DE1134049B

DE1134049B - Device for sealing gas extraction boreholes in mining operations

Info

Publication number: DE1134049B
Application number: DEM42882A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Duempelmann; Herbert Finkler
Original assignee: Maschinenfabrik Korfmann GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Korfmann GmbH
Priority date: 1959-09-26
Filing date: 1959-09-26
Publication date: 1962-08-02

Description

Vorrichtung zur Abdichtung von Gasabsaugebohrlöchern in Bergwerksbetrieben Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abdichtung der Rohre von Gasabsaugebohrlöchern in Bergwerksbetrieben mittels einer nach außen durch eine elastische Gummi- oder Kunststoffmanschette abgeschlossenen und das Rohr umgebenden aufweitbaren Ringkammer.Device for sealing gas extraction boreholes in mining operations The invention relates to a device for sealing the tubes of gas suction boreholes in mining operations by means of an outwardly through an elastic rubber or Plastic sleeve closed and the pipe surrounding expandable annular chamber.

Als wirksames Mittel zur Bekämpfung von Schlagwetteransammlungen hat sich die Anwendung der sogenannten Absaugungen von hauptsächlich CH4 mittels Bohrlöchern im Hangenden oder Liegenden erwiesen. Dabei ist das Abdichten der sogenannten Standrohre gegenüber dem Wetterstrom von entscheidender Bedeutung. Die Wirksamkeit und das Gasausbringen dieser Bohrlöcher zum Absaugen von Grubengas aus dem Nebengestein hängt einmal davon ab, daß die Bohrlöcher mit entsprechender Neigung und Länge in die Zonen großen Gasreichtums gebracht und zum anderen aus. wirtschaftlichen Gründen jede Bohrung auch aktiv zum Absaugen gebracht werden kann.Has been considered an effective means of combating firedamp accumulation the application of the so-called suction of mainly CH4 by means of boreholes proven in the hanging or lying. This involves sealing the so-called standpipes of decisive importance in relation to the weather flow. The effectiveness and that Extraction of gas from these boreholes to extract mine gas from the adjacent rock once depends on the fact that the drill holes with the appropriate inclination and length in the zones of great gas wealth and brought out to the other. economical reasons each hole can also be actively sucked off.

Die Abdichtung erfolgt im Innern des Gasbohrloches und hat die Aufgabe, das eingebrachte Stahlrohr (Bohrstandrohr) gegen das es im oberen Teil umgebende Kohlengebirge (Sandstein, Ton- und Sandschiefer, Tonstein und Kohle) abzudichten. Zweck der Abdichtung ist der, das im Gebirge anstehende Methangas möglichst in seiner vollen Konzentration und Menge hereinzugewinnen, damit es später als Energiequelle verwendet werden kann. Das Methan befindet sich über und unter dem abzubauenden Kohlenflöz in tektonisch verschiedenartig beschaffenen Schichtenzonen: 1. in einer direkt über dem Flöz liegenden, stark durch den Abbaudruck (Kämpferdruck) zerstörten Schichtfolge und 2. in einer weniger, lediglich durch die ursprünglich in ihr vorhandenen Risse und Klüfte gestörten Zone.The sealing takes place inside the gas well and has the task of the inserted steel pipe (drill stand pipe) against the one surrounding it in the upper part Sealing coal mountains (sandstone, clay and sand slate, claystone and coal). The purpose of the seal is to keep the methane gas in the mountains as close as possible gain full concentration and amount so that it can later be used as a source of energy can be used. The methane is above and below that to be mined Coal seam in tectonically diverse stratification zones: 1. in one directly above the seam, severely damaged by the mining pressure (combat pressure) Layer sequence and 2. in one less, only through the originally present in it Cracks and crevices disturbed zone.

