DE1121003B

DE1121003B - Vorrichtung zum Auffangen von aus Bohrloechern mittels Pressluft gefoerdertem staubigem und koernigem Material

Info

Publication number: DE1121003B
Application number: DESCH26408A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Lothar Schmidt
Original assignee: LOTHAR SCHMIDT DIPL ING
Current assignee: LOTHAR SCHMIDT DIPL ING
Priority date: 1959-07-23
Filing date: 1959-07-23
Publication date: 1962-01-04

Description

Vorrichtung zum Auffangen von aus Bohrlöchern mittels Preßluft gefördertem staubigem und körnigem Material Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffangen von aus Bohrlöchern mittels Preßluft gefördertem staubigem und körnigem Material, die aus einem vom Bohrwerkzeug durchsetzten geschlossenen Auffangbehälter, der außer den einerseits gegenüber dem Rand der Bohrlochöffnung und anderseits gegenüber dem Bohrgestänge abgedichteten beiden Öffnungen noch eine Austrittsöffnung für die vom geförderten Material durchsetzte Luft aufweist, und aus einem an die letztgenannte Öffnung angeschlossenen Abscheider zum Ausfällen aus dem Behälter mitgerissenen Materials aus der Luft besteht.
Solche bisher bekanntgewordenen Vorrichtungen dienen in der Regel lediglich zur Entstaubung der aus dem Bohrloch austretenden, mit Bohrschleim beladenen Spülluft, wobei der Abscheider z. B. aus einem einfachen Wasserbehälter bestehen kann, in den eine von der genannten Austrittsöffnung des Auffangbehälters ausgehende Rohrleitung bis unter den Wasserspiegel hineinragt. Das geförderte körnige und staubige Material wird durch das Wasser im Behälter zurückgehalten, während die gereinigte Luft aus dem Behälter nach oben entweicht. Bei genügend langen Leitungen kann auch auf die Anordnung des Wasserbehälters verzichtet oder an der Austrittsstelle der Leitung eine Wasserdüse angeordnet werden, um dadurch den Staub und das körnige Material zu binden.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, das gesamte, aus dem Bohrloch gefördert,: staubige und körnige Material für exakte Probenahmen und möglichst getrennt voneinander zur Verfügung zu haben. Bisher fing man das aus dem Bohrloch mittels Preßluft herausgeblasene Material in irgendeiner beliebigen Weise auf, um es der Untersuchung, z. B. zur Feststellung des geologischen Aufbaus einer unter Tage liegenden Gebirgsschicht, zuführen zu können.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die zum Abscheider führende öffnung zum Zwecke einer voneinander getrennten trockenen Probenahme des körnigen und des staubförmigen Materials von einer oben gelegenen Stelle des Behälters ausgeht und der vorzugsweise als stehender Trichter ausgebildete Abscheider mit gegeneinander versetzten und von der Seitenwand des Abscheiders jeweils in den Abscheider hinein geneigten sowie bis nahe an die gegenüberliegende Wand ragenden Prallblechen versehen ist, wobei der vom Behälter zum Abscheider führende Luftaustrittsstutzen in den unteren Bereich des Abscheiders einmündet. Bei einer solchen Ausbildung der Auffangsvorrichtung gelangt lediglich das staubförmige Material durch die oben angeordnete Austrittsöffnung des Auffangbehälters in den Abscheider, während das körnige Material am Boden des Auffangbehälters verbleibt. Es bereitet daraufhin keine Mühe mehr, das staubförmige Material getrennt vom körnigen Material so zu sammeln, daß nach einer bestimmten Zeit und nach Unterbrechung der Bohrarbeit die Proben entnommen werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ragt ein an sich bekannter, zur Randabdichtung der Bohrlochöffnung dienender und den Boden des Behälters dicht durchsetzender Rohrstutzen bei einer Verwendung der Vorrichtung an mindestens schräg nach unten verlaufenden Bohrlöchern in den Behälter bis etwa in dessen halbe Höhe hinein. Hierdurch wird sichergestellt, daß das durch die Preßluft mit dem staubförmigen Material in den Auffangbehälter mitgerissene körnige Material insbesondere bei einer Unterbrechung der Bohrarbeit und Preßluftlieferung nicht wieder in das Bohrloch hineinfallen kann. Der in den Behälter hineinragende Teil des Rohrstutzens bildet vielmehr eine zylindrische Wandung, um die herum sich das körnige Material etwa kegelförmig ansammeln kann.
