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Drehbohrmaschine für Bohrungen, insbesondere für Testbohrungen
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in gebirgsschlaggefährdeten Bereichen im Bergbau Die Erfindung betrifft
eine Drehbohrmaschine für Bohrungen, insbesondere Testbohrungen in gebirgsschlaggefährdeten
Bereichen im Bergbau, aus einem Antriebsblock mit Abgangswelle und Bohrfutter und
einem Gehäusemantel mit seitlichen Halte- und Bedienungsgriffen.
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In gebirgsschlaggefährdeten Bereichen sind zur frühzeitigen Erkennung
einer Gebirgsschlaggefahr Testbohrungen vorgeschrieben.
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Uber die Art und Weise des Vorgehens bei solchen Untersuchungen bestehen
Vorschriften, z.B. Richtlinien des Landesoberbergamtes.
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In diesen Vorschriften sind der Durchmesser der Bohrschneide und der
gegenseitige Abstand wie auch die zu bohrende Lochtiefe der Bohrlöcher angegeben.
Als wesentliche Kriterien, die beim Testbohren eine Gebirgsschlaggefahr anzeigen,
sind der Bohrmehlanfall in Liter je Bohrmeter sowie eine Reihe besonderer Vorkommnisse
genannt, wie Entspannungsgeräusche (Knälle), Stöße oder Schläge auf das Bohrgestänge,
Hineinziehen des Bohrgestänges in das Bohrloch, erhöhter Anfall groben Bohrkleins
und Festklemmen
des Bohrgestänges. Hauptkriterium für erhöhte Gebirgsschlaggefahr
ist das Überschreiten bestimmter Bohrmehlmengen je Bohrmeter. Die Testbohrgerätschaften
setzen sich aus einer Drehbohrmaschine, bei der Antriebsblock und Gehäusemantel
drehfest starr miteinander verbunden sind, einem aufsteckbaren Bohrgestänge mit
Bohrschneide und einem Meßgefäß (Eimer) zusammen. Nachteilig bei den vorgenannten
Beurteilungskriterien und bei den eingesetzten Gerätschaften ist die Möglichkeit
einer subjektiven Beeinflussung der Meßergebnisse, sei es gewollt oder ungewollt,
durch den Einzelnen. Das gilt sowohl für den Meßvorgang "Ausliterung des erbohrten
Bohrmehls", welches mehr oder weniger genau mit dem Meßgefäß aufgefangen wird, als
auch für die Beurteilung der besonderen Vorkommnisse, die über den Gehörsinn, den
Gesichtssinn oder den Tastsinn ermittelt und bewertet werden, sowie für die unterschiedliche
Bohrfertigkeit, einschließlich der variierbaren Bohrparameter, wie Bohrfortschritt,
Andruck und Drehzahl der Bohrmaschine. Das Bohrergebnis ist außer von der Bohrfertigkeit
ferner von den Gesteinsparametern abhängig, von der unterschiedlichen Festigkeit
und dem Energiespeichervermögen des angebohrten Bereichs.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Drehbohrmaschine zu entwickeln,
die die Zahl der schwierig in einheitlicher Weise zu erfassenden subjektiven Beurteilungskriterien
verringert und an deren Stelle objektivere Meßwerte zu ermitteln ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Drehbohrmaschine der
eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß zwischen dem Antriebsblock und dem
Gehäusemantel eine elastisch nachgiebige Verbindung hergestellt ist und an der Drehbohrmaschine
eine das Verwindungsmaß wiedergebende Anzeigevorrichtung befestigt ist.
