DE3046122C2 - Einrichtungen zur Herstellung zielgerichteter Bohrungen mit einer Zielbohrstange - Google Patents

Einrichtungen zur Herstellung zielgerichteter Bohrungen mit einer Zielbohrstange

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Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Herstellung zielgerichteter Bohrungen, insbesondere im Steinkohlenbergbau, mittels einer über ein Drehbohrgestänge vom Bohrlochmund aus antreibbaren Bohrkrone, wobei die Einrichtung aus einer der Bohrkrone nachgeordneten Zielbohrstange mit einem drehbaren Innenrohr und einem mit Steuerleisten besetzten, drehbeweglich gegenüber dem innenrohr gelagerten Außenrohr besteht, die Steuerleisten am Außenrohr schwenkbar gelagert und über hydraulisch beaufschlagbare Zylinder verstellbar sind, das_ Außenrohr einen Neigungsmesser umschließt, zur Übertragung der vom Neigungsmesser ermittelten Werte zu einem am Bohrlochrnund angeordneten Steuerstand hm telemetrische Einrichtungen an der Zielbohrstange und am Steuerstand vorgesehen sind oder ein kombiniertes Meß-Steuerkabel zwischen der Zielbohrstange Jind dem Steuerstand verlegt ist, und zur Steuerung der Verstellzylinder elektrisch schaltbare Magnetventile sowie zur Energieversorgung der Einrichtung ein durch das Innenrohr eintreibbarer Generator, ein von einem auf dem Innenrohr angeordneter Exzenter antreibbarer Druckerzeuger und ein bei stillstehendem Innenrohr den notwendigen Druck liefernder Hydrospeicher vorgesehen sind, nach Patent 30 00 239.
Die bekannte Einrichtung diene dazu, mehr oder weniger großkalibrige Bohrungtn insbesondere im Steinkohlenbergbau dicht an das vorbestimmte Ziel heranzubringen. Derartige Bohrungen werden im untertägigen Bergbau insbesondere für den Aufschluß des Grubenfeldes aufgefahren. Die besagte Einrichtung dient dabei dazu, den Verlauf des Bohrloches fortlaufend oder in bestimmten Zeitabständen zu kontrollieren und auch zu korrigieren. Dabei dienen eingebaute elektrische Neigungsmesser zur Überprüfung und Ermittlung von Abweichungen und die beispielsweise hydraulisch beauf-
5P schlagbaren Steuerleisten dazu, entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten. Die Neigungsmesser und die Steuerleisten sind jeweils in einem feststehenden Teil einer zusätzlich einen drehbaren Teil aufweisenden Zielbohrstange angeordnet. Die Versorgung der elektrisehen Neigungsmesser und auch der Hydraulikteile erfolgt entweder von über Tage aus über Kabel oder mit Hilfe eines Generators, der über das drehbar gelagerte Teil der Zielbohrstange antreibbar ist.
Es hat sich nun herausgestellt, daß eine ausreichende Energieerzeugung innerhalb der Zielbohrstange mit Hilfe des Generators nicht immer gewährleistet ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Generator so auszubilden, daß er von Zuleitungen unabhängig mit Strom versorgt wird.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung zum einen dadurch gelösi. daß auf der Welle des mit dem äußeren, feststehenden Teils der Zielbohrstange verbundenen Generators ein Zahnrad befestigt ist, das in einem zwei-
ten, auf dem drehbar gelagerten Teil befestigten Zahnrad kämmt
Mit Hilfe einer derartigen Einrichtung zur Herstellung zielgerichteter Bohrungen ist gewährleistet, daß das unabhängig von dem jeweiligen Standpunkt der s Zielbohrstange im Bohrloch und unabhängig vom Bohrlochverlauf selbs» immer ein einwandfreier Betrieb des Generators gegeben ist Die beiden Zahnräder sind dabei so bemessen, daß sie auch bei auftretendem geringem Spiel immer noch einwandfrei ineinander kämmen. An den Klemmen des Generators sind dann die Verbraucher wie der Elektromotor der Hydraulikteile und die elektrischen Neigungsmesser anzuschließen.
