu der Ausgangsposition geschoben und somit ein Quellzyklus abgeschlossen wird.
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Die Gaspumpe und die Flüssigkeitspumpe fördern jeweils ein Gas bzw. eine Flüssigkeit, die sich voneinander unterscheiden und ein Gas-Flüssigkeits-Verhältnis von 3:1 aufweisen.
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Vorteilhafte Auswirkung: Bei der vorstehenden Ausgestaltung zeichnet sich die erfindungsgemäße auf einem Hochdruck-Schaummedium basierte Gesteinsbohr- und Quell-Kombimaschine durch die Integration von Gesteinsbohren und Quellen, die Bildung einer freien Oberfläche durch Bohren mittels einer Gesteinsbohrmaschine, die Rissausdehnung im Gestein, die Verringerung der mechanischen Eigenschaft des Gesteins und den Steinabbruch unter Einwirkung von Drücken durch einen Hochdruckschaum aus, womit nicht nur die Vortriebseffizienz für Abbaustrecken bei hartem Gestein erhöht und der Arbeitsaufwand für Bergleute verringert, sondern auch die Sicherheit der Arbeitsumgebung verbessert wird. Somit kann ein fortlaufender Bohr- und Quellvorgang für eine bohrende Gesteinsbohrmaschine verwirklicht werden, was für eine wesentlich verkürzte Zeit für Bohren, Bohrungsabdichten und Quellen bei einer bohrenden Gesteinsbohrmaschine, eine effektive Erhöhung der Betriebseffizienz einer Gesteinsbohrmaschine, eine Verbesserung der Abbaustrecken-Vortriebseffizienz bei hartem Gestein und der Sicherheit der Umgebung sowie einen verringerten Arbeitsaufwand für Bergleute sorgt. Aufgrund des einfachen Aufbaus, der komfortablen Bedienung und der guten Verwendungsauswirkung ist eine breite Anwendung sinnvoll.
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Figurenliste
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Es zeigen
- 1 eine schematische strukturelle Darstellung der vorliegenden Erfindung,
- 2 die Hochdruckschaum-Förderkammer nach der vorliegenden Erfindung in einer Schnittdarstellung,
- 3 die Dichtanordnung für den Hochdruckschaum-Förderkolben nach der vorliegenden Erfindung in einer vergrößerten Detail-Ansicht,
- 4 die Bohrungsdichtvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in einer Schnittdarstellung,
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Darin: 1-Antriebseinrichtung, 2-linkes Gehäuse der Schlagbohrwelle, 2-1-linkes Gehäuse-Fließkanal, 3-Bohrwelle, 3-1-vorgehaltenes Loch zum Fördern von Hochdruckschaum, 3-2-vorgehaltenes Dichtloch, 4-Hochdruckschaum-Förderkammer, 5-Hochdruckschaum-Förderkolben, 5-1-Dichtring für die Hochdruckschaum-Förderkolbenstange, 5-2-für das Hochdruckschaum-Förderkolbenloch, 6-rechtes Gehäuse der Schlagbohrwelle, 6-1-rechtes Gehäuse-Fließkanal, 7-Bohrungsdichtvorrichtung, 7-1-linker Rastverschluss, 7-2-Stahldraht-Dehnungsschlauch, 7-3-rechter Rastverschluss, 7-4-Gegengewindeöffnung für den Rastverschluss, 7-5-Endendichtring für den Dicht-Rastverschluss am Schwanz des Bohrkopfs, 8-Bohrkopf, 9-Gaspumpe, 10-Flüssigkeitspumpe, 11-Mischer, 12-Druckerzeuger, 13-Einwegventil, 14-Hochdruckschaum-Förderleitung, 15-hochfester Bolzen, 16-elektromagnetisches Umschaltventil, 17-Elektromotor, 18-Elektromotor-Ausgangswelle, 19-Getrieberitzel, 20-Getriebe-Großrad, 21-Schlagkolben.
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Konkrete Ausführungsform
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Nachfolgend wird anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen auf die vorliegende Erfindung näher eingegangen.
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Wie aus 1, 2 und 3 zu entnehmen ist, umfasst die auf einem Hochdruck-Schaummedium basierte Gesteinsbohr- und Quell-Kombimaschine nach der vorliegenden Erfindung eine Antriebseinrichtung 1, eine Bohrwelle 3, einen Bohrkopf 8, einen Zahnradgetriebemechanismus und einen Schlagkolben 21. In der Bohrwelle 3 ist ein mit dem Bohrkopf 8 verbundenes Zentralloch ausgebildet, wobei an der Bohrwelle 3 eine Hochdruckschaum-Fördereinrichtung vorgesehen ist, an deren Hinterseite der Zahnradgetriebemechanismus und der Schlagkolben 21 angeordnet sind und an deren Vorderseite eine Bohrungsdichtvorrichtung 7 anrastet.