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Durch die Erfindung wird eine subjektive Beeinflussung des Bohrergebnisses
erheblich eingeschränkt. Die Dokumentation des Bohrvorganges stellt sicher, daß
nur auch tatsächlich ausgeführte Bohrungen aufgezeichnet werden, allgemeine Bohrergebnisse
untereinander besser vergleichbar werden, der Bohrverlauf im einzelnen durch Dritte,
an der Bohrung unbeteiligte, nachvollziehbar und nachprüfbar ist, die Aussage über
die Bedeutung der jeweils ausgebohrten Bohrmehlmenge eine wirksame Ergänzung erfährt
und alle subjektiv beobachteten besonderen Vorkommnisse durch die Dokumentation
untermauert oder auch widerlegt werden. Außerdem dient die Erfindung infolge der
stoßdämpfenden Wirkung der Torsionsblöcke vor Armverletzungen bei sich festsetzendem
Gestänge.
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Bei gleichzeitiger Aufschreibung von Bohrzeit und Bohrdrehzahl und
von Verwindungsmaß und Drehmoment ist unter Zuhilfenahme der angefallenen Bohrmehlmenge,
die dabei gar nicht so exakt bestimmt zu werden braucht, eine zuverlässige Aussage
über eine eventuell bestehende Gebirgsschlaggefahr möglich.
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Zwar sind die Haltekräfte (= Widerlager) des einzelnen Bedienungsmannes
unterschiedlich hoch, es wird sich jedoch bei jedem Bedienungsmann bei einem bestimmten
mannspezifischen Andruck der Bohrmaschine auch ein bestimmtes mannspezifisches Maß
der Verwindung zwischen Mantel und Antriebsblock einstellen. Anhand dieses spezifischen
Maßes der Verwindung und der weiteren beim Bohren aufgetretenen und aufgeschriebenen
Werte kann die Bohrfestigkeit des Einzelnen besser klassifiziert und vereinheitlicht
werden. Damit sind auch Bohrergebnisse, die unter unterschiedlichen Bedingungen
gewonnen werden, besser vergleichbar.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Drehbohrmaschine
sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung in einem Beispiel näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 bis 3 in einer Ansicht und in zwei Schnittdarstellungen eine erfindungsgemäße
Drehbohrmaschine mit Schreibvorrichtung, Fig. 4 und 5 in einer Ansicht und in einer
Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Drehbohrmaschine mit Anzeigevorrichtung
und Fig. 6 in einer Ansicht den Gegenstand der Fig. 4 und 5 mit zusätzlicher Schreibvorrichtung.
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Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Kohlendrehbohrmaschine, bei der die Halte-
und Bedienungsgriffe 1 an einem Gehäusemantel 2 befestigt sind. Zwischen Gehäusemantel
2 mit den Halte- und Bedienungsgriffen 1 und dem Antriebsblock 3 sind an dessen
Vorder- oder/ und Hinterseite Torsionsblöcke 4 befestigt. Alternativ kann auch der
gesamte Zwischenraum zwischen Gehäusemantel 2 und Antriebsblock 3 mit einer Füllung
5 aus einem elastischen Material ausgefüllt und auf diese Weise eine nachgiebige
elastische Verbindung hergestellt werden.
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Der Verdrehwinkel des Antriebsblocks 3 gegen den Gehäusemantel 2,
der beim Bohrvorgang gegen die Drehrichtung der Abtriebswelle 6 auftritt, dient
als Verwindungsmaß; bei entsprechender Eichung der Torsionsblöcke 4 oder der Füllung
5 aus elastischem Material
kann auch unmittelbar das Drehmoment
festgestellt werden. Das Verwindungsmaß oder das Drehmoment in Abhängigkeit von
der Bohrzeit kann durch einen Schreibstift 7 am Gehäusemantel 2, der mit dem Antriebsblock
3 verbunden ist, aufgezeichnet werden. Der Schreibstift 7 ist im Beispiel auf einer
Spindel 8 befestigt, wodurch die Rückstellmöglichkeit des Schreibstiftes 7 sichergestellt
ist. Der Vorschub des Schreibstiftes 7 erfolgt über die Drehbewegung der Spindel
8. Der Antrieb der Spindel 8 kann mittels Untersetzung über die Welle des Antriebsmotors
oder über einen separaten Motor 9 erfolgen. Am Gehäusemantel 2 der Kohlendrehbohrmaschine
ist im Bereich des Schreibstiftes 7 ein entsprechend langes und breites Anzeigefeld
10 angeordnet, welches durchsichtig abgedeckt und im Blickfeld des Bedienungsmannes
liegend angeordnet ist. In das Anzeigefeld 10 können Wachskarten eingeschoben werden,
um den Bohrvorgang dem Bedienungsmann sichtbar zu machen und gleichzeitig dokumentatisch
festzuhalten.
