DE2146200A1 - Einrichtung für Untersuchungen in unter Tage, beispielsweise in Bergbaube trieben hergestellten Bohrlochern - Google Patents

Description

Dr. O. DIttmann K. L. Schiff Dr. A. v. Füner Dip!. Ing. P. StreljJ 2 1 A 6 2 0

Patentanwälte · DA-7797

8 München 9Ö, Mariahilfplatz 2 & 3, Telefon 45 83 54

Beschreibung

zu der
Patentanmeldung

der Firma

Tatabanyai Szenbanyak, Tatabanya, Ungarn

und

Banyaszati Kutato Intezet, Budapest III, Mikoviny u. 2, Ungarn

betreffend

Einrichtung für Untersuchungen in unter Tage, beispielsweise in Bergbaubetrieben hergestellten Bohrlöchern.
(Priorität: 15. September 1970 Ungarn TA-1088)

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung von unter Tage, z.B. im Bergbau hergestellten Bohrlöchern. Wie bekannt, sind die verschiedenen Bohr-Kernungsverfahren ein wertvolles Hilfsmittel zum Erkunden des Erdinnern.

Die Kosten der von der Tagesoberfläche mit den üblichen Abmessungen niedergebrachten Schürfbohrungen sind im allgemeinen sehr beträchtlich, sodaß bei den Schürfbohrungen, die in einem zur Erkundung vorgesehenen Gebiet niedergebracht werden sollen, ökonomische Überlegungen in entscheidendem

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Maße mitsprechen. Das bedeutet ferner, daß solche Bohrungen zwar genügende Daten zur Schätzung.der Mineralvorräte und zum Anlegen von Bergwerken liefern,, jedoch mit diesen allein die Parameter der Schürfung, bzw. die des später abzubauenden Gebietes nicht mit genügender Genauigkeit ermittelt werden können. Ist jedoch die geologische Struktur nicht in allen Einzelheiten bekannt, so macht sich dieser Mangel später beim Abbau sowohl in sicherheitstechnischer, wie auch in wirtschaftlicher Hinsicht nachteilig bemerkbar. Übereinstimmend mit diesen Überlegungen zeigt auch die Praxis, daß bereits erschlossene Gewinnungsbetriebe oft gezwungen sind, zwecks Einholung unentbehrlicher Informationen bei laufendem Abbau eine beträchtliche Anzahl von Erkundungsbohrungen noch nachträglich niederzubringen.

Die exaktesten Informationen über ein für den Abbau - allgemein zur Schürfung - vorgesehenes Gebiet liefert fraglos das Kernbohren. Neben den positiven Eigenheiten der Kernbohrverfahren aber müssen auch ihre technische Schwierigkeit, sowie ökonomische Gesichtspunkte in Betracht gezogen werden, die sich besonders auffällig bei Kernbohrungen zeigen, die unter Tage durchzuführen sind. Bohrgeräte für Kernbohrungen haben einen wesentlich größeren Raumbedarf, als die zum Bohrklein-Vollbohren verwendeten Bohranlagen. Auch ist die Bohrarbeit selbst wesentlich zeit- und kostenintensiver als bei' Bohrklein-Vollbohrungen. Die bei den Laboratoriumsuntersuchungen erbohrter Bohrkerne erzielten Angaben sind nur für

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jenen Bohrlochabschnitt kennzeichnend, aus welchem die Kernprobe stammt. Bekanntlich aber schwankt die prozentuelle Bohrkernausbeute .- in Abhängigkeit von zahlreichen Bohrfaktoren - in weiten Grenzen: Unter Grubenverhältnissen gilt schon eine Kernausbeute von 7O-8OJ6 als gutes Ergebnis. Die bei den Laboratoriumsuntersuchungen erzielten exakten Angaben können demnach im besten Falle nur auf 70-80?S der ganzen Bohrlochlänge (Bohrtiefe) bezogen werden. Erwähnt sei ferner, daß die Bohrkernuntersuchungen im Laboratorium sehr zeitraubend sind: Die nötigen Informationen stehen erst nach einer gewissen Zeit, meist erst nach einigen Tagen zur Verfügung.