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Die Antriebseinrichtung 1 umfasst eine Hydraulikpumpe, einen Zylinder und ein Umschaltventil und ist über eine vordere Kolbenführungshülse mit dem Schlagkolben 21 verbunden, um den Schlagkolben 21 zu einer hin- und hergehenden Schlagbewegung mit einer hohen Geschwindigkeit anzutreiben.
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Der Zahnradgetriebemechanismus umfasst einen Elektromotor 17, eine Elektromotor-Ausgangswelle 18, einen an der Elektromotor-Ausgangswelle 18 angeordneten Getrieberitzel 19 und ein mit dem Getrieberitzel 19 im Eingriff stehendes Getriebe-Großrad 20, das an der Bohrwelle 3 befestigt ist.
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Die Bohrwelle 3 wird von dem Getrieberitzel 19 und dem Getriebe-Großrad 20, die im Eingriff miteinander stehen und von dem Schlagkolben 21 und der Elektromotorwelle 18 angetrieben werden, angetrieben. Unter Einwirkung von der Antriebseinrichtung 1 wird der Schlagkolben 21 in eine hin- und hergehende Bewegung mit einer hohen Geschwindigkeit versetzt und treibt somit die Bohrwelle zur Schlagbewegung an. Der Elektromotor 17 treibt den Zahnradgetriebemechanismus an. Das Großrad 19 wirkt über eine Keilwelle mit der Bohrwelle zusammen und treibt beim Drehen die Bohrwelle 3 zu einer Schwenkbewegung an, um einen Schlagbohrvorgang am Gestein einer mittels eines Hochdruckschaums zu quellenden Abbaufront auszuführen und eine vorgebohrte Bohrung zum Quellen mittels eines Hochdruckschaums zu erzeugen.
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Das Hochdruckschaum-Erzeugungs- und -Fördersystem umfasst ein Einwegventil 13, einen Druckerzeuger 12, einen Mischer 11, eine Gaspumpe 9 und ein elektromagnetisches Umschaltventil 16, die über eine Schaumförderleitung 14 nach der angegebenen Reihenfolge miteinander verbunden sind. An dem Mischer 11 ist eine Flüssigkeitspumpe 10 vorgesehen. Durch Einstellen des Förderdurchflusses der Gaspumpe 9 und der Flüssigkeitspumpe 10 wird ein Mischen von Gas und Flüssigkeit in einem verschiedenen Verhältnis ermöglicht. An der Gaspumpen-Förderleitung, der Flüssigkeitspumpen-Förderleitung, der Druckerzeugerleitung und der Hochdruckschaum-Förderleitung bis zu dem linken, rechten Gehäuse-Fließkanal 2-1, 6-1 ist jeweils ein Einwegventil vorgesehen. Die Gaspumpe 9 ist jeweils über eine Leitung mit dem Mischer 11 und dem linken Gehäuse-Fließkanal 2-1 verbunden, während die Flüssigkeitspumpe 10 mit dem Mischer 11 verbunden ist. Wenn die Gaspumpe 9 und die Flüssigkeitspumpe 10 jeweils ein Gas bzw. eine Flüssigkeit zu dem Mischer 11 fördern, wird ein gemischter Schaum nach Druckerhöhung mittels des Druckerzeugers 12 in den rechten Gehäuse-Fließkanal 6-1 gefördert.