Gemäß weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ragt das untere Ende des trichterförmigen Abscheiders mit einem Rohrstutzen mit gegebenenfalls regelbaren Drosselstellen in den Behälter von oben hinein, während der Luftaustrittsstutzen seitlich durch die Wandung des Abscheiders in dessen Innenraum hineinragt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß es bei den üblichen, im Auffangbehälter auftretenden Luftgeschwindigkeiten ohrXe weiteres möglich ist, den vom Abscheider gelieferten Staub wieder im Auffangbehälter selbst, allerdings zweckmäßig an einer von der Auffangstelle des körnigen Materials abgelegenen Stelle zu sammeln. Dabei sind unter Umständen Drosselstellen im genannten Rohrstutzen zweckmäßig, damit der im Auffangbehälter befindlichen Luft in umgekehrter Richtung, d. h. in den Rohrstutzen von unten hinein, ein größerer Widerstand entgegenwirkt, als an der Stelle des eigentlichen Luftaustrittsstutzens, wo die Luft in den Abscheider überströmen soll. Dabei ist es für eine günstige Abscheidung vorteilhaft, wenn der in den Abscheider hineinragende Luftaustrittsstutzen etwa bis an eine mittlere Stelle in diesen hineinragt.
Nach anderen Ausgestaltungen der Erfindung ist es zweckmäßig, die obere Öffnung des Abscheiders mit einem luftdurchlässigen Tuch oder mit einer feinen Gaze od. dgl. abzudecken, während anderseits die Mündung des Rohrstutzens bzw. die Öffnung der Drossel zum Auffangen des abgeschiedenen Staubes auch verschließbar sein kann, damit der Staub gewünschtenfalls auch außerhalb des eigentlichen Auffangbehälters getrennt vom körnigen Material aufgefangen werden kann.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen schließlich andere konstruktive Einzelheiten der erfindungsgemäßen Auffangvorrichtung.
Grundsätzlich ist es bereits bekannt, ein zur Probenahme dienendes Bohrloch entlang dem Rand der Bohrlochöffnung durch einen anderseits des Bohrloches in einen Auffangbehälter einmündenden Rohrstutzen abzudichten. Da es sich hierbei jedoch lediglich um eine Ausspülung des Bohrloches durch Wasser und eine dementsprechende flüssige Probenahme handelt, bei der der eigentliche Auffangbehälter lediglich zur trichterförmigen Durchleitung des mit dem Material durchsetzten Wassers dient, hat diese bekannte Auffangvorrichtung mit der von der vorliegenden Erfindung betroffenen Auffangvorrichtung zur Entnahme trockener Proben nichts zu tun.
In der Zeichnung ist ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auffangen von aus Bohrlöchern mittels Preßluft geförderten staubigen und körnigen Materials dargestellt und nachstehend im einzelnen beschrieben.
Auf den Behälter 11 ist ein Deckel 12 abnehmbar und luftdicht aufgesetzt. Am Boden 13 des Behälters 11 befindet sich ein Loch, durch das der Rohrstutzen 14 hindurchtritt, welcher mit seinem oberen Teil in das Behälterinnere und mit seinem unteren, außerhalb des Behälters liegenden Teil in das Vorbohrloch 15 a ragt, in das es eingegipst ist, um zu verhindern, daß Preßluft und Bohrstaub durch das Vorbohrloch 15 a entweicht. Die rohrförmige Manschette 14 a, die mit einem Flansch 14 b am Boden 13 des Behälters 11 befestigt ist, dichtet das Rohrdurchtrittsloch gegen das Rohr 14 ab.
Im Behälterdeckel 12 befindet sich eine Öffnung 16, welche von einem mit einer elastischen Dichtung 17 versehenen, leicht entfernbaren und gegebenenfalls geteilten Deckel 18 verschlossen ist. Durch die Öffnung 19 in der elastischen Dichtungsscheibe 17 ragt das Bohrgestänge 20, welches an seinem unteren Ende den Bohrkopf 21 trägt. Das Bohrgestänge 20 und der Bohrkopf 21 sind hohl, so daß durch diese Preßluft in das Bohrloch 15 b eingeblasen werden kann, welche ihrerseits das vom Bohrkopf 21 losgeschlagene und zerkleinerte Material durch das Bohrloch 15 b und den Rohrstutzen 14 in den Behälter 11 fördert, wo es zum Teil niedergeschlagen wird bzw. sich absetzt.
Auf den Behälter 11 bzw. dessen Deckel 12 ist der trichterförmige Staubabscheider 22 aufgesetzt; dessen Rohrstutzen 23 der Einbringung der mit feinem Staub versetzten Preßluft aus dem Behälter 11 in den Abscheider 22 dient. In dem Abscheider 22 befinden sich einander gegenüberliegend angeordnete, sich von einer Seite der Wandung bis nahe an die gegenüberliegende Wandung des Abscheiders 22 erstreckende Prallbleche 24, die für eine Abscheidung des feinen Staubes sorgen. Die obere Öffnung 25 des Abscheiders ist vorzugsweise mit einem luftdurchlässigen Tuch 26 bzw. einer feinen Gaze od. dgl. abgedeckt. Der Rohrstutzen 23 mündet vorzugsweise seitlich und schräg am unteren Ende des trichterförmigen Abscheiders in dessen Innenraum. Zur