DE2938305C2 - Verfahren zum Herstellen von Spreng-Anker- und Injektionslöchern in Gebirgsschichten - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von Spreng-Anker- und Injektionslöchern in Gebirgsschichten

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DE2938305C2
DE2938305C2 DE19792938305 DE2938305A DE2938305C2 DE 2938305 C2 DE2938305 C2 DE 2938305C2 DE 19792938305 DE19792938305 DE 19792938305 DE 2938305 A DE2938305 A DE 2938305A DE 2938305 C2 DE2938305 C2 DE 2938305C2
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Wilhelm Dipl.-Ing. Dr. 4300 Essen Götze
Jürgen Krahe
Michael Dipl.-Ing. 4630 Bochum Oldengott
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Bergwerksverband GmbH
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/138Plastering the borehole wall; Injecting into the formation

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Spreng-, Anker- und Injektionslöchern in Gebirgsschichten, insbesondere im Untertagebergbau, bei dem das beim Bohren anfallende Bohrklein unter gleichzeitiger ,Kühlung der Bohrschneide durch ein Hilfsmedium aus dem Bohrloch ausgetragen wird.
Spreng-, Anker- und Injektionslöcher werden mit Hilfe von Bohrmaschinen und Bohrstangen hergestellt wobei das im Bohrloch durch die Bohrschneide gelöste Bohrgut mit Luft- oder Wasserspülung oder über ein auf der Bohrstange angebrachtes Schneckengewinde ausgetragen wird. Um einem hohen Verschleiß der Bohrschneiden vorzubeugen, führt man Wasser durch das Bohrstangeninnere bis ;nir Bohrschneide und kühlt so gleichzeitig die Bohrschneide und spült das Bohrklein aus dem Bohrloch heraus. Bei wasserempfindlichem oder aufgelockertem Gebirge kann die Festigkeit und somit die Tragfähigkeit des Gebirges durch das Bohren mit Wasser stark herabgesetzt werden.
Nach den US-Patentschriften 34 09 093,23 41 572 und 14 55 010 ist es bereits als bekannt hinzunehmen, bei aufgelockertem Gebirge der Spülung zementhaltige, aus geschmolzenem Schwefel bestehende und Teer aufweisende Substanzen hinzuzufügen, die eine Verfestigung des das Bohrloch umgebenden Gesteins bewirken sollen. Als besonders nachteilig bei der Verwendung zementhaltiger Spülungen ist jedoch hinzunehmen, daß der Zement aufgrund der Korngröße ausgefiltert wird und nicht in die entsprechenden Spalten eindringen kann.
Des weiteren ist aus den »Kurznachrichten aus Bergtechnik und Kohlenveredlung« des Steinkohlenbergbauvereins Nr. 94, Dez. 74, Seite 4, die Verwendung von Magnesia-Binder zur Gebirgsverfestigung als bekannt anzusehen.
Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zürn Herstellen von Spreng-, Anker- und Injektionslöchern in Gebirgsschichten zu schaffen, welches ein Bohren mit im wesentlichen herkömmlichen Bohraggregaten und ohne die Festigkeit mindernde Beeinflussung des Gebirges auch in wasserempfindlichen, aufgelockerten und/oder gasführenden Gebirgsbereichen bei gleichzeitiger Kühlung der Bohrschneiden ermöglicht
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bohrklein über eine beim Bohren kontinuierliche eingebrachte Suspension aus einer konzentrierten Magnesiumlösung und pulverförmigen Magnesiumoxid in einem eine gut fließfähige Masse ergebendem Verhältnis mit hoher zeitlich begrenzter Fließfähigkeit
to aus dem Bohrloch ausgespült oder im Bohrloch eingebunden wird.
Mit Hilfe dieser Suspension ist es möglich, auch in den beschriebenen schwierigen Gebirgsbereichen mit herkömmlichen Bohraggregaten zu arbeiten, weil über die Suspension die an der Bohrschneide entstehende Wärme sicher abgeführt, das Bohrklein ausgetragen und die durchörtenden Gebirgsschichten selbst nur geringfügig beansprucht werden. Auf diese Weise kann insbesondere die Streckensohle auch bei ungünstigen
