DE2452552C2 - Verfahren zum einfuehren und festlegen eines hochdrucktraenkschlauches in einem traenkbohrloch und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einführen und Festlegen eines mit innerem Abdichtelement versehenen Hochdrucktränkschlauches, der in ein Tränkbohrloch einzementiert wird und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Langfronttränken werden 20 bis 50 m vor dem Streb längere Bohrlöcher von der Strecke aus im Flöz hergestellt In diese Bohrlöcher werden anschließend 12 bis 18 m tief Hochdrucktränkschläuciie eingeführt und einzementiert. Das Zementieren ist nowendig, um die beim Streckenvortrieb im Streckenmantel auftretenden Risse zu schließen, durch die sonst das Tränkwasser in die Strecke austreten würde.

Es ist bereits aus »Industrie Minerale«, Sonderausgabe Bergbau 2/73, Juni 1973, bekannt, das Einbringen der flexiblen Hochdruckschläuche in das Bohrloch dadurch zu erleichtern, daß auf den Hochdruckschlauch ein festes Rohr als Führung aufgesteckt wird und an diesem Rohr ein flexibles inneres Abdichtelement angebracht

Da es vielfach schwierig ist, ein längeres, vergleichsweise starres Rohr von der engen Strecke aus in ein Bohrloch von 12 bis 18 m Tiefe einzubringen, stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren und eine entsprechende Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, bei denen das Einführen und Festlegen des Hochdrucktränkschlauches im Trär.kbohrloch vereinfach' wild.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem Fertigstellen des Tränkbohrloches ein mit einem zweisträngigen Zugelement versehener Spreizkopf auf das Bohrgestänge aufgesteckt und damit in das Tränkbohrloch eingeführt und dort durch Zug an den beiden Strängen des Zugelements verspannt wird, worauf nach dem Entfernen des Bohrgestänges an denn einen, dem Haltestrang, der Hochdrucktränkschlauch mit dem inneren Abdichtelement angeschlagen und mit dem anderen, dem Zugstrang, in das Tränkbohrloch eingezogen wird. — Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die üblichen, flexiblen Hochdrucktränkschläuche verwendet werden, ohne daß ein zusätzliches, vergleichsweise starres und somit in einer engen Strecke wenig handliches Tränkrohr als Führungsteil benötigt wird.

Zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß eine einen Hochdrucktränkschlauch mit innerem Abdichtelement umfassende Einrichtung verwendet, die aus einem Bohrgestänge, einem an das Bohrgestänge anschließbaren gitterartigen Spreizkopf mit Spreizelementen und einem daran angeschlossenen Zugelement aus einem an den Hochdrucktränkschlauch anschließbaren Haltestrang und einem Zugstrang besteht.

Vorzugsweise ist der Spreizkopf der erfindungsgemäßen Einrichtung aus Spreizelementen gebildet, die je ein Zugteil und ein Spreizteil umfassen, die an eine Zugöse für das Zugseil angeschlossen sind, wobei die Spreizelemente an einen zylinder- oder kegelstumpfförmigen Gitterkörper angeschlossen sind, der aus einem oberen Ring und einem unteren Doppelring, verbunden mit Längsstreben, die in ein Einsteckteil übergehen, besteht. Das Festsetzen des Spreizkopfes erfolgt durch Ziehen am Zugseil, wobei das Bohrgestänge als Widerlager dient.

Der Spreizkopf der erfindungsgemäßen Einrichtung kann auch aus über einen oberen Ring miteinander verbundenen Spreizstreben mit Spreizkralle und Haltenocke bestehen, wobei zwischen den Spreizstreben ein Federelement als Widerlager für das Zugseil und als Verspannelement angeordnet und um die Spreizstre-

ten ein verschieblicher unterer Ring herumgelegt ist, 4er mit Hilfe der Bohrgestänge hochgeschoben werden kann, um den Spreizkopf festzusetzen, wobei das Zug-_Ki| festgehalten wird.

Das innere Abdichtelement der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht vorzugsweise aus einem kegel-Stumpfförmigen Hüllkörper mit einem elastischen Füllkörper, der einen Durchgang aufweist, in den ein mit Kontersechskant und Halteösen für das, Zugse^;l versehener Hohlnippel mit der Gewindeseite zum Anschließen an ^cn Einband des Hochdrucktränkschlauches eingesetzt ist.

Zur besseren Abdichtung kann der Hüllkörper mit einem Stülpkragen versehen sein.

Der Hüllkörper besteht vorzugsweise aus Weichpia- stilc während für den Füllkörper zweckmäßigerweise Schaumgummi verwendbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung in einem Beispiel näher beschrieben. Es zeigt

Fig. J eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung,

F ig-2 und 3 Längsschnitt und Draufsicht eines Spreizkopfes für die erfindungsgemäße Einrichtung,

Fig.4 in Längsschnitt eine andere Ausbildung des Gegenstands der F i g. 2 und 3 und

F i g. 5 und 6 in perspektivischer und in Längsschnittdarstellung das innere Abdichtelement der erfinduiigsgemäßen Einrichtung.

