DE2749864C3 - Bohrwerkzeug und Bohrgestänge für Bohrungen in Flözen - Google Patents

Description

Zur bergmännischen Untersuchung der Lagerstätten von Rohstoffen aller Art, — insbesondere von Kohle, — sowie für oder bei deren Hereingewinnung werden Bohrungen mannigfacher Art benötigt.

Die vorliegende; Erfindung beinhaltet ein Bohrwerkzeug und Bohrgestänge zur Ausführung solcher Bohrungen in Flözen, insbesondere für solche, die zwischen hartem Nebengestein verlaufen; sie soll das nachteilige Abweichen der Bohrungen von den gewünschten Bohrrichtungen verhindern.

Der Härteunterschied zwischen Lagerstätte und Nebengestein bewirkt, daß beim Bohren in der Lagerstätte das Bohrwerkzeug am Verlassen der Lagerstätte gehindert wird, weil es beim spitztwinkligen Auftreffen auf das härtere Nebengestein von diesem zu den weicheren Schichten hin wieder abgelenkt wird. Bei diesen Bohrarbeiten in Lagerstätten wirkt sich der gleichgerichtete Drehsinn des Bohrwerkzeuges jedoch senr nachteilig aus, weil er ein seitliches, mit zunehmender Lochtiefe stärker werdendes Abrollen und damit eine Abweichung von der Ziellinie bewirkt. Dies hat nicht nur den Nachteil, daß die Bohrorientierung verlorengeht, vielmehr treten durch die starke Krümmung der Gestängerohre auch Brüche innerhalb des Gestängesiranges auf. Um diesen Nachteil zu beheben, hat man bisher versucht, die Transportschnekken der nachgeschalteten Gestängerohre genau auf den Bohrwerkzeugdurchmesser abzustimmen oder die Gestängerohre anstelle der Transportschnecken mit geradlinig aufgesetzten Führungsleisten zu versehen, die ebenfalls dem Durchmesser des Bohrwerkzeuges entsprachen. Mit diesen Maßnahmen konnte das seitliche Abrollen zwar verringert werden, doch trat damit gleichzeitig der Nachteil auf, daß die Ablenkung des Bohrwerkzeuges von den härteren Gesteinsschichten weg erschwert und meistens sogar unmöglich wurde.

Es ist ein Verfahren bekannt (SE-PS 42 580), das Bohrwerkzeug beim Vortreiben von Hand jeweils abwechselnd in einen bestimmten Winkel, also kurzzeitig hin- und herzudrehen. Gemäß einem älteren Vorschlag (DE-OS 27 34 111) wird der Drehwinkel auf mindestens eine volle Umdrehung des Bohrwerkzeuges vergrößert Man hat auch versucht, das seitliche Abrollen dadurch zu vermeiden, daß zwei Bobrwerkzeuge mit separaten Gestängesträngen parallel nebeneinander liegend verwendet werden, wobei ein Bohrwerkzeug mit Gestängestrang rechts- und das andere linksdrehend arbeitet. Auch diese Vorschläge haben bisher nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt weil

ίο sich die beiden Bohrwerkzeuge mit den nachfolgenden Gestängesträngen bei zunehmender Bohrlochtiefe um ihre eigene Achse drehen und so zum Blockieren und Gestängebruch führen.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß bis heute keine Bohrverfahren oder Bohreinrichtungen bekannt sit-.d, die aufgrund ihrer Ausbildung selbsttätig vom härteren Nebengestein ablenken, ohne ihrem Drehsinn entsprechend ein seitliches, kontinuierliches Abrollen und damit eine Abweichung der Bohrung von der Zielrichtung zuzulassen.

Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, diese nachteiligen Folgeerscheinungen zu beheben und bringt ein Bohrwerkzeug und Bohrgestänge für Bohrungen in Flözen, bei denen kurzzeitig abwechselnd

rechts- und linksdrehend gebohrt wird, in Vorschlag, wobei sich das Bohrwerkzeug dadurch kennzeichnet, daß das Werkzeug zwei oder mehr Bohrschneiden für das Bohren im Recntssinn und zwei oder mehr Bohrschneiden für das Bohren im Linkssinn aufweist,

jo welche vermittels im Bohrwerkzeug angeordneter Nocken beim Wechsel der Drehrichtung selbsttätig axial vor die jeweils anderen Schneiden vorschiebbar sind.

Zur weiteren zweckmäßigen Ausführung der Erfin-

J5 dung wird ein Bohrgestänge in Vorschlag gebracht, welches sich dadurch kennzeichnet, daß das als Transportschnecken-Verlängerungs-Rohrgestänge ausgebildete Gestänge mit gegenüberliegenden, um etwa die Steigungshöhe versetzten Trsjisportflügeln versehen ist, die jeweils etwa einen halben Gtstängerohrumfang umschließen und je zur Hälfte aus einem rechtsdrehend und einem linksdrehend angeordneten Transportschneckenabschnit t bestehen.

Ein Ausführungsbeispiel von Bohrwerkzeug und Bohrgestänge ist auf den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Fig. I zeigt links das Bohrwerkzeug mit den Bohrschneiden 1 und I' des im Längsschnitt gezeichneten Bohrwerkzeugs 2 mit innen liegendem Bohrkronenschaft 3, welches mittels einer nicht dargestellten Steckzapfenverbinduiig mit dem Gestängerohr 4 verbunden ist.