Das einzubringende Gasabsaugebohrloch durchörtert diese beiden Zonen, wobei sich im Zustand der Absaugung um den oberen Bohrlochteil eine Unterdruckzone bildet. Hierbei würden aus dem Spaltenraum der stark zerklüfteten Zone Grubenwetter mit angesaugt, so daß einmal mit nur geringen Unterdrücken abgesaugt werden könnte (Folge: Mengenverlust an C H4), zum anderen aber auch ein Konzentrationsverlust des Methans eintreten würde. Um dieses zu verhindern, wird die 1. Zone mit einer Verrohrung derart versehen, daß bei Anwendung einer entsprechenden Dichtungsart die beiden Gebirgszonen innerhalb des Bohrloches gegeneinander abgedichtet werden. Es können demnach mit einer wirksamen Abdichtung keine Wetterkurzschlußströme mehr aus den Grubenbauen in das Bohrloch eingesaugt werden. Die Abdichtung kommt also zwischen die beiden, verschieden gestörten Gebirgszonen zu liegen.The gas extraction borehole to be introduced penetrates these two zones, wherein in the state of suction around the upper part of the borehole there is a negative pressure zone forms. In this case, the crevasses of the heavily fissured zone would cause pit weather sucked in with it, so that it could be sucked off once with only slight negative pressures (Consequence: loss of amount of CH4), but also a loss of concentration of methane would occur. To prevent this, the 1st zone is covered with a Provide piping in such a way that when using an appropriate type of seal the two mountain zones within the borehole are sealed against each other. Accordingly, with an effective seal, weather short-circuit currents can no longer be used sucked into the borehole from the mine workings. So the seal is coming to lie between the two differently disturbed mountain zones.

Die bisher im Bergbau üblichen Abdichtungsarten für Standrohre führten meist nicht zu dem gewünschten Erfolg. Es wurde bei der Zementierungsmethode festgestellt, daß oft schon kurz nach dem Abbindevorgang des Zement-Staub-Gemisches Undichtigkeiten auftraten. Die umgehenden Gebirgsbewegungen hatten den Betonblock um das Standrohr herum zerstört und rissig gemacht, so daß Wetterkurzschlußströme auftraten. Bei diesem vorbekannten Verfahren kam es mitunter gar nicht zu einer wirklichen Abbindung des Zementes, da die Gebirgskräfte schon während dieses Vorganges in Erscheinung traten. Dies trat um so wahrscheinlicher ein, als man die Zementabdichtung in den Spaltenraum einbrachte, also in jenen Raum, der laufend vom Gebirgsdruck durchbewegt wird. Andererseits hatten Untersuchungen auf einigen Zechen gezeigt, daß die praktische Einbringung der Zementtrübe oft nur oberflächlich und unvollständig durchgeführt wurde. Vor allem wurden vielfach die Mischungen für die Zementtrübe vollkommen falsch angefertigt, so daß sich häufig nur ein geringmächtiger Sedimentationsmantel um das Standrohr bildete. Man sieht also, daß diese Methode von sehr vielenUnsicherheitsfaktoren begleitet wurde.The previously usual types of sealing for standpipes in mining resulted mostly not to the desired success. It was found in the cementing method that often shortly after the setting process of the cement-dust mixture leaks occurred. The immediate mountain movements had the concrete block around the standpipe destroyed and cracked around, so that weather short-circuit currents occurred. at With this previously known method, there was sometimes no actual setting at all of the cement, as the rock forces are already evident during this process kicked. This was all the more likely as the cement sealant was inserted into the Introduced column space, i.e. into the space that is constantly being moved by the mountain pressure will. On the other hand, studies on some mines had shown that the practical The cement slurry is often only applied superficially and incompletely became. Above all, the mixtures for the cement slurry were often completely wrong made, so that often only a thin sedimentation mantle is around formed the standpipe. So you can see that this method is affected by a large number of uncertainty factors was accompanied.