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Die Hochdruckschaum-Fördereinrichtung umfasst ein linkes und rechtes Gehäuse 2, 6 der Schlagbohrwelle und ein zwischen dem linken und rechten Gehäuse 2, 6 der Schlagbohrwelle zwischengeschaltetes Verbindungsrohr, das eine Hochdruckschaum-Förderkammer 4 bildet und in dem ein auf der Bohrwelle 3 aufgeschobener Hochdruckschaum-Förderkolben 5 vorgesehen ist. Dabei sind an dem Außendurchmesser des Hochdruckschaum-Förderkolbens 5 ein gegen die Innenwand des Verbindungsrohres abgedichteter Dichtring 5-1 für die Hochdruckschaum-Förderkolbenstange und an dem Innendurchmesser ein gegen die Bohrwelle 3 abgedichteter Dichtring 5-2 für das Hochdruckschaum-Förderkolbenloch vorgesehen. An dem linken und rechten Gehäuse 2, 6 der Schlagbohrwelle sind jeweils ein linker bzw. rechter Gehäuse-Fließkanal 2-1, 6-1 der Schlagbohrwelle vorgesehen, dessen Austritt mit einem Hochdruckschaum-Erzeugungs- und -Fördersystem verbunden ist. An einer dem rechten Gehäuse zugewandten Seite der Bohrwelle 3 ist ein vorgehaltenes Loch 3-1 zum Fördern von Hochdruckschaum ausgebildet, das in einer Anzahl von 2 bis 4 bereitgestellt wird und ringförmig angeordnet ist. Das Verbindungsrohr der Hochdruckschaum-Förderkammer 4 ist über einen hochfesten Bolzen 15 mit dem linken Gehäuse 2 der Schlagbohrwelle und der rechten Gehäuse 6 der Schlagbohrwelle verbunden. Das rechte Gehäuse der Schlagbohrwelle liegt unter Einwirkung des Bolzens 15 eng an einer linken Bearbeitungsausbuchtung der Bohrwelle 3 an.
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Wie sich aus 4 ergibt, umfasst die Bohrungsdichtvorrichtung 7 zwei linke Rastverschlüsse 7-1 und rechte Rastverschlüsse 7-3, die beabstandet zueinander an der Bohrwelle 3 befestigt und halbzylinderförmig ausgebildet sind und an denen jeweils eine Gegengewindeöffnung 7-4 für den Rastverschluss vorgesehen ist. An den beiden an einer Aussparung der Bohrwelle 3 anliegenden Enden des linken Rastverschlusses 7-1 und des rechten Rastverschlusses 7-3 ist jeweils ein Endendichtring 7-5 für den Dicht-Rastverschluss am Schwanz des Bohrkopfs. Zwischen dem linken Rastverschluss 7-1 bzw. dem rechten Rastverschluss 7-3 und der Bohrwelle 3 ist jeweils ein Stahldraht-Dehnungsschlauch 7-2 eingeschoben und an dem zwischen dem linken Rastverschluss 7-1 und dem rechten Rastverschluss 7-3 angeordneten Abschnitt der Bohrwelle 3 sind mehrere mit dem Innenloch der Bohrwelle 3 verbundene vorgehaltene Dichtlöcher 3-2 ausgebildet, die in mehreren Gruppen bereitgestellt werden und beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei jede Gruppe 2 bis 4 Löcher umfasst, die ringförmig angeordnet sind.
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Das auf einem Hochdruckschaum basierte Gesteinsbohr- und Quellverfahren nach der vorliegenden Erfindung umfasst folgende Schritte:
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- a. Einschalten der Antriebseinrichtung 1 beim Gesteinsbohren und Quellen, welche Antriebseinrichtung 1 einen Schlagkolben 21 zur hin- und hergehenden Bewegung bei einer Schlagfrequenz von gleich oder höher als 36Hz antreibt, so dass der Schlagkolben 21 die Bohrwelle 3 anschlägt, um eine Schlagbewegung der Bohrwelle zu ermöglichen, wobei gleichzeitig ein Elektromotor 17 einen Zahnradgetriebemechanismus zur Betätigung antreibt und ein Ritzel 19 in dem Zahnradgetriebemechanismus ein Großrad (20) in Bewegung versetzt und somit die Bohrwelle zur 3 Drehung antreibt, wobei das Getriebe-Großrad 20 über eine Keilwelle mit der Bohrwelle 3 in Verbindung steht, um ein Schwenken der Bohrwelle 3 zu ermöglichen, und wobei unter Einwirkung des Anschlags und Schwenkens ein Gestein durch die Gesteinsbohr- und Quell-Kombimaschine gebohrt wird,