Verhältnissen und bereits in aufgefalteten· Zustand geankert und Störungszonen durchörtert werden.
Nach einer Ausbildung der Erfindung wird die Suspension unter so hohem Druck in das Bohrloch eingebracht, das sie teilweise in Gebirgsrisse und Klüfte eindringt Hierbei wird erreicht, daß bei Verwendung der aushärtbaren Suspension die mit der Suspension gefüllten Risse und Klüfte verklebt werden. Damit ist es möglich, über die eingebrachte Suspension das das Bohrloch umgebende Gebirge zusätzlich zu verfestigen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß der Erfindung eine Suspension aus einer konzentrierten Magnesiumchlorid-Lösung und pulverförmigen Magnesiumoxyd in einem eine gut fließfähige Masse ergebenden Verhältnis angemischt und in das Bohrloch eingebracht wird. Eine derartige Suspension bleibt über mehrere Stunden gut fließfähig, ehe sie zu einer festen marmorartigen Masse erstarrt Dabei wird die Fließfähigkeit über die Zumischung der beiden Komponenten geregelt Besonders vorteilhaft ist, daß die Mischung vor Ort und damit den jeweiligen Verhältnissen entsprechend angemischt werden kann. In vorteilhafter Weise bindet diese Suspension beim Aushärten das in den Gebirgsschichten festsitzende Wasser, was zu einer weiteren Verfestigung der Gebirgsschichten beiträgt Dabei macht sich in besonderer Weise die Volumenkonstanz der Lösung bemerkbar, wodurch nach dem Erhärten keine Schrumpfung zu erwarten ist Auch wird die erfindungsgemäße Suspension bei -isr Lösung der Aufgabe durch das Bohrklein nicht verändert
so Dir Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens kann verbessert werden, wenn Bestandteile der Suspension aus konzentrierter Magnesiumchlorid-Lösung und pulverförmigem Magnesiumoxyd durch Tonmehl oder Bohrklein teilweise ersetzt wird.
Vorteilhaft ist es aber insbesondere, zum Füllen das aus dem Bohrloch ausgetragene Bohrklein zu verwenden, wobei bis zu einem gewissen Füllungsgrad die Suspension im Kreislauf geführt werden kann.
Die im fertiggestellten Bohrloch befindliche Suspension dient zweckmäßig zur Verklebung des Ankers beim Ankerausbau, insbesondere bei der Sohlenankerung, so daß das Anmachen und Einbringen von Klebemitteln entfällt. Nach dem Herausziehen der Bohrstange kann es erforderlich sein, das Bohrloch mit fehlender
b5 Suspension aufzufüllen. Diese Suspension verbindet sich dabei mit der in die Risse und Klüfte eingedrungenen Suspension und führt so zu einer guten Fixierung des Ankers im Gebirge.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen von Spreng-, Anker- und Injektionslöchern in Gebirgsschichten, insbesondere im Untertagebergbau, bei dem das beim Bohren anfallende Bohrklein unter gleichzeitiger Kühlung der Bohrschneide durch ein Hilfsmedium aus dem Bohrloch ausgetragen wird, dadnrch gekennzeichnet, daß das Bohrklein über eine beim Bohren kontinuierlich eingebrachte Suspension aus einer konzentrierten Magnesiumlösung und pulverförmigen Magnesiumoxid in einem eine gut fließfähige Masse ergebendem Verhältnis mit hoher zeitlich begrenzter Fließfähigkeit aus dem Bohrloch ausgespült oder im Bohrloch eingebunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension unter so hohem Druck in das Bohrloch eingebracht wird, daß sie teilweise in Gebirgsrisse und Klüfte eindringt
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bohrloch verbleibende Suspension nach dem Bohren als Klebemörtel für einen Anker dient
DE19792938305 1979-09-21 1979-09-21 Verfahren zum Herstellen von Spreng-Anker- und Injektionslöchern in Gebirgsschichten Expired DE2938305C2 (de)

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