DE1126344B

DE1126344B - Verfahren zum Verfuellen des Zwischenraumes zwischen Gebirge und Ausbauelementen vonSchaechten oder Bohrloechern mittels bituminoeser Massen

Info

Publication number: DE1126344B
Application number: DED26612A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Carl-Hans Biedendieck
Original assignee: DEILMANN C BERGBAU GmbH
Current assignee: DEILMANN C BERGBAU GmbH
Priority date: 1957-10-10
Filing date: 1957-10-10
Publication date: 1962-03-29

Description

Verfahren zum Verfüllen des Zwischenraumes zwischen Gebirge und Ausbauelementen von Schächten oder Bohrlöchern mittels bituminöser Massen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verfüllen des Zwischenraumes zwischen Gebirge und Ausbauelementen von Schächten oder Bohrlöchern mittels bituminöser Massen.
Die Verfüllung des Raumes zwischen Gebirge und den Ausbauelementen von Schächten oder Bohrlöchern mit bituminösen Massen dient dem Zweck, dem Ausbau ein elastisches Ausweichen gegenüber Bewegungen des Gebirges zu ermöglichen.
Ein bekanntes Verfahren besteht darin, diese bituminösen Massen zuerst auf Temperaturen von etwa 200° C zu erhitzen und dann in den Zwischenraum zu verfüllen, wo sie sich abkühlen und hohe Zähigkeit in der Größenordnung von 1f1'' bis 10s Poise erreichen.
Dieses Verfahren ist wegen des Zwanges, die bituminösen Massen erwärmen zu müssen, offenbar sehr umständlich und mit erheblichen Kosten verbunden. Es gestattet außerdem nicht, die Endzähigkeit der Verfüllung den jeweiligen Erfordernissen rasch anzupassen, da die Zähigkeit durch die Substanz als solche bestimmt ist und am Ausbauort keine Möglichkeit besteht, sie zu ändern. Außerdem muß das heiße Bitumen nach Einstellung seiner Endzähigkeit im Bitumenwerk zu Vermeidung von Wärmeverlusten in isolierten Transportbehältern zur Verarbeitungsstelle gebracht und in Zwischenbehältern aufgeheizt werden. Soweit man bisher diesem Heißbitumen Schwerstoffe beigemischt hat, mußte auch dieses Beimischen in beheizten Behältern erfolgen. Das Pumpen durch die Zwischenstationen und die Leitungen bis zum Verarbeitungspunkt im Schacht erfordert die Anwendung von Spezialpumpen, so daß sich das ganze Verfahren als außerordentlich aufwendig darstellt. Bei einer Unterbrechung des Füllvorganges ist es darüber hinaus erforderlich, das erhärtende Bitumen unter Aufwand neuer Energie und damit weiterer Kosten wieder zu beheizen.
Es ist auch bereits ein Verfahren bekannt, bei dem eine Bitumenemulsion, der sogenannte Koagulatoren zugesetzt sind, Verwendung findet. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere zur Abdichtung feinporiger Gesteinspartien, da nach dem Brechen der Emulsion die in einer Größenordnung von 1 bis 2 Lt vorliegenden runden Bitumenteilchen leicht kleinste Poren und Gesteinshaarrisse abdichten. Für die Verfüllung von Hohlräumen ist eine Bitumenemulsion nicht brauchbar, da nach dem Brechen der Emulsion die flüssige Phase zur Erzielung der Endzähigkeit der bituminösen Massen entfernt werden muß, wobei ein Schrumpfen eintritt. Auf Grund dieses Schrumpfvorganges ist eine Emulsion für eine raumkonstante Ausfüllung von Hohlräumen nicht verwendbar. Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Verfüllen des Zwischenraumes zwischen Gebirge und Ausbauelementen von Schächten oder Bohrlöchern mittels bituminöser Massen dadurch gekennzeichnet, daß bituminöser Feststoff auf geringe Korngröße gemahlen und mit den zur Erzielung des gewünschten Plastizitätsendwertes entsprechenden Mengen ihm verwandten Öls zu einer Suspension verarbeitet und kalt oder mit geringer Erwärmung in den zu verfüllenden Raum eingebracht wird, in dem dann durch Auflösung der Feststoffteilchen in der flüssigen Phase die Suspension zu einer zähen plastischen Masse eindickt.
Bei diesem Verfahren läßt sich die erforderliche Endzähigkeit durch entsprechende mehr oder weniger starke Beigabe von öl bzw. durch Verwendung verschiedener Ölsorten den jeweiligen Verhältnissen anpassen. So verarbeitet man beispielsweise Hartbitumen zweckmäßig mit naphthenischen oder paraffinösen ölen. Man kann auch Hartpech und Teeröl zur Anwendung bringen.
Zur Einstellung eines gewünschten Raumgewichtes gibt man der Suspension entsprechende Füllstoffe zu. Es hat sich gezeigt, daß das bituminöse Ausgangsmaterial nach einer gewissen Zeit mit dem Öl eine im wesentlichen homogene, sehr zähe Masse bildet, die in ihren plastischen Werten den bisher verwendeten Heißbitumina gleichwertig ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich nicht nur durch seine Einfachheit und seine leichte Einstellbarkeit auf die jeweiligen Gegebenheiten aus, sondern bringt auch noch erhebliche preisliche Vorteile, weil bei Verwendung von Rohölen der jeweils wesentlich teurere Bitumenanteil durch den relativ billigen Rohöhlanteil ersetzt wird, d. h. zum Beispiel, es ergibt sich bei einer Mischung von einem Teil bituminösen Ausgangsmaterial mit einem Teil Rohöl gegenüber zwei Teilen Heißbitumen eine Kostenersparnis in der Größenordnung von 301/9.
Das Einbringen der Suspension kann auf verschiedene Weise erfolgen, z. B. mittels Schneckenpressen, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser durch entsprechend verlegte Leitungen oder unmittelbar durch den Ausbau in die zu verfüllenden Hohlräume, durch unmittelbares Verpressen mittels HD-Kolben-Pumpen oder nach gegebenenfalls leichter und damit relativ billiger Erwärmung durch Verpressen mittels entsprechender Pumpen über nichtisolierte und unbeheizte Leitungen. Gegebenenfalls können der Masse auch entsprechend zerkleinerte Füllstoffe, wie Schwerspat oder Calciumearbonat, zugesetzt werden, um ein eventuell nötiges Raumgewicht der Masse zu erreichen.
Nach dem Verfüllen erreicht die Masse die erforderliche Zähigkeit von 105 bis 106 Poise bei 15 bis 20° C.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Verfüllen des Zwischenraumes zwischen Gebirge und Ausbauelementen von Schächten öder Bohrlöchern mittels bituminöser Massen, dad rel@ gekennzeichnet; daß bituminöser Feststoff auf gennge Korngröße gemahlen und mit den zur Erzielung des gewünschten Plastizitätsendwertes der bituminösen Masse entsprechenden Mengen ihm verwandten Öls zu einer Suspension verarbeitet und kalt oder mit geringer Erwärmung in den zu verfüllenden Raum eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Hartbitumen und naphthenischen oder paraffinösen Ölen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Hartpech und Teeröl.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension Füllstoffe zur Einstellung eines gewünschten Raumgewichtes zugegeben werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 142 916; britische Patentschrift Nr. 431781; USA.-Patentschriften Nr. 1440 355, 1440 356; »Glückauf«, 1938, S. 386/387.