Das Ineinandergreifen der Zahnräder auch bei ungünstigen Einsatzbedingen ist gewährleistet, wenn wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, das zweite Zahnrad auf das die drehende Bohrwelle darstellende drehbar gelagerte Teil der Zielbohrstange aufgeschrumpft ist Eine derartige Anbringung des zweiten Zahnrades ist einfach zu bewerkstelligen und verhindert ein Putschen des Zahnrades auf der Bohrwelle sicher. Dies ist um so wichtiger, da insbesondere bei Bohrungen über große Längen eine Wartung der im Bohrlochtiefsten angeordneten Teile sehr schwierig und sehr arbeitsaufwendig ist
Eine Beschädigung des Generators oder Beeinflussung durch Salz oder andere Lösungen wird sicher verhindert, indem der Generator erfindungsgemäß innerhalb des feststehenden Teils der Zielbohrstange angeordnet ist
Eine andere Ausführungsform der Einrichtung zur Herstellung zielgerichteter Bohrungen mit einer Zielbohrstange sieht vor, daß die Innenwand des äußeren feststehenden Teils der Zielbohrstange als der Stator und die Oberfläche des drehbar gelagerten Teils als der Rotor des Generators ausgebildet sind.
Eine derartige Ausbildungsform ist insbesondere deshalb vorteilhart, weil sie wenig platzaufwendig ist und daher besonders günstig im feststehenden Teil der Zielbohrstange untergebracht werden kann. Auch hier sind die Verbraucher auf einfache Art und Weise über Anschluß an die Klemmen so zu verbinden, daß sie bei Betrieb und auch bei kurzzeitigem Stillstand des Bohrgestänges sicher mit Energie versorgt v/erden.
Eine besonders kleinbauende Ausbildung ist zu erreichen, indem der Stator von einer fest mit dem feststehenden Teil verbundenen Rohrhülse und der Rotor von Permanentmagneten gebildet sind, die mit dem drehbar gelagerten Teil kraftschlüssig verbunden sind. Durch Drehen des die Bohrwelle darstellenden drehbar gelagerten Teils der Zielbohrstange wird die Versorgungsspannung erzeugt und kann an den Klemmen von den Verbrauchern bzw. tür die Verbraucher abgenommen werden.
Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß eine derartige Zielbohrstange ihre Funktion als Kontroll- und Korrektureinrichtung unabhängig von langen, die Gesamtbohreinrichtung beeinträchtigenden Kabeln, wahrnehmen kann.
Die Erfindung wird nachfolgend in der Zeichnung anhand von Ausfiihrungsbeispielen näher erläutert Es zeigt
Fi g. 1 eine Zielbohrstange mit Kontroll- und Korrektureinrichtung im Schnitt, und
Fi g. 2 eine zweite Ausiührungsform der Einrichtung gemäß Fig. 1.
Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Zielbohrstange 1 ist jeweils nur im Ausschnitt ci^eigt. Eine derartige Zielbohrstange 1 ist im Bohrgestänge möglichst dicht am Bohrkopf bzw. der Bohrkrone angeordnet, um so einen direkten Einfluß auf den Verlauf der Bohrung nehmen zu können.
Die dargestellte Zielbohrstange 1 besteht aus dem inneren drehbar gelagerten Teil 3 und dem äußeren feststehenden Teil 4. Auf die Darstellung der übrigen für den Betrieb der erfindungsgemäßen Zielbohrstange notwendigen Einrichtungen wie die Steuerleisten und die Neigungsmesser ist hier der Einfachheit halber verzichtet Zur Verdeutlichung ist bei F i g. 1 der Generator 25 auf den äußeren Teil 4 aufgesetzt dargestellt Auf der Welle 26 des Generators sitzt ein Zahnrad 27, das in dem Zahnrad 28 kämmt, das auf das innere drehbar gelagerte Teil 3 aufgeschrumpft ist Abweichend von der dargestellten Form ist es auch möglich, das Zahnrad 28 in das innere Teil 3 hineinzuverlegen, so daß der Verlauf der vom inneren, drehbar gebeerten Teil 3 gebildeten Bohrwelle unbeeinflußt bleibe Die Ausbildung bzw. Anordnung des zweiten Zahnrades 28 auf dem inneren, drehbar gelagerten Teil 3 ist letztlich aber davon abhängig, in welche Entfernung davon die Steuerleisten angeordnet sind. Am hinteren Ende des Generators 25 siiid Klemmen 29 vorgesehen, an denen die Versorgungsspannung für die in F i g. 1 nicht dargestellten Verbraucher abgenommen wird.
