DE2626654B2 - Drehbohrmaschine für Bohrungen, insbesondere für Testbohrungen in gebirgsschlaggefährdeten Bereichen im Bergbau - Google Patents

Description

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.

In gebirgsschlaggefährdeten Bereichen sind zur frühzeitigen Erkennung einer Gebirgsschlaggefahr Testbohrungen vorgeschrieben. Über die Art und Weise des Vorgehens bei solchen Untersuchungen bestehen Vorschriften, z. B. Richtlinien des Landesoberbergamtes. In diesen Vorschriften sind der Durchmesser der Bohrschneide und der gegenseitige Abstand wie auch die zu bohrende Lochtiefa 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 (Knalle), 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«.

ίο welches mehr oder weniger genau mit dem Meßgerät 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.

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.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Drehbohrmaschine der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß zwischen dem Antriebsblock und dem Gehäusemantel eine elastisch nachgiebige Verbindung besteht und an der Drehbohrmaschine eine das Verwindungsmaß wiedergebende Anzeigevorrichtung befestigt ist.

Durch die Erfindung wird eine subjektive Beeinflussung des Bohrergebnisses erheblich eingeschränkt. Die

J5 Dokumentation des Bohrvorganges stellt sicher, daß nur auch tatsächlich ausgeführte Bohrungen aufgezeichnet werden, p.llgemeine 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 wiederlegt werden. Außerdem dient die Erfindung infolge der stoßdämpfenden Wirkung der Torsionsblöcke vor Armverletzungen bei sich festsetzendem Gestänge.

Bei gleichzeitiger Aufschreibung von Bohrzeit und Bohrdrehzahl und von Verwindungsmaß und Drehmoment ist unter Zuhilfenahme der angefallenen BohrmehliTienge, die dabei gar nicht so exakt bestimmt zu werden braucht, eine zuverlässige Aussage über eine eventuell bestehende Gebirgsschlaggefahr möglich. 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 ausgetretenen und aufgeschriebenen Werte kann die Bohrfestigkeit des einzelnen besser klassifiziert und vereinheitlich werden. Damit sind auch Bohrergebnisse, die unter unterschiedlichen

<" Bedingungen gewonnen werden, besser vergleichbar.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Drehbohrmaschine sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung in einem Beispiel näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 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

F i g. 6 in einer Ansicht den Gegenstand der F i g. 4 und 5 mit zusätzlicher Schreibvorrichtung. ι ο

Die F i g. 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 herge- ;o stellt werden.

Der Verdrehwinkel des Antriebsblocks 3 gegen den Gehäusemantel 2, der beim Bohrvorgang gegen die Drehrichtung der Abtriebswelie 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 jo 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 r> 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 dokumentarisch festzuhalten. Bei entsprechender Umgestaltung kann die Aufzeichnung des Bohrvorganges auch auf Rollenpapier, das in Spindelrichtung abläuft, aufgezeichnet werden. Am Rande des Aufzeichnungspapiers ist zweckmäßig sin 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.

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 Gehäusemanlel 2 eine hier nicht abgebildete Abschaltvorrichtung betätigt werden, die die Energiezufuhr zum Antriebsblock 3 unterbricht.

Falls Aufschreibungen des Bohrvorganges nicht erforderlich sind, kann zur visuellen Beobachtung des Verwindungsmaßes wie auch der sonstigen Einwirkungen auf das Bohrgestänge, wie die F i g. 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.

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 (F i g. 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. 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 Verwindungsmaßes in Form von hydraulischen Druckeinheiten über eine flexible hydraulische Leitung 25 an den selbstschreibenden hydraulischen Druckschreiber weiter. Solche selbstschreibende hydraulische Druckschreiber sind Stand der Technik.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Drehbohrmaschine für Bohrungen, insbesondere Testbohrungen in gebirgsschlaggefährdeten Bereichen im Bergbau, aus einem Antriebsblock mit Abgangswelle und Bohrfutter und einen Gehäusemantel mit seitlichen Halte- und Bedienungsgriffen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsblock (3) und dem Gehäusemantel (2) eine elastisch nachgiebige Verbindung besteht und an der Drehbohrmaschine eine das Verwindungsmaß wiedergebende Anzeigevorrichtung befestigt ist.

2. Drehbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch nachgiebige Verbindung aus Torsionsblöcken (4) gebildet ist.

3. Drehbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch nachgiebige Verbindung durch eine Füllung (5) des Freiraumes zwischen Antriebsblock (3) und Gehäusemantel (2) mit einem elastischen Material gebildet ist.

4. Drehbohrmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung aus einer Skala (18) auf dem Gehäusemantel (2) und einem Zeiger (21) besteht, der über einen Zeigerteller (22) und eine Schraubverbindung (15) mit der elastischen nachgiebigen Verbindung verburden ist.

5. Drehbohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäusemantel (2) eine Haltevorrichtung (23) für ein hydraulisches Element (24) angebracht ist, dem über eine hydraulische Leitung (25) ein Druckschreiber zugeordnet ist.

6. Drehbohrmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung aus einem Anzeigefeld (10) auf dem Gehäusemantel (2) und einem Schreibstift (7) besteht, der an einer Spindel (8) befestigt ist, die über einen Antrieb (3) betätigbar ist.