Ähnlich verhält es sich mit der Abdichtung mit Hilfe von mit Dichtmaterial getränkten Binden. Da man heute weiß, daß es bei der Gasabsaugung in der Hauptsache auf eine vollkommene Abdichtung am oberen Teil der Standrohrsäule ankommt, ist eine wirksame Abdichtung mittels solcher Binden in vielen Fällen ebenfalls nicht gegeben. Der Bindenpfropfen kann sich während des Einbringens - vor allem bei großen Standrohrlängen - derart verformen, daß nach dem endgültigen Festdrücken der Standrohrsäule durch die Bohrmaschine eine wirksame Abdichtung kaum erreicht wird.The situation is similar with sealing with the aid of sealing material soaked bandages. As we now know that the main thing is gas extraction a perfect seal on the upper part of the standpipe column is important effective Sealing by means of such bandages is also not given in many cases. Of the Binding plugs can develop during insertion - especially with long standpipes - Deform in such a way that after the final pressing of the standpipe column through the drill an effective seal is hardly achieved.

Das weiterhin vorbekannte Abdichtungsverfahren mittels Doppelstandrohren unter Zwischenschaltung von Dichtungsmuffen stellt eine bessere Abdichtungsart dar als die Zementier- und Bindenmethode. Allerdings ist sie von dem maßgeblichen Nachteil behaftet, das teuerste aller bisherigen Verfahren zu sein. Zudem ist es bei brüchigen Hangenden nicht anzuwenden, da hier die Doppelstandrohre wohl kaum auf die notwendige Länge eingeführt werden können. Ein weiterer Nachteil ist das große Gewicht der Doppelrohre sowie die für eine sichere Abdichtung erforderliche große Kraft.The previously known sealing method using double standpipes with the interposition of sealing sleeves represents a better type of sealing than the cementing and bonding method. However, it has the main disadvantage afflicted to be the most expensive of all previous procedures. In addition, it is brittle Do not use hanging walls, as the double standpipes are hardly on the necessary Length can be introduced. Another disadvantage is the large weight of the Double pipes as well as the great force required for a secure seal.

Es ist auch bereits eine Abdichtung für Gasabsaugebohrlöcher bekannt, bei welcher eine - eine Ringkammer bildende - elastische Manschette, welche die Rohrwand umgibt, durch Druck eines Mediums gegen das Gebirge angedrückt wird. Allerdings wird als Medium Druckluft verwendet, deren Druck dauernd überwacht werden muß.A seal for gas extraction boreholes is also already known, in which one - forming an annular chamber - elastic cuff, which the Surrounding pipe wall, is pressed against the mountains by pressure of a medium. However compressed air is used as the medium, the pressure of which must be monitored continuously.

Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein. und bezweckt, eine derartige Abdichtung noch zu vereinfachen. Erreicht wird dieses gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß die Ringkammer einen absperrbaren Wasseranschluß zum Rohrinnern hin aufweist und mit einem vorzugsweise pulvrigen Füllstoff gefüllt ist, der bei Wassereinwirkung quillt. Es ist an sich zur Abdichtung der Elemente eines Schachtausbaues bekannt, Manschetten mit selbsthärtenden Kunststoffen zu füllen, doch werden diese Manschetten erst nach dem Einbau im Schacht gefüllt und die Füllung bläht die Manschetten nur, wenn sie unter Druck eingebracht wird. Wohl aus diesem Grunde hat der bekannte Vorschlag keine Anregung zur Ausbildung von Dichtungen für Standrohre in Gasabsaugebohrlöchern gegeben.This is where the present invention comes in. and aims at such a To simplify sealing still. This is achieved in accordance with the present invention in that the annular chamber has a lockable water connection to the inside of the pipe has and is filled with a preferably powdery filler that is exposed to water swells. It is known per se for sealing the elements of a shaft lining, To fill cuffs with self-hardening plastics, these cuffs will only filled after installation in the shaft and the filling only inflates the sleeves, when introduced under pressure. Probably for this reason the well-known proposal no suggestion for the formation of seals for standpipes in gas extraction boreholes given.