Die Zuverlässigkeit der Informationen, welche die Bohrklein-Vollbohrungen liefern und meist auf der visuellen Prüfung der aus dem Bohrloch geförderten, oft nassen Feststoff proben beruhen, ist naturgemäß sehr beschränkt.

Die angeführten Umstände begründen zur Genüge die Tendenz, daß sich in den letzten Jahren der Ifansch nach solchen, auch unter Tage, z.B. in Bergbaubetrieben vor Ort verwendbaren Radiokernungs-Einrichtungen in stets stärkerem Maße äußert, die auch in kleinkalibrigen und als Vollbohrungen abgebohrten Bohrlöchern eingesetzt werden können, und dabei imstande sind solche Informationen zu lie-, fern, die den mit Bohrkernen erzielten Informationen gleichwertig sind. Offensichtlich aber kann die Entwicklung und Herstellung solcher Einrichtungen, die besagten Ansprüchen genügen, nur dann ökonomisch sein, wenn sie im Untertage-

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Bergbau als Universalgeräte zum Einsatz kommen können, mithin auch die Spezialansprüche befriedigen. Als solche sind vor allem folgende zu erwähnenϊ Raumbeschränkte Arbeitsorte, - Möglichkeit für Kernungen in beliebiger Richtung (Sohlen- und Firstbohrungen, Horizontal- und Schrägbohrlöcher), - oft vorliegende Schlagwetter- und Kohlenstaubexposionsgefahr, die Forderung nach Miniaturisierung, welche sich aus der Enge der Grubenräume, allgemein aber aus dem kleinen Kaliber der Bohrlöcher ergibt.

Die bisher bekannten, zur Kernung in Flachbohrungen entwickelten Radiokernungs-Geräte sind zwar im Einsatz bequemer und wesentlich weniger Kostspielig als Kernbohrgeräte, und liefern mindestens gleichwertige Informationen. In Kohlenbergwerksbetrieben aber, wo mit Schlagwettern und/oder Kohlenstaub gerechnet werden muß, und der Einsatz des eine Hochspannungs-Speiseeinheit erfordernden Kernungsgerätes mit Explosionsgefahr verbunden ist, verlieren sie ihre guten Eigenschaften.

Aus obigem folgt eindeutig, daß im Untertage-Bergbau nur ein solches Radiokernungsgerät als universal verwendbar gelten kann, welches die aufgezählten Anforderungen - einschließlich der Vermeidung der Explosionsgefahr - erfüllt, und mit welchem ferner die aus der Praxis der Übertage-Radiokernungsmessungen bekannten wichtigeren Kernungsverfahren ausgeführt werden können. Diese Verfahren sind folgende: Natürliche Gamma-Kernung, ferner die auf der Messung der von der 'Bohrlochwand reflektierten Gammastrahlung beruhende sog. Gamma-Gamma-

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Kernung und die Neutron-Gamma-Kernung. Außerdem wird gewünscht, daß die den obigen Anforderungen genügende, mithin betrieblich benutzbare Einrichtung auch das Registrieren der Meßdaten ermöglicht. Gegenwärtig sind Radiokernungsgeräte, welche die obigen Anforderungen in ihrer Gesamtheit erfüllen und im Untertage-Bergbau universell eingesetzt werden können, nicht bekannt.

Ziel der Erfindung ist die Ausgestaltung eines Gerätes, das sämtliche Anforderungen der modernen Erschürfung sowohl gruben-sicherheitstechnisch wie auch ökonomisch erfüllt, dabei aber die Mangel früherer Lösungen und Radiokernungsgeräte vermeidet.

Die Erfindung betrifft mithin ein Gerät zur Untersuchung untertage, beispielsweise im Bergbau, insbesondere in Gegenwart entzündlicher Gase und/oder Stäube hergestellter Bohrlöcher, das eine oder mehrere nukleare Strahlenquellen, ein Geiger-Müllerrohr oder einen Szintillationsdetektor und eine Registriervorrichtung besitzt.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, da', das Gerät eine austauschbare, um 180° verdrehbare Mehrzweck-Strahlenquelle besitzt, die mit einer Ummantelung versehen ist. Dieser Mantel ist lösbar (mit einem Gewinde oder Bajonettverschluß) an der Detektorkapsel angeschlossen. In der elektrischen Hochspannungs-Speiseeinheit des Detektors wurden zwischen dem Eintritt des Stabilisierungs-Stromkreises und dem Koronasta-

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bilisator, ferner zwischen dem Austritt des Stabilisatorkreises und dem Koronastabilisator, zwischen den Austrittsklemmen der elektrischen Speiseeinheit der Einrichtung und der dazugehörigen Energiequelle, dann zwischen der Basis der im Regulierstromkreis des Motors für Lokal- und/oder Fernregistrierung befindlichen Transistors und der den Motor-Regulierimpuls erzeugenden Spule, zwischen dem Emitter des Fehlersignal-Verstärkers und der Basis des Reguliertransistors, sowie zwischen der Basis und dem Emitter des Fehlerfc signal-VerstärkungstransJßtors ein oder mehrere Zündfunkenschutz-Elemente angeordnet.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Zündfunkensicherheit der elektrischen Konstruktionsteile des unter Bedingungen, wie sie üntertage gegeben sind, zum Einsatz kommenden Radiokernungsgerates derart gesichert wird, daß die Empfindlichkeit des Detektors bei einer zu diesem Zweck experimentell ermittelten und verwirklichten Volumdichte von 1,3 gr/cm bis 3»O gr/cm und bei Benützung ) eines Strahlenquelle-Detektor-Systems, das eine reflektierte Strahlung von praktisch gleichmäßig sich ändernder Intensität gewährleistet, den Anforderungen der Messung bzw. der Wahrnehmung mit Sicherheit entspricht, da nur bei einem solchen Strahlenquelle-Detektor-System der Transport der Strahlenquelle (n) in den engen Grubenstrecken, sowie ihre unfallsichere Verwendung und Bedienung in Grubenbetrieben vor Ort verwirklicht werden kann. Zum Wesen des Grundgedankens

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der Erfindung gehört noch der Sondenricht- und Vorschubmechanismus, welcher die Permanenz und Kontinuität des Kernungsverfahrens sichert, und mit einer Markiervorrichtung zur Bestimmung der jeweiligen Sondenstellung im Bohrloch versehen ist. Selbstredend gehört zur kontinuierlichen Kernung auch die Impulsempfangsvorrichtung, die gleichfalls zündfunkensicher ist, doch fehlt auch das visuelle Meßgerät nicht, an welchem der jeweilig gemessene Augenblickswert abgelesen werden kann.

Die oben beschriebene Einrichtung erfordert daher - gegenüber den bekannten, für die Kernung von Flachbohrungen geeigneten Radiokernungsgeraten - keine Bohrlöcher von 60 - 80 mm Durchmesser, da die vorgesehene (n) Strahlenquelle(n) schon in 40 mm 0 Bohrlöchern - hinsichtlich der Kernung selektive Funktionskurven liefern.

Die Sonde (Meßsonde) enthält eine, radioaktive Strahlen entsendende, gekapselte Strahlenquelle, die zusammen mit der Schutzkapsel verdreht und ausgetauscht werden kann, ferner innerhalb der Kapsel den in der Richtung der Kapselbefestigungsachse die Strahlenquelle in zwei Raumwinkeln umfassenden Strahlenbremskörper, das am Einsatzstück angebrachte Geiger-Müllersche Zählrohr oder den nach dem Szintillationsprinzip arbeitenden Detektor, schließlich die zum Betrieb des Detektors erforderliche Einspeiseeinheit. Die Sonde ist auf diese Weise auch zu Kernungen ohne Strahlenquelle, d.h. zum

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Grades.

Messen der Gammakomponenten der natürlichen Radioaktivität der Gesteine geeignet, was die Bauart des Gerätes, die gemäß der Erfindung auch zur Verwirklichung der sonstigen wichtigen Zielsetzungen ausgestaltet ist, durchaus ermöglicht, nämlich eine hochempfindliche Messung unter Benutzung einer Strahlenquelle von geringer Energie.