Flg. Il zeigt einen Schnitt durch das Bohrwerkzeug längs der Linie A -B,

F i g. 111 zeigt die Teile der F i g. I um 90° versezt.

Fig. IV zeigt einen Schnitt durch das Bohrwerkzeug längs der Linie C-D.

Das Bohrwerkzeug ist bestückt mit vorzugsweise vier Stück oder mehr Bohrschneiden 1 und f. Die Schneiden stecken axial beweglich in entsprechenden Schlitzen des Bohrwerkzeuges 2. Die Schneidmesser sind gegen Herausfallen mit Haltestiften 6 gesichert. Für die Durchführung der Hallcsliftc 6 durch die Bohrschneiden sind letztere mit Langlochbohrungcn versehen, so

h5 daß die Bohrschneiden selbst in begrenztem Umfang axial beweglich bleiben. Im Bohrwerkzeug 2 ist der Bohrkronenschaft 3 drehbar angeordnet. Die Drehbewegung des Bohrkronenschafles wird begrenzt von

Anschlagbolzen 7. Bei Verwendung von zwei Paar Bohrschneiden — wie dargestellt — wird zweckmäßigerweise eine Drehbewegung von 90° zugelassen. Die stirnseitige Verdickung des Bohrkronenschaftes 3 ist mit gegenüberliegenden Nocken 9 ausgerüstet. Auf dieser Verdickung des Bohrkronenschaftes 3 stützen sich axial die Bohrschneiden 1 und Γ ab, wobei die dem Drehsinn zugeordneten Bohrschneiden jeweils auf den vorstehenden Nocken abgestützt werden. Das schußweise verlängerbare Gestängerohr 4 ist gegenüberliegend versetzt mit den Transportflügeln 5 ausgerüstet. Die einzelnen Transportflügel umfassen jeweils den halben Gestängerohrumfang und sind je zur Hälfte rechts- und linksgängig. Die nachfolgenden Gestängerohre werden nach dem hier nicht weiter dargestellten bekannten Verfahren mittels Steckzapfen verbunden.

Die schematische Darstellung zeigt das Bohrwerkzeug in rechtsdrehender Arbeitsstellung. Der im Bohrkronenschaft 3 sitzende Anschlagbolzen 7 (siehe F i g. IV) liegt dem Rechtsdrehsinn entsprechend am Anschlag des Bohrwerkzeuges 2 an, so daß die Bohrschneiden 1 und Γ mitdrehen. In dieser Stellung stützen sich die rechtsdrehend arbeitenden Bohrschneiden Γ auf den gegenüberliegenden Nocken 9 ab, su daß das Bohrschneidepaar I axial der Nockenhöhe entsprechend tiefer steht und arbeitsunwirksam ist.

Die Rückführung des Bohrgutes kann durch eine Luft- oder Wasserspülung unterstützt werden. Hierfür sind die Gestängerohre 4 mit einer nicht dargestellten, allgemein bekannten durchgehenden mittleren Bohrungen versehen, der Bohrkronenschaft 3 ebenfalls mit einer mittleren Spülbohrung 10, wie in Fig,IV zu erkennen ist. Beim weiteren Heraustransport wird das Bohrgut von Transportflügeln 5 übernommen, der Steigungshöhe entsprechend zurücktransportiert und anschließend von um 90° versetzt angeordneten nachfolgenden Transportflügeln 5' usw. übernommen.

Bei Änderung der Drehrichtung auf links bleiben zunächst die Bohrschneidenpaare 1 und 1' mit dem Bohrwerkzeug 2 eine viertel Umdrehung im Bohrloch stehen, bis der vom Bohrkronenschaft 3 mitgedrehte Anschlagbolzen 7 am gegenüberliegenden Anschlag der Nuten 8 im Bohrwerkzeug 2 anliegt. Gleichzeitig werden die Nocken 9 ebenfalls um 90° verdreht, so daß nunmehr das linksdrehend arbeitende Bohrschneidenpaar 1 in Axialdichtung vorsteht und das Bohrschneidenpaar 1' beim Weiterbohren zurückgeschoben wird und au dem Eingriff kommt. Der Bohrguttrans^ort erfolgt wie beim Rechtsbohren, nur mit dem Unterschied, daß das Bohrgut von der anderen Hälfte mit Linksd^rall versehenen Transportflügel 5 aufgenommen und weitertran:;portiert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Bohrwerkzeug für Bohrungen in Flözen, bei denen kurzzeitig abwechselnd rechts- und linksdrehend gebührt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug zwei oder mehr Bohrschneiden (1) für das Bohren im Rechtssinn und zwei oder mehr Bohrschneiden (V) für das Bohren im Linkssinn aufweist, welche vermittels im Bohrwerkzeug angeordneter Nocken (9) beim Wechsel der Drehrichtung selbsttätig axial vor die jeweils anderen Schneiden vorschiebbar sind.
2. 2. Bohrgestänge für Bohrungen in Flözen, bei denen kurzzeitig abwechselnd rechts- und linksdrehend gebohrt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das als Transportschnecken-Verlängerungs-Rohrgestänge (4) ausgebildete Gestänge mit gegenüberliegenden, um etwa die Steigungshöhe versetzten Transportflügeln (5) versehen ist, die jeweils etwa einen halben Gestängerohrumfang umschließen und je zur Hälfte aus einem rechtsdrehend und einem linksdrehend angeordneten Transportschneckenabschnitt bestehen.