Die Erfindung kann dadurch vorteilhaft weiterentwickelt werden, daß die den Füllstoff aufnehmende Kammer an einem beidseitig mit Anschlußgewinde für ein normales Rohrgestänge versehenen Zwischenstück angeordnet ist und über Rückschlagventile und Bohrungen mit dem Innern des rohrförmigen Zwischenstückes in Verbindung steht. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Zwischenstück oberhalb der Bohrungen einen gegenüber der normalen Innenbohrung des Zwischenstückes verkleinerten Ringsitz für eine Ventilkugel aufweist.The invention can advantageously be further developed in that the chamber receiving the filler on both sides with connecting threads for a normal pipe linkage provided intermediate piece is arranged and via check valves and bores are in communication with the interior of the tubular intermediate piece. It is also useful if the intermediate piece above the bores compared to the normal inner bore of the intermediate piece, reduced ring seat for has a valve ball.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ergibt sich dadurch, daß der größte äußere Durchmesser der den Füllstoff aufnehmenden Ringkammer im ungespannten Zustand nicht über den Außendurchmesser der Anschlußbohrleitung hinausgeht.A further advantageous embodiment results from the fact that the largest outer diameter of the filler receiving annular chamber in the unstressed State does not go beyond the outer diameter of the connecting drilling line.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die als Außenwand der Ringkammer dienende elastische Manschette mittels zweier Fed'erstahlringe am Zwischenstück festgehalten ist. Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn in den vom Innern des Zwischenstückes zur Ringkammer gehenden Leitungen für das Druckwasser einstellbare Druckventile angeordnet sind. Dabei scheint es zweckmäßig, daß für die Einstellung der Druckventile innerhalb des Anschlußgewindes des Zwischenstückes ein Gewindestellstück eingeschraubt ist, das als verstellbares Gegenlager für die Druckfedern der Ventile dient.It is also useful if the one serving as the outer wall of the annular chamber elastic cuff held on the intermediate piece by means of two spring steel rings is. It is also advantageous if in the from the inside of the intermediate piece to Annular chamber going lines arranged for the pressurized water adjustable pressure valves are. It seems appropriate that for setting the pressure valves within a threaded adapter is screwed into the connecting thread of the intermediate piece, which serves as an adjustable counter bearing for the pressure springs of the valves.

Ein weiteres Ausbildungsmerkmal wird darin gesehen, daß die die den Füllstoff aufnehmende Ringkammer abschließende elastische Manschette in ihren Endbereichen mittels Gewindeprofilierungen innerhalb entsprechender Aussparungen des Rohrprofils liegt. Auch ist es möglich, daß das Zwischenstück zum Anschluß an beliebige Verrohrungen mit entsprechenden auswechselbaren Anschlußnippeln ausgerüstet ist.Another training feature is seen in the fact that the Filler-receiving annular chamber closing elastic sleeve in its end areas by means of thread profiles within corresponding recesses in the pipe profile lies. It is also possible that the intermediate piece for connection to any piping is equipped with corresponding interchangeable connection nipples.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung, die mehrere beliebige Ausführungsbeispiele zum Teil schematisch darstellt, näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Strecke mit Gasabsaugebohrungen und eingebrachtem Standrohr mit Abdichtung, Fig. 2 die Dichtvorrichtung im Längsschnitt und Fig.3 die erfindungsgemäße Dichtung in etwas anderer Ausführung.The invention is based on a drawing, which several arbitrary Exemplary embodiments partly schematically illustrated, explained in more detail. It shows Fig. 1 shows a schematic cross section through a section with gas suction bores and introduced standpipe with seal, Fig. 2 the sealing device in longitudinal section and FIG. 3 shows the seal according to the invention in a somewhat different embodiment.