- b. Fördern von Gas und Flüssigkeit mittels einer Gaspumpe 9 bzw. einer Flüssigkeitspumpe 10 bis zu einem Mischer 11 zur Mischung nach einem erfolgten Bohrvorgang und Erzeugen eines Hochdruckschaums zum Quellen des Gesteins nach Druckerhöhung mittels eines Druckerzeugers 12. Die Gaspumpe 9 und die Flüssigkeitspumpe 10 fördern jeweils ein Gas bzw. eine Flüssigkeit mit einem Gas-Flüssigkeits-Verhältnis von 3:1, welches Gas und welche Flüssigkeit jeweils über ein Einwegventil 13 zu dem Mischer 11 gefördert werden und erzeugen unter Einwirkung des Mischers 11 einen Niederdruckschaum, der nach Druckerhöhung mittels des Druckerzeugers 12 über eine Fließkanalöffnung 6-1 des rechten Gehäuses 6 in eine Hochdruckschaum-Förderkammer 4 einströmt. Das Gas-Flüssigkeits-Verhältnis stellt einen Haupteinflussfaktor für die Viskosität des Schaums dar. Bei einem Gas-Flüssigkeits-Verhältnis von geringer als 1 weist der Schaum eine niedrige Viskosität auf, während bei einem Gas-Flüssigkeits-Verhältnis von größer als 1 die Viskosität des Schaums mit der Zunahme der Einfüllmenge von Gas zunimmt. In der Regel wird ein Gas-Flüssigkeits-Verhältnis von 3:1 gewählt,
- c. Einschalten eines elektromagnetischen Umschaltventils 16, Fördern von Gas mittels der Gaspumpe 9 entlang eines linken Gehäuse-Fließkanals 2-1 bis zur der linken Seite der Hochdruckschaum-Förderkammer 4, um den Hochdruckschaum-Förderkolben 5 nach rechts zu verschieben, Ausschalten des elektromagnetischen Umschaltventils 16 nach Verschieben des Hochdruckschaum-Förderkolben 5 bis zu der rechten Seite der Hochdruckschaum-Förderkammer 4,
- d. Fördern des Hochdruckschaums über eine Förderleitung 14 in den rechten Gehäuse-Fließkanal 6-1 und dann über eine Fließkanalöffnung 6-1 in die Hochdruckschaum-Förderkammer 4, so dass unter Einwirkung des Hochdruckschaums auf die rechte Endfläche des der Hochdruckschaum-Förderkolbens 5 der Hochdruckschaum-Förderkolben 5 nach links geschoben wird und während der Verschiebung des der Hochdruckschaum-Förderkolbens 5 nach links der Hochdruckschaum über ein vorgehaltenes Loch 3-1 zum Fördern von Hochdruckschaum der Bohrwelle 3 in ein Zentralloch der Bohrwelle gelangt und sich entlang dieser in Richtung des Bohrkopfs 8 bewegt. Bei der Bewegung des Hochdruckschaums in dem Zentralloch der Bohrwelle 3 strömt ein Teil des Hochdruckschaums aus einem vorgehaltenen Dichtloch 3-2 aus und drückt somit einen Stahldraht-Dehnungsschlauch 7-2 einer Bohrungsdichtvorrichtung 7, so dass der gedrückte Strahldraht-Dehnungsschlauch 7-2 nach Dehnung eng an der Wand der Bohrung anliegt, womit eine Dichtwirkung erzielt wird, während der andere Teil des Hochdruckschaums über einen Kopf-Durchbruch des Bohrkopfs 8 in den Bohrungsboden einströmt, Die Bohrungsdichtvorrichtung 7 befestigt den Stahldraht-Dehnungsschlauch 7-2 an der Bohrwelle 3 mittels von zwei linken Rastverschlüssen 7-1 und rechten Rastverschlüssen 7-3, die halbzylinderförmig ausgebildet sind, wobei der Stahldraht-Dehnungsschlauch nach Ausfall ausgewechselt werden kann.
- e. Kontinuierliches Einfüllen mit einem Hochdruckschaum, der entlang einer Durchgangsbohrung der Bohrwelle 3 bis zu dem Boden einer mittels des Bohrkopfs 8 vorgebohrten Bohrung, um den Gestein zu quellen, so dass sich der Hochdruckschaum an dem Bohrungsboden ansammelt, womit ein geschlossener Hochdruckbereich gebildet wird, was zum Quellen des Gesteins unter Einwirkung des Hochdruckschaums führt, wobei nach Quellen des Gesteins die rechte Seite der Hochdruckschaum-Förderkammer 4 von einem Hochdruckbereich in einen Niederdruckbereich und nun die linke Seite der Hochdruckschaum-Förderkammer 4 von einem Niederdruckbereich in einen Hochdruckbereich umgewandelt werden, und wobei der Hochdruckschaum-Förderkolben 5 bis zu der Ausgangsposition geschoben und somit ein Quellzyklus abgeschlossen wird, um einen kontinuierlichen Hochdruckschaum-Aufbrechvorgang zu verwirklichen.