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Bei entsprechender Umgestaltung kann die Aufzeichnung des Bohrvorganges
auch auf Rollenpapier, das in Spindelrichtung abläuft, aufgezeichnet werden. Am
Rande des Aufzeichnungspapiers ist zweckmäßig ein Freiraum vorzusehen, der von außen
zugänglich ist und auf dem nach jeweils einem abgebohrten Bohrlochabschnitt ein
Trennungsstrich zu ziehen ist sowie der abgebohrte Abschnitt zu bezeichnen und die
dabei ausgebohrte Bohrmehlmenge anzugeben sind. Die während des Bohrvorganges auftretenden
Schläge auf das Bohrgestänge werden ihrer Intensität nach durch das Verwindungsmaß
des Antriebsblocks 3 gegenüber dem Gehäusemantel 2 selbsttätig aufgezeichnet.
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Um den Schutz des Bedienungsmannes gegenüber Verletzungen bei sich
festsetzendem Bohrgestänge zu erhöhen, kann bei Überschreiten eines durch Versuche
zu bestimmenden maximalen Verwindungsmaßes zwischen dem Antriebsblock 3 und dem
Gehäusemantel 2 eine hier nicht abgebildete Abschaltvorrichtung betätigt werden,
die
die Energiezufuhr zum Antriebsblock 3 unterbricht.
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Falls Aufschreibungen des Bohrvorganges nicht erforderlich sind, kann
zur visuellen Beobachtung des Verwindungsmaßes wie auch der sonstigen Einwirkungen
auf das Bohrgestänge, wie die Fig. 4 und 5 zeigen, eine Skala 18 am Gehäusemantel
2 vorgesehen sein, der ein Zeiger 21 zugeordnet ist, der über einen Zeigerteller
22 mittels einer Schraubverbindung 15 an dem zwischen dem Antriebsblock 3 und dem
Gehäusemantel 2 angeordneten Torsionsblock 4 befestigt ist.
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Als weitere konstruktive Ausbildung der erfindungsgemäßen Drehbohrmaschine
können an die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Ausführungsart mit visueller Beobachtung
des Verwindungsmaßes hydraulische Elemente 24 (Fig. 6) als Geber für einen entsprechenden,
hier nicht dargestellten hydraulischen Druckschreiber vorgesehen sein. Diese hydraulischen
Elemente 24 werden zwischen dem Zeiger 21 des Zeigertellers 22 und am äußeren Gehäusemantel
2 der Bohrmaschine angebrachten Haltevorrichtungen 23 eingelegt.
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Das hydraulische Element 24 kann aus einem Zylinder mit Doppelkolben
oder auch aus einer einfachen Kammer mit seitlich angeordneten Druckplatten bestehen.
Es gibt den Wert des Vetwindungsmaßes in Form von hydraulischen Druckeinheiten über
eine fexible hydraulische Leitung 25 an den selbstschreibenden hydraulischen Druckschreiber
weiter. Solche selbstschreibende hydraulische Druckschreiber sind Stand der Technik.
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Patentansprüche
1 IIalte- u. Bedienungsgriff 10
Anzeigefeld 15 Schraubverbindung 18 Skala 2 Gehäusemantel 21 Zeiger 22 Zeigerteller
23 Ilaltevorrichtung 24 hydraulisches Element 25 hydraulische Leitung 3 Antriebsblock
4 Torsionsblock 5 Füllung 6 Abtriebswelle 7 Schreibstift 8 Spindel 9 Motor
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