Wie Fig. 1 zeigt, wird die Gasabsaugebohrung 25 über die sogenannte Spaltenraumzone 20 bis in die weniger oder gar nicht gestörten Schichtenzonen 21, 22 und 23 vorgetrieben. Dann wird diese Bohrung, wie mit 26 angedeutet ist, zur Aufnahme der Standrohre 1 bis in den Bereich der weniger gestörten Schichtenzonen 21, 22 aufgebohrt, wobei die Standrohre im vorderen Bereich beispielsweise mit einer Bohrkrone 2 versehen sind. Anschließend erfolgt im Punkt 10 die entsprechende Abdichtung.As FIG. 1 shows, the gas suction bore 25 is driven forward via the so-called crevice zone 20 into the layer zones 21, 22 and 23 which are less or not at all disturbed. Then, as indicated by 26, this hole is drilled to accommodate the standpipes 1 up to the area of the less disturbed layer zones 21, 22, the standpipes being provided with a drill bit 2 in the front area, for example. The corresponding sealing is then carried out in point 10.

Die erfindungsgemäße Abdichtung wird in Verbindung mit der Bohrstandrohrmethode an Hand der Fig. 2 näher beschrieben. Sie läßt sich aber genauso für alle bisher in Anwendung stehenden Verrohrungsarten verwenden, ohne daß der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Die Dichtung besteht im wesentlichen aus einem zwischen Bohrstandrohrgestänge 1 und Bohrkrone 2 einschraubbaren Zwischenstück 3, welches die neue Abdichtung aufnimmt. Der Abdichtungsgedanke besteht darin, ein zwischen einem Rohrstück und einer Manschette eingebrachtes Füllstoffpulver mit Hilfe von Wasser zum Quellen zu bringen, so daß sich die Manschette fest an die Bohrlochwand anlegt und somit auf unbegrenzte Zeit eineAbdichtung zwischen Gebirge und Bohrstandrohr erzeugt wird.The seal according to the invention is used in conjunction with the drill standpipe method described in more detail with reference to FIG. But it can be just the same for everyone so far Use the types of piping in use without affecting the basic idea of the present invention is abandoned. The seal consists essentially of an intermediate piece that can be screwed in between drill stand pipe rods 1 and drill bit 2 3, which receives the new seal. The idea of sealing is to use a with filler powder introduced between a pipe section and a sleeve Help to bring water to the source, so that the cuff is firmly attached to the Creates a borehole wall and thus a seal between the mountains for an unlimited period of time and drill standpipe is generated.

Das Zwischenstück 3 besteht aus dem Rohrstück 4 und dem Verbindungsnippel 5. Das Rohrstück 4 hat hat am oberen Ende ein Innengewinde zum Verschrauben mit der Bohrkrone 2 sowie am unteren Ende ein Außengewinde zum Verschrauben mit dem Verbindungsnippels. Im oberen Teil des Zwischenstückes 3 sind im Innenraum Bohrungen 6 vorgesehen, über die Druckwasser zu Druckventilen 7 gelangt. Diese Druckventile 7 sitzen in Bohrungen des Rohrstückes 4 und bestehen in an sich bekannter Art aus dem Ventilkörper, dem Ventilkegel und einer Druckfeder. Die Druckfeder des Ventils ist auf einen bestimmten Wasserdruck eingestellt. Die Ventile werden in der Bohrung durch den Nutring 11 abgedichtet. Die Ventile 7 werden durch den Distanzring 13 in ihrer Lage gehalten. Dieser Distanzring ist mit einem Gewinde verschraubbar und kann daher in seiner Lage der jeweils gewünschten Federkraft angepaßt werden, wodurch letzthin die Möglichkeit gegeben ist, sich dem Wasserdruck in der Streckenwasserleitung anzugleichen. Das Druckwasser gelangt aus den Ventilen 7 in Wasserkanäle 14, vor deren unteren Öffnungen ein Siebring 15 angeordnet ist. Dieser dient dem Zweck, das Eindringen von Füllpulver in die Kanäle 14 zu verhindern. Der unter den Wasserkanälen liegende Ringraum 9, gebildet aus der Rohrwandung des Rohres 4 und der in den beiden Gewinden 16 verschraubten Kunststoffmanschette 17, enthält das Füllstoffpulver 18. Die Manschette 17 wird oben und unten jeweils über ihrem Gewindeteil von zwei Stahlbandagen 19 von außen her festgehalten.The intermediate piece 3 consists of the pipe section 4 and the connecting nipple 5. The pipe section 4 has an internal thread at the upper end for screwing to the drill bit 2 and at the lower end an external thread for screwing to the connecting nipple. In the upper part of the intermediate piece 3, bores 6 are provided in the interior through which pressurized water reaches pressure valves 7. These pressure valves 7 sit in bores in the pipe section 4 and consist of the valve body, the valve cone and a compression spring in a manner known per se. The pressure spring of the valve is set to a certain water pressure. The valves are sealed in the bore by the groove ring 11. The valves 7 are held in their position by the spacer ring 13. This spacer ring can be screwed with a thread and can therefore be adapted in its position to the respectively desired spring force, which ultimately gives the opportunity to adjust to the water pressure in the water line. The pressurized water passes from the valves 7 into water channels 14, in front of the lower openings of which a sieve ring 15 is arranged. This serves the purpose of preventing filling powder from penetrating into the channels 14. The annular space 9 under the water channels, formed from the pipe wall of the pipe 4 and the plastic sleeve 17 screwed into the two threads 16, contains the filler powder 18. The sleeve 17 is held at the top and bottom by two steel bandages 19 from the outside over its threaded part .