In F i g. 1 ist ein Tränkbohrloch 1 abgebildet, das in einem Flöz 11 von einer Strecke 13 aus hergestellt ist. In dem Tränkbohrloch 1 befindet sich ein Hochdrucktränkschlauch 2, der zum Bohrlochtiefsten hin durch ein inneres Abdichtelement 7 und zur Strecke 13 hin durch eine äußere Abdichtung 14 im Tränkbohrloch 1 festgelegt ist. Beim Langfronttränken im Steinkohlenbergbau ist es erforderlich, den Hochdrucktränkschlauch etwa 12 bis 18 m tief in das Tränkbohrloch 1 einzuführen und diesen Teil des Tränkbohrloches 1 zu zementieren, um zu vermeiden, daß das in das Tränkbohrloch 1 eingepreßte Tränkwasser über Risse, die sich im Flöz 11 und im Nebengestein 12 beim Auffahren der Strecke 13 gebildet haben, anstatt die Kohle zu durchdringen, in diese Strecke 13 abwandert. Um den Teil des Tränkbohrloches 1 zwischen äußerer Abdichtung 14 und innerem Abdichtelement 7 ausfüllen zu können, sind ein Zementierschlauch 1 und zweckmäßigerweise ein Entlüftungsschlauch 30 erforderlich.

Um den Hochdrucktränkschlauch 2 sicher in das Tränkbohrloch 1 einführen und festlegen zu können, wird erfindungsgemäß unter Verwendung des Bohrgestänges 4 (F i g. 2), mit dessen Hilfe das Tränkbohrloch 1 erstellt worden ist, zunächst ein Spreizkopf 5 in das Tränkbohrloch 1 eingeführt. Der Spreizkopf 5 wird dann über ein Zugseil 6, das zweckmäßig ein drallfreies Weichseil ist, gegen die Bohrlochwandung 10 verspannt. Dabei kann das Verspannen des Spreizkopfes 5 je nach dessen Ausbildung (F i g. 4 bzw. F i g. 2 und 3) durch Drücken mit dem Bohrgestänge 4 unter gleichzeitigem Festhalten des Zugseils 6 erfolgen oder durch Ziehen am Zugseil 6 unter Verwendung des Bohrge- *° stänges 4 als Widerlager.

Beim Einzementieren des Tränkschlauches 1 kann bei nach oben geneigten Tränkbohrlöchern so vorgegangen werden, daß der Zementierschlauch 3 im Nahbereich der äußeren Abdichtung 14 endet und ein Ent- ⁽⁾5 lüftungsschlauch 30 bis hin zu dem inneren Abdichtelement 7 geführt ist. Bei nach unten geneigten Tränkbohriöchern wird zweckmäßigerweise andersherum verfahren.

Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, kann der Spreizkopf 5 gemäß der Erfindung aus Spreizelementen 50 gebildet sein (F i g. 2), die jeweils aus einem Zugteil 56 und einem Spreizteil 57 (F i g. 3) bestehen, die über einen oberen Ring 53 herumgeführt sind. Um die Zugteile 56 der Spreizelemente 50 ist eine Zugöse 51 herumgelegt, durch die das Zugseil 6 hindurchgeführt ist, das aus einem Zugstrang 60 und einem H-*ltestrang 61 mit Halteschlaufe 62 besteht. Der Spreizkopf 5 umfaßt weiterhin einen unteren Doppelring 54, der mit dem oberen Ring 53 über Längsstreben 55 aus Flach- oder Rundmaterial zu einem gitterartigen zylindrischen Körper verbunden ist. Im Beispiel ist eine Verlängerung der Längsstreben 55 zu einem Einsteckteil 52 ausgebildet, das zum Einklemmen des Spreizkopfes 5 in den Spülkanal 40 des Bohrgestänges 4 dient. Durch gleichzeitiges Ziehen am Haltestrang 61 und am Zugstrang 60 wird der Spreizkopf 5 unter Verwendung des Bohrgestänges 4 als Widerlager über die Spreizelemente 50 im Tränkbohrloch 1 verankert.

In F 1 g. 4 ist eine andere Ausführung des Spreizkopfes 5 gemäß der Erfindung abgebildet, bei dem die am oberen Ring 53 befestigten Längsstreben als Spreizstreben 9 ausgebildet sind, die an ihrem freien Ende Spreizkrallen 90 aufweisen. Zwischen den Spreizstreben 9 ist ein plattenförmiges Federelement 91 angeordnet, das eine nach außen gerichtete Kraft auf die Spreizstreben 9 ausübt. Über die Spreizstreben 9 ist ein loser unterer Ring 58 geschoben, der im unverspannicn Zustand zwischen Haltenocken 59 und den Spreizkrallen 90 angeordnet ist und die Spreizstreben 9 zusammenhalt. Am unteren Ring 58 sind Querstreben 92 vorgesehen, die dazu dienen, den unteren Ring 58 nach dem Einführen des Spreizkopfes 5 in das Tränkbohrloch 1 mit Hilfe des Bohrgestänges 4 über die Haltenocken 59 hinweg nach oben zu drücken, um die Verankerung der Spreizkrallen 90 an der Bohrlochwandung 10 zu bewirken, wobei das im Beispiel über das Fcderelement 91 geführte Zugseil 60, 61 den Spreizkopf 5 festhält.