Abführung des abgeschiedenen feinen Staubes in das Innere des Behälters 11 befindet sich an der unteren Spitze des trichterförmigen Abscheiders 22 eine Öffnung 27, so daß der Staub durch das in das Innere des Behälters 11 ragende Rohrstück 28 des Abscheiders 22 in den Behälter 11 fallen kann. An der unteren Öffnung des Rohrstücks 28 befindet sich eine gegebenenfalls regelbare Drossel 29, um einen Austritt der Preßluft aus dem Behälter 11 in den Abscheider 22 durch das Rohrstück 28 zu vermeiden, da dadurch sonst die Staubabscheidung im Abscheider 22 und die Staubabführung in den Behälter 11 gestört würde. Die Rohrstücke 23 und 28 sind gegen ihre am Deckel 12 befestigten Halterohrstützen 23 a und 28 a, in welche diese nur eingesteckt sind, durch Dichtungen 23 b bzw. 28 b abgedichtet.
Zur Entnahme des im Behälter angesammelten Materials dient z. B. der Rohrstutzen 30, welcher mit einer Kappe 31 verschlossen ist und an den eine Vakuumleitung zur Absaugung des Materials angeschlossen werden kann. Zu Beobachtungszwecken kann im Deckel 12 des Behälters 11 ein Beobachtungsfenster 32 eingesetzt sein. Wenn man das gröbere Material von dem feineren staubförmigen getrennt auffangen will, so genügt es, die Mündung des Rohrstutzens 28 bzw. die Öffnung der Drossel 29 zu verschließen.
Die Entnahme des im Behälter 11 niedergeschlagenen Materials kann aber auch durch die Öffnung 16 nach Abnahme des Deckels 18 erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Auffangen von aus Bohrlöchern mittels Preßluft gefördertem staubigem und körnigem Material, die aus einem vom Bohrwerkzeug durchsetzten geschlossenen Auffangbehälter, der außer den einerseits gegenüber dem Rand der Bohrlochöffnung und anderseits gegenüber dem Bohrgestänge abgedichteten beiden Öffnungen noch eine Austrittsöffnung für die vom geförderten Material durchsetzte Luft aufweist, und aus einem an die letztgenannte Öffnung angeschlossenen Abscheider zum Ausfällen aus dem Behälter mitgerissenen Materials aus der Luft besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Abscheider (22) führende Öffnung (Luftaustrittsstutzen 23) zum Zwecke einer voneinander getrennten trockenen Probenahme des körnigen und des staubförmigen Materials von einer oben gelegenen Stelle des Behälters (11) ausgeht, und der als Trichter ausgebildete Abscheider (22) mit gegeneinander versetzten und von der Seitenwand des Abscheiders (22) jeweils in den Abscheider hinein geneigten sowie bis nahe an die gegenüberliegende Wand ragenden Prallblechen (24) versehen ist, wobei der vom Behälter (11) zum Abscheider (22) führende Luftaustrittsstutzen (23) in den unteren Bereich des Abscheiders (22) einmündet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter, zur Randabdichtung der Bohrlochöffnung dienender und den Boden des Behälters (11) dicht durchsetzender Rohrstutzen (14) in den Behälter (11) bis etwa in dessen halbe Höhe hineinragt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des trichterförmigen Abscheiders (22) mit einem Rohrstutzen (28) mit gegebenenfalls regelbaren Drosselstellen (29) in den Behälter (11) von oben hincinragt.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftaustrittsstutzen (23) seitlich durch die Wandung des Abscheiders (22) in dessen Innenraum hineinragt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Öffnung (25) des Abscheiders (22) mit einem luftdurchlässigen Tuch oder mit einer feinen Gaze (26) od. dgl. abgedeckt ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Rohrstutzens (28) bzw. die Öffnung der Drossel (29) zum Auffangen des abgeschiedenen Staubes verschließbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behälter (11) ein mit einem abnehmbaren Verschluß (31) versehener Rohrstutzen (30) für den Anschluß einer Vakuumleitung zum Entleeren des Behälters (11) einmündet. B.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Bohrgestängedichtungsfutter (17) in an sich bekannter Weise an bzw. in einem eigenen, abnehmbaren und gegebenenfalls zweiteiligen Deckel (18) befindet, welcher die Bohrgestängedurchtrittsöffnung (19) und gegebenenfalls auch Materialentnahmeöffnung verschließt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel (12) des Behälters (11) ein Beobachtungsfenster (32) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift H 18232 V I ! 5 b (bekanntgemacht am 28. 6. 1956); französische Patentschrift Nr. 1 143 718; USA.-Patentschrift Nr. 895 228.