Die der Abdichtung des Bohrstandrohres 1 gegenüber dem aufsteigenden Druckwasser dienende Dichtkugel 26 aus Gummii oder Kunststoff liegt, durch den Druck des durch die Pfeile 8 angedeuteten Wassers festgehalten, in dem Ringsitz 27 in der Bohrkrone 2.The sealing ball 26 made of rubber or plastic, which serves to seal the drill standpipe 1 against the rising pressurized water, is held in place by the pressure of the water indicated by the arrows 8 in the ring seat 27 in the drill bit 2.

Das Einfüllen des Füllpulvers 18 kann auf folgende Weise erfolgen: Auf das Rohrstück 4 ist die Manschette 17 aufgeschraubt worden. Danach wird der Siebring 15 zum Verschließen der Wasserkanäle 14 eingelegt. Das Füllpulver 18 wird nun in den Ringraum eingegeben und durch Aufstoßen des Rohrstückes fest zusammengeschüttelt. Der Ringraum wird sodann durch Einschrauben des Verbindungsnippels 5 verschlossen. Der Verbindungsnippe15 hat unten ein Innengewinde, das der Verbindung mit dem Bohrstandrohr 1 dient. Am oberen Teil nimmt innen ein Gewinde das Rohrstück 4 auf, und ein Außengewinde hält die Manschette 17 fest. Hiernach werden die beiden Stahlbandagen 19 aufgezogen. Nach Einstellung der Druckventile 7 auf den zu erwartenden Wasserdruck der Streckenleitung unter Tage ist das Zwischenstück zur Abdichtung auf Füllstoffbasis einsatzfähig und kann zwischen Bohrkrone 2 und Bohrstandrohrgestänge 1 eingeschraubt werden.The filling powder 18 can be filled in as follows: The sleeve 17 has been screwed onto the pipe section 4. Then the sieve ring 15 is inserted to close the water channels 14. The filling powder 18 is now entered into the annular space and shaken together firmly by pushing open the pipe section. The annular space is then closed by screwing in the connecting nipple 5. The connecting nipple 15 has an internal thread at the bottom, which is used to connect to the drill stand pipe 1. On the inside of the upper part, a thread takes on the pipe section 4, and an external thread holds the sleeve 17 in place. The two steel bandages 19 are then pulled up. After setting the pressure valves 7 to the expected water pressure of the underground line, the intermediate piece for sealing on a filler basis is ready for use and can be screwed in between the drill bit 2 and drill standpipe 1.