F i g. 2 zeigt eine weitere Ausbildungsform, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, daß keinerlei über den Außenmantel des äußeren, feststehenden Teiles 4 der Zielbohrstange 1 hinausstehende Teile vorhanden sind. Dies ist zwar auch bei der Einrichtung nach F i g. 1 möglich, doch bei der Einrichtung gemäß F i g. 2 einfacher zu erreichen. Teil des äußeren, feststehenden Teils 4 oder aber fest mit diesem verbunden ist der als Rohrhülse ausgebildete Stator 30. An diesem Stator 30 sind die Klemmen 32 angeklemmt, über die die Verbraucher mit der notwendigen Versorgungsspannung versehen werden. In dem Stator 30 dreht sich der Rotor 31, der im dargestellten Beispiel aus Permanentmagneten besteht, die auf der Bohrwelle bzw. auf dem inneren, drehbar gelagerten Teil 3 der Zielbohrstange kraftschlüssig angebrachtsind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Einrichtung zur Herstellung zielgerichteter Bohrungen, insbesondere im Steinkohlenbergbau, mittels einer über ein Drehbohrgestänge vom Bohrlochmund aus antreibbaren Bohrkrone, wobei die Einrichtung aus einer der Bohrkrone nachgeordneten Zielbohrstange mit einem drehbaren Innenrohr und einem mit Steuerleisten besetzten, drehbeweglich gegenüber dem Innenrohr gelagerten Außenrohr besteht, die Steuerleisten am Außenrohr schwenkbar gelagert und über hydraulisch beaufschlagbare Zylinder verstellbar sind, das Außenrohr einen Neigungsmesser umschließt, zur Übertragung der vom Neigungsmesser ermittelten Werte zu einem am Bohrlochmund angeordneten Steuerstand hin telemetrische Einrichtungen an der Zielbohrstange und am Steuerstand vorgesehen sind oder ein kombiniertes Meß-Steuerkabel zwischen der Zielbohrstange und dem Steuerstand verlegt ist, und zur Steuerung der Verstellzylinder elektrisch schaitbare Magnetventile sowie zur Energieversorgung der Einrichtung ein durch das Innenrohr antreibbarer Generator, ein von einem auf dem Innenrohr angeordneten Exzenter antreibbarer Druckerzeuger und ein bei stillstehendem Innenrohr den notwendigen Druck liefernder Hydrospeicher vorgesehen sind, nach Patent 30 00 239, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (26) des mit dem äußeren, feststehenden Teil (4) der Zielbohrstange (1) verbundenen Generators (25) ein Zahnrad (27) befestigt ist, das mit einem zweiten, auf dem drehbar gelagerten Teil (3) befestigten Zahnrad (28) kämmt.
2. Einrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zahnrad (28) auf das die drehende Bohrwelle darstellende, drehbar gelagerte Teil (3) der Zielbohrstange (1) aufgeschrumpft ist.
3. Einrichtung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (25) innerhalb des feststehenden Teils (4) der Zielbohrstange (1) angeordnet ist.
4. Einrichtung zur Herstellung zielgerichteter Bohrungen, insbesondere im Steinkohlenbergbau, mittels einer über ein Drehbohrgestänge vom Bohrlochmund aus antreibbaren Bohrkrone, wobei die Einrichtung aus einer der Bohrkrone nachgeordneten Zielbohrstange mit einem drehbaren Innenrohr und einem mit Steuerleisten besetzten, drehbeweglich gegenüber dem Innenrohr gelagerten Außenrohr besteht, die Steuerleisten am Außenrohr schwenkbar gelagert und über hydraulisch beaufschlagbare Zylinder verstellbar sind, das Außenrohr einen Neigungsmesser umschließt, zur Übertragung der vom Neigungsmesser ermittelten Werte zu einem am Bohrlochmund angeordneten Steuerstand hin telemetrische Einrichtungen an der Zielbohrstange und am Steuerstand vorgesehen sind oder ein kombiniertes Meß-Steuerkabel zwischen der Zielbohrstange und dem Steuerstand verlegt ist, und zur Steuerung der Verstellzylinder elektrisch schaltbare Magnetventile und zur Energieversorgung der Einrichtung ein durch das Innenrohr antreibbarer Generator sowie ein von einem auf dem Innenrohr angeordneten Exzenter antreibbarer Druckerzeuger und ein bei stillstehendem Innenrohr den notwendigen Druck liefernder Hydrospeicher vorgesehen sind, nach Patent 30 00