Die Zündfunkensicherheit der die Hochspannung der Sonde stabilisierenden Stromkreise wird durch den Einbau von zwei oder mehreren Zündfunkenschutz-Elementen, zweckmäßig Widerständen, gewähr leistet, u. zw. zwischen dem Eingang des Filterkreises und dem Koronastabilisator, ferner zwischen dem stabilisierten Ausgang und dem Koronastabilisator. Diese Sperrelemente verringern die Wahrscheinlichkeit der Zündfunkenbildung auf den Wert 10 . Bei einem solchen Wahrscheinlichkeitsgrad der Zündfunkenbildung aber gestattet das Landesoberinspektorat für Grubensicherheit den Einsatz elektrischer oder elektronischer Geräte in Kohlenbergwerksbetrieben mit Schlagwetter- und/oder Kohlenstaubgefahr beliebigen

Durch diese Bauweise wird - wie wir schon früher betonten die zum Arbeiten des Gerätes erforderliche Empfindlichkeit nicht beeinträchtigt, im Gegensatz zu den bisherigen Lösungen der Zündfunkensicherheit, unter welchen keine ein Gerät von solcher Empfindlichkeit geschaffen hat, daß es in den engen Grubenräumen mit einer geringaktiven Strahlenquelle(η),

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welche die seitens der Gesundheitsschutzbehörde zugelassene Strahlungsdosis nicht überschreitet, eindeutig auswertbare Informationen erbringt.

Den obigen Gesichtspunkten entsprechend wurden - bei weitgehendster Beachtung der grundsätzlichen Bedingungen für eine Verwendung in Kohlenbergwerksbetrieben - mit den die Verhütung erregter Funken sichernden Lösungen auch außerhalb der Sonde alle jenen Einheiten versehen, die bei den Messungen in der Grube zur Verwendung kommen, u.zw. das Zeigerinstrument zwischen den Ausgangsklemmen der elektrischen Speiseeinheiten und der Spannungsquelle, sowie das Registriergerät zwischen der Basis des in den Regulierstromkreis des Motors eingebauten Transistors und die Erregerspule für den Regulierimpuls des Motors, ferner zwischen dem Emitter des Transistors für die Fehlerimpulsverstärkung und der Basis des Reguliertransistors, schließlich zwischen der Basis und dem Emitter des Fehlerimpulsverstärkers.

Die erwähnte Sondeneinstellvorrichtung besteht aus einem Stativ, Äs in Strecken von irgenwelchen in der Praxis vorkommenden Querschnittsformen oder Abmessungen aufgestellt werden kann und auf welchem ein Vorschübsmechanismus angebracht ist, mittels welchem die Sondenstange in jede beliebige Richtung und Höhenstellung eingestellt werden kann, wobei der Mechanismus ein die jeweilige Sondenstellung anzeigendes Organ besitzt.

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Das mit einem vereinheitlichten Verbindungsstück versehene Ende der Sondentragstange, an welcher sowohl das Geiger-Müllersche Zählro.hr, wie auch der Szintillationsfühler befestigt werden kann, sowie die an das freie Ende dieser Fühler mit gleichen vereinheitlichten Verbindungselementen anschließbaren, eine radioaktive Strahlung von verschiedener Härte und Durchdringungsfähigkeit emittierenden Strahlenquelle (n), ferner ein Abschlußstück ohne Strahlenquelle bilden, die zu den bereits erwähnten, vielseitigen Messungen (radioaktiven Kernungen) erforderliche Lösung.

Ein Ausführungsbeispiel des Gerätes gemäß der Erfindung soll anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Blockskizze der Radiokernungs-Einrichtung,

Fig. 2 eine Lösungsmöglichkeit der Zündfunkensicherheit des Hochspannungsstromkreises der Sonde,

Fig. 3 eine Lösungsmöglichkeit der Zündfunkensicherheit des Drehzahlregler-Stromkreises des Magnetophonmotors,

Fig. 4 eine Skizze des Gerätstativs und des Vorschubmechanismus,

Fig. 5 eine Lösungsmöglichkeit für die nötigenfalls fällige Auswechselbarkeit bzw. Verdrehbarkeit der Strahlenquelle (n).

In Fig. 1 bezeichnen die Einheiten A, B und C in der gleichen Reihenfolge: Meßgerät, Registriereinheit und Meßsonde.

Die Einheit A, also das Meßgerät, erhält die zum Arbeiten

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benötigte elektrische Energie vom Akkumulator 5} es kann über die Speiseeinheit 8 und den Ladeautomaten 6 aus dem Energieversorgungsnetz aufgeladen werden. In der Abbildung sind ferner dargestellt:

Ein Zeigerinstrument 1 zur direkten Ablesung der Meßwerte

Ein digitaler Analog-Impulswandler 2, ein Stabilisator j5 und
ein Endspannungs-Automat 4.

Der digitale Analog-Impulswandler 2 gibt die von der Sonde oder aus dem Speicher eintreffenden Informationsträger-Impulse in der Form analoger Signale an das Zeigerinstrument 1 weiter. Die Netzstromspeiseeinheit sichert über den mit konstanter Stromstärke arbeitenden Ladeautomaten 6 - unter schwagwettersicheren Umständen - das Aufladen des Akkumulators auf die maximal zulässige Spannung. Ist die Aufladung beendet, so wird der Ladestrom vom Automaten unterbrochen und auf diese Weise der Akkumulator gegen Überladung geschützt. Unter Betriebsbedingungen aber ist der Akkumulator durch den Endspannungsautomaten gegen übermäßige Entladung gesichert. Hat nämlich die Akkumulatorspannung durch Entladung ihren zulässigen Minimalwert erreicht, so setzt der Automat den Stabilisator still. Damit aber wird die Speisung· des Wandlers und der Sonde unterbrochen, d.h. die Instrument-Gruppe stellt ihre Arbeit ein. Hierbei zeigt das Aufglühen

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einer Kleinleistungs-Glimmlampe die Notwendigkeit des Wiederaufladens an. Die Aufgabe des Stabilisators besteht in der Versorgung der gegenüber SpannungsSchwankungen empfindlichen Stromkreise mit konstanter Spannung. Jeder Stromkreis dieser Geräteeinheit ist zündfunkensicher ausgebildet, mit Ausnahme der Netz-Einspeisung und des Ladeautomaten.

Die mit B bezeichnete Einheit ist ein Registriergerät, das dem jeweiligen Bedarf entsprechend mit Hilfe der vereinheitlichten Anschlußstücke zwischen der Sonde und dem Meßinstrument eingebaut werden kann. Das Registriergerät ist mit einem Fernsignalsender 12 verbunden und enthält einen Speicher 10, einen Leser 9, sowie einen Stromkreis 11, der zum Aufschreiben der vom Fernsignalsender 12 gebildeten Signale im Speicher erforderlich ist. Wird das Registriergerät eliminiert, so kann die Meßsonde direkt mit dem Zeigerinstrument verbunden werden. In diesem Falle erfolgt die Messung direkt visuell durch Ablesung an der Gerätskala.

Die Einheit C ist die Sonde. Von den eingetragenen Bezugsnummern bezeichnet 13 einen Impedanz-Anpassungsstromkreis, 14 Stromkreis für die Hochspannungserzeugung, 15 einen Detektor, 16 eine Abschirmung, 17 eine Strahlenquelle. Der stabilisierte Niederspannungsstrom betätigt einen Bloking-Oszilla- tor, dessen Austritt nach Gleichrichtung, Filterung und Stabilisierung die zum Betrieb des Detektors erforderliche zündfunkensichere Hochspannung liefert.

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Die Signale des Detektors kommen bei großem Widerstand zustande, deswegen muß durch Zwischenschaltung einer Impedanz-Anpassungsstufe für die Signalübertiagung auf das Kabel von geringer Impedanz gesorgt werden. Jeder Stromkreis der Sonde ist zündfunkensicher ausgebildet.

Die vierte Einheit der Radiokernungs-Einrichtung gehört nicht zu unserer Erfindung; sie sei hier nur in dem Ausmaß erwähnt, wie es zur Beschreibung der Arbeitsweise nötig ist. Diese Einheit ist der Rückspieler.

Wird der Speicher in den Rückspieler eingesetzt, so werden die Informationen vom Ableser in einen digitalen Analog-Wandler eingespeist, dessen Austritt eine analoge Spannungskurve liefert. Diese: Kurve wird von dem Registrierinstrument auf einem Papierband aufgezeichnet. Ist die Güte der Aufzeichnung entsprechend, so kann der Inhalt des Speichers gelöscht werden, uid der nunmehr freie Speicher kann zur nächsten Kernung benützt werden. Da diese Einheit der kompletten Einrichtung niemals unter Tage gelangt - das Rückspielen erfolgt immer Übertage - arbeitet sie mit Netzstrom, ihr Stromkreis ist also nicht zündfunkensicher ausgeführt.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung des Widerstandes soll die Möglichkeit der elektrischen Entladung im Hochspannungs-Sondenstromkreis beseitigen, bzw. vermindern. In der Abbil-* dung bezeichnet 38 den Eingang, 39 den Ausgang des Stabilisierungskreises und 37 den Koronastabilisator. Die Zündfun-

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kensicherungs-Elemente, d.h. Widerstände 18 und 19 sind zwischen dem Eingang des Stabilisierungskreises 38 und dem Koronastabilisator -371 Widerstände 20 und 21 zwischen dem Ausgang des Stabilisierungskreises 39 und dem Koronastabilisator angeordnet.

Fig. 3 zeigt den Regulierungsstromkreis des Magnetophonmotors. Zwischen der Basis eines in den Magnetophon-Regulierungsstromkreis eingebauten Transistors 40 und einer das Reguliersignal des Motors erzeugenden Spule 42 sind Widerstände 22, 23 und 24, ferner zwischen dem Emitter des Transistors 40 zur Fehlersignalverstärkung und der Basis eines Reguliertransistors 41 drei oder mehr Widerstände 25 _f 26 und in Reihe geschaltet. Zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 40 zur Fehlersignalverstärkung sind drei oder
mehr Widerstände 28, 29 und 30 - parallel geschaltet - eingebaut .

In Fig. 4 ist der Sondenvorschübmechanismus und zugleich
auch das Sondenhalte stativ zu sehen. .Wie man sieht, kann das Stativ 31 in Strecken von in der Praxis vorkommenden, beliebigen Querschnittformen und -Abmessungen aufgestellt werden. Am Stativ ist ein in jede Richtung und auf jede Höhe einstellbarer Vorschubmechanismus 32 angebracht, der sowohl
manuell als auch mit einem Elektromotor betätigt werden kann. Dieses Triebwerk steht in Verbindung mit einem die Sondentragstange verschiebenden, genuteten Triebrad 33 und einem gleich-

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falls genuteten Gegenrad 35. Ein genutetes Gegenrad' 36 betätigt auch die Vorrichtung welche das Distanzsignal abgibt.

Fig. 5 soll die Austauschbarkeit und Verdrehbarkeit von Strahlenquellen verschiedenen Typs veranschaulichen.

Wie aus der Abbildung zu ersehen ist, kann eine Ummantelung 44 an jedem beliebigen Ende des Sondenkörpers C angebracht werden. Der Schnitt durch den Mantel 44 ist in Fig. 5 skizzenhaft dargestellt. Dem Schnitt gemäß umgibt ein Abschirmungskörper 45 die Strahlenquelle 43 in zwei Raumwinkeln. Wird also der Mantel 44 um 180° verschwenkt, so wird die aus der Strahlenquelle 43 emittierte Strahlung in voller Stärke, oder die Strahlungskomponente von größerer Energie (Durchdringungsfähigkeit) auf die die Bohrlochwand bildende Materie (Gestein) projiziert.

Die oben erörterte Lösung ermöglicht es, daß je nach der jeweilig gestellten Aufgabe als Strahlenquelle 43 Beta-, Gamma- oder Neutronstrahlen emittierende Radioisotope verwendet werden können, da jede der Strahlenquellen mit dem bereits erwähnten Abschirmungskörper 45 und der ummantelung 44 versehen ist. Die Einrichtung gemäß der Erfindung eignet sich nicht nur zur radiometrischen Kernung der von der Tagesoberfläche niedergebrachten Bohrungen, sondern auch zur Kernung der in Untertage-Grubenstrecken hergestellten sehr kleinkalibrigen, und in jeder beliebigen Richtung, sogar vertikal angesetzten und hergestellten Bohrlöcher, selbst bei Schlagwettergefahr.