Das eigentliche Gasabsaugebohrloch 25 wird in der üblichen Weise beispielsweise mit einem Druckmesser von 65 mm zur Endteufe hochgestoßen. Danach erfolgt das Nachschneiden auf etwa 85 mm Durchmesser und gleichzeitig Verrohren des Bohrloches bis zur festgelegten Abdichtungsteufe (ermittelt durch die Sondenmessung). Vorher wurde zwischen Bohrkrone 2 und erstes Bohrstandrohr Gestänge das Abdichtungszwischenstück 3 mit der Füllstoffpackung eingeschraubt, nachdem die Druckventile 7 auf den mit der Streckenwasserleitung erreichbaren Druck eingestellt wurden. Ist zum Beispiel der mit Sicherheit zu erreichende Maximaldruck in der Streckenwasserleitung 12 at, so werden die Ventile mit Schraubenfedern von 10 at Öffnungsdruck ausgerüstet. Das Einsetzen der Federn kann bei bekanntem Streckenleitungsdruck bereits über Tage vorgenommen werden. Beim Nachschneiden und Erweitern des Bohrloches mit dem Bohrstandrohr darf nun nicht mit einem Spülwasserdruck gefahren werden, der gleich oder größer als 10 at ist. Die Regulierung und Einhaltung dieser Druckbegrenzung des Spülwasserstromes während des Bohrens geschieht mit Hilfe des am Bohrtisch angebrachten, nicht näher dargestellten Regulierventils mit Manometeranzeige. Diese Maßnahme erfüllt den Zweck, daß während des Bohrens und Setzens des Standrohres der Dichtmechanismus nicht ausgelöst werden kann.The actual gas suction borehole 25 is, for example, in the usual manner pushed up to the final depth with a pressure gauge of 65 mm. This is followed by re-cutting to a diameter of about 85 mm and at the same time casing the borehole up to the specified Sealing level (determined by the probe measurement). Before was between drill bit 2 and the first drill stand pipe rod, the intermediate sealing piece 3 with the filler packing screwed in after the pressure valves 7 on the with the water line achievable pressure have been set. For example, it is the one that can be reached with certainty Maximum pressure in the main water line 12 at, so the valves with coil springs equipped with an opening pressure of 10 at. The insertion of the springs can be done with known Line printing can already be carried out above days. When re-cutting and Widening the borehole with the drill stand pipe must now not be done with a flushing water pressure which is equal to or greater than 10 at. Regulation and compliance this pressure limitation of the flushing water flow during drilling is done with the aid of the regulating valve, not shown in detail, with pressure gauge display attached to the drilling table. This measure serves the purpose that while drilling and setting the standpipe the sealing mechanism cannot be triggered.

Ist die vorgesehene Abdichtungsteufe erreicht, so wird das Bohrstandrohr festgelegt und von der Bohrspindel der Maschine gelöst. Danach wird die Dichtkugel 26 aus Gummi oder Kunststoff (gegebenenfalls mit Stahlkerneinlage) in das Bohrstandrohr 1 eingeführt. Nun wird Spülwasser von einem höheren Druck als 10 at aufgegeben. Der Wasserstrom schleudert die Dichtkugel 5 nach oben in den Ringsitz 21 der Bohrkrone und verhindert den Wasserabluß ins Gebirge. Gleichzeitig gelangt das Wasser durch die Öffnungen 6 zu den Druckventilen 7, welche sich bei dem nunmehr größeren Druck als 10 at öffnen und den Weg über die Wasserkanäle 14 zum Füllstoffringraum 9 freigeben. Unter Wassereinwirkung beginnt nun die Füllstoffmasse zu quellen und preßt die Kunststoffmanschette 17 gegen die Bohrlochwandung 10. Die Ventile 7 bleiben so lange unter Druck, bis nach empirischen Wertem das gesamte Füllpulver aufgequollen ist. Danach wird das Wasser abgelassen und die heruntergefallene Dichtkugel 26 dem Bohrstandrohr 1 wieder entnommen. Die Ventile 7 haben sich wieder geschlossen, und der Abdichtungsvorgang ist beendet.Once the intended sealing level has been reached, the drill stand pipe is fixed and released from the machine's drill spindle. Thereafter, the sealing ball 26 made of rubber or plastic (optionally with a steel core insert) is inserted into the drill stand pipe 1. Rinse water with a pressure higher than 10 atm is now applied. The flow of water hurls the sealing ball 5 upwards into the ring seat 21 of the drill bit and prevents the water from draining into the mountains. At the same time, the water passes through the openings 6 to the pressure valves 7, which open when the pressure is now greater than 10 atm and clear the way via the water channels 14 to the filler ring space 9. Under the action of water, the filler mass begins to swell and presses the plastic sleeve 17 against the borehole wall 10. The valves 7 remain under pressure until, according to empirical values, all of the filler powder has swollen. The water is then drained off and the fallen sealing ball 26 is removed from the drill stand pipe 1 again. The valves 7 have closed again and the sealing process is ended.