Die F i g. 5 und 6 zeigen ein inneres Abdichtelement 7 für die erfindungsgemäße Einrichtung. Es dient dazu, den Hochdrucktränkschlauch 2 gegen die Bohrlochwandung 10 abzudichten, damit beim Zementieren keine Zementtrübe in den offenzuhaltenden Teil des Tränkbohrloches eindringen kann. Es besteht im Beispiel aus einem kegelstumpfförmigen Hüllkörper 70, z. B. aus Weichplastik, der teilweise mit einem elastischen Füllkörper 71, z. B. aus Schaumgummi, gefüllt ist. Das Abdichtelement 7 weist einen Durchgang 72 auf, in den der Schlaucheinband 21 des Hochdrucktränkschlauches 2 eingelegt wird und mit einem Hohlnippel 22 festgelegt wird, indem der Gewindeteil des Hohlnippels 22 in die Überwurfmutter 20 des Hochdrucktränkschlauches 2 eingeschraubt wird. Durch die Verwendung des Hohlnippels 22 ist sichergestellt, daß während des Zementieren eine offene Verbindung zwischen der Strecke 13 und dem freien Teil des Tränkbohrloches 1 besteht, um zu vermeiden, daß sich hier eine Gasblase bilden kann, die höhere Gegendrucke beim späteren Tränken verursacht, wie dies geschieht, wenn beispielsweise als Abdichtelement eine mittels Wasserdruck aufblähbare Tränksonde verwendet wird. Der Hohlnippel 22 weist einen Kontersechskant 23 auf, der sich gegen den Boden 73 des Hüllkörpers 70 abstützt. Halteösen 24 dienen zur Befestigung der Halteschlaufe 62 des Haltestranges 61. Ein überstehender Stülpkragen 75

des kegelstumpfförmigen Hüllkörpers 70 dient zu dessen besserer Anlage an der Bohrlochwandung 10. Das Verhältnis des kleinen Durchmessers d zum großen Durchmesser D ist zweckmäßig so zu wählen, daß sich der Füllkörper 71 im Bereich des letzteren noch auf den kleineren zusammenpressen läßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einführen und Festlegen eines mit innerem Abdichtelement versehenen Hochdrucktränkschlauches, der in ein Tränkbohrloch einzementiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Fertigstellen des Tränkbohrloches ein mit einem zweisträngigen Zugelement versehener Spreizkopf auf das Bohrgestänge aufgesteckt und damit in das Tränkbohrloch eingeführt und dort durch Zug an den beiden Strängen des Zugelements verspannt wird, worauf nach Entfernen des Bohrgestänges an dem sinen, dem Haltestrang, der Hochdrucktränkschlauch mit dem inneren Abdichtelement angeschlagen und mit dem anderen, dem Zugstrang, in das Tränkbohrloch eingezogen wird.

2. Einrichtung, die einen Hochdrucktränkschlauch mit innerem Abdichtelement umfaßt, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Bohrgestänge (4), einem an das Bohrgestänge (4) anschließbaren, gitterartigen Spreizkopf (5) mit Spreizelementen (50; 9, 90) und einem daran angeschlossenen Zugelement (6) aus einem Zugstrang (60) und einem an den Hochdrucktränkschlauch (2) anschließbaren Haltestrang (61) besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkopf (5) aus Spreizelementen (50) besteht, die je ein Spreizteil (57) und ein Zugteil (56) umfassen, die an eine Zugöse (51) angeschlossen sind, und die Spreizeiemente (50) an einem zylinder- oder kegelstumpfförmigen Gitterkörper befestigt sind, der aus einem oberen Ring (53) und einem unteren Doppelring (54), verbunden durch Längsstreben (55), die in ein EinsteckteiJ (52) übergehen, gebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkopf (5) aus über einen oberen Ring (53) miteinander verbundenen Spreizstreben (9) mit Spreizkrallen (90) und Haltenocken (59) besteht, zwischen den Spreizstreben (9) ein Federelement (91) angeordnet ist und um die Spreizstreben (9) ein verschieblicher unterer Ring (58) herumgelegt ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Abdichtelement (7) aus einem kegelstumpfförigen Hüllkörper (70) mit einem elastischen Füllkörper (71) besteht und einen Durchgang (72) aufweist, in den ein mit Kontersechskant (23) und Halteösen (24) versehener Hohlnippel (22) mit der Gewindeseite eingesetzt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllkörper (70) einen Stülpkragen (75) aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllkörper (70) aus Wetchplastik besteht.

8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (71) aus Schaumgummi besteht.