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Das Verfahren ist also nicht nur im Erzbergbau und im Steine- und Erdenbergbau, sondern auch bei den im Kohlenbergbau sich ergebenden verschiedenen Aufgaben anwendbar. Dies aber gelang bis heute noch bei keinem der Radiokernungsgerätej auch nicht der Vorteil, daß durch den Austausch des Fühlers sowie der Stromquellen ein solches System von Kernungskurven hergestellt werden kann, welches die fortlaufende und höchst genaue Bestimmung der in.abbautechnischer Hinsicht primär wich-

" tigen Parameter der durchbohrten Schichten (die der Gesteinsbeschaffenheit proportionale Volumendichte, ferner Porosität, Feuchte, sowie Ausmaß der natürlichen Gamma-Aktivität) gewährleistet. Die Einrichtung ermöglicht ferner die Feststellung eventueller Methanausströmungen bei Kohlenflözen - besonders bei geringmächtigen Flözen - sowie die Bestimmung der· wichtigeren chemischen Komponenten des durch die Verwendung einer Neutronen-Strahlungsquelle aktivierten Gesteins. Die den obigen Zwecken genügende Radiokernungs-Einrichtung gemäß

) der Erfindung kann in engen Grubenstrecken sicher und leicht transportiert, und in wenigen Minuten am Einsatzort zusammengebaut werden.

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Claims (5)

- 17 Patentansprüche

1. Einrichtung zur Untersuchung von Untertage, beispielsweise in Bergbaubetrieben hergestellten Bohrlöchern, besonders im Beisein von entzündlichem Gas und/oder entzündlichem Staub, die mit einer oder mehreren nuklearen Strahlenquellen, einem Geiger-Müllerschen Zählrohr oder einem Szintillationsdetektor und einer Registriervorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung eine austauschbare, um 180° verschwenkbare Mehrzweck-Strahlenquelle besitzt, die mit einer Ummantelung versehen ist, wobei dieser Mantel lösbar (mit Gewinde oder Bajonettverschluß) an der Detektorkapsel anschließt und daß sich in der elektrischen Hochspannungs-Speiseeinheit des Detektors zwischen dem Eingang (38) des Stabilisierungskreises und einem Koronastabilisator (37), ferner zwischen dem Ausgang (39) des Stabilisierungskreises und dem Koronastabilisator (37)> zwischen den Ausgangsklemmen der elektrischen Speiseeinheit der Einrichtung und der dazugehörigen Spannungsquelle, zwischen der Basis eines im Regulierstromkreis des Motors für die Lokal- und/oder Fernregistriervorrichtung befindlichen Transistors (40) und einer den Regulierimpuls für für den Motor erzeugenden Spule (42), zwischen dem Emitter des Transistors (40) für die Fehlersignalverstärkung und der Basis eines Reguliertransistors (41), und schließlich zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors (40) für

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die Fehlersignalverstärkung Je ein oder mehrere Zündfunkenschutz-Eleniente befinden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die in der elektrischen Hochspannungs-Speiseeinheit, sowie zwischen der elektrischen Speiseeinheit und der Spannungsquelle angeordneten Zündfunkenschutz-Elemente Widerstände sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Basis des im Regulierstromkreis für den Motor der Registriervorrichtung eingebauten Transistors (40) und der den Regulierimpuls für den Motor erzeugenden Spule (42), sowie zwischen dem Emitter des Transistors (40) für die Fehlersignalverstärkung und der Basis des Reguliertransistors (41) drei oder mehr in Reihe geschaltete Widerstände (22, 23, 24 bzw. 25» 26, 27) und zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors (40) für die Fehlersignalverstärkung drei oder mehr parallel geschaltete Widerstände (28, 29» 30) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß (jede der austauschbaren Strahlenquellen (43) in der Richtung der Befestigungsachse mit einem Abschirmkörper (45) versehen ist, der die Strahlenquelle auf der einen Seite mit mindestens zwei Raumwinkeln umfaßt und Brems-Röntgenstrahlen, bzw. schnelle Neutronen hindurchläßt.

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5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Distanzsignalsender der Registriervorrichtung mit der Leit- oder Bewegungsvorrichtung zum Vorschieben der hohlen Sondenhaltstange in Verbindung steht, wobei diese Vorschub- bzw.Leitorgane in einem Antriebskasten eingebaut sind, dessen jeweilige Stellung auf dem in der Nähe des Bohrloches aufstellbaren Stativ mit einem Raumgelenk eingestellt werden kann.

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