Die erfindungsgemäße Abdichtungsart in der vorliegenden Ausführung läßt sich immer in Verbindung mit der Bohrstandrohnnethode zur Herstellung von Hangend- und Liegendgasbohrlöchern verwenden. Die Dichtung ist jedoch, entsprechend abgeändert, wie Fig. 3 zeigt, für alle bisher im Bergbau angewendeten Verrohrungsarten zu gebrauchen. In diesem Falle ist in das Zwischenstück 3 zur Aufnahme der Dichtkugel 26 ein besonderer Ringsitz 28 eingeschraubt, wobei ein solcher Gewindebereich 29 frei bleibt, daß an diesen jeder beliebige weitere Anschluß erfolgen kann.The type of sealing according to the invention in the present embodiment can always be used in conjunction with the drilling rig method to produce hanging wall and use horizontal gas wells. The seal is, however, modified accordingly, as Fig. 3 shows, to be used for all types of piping previously used in mining. In this case, a special one is in the intermediate piece 3 for receiving the sealing ball 26 Ring seat 28 screwed in, with such a threaded area 29 remains free that any other connection can be made to this.

Claims

In that the annular chamber (9) has a closable water connection to the tube towards the interior of 1. A device for sealing the tubes from Gasabsaugebohrlöchern in mining operations by means of a closed by an elastic rubber or plastic sleeve to the outside and the tube surrounding expandable annular chamber, characterized in that and comprising: CLAIMS a preferably powdery filler (18) is filled, which swells when exposed to water.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the filler (18) receiving chamber (9) is arranged on an intermediate piece provided on both sides with connecting threads for a normal pipe rod and via check valves (7) and bores (6) with the interior of the tubular intermediate piece (3, 4) is in connection.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the intermediate piece (3, 4) above the bores (6) has an annular seat (27) for a valve ball (26) which is smaller than the normal inner bore of the intermediate piece (3, 4).

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the largest outer diameter of the annular chamber (9) receiving the filler does not go beyond the outer diameter of the connecting drilling line in the unstressed state.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that as the outer wall of the annular chamber (9) serving elastic cuff (17) using two spring steel rings (19) is held on the intermediate piece (3, 4).

6. Device according to the claims 1 to 5, characterized in that in the interior of the intermediate piece (3, 4) lines for the pressurized water going to the annular chamber (9) adjustable pressure valves (7) are arranged.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that for setting the pressure valves (7) within the connecting thread of the intermediate piece (3, 4) a threaded adjusting piece (13) is screwed in, which acts as an adjustable counter bearing is used for the compression springs of the valves (7). B.

Device according to claims 1 to 7, characterized in that the elastic sleeve (17) closing off the annular chamber receiving the filler (18) lies in its edge areas by means of thread profiles (16) within corresponding recesses in the tubular profile (4).

9. Device according to claims 1 to 8, characterized in that the intermediate piece (3, 4) for connection to any pipework with corresponding interchangeable connection nipples is equipped. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1028 059; "Glückauf" magazine, 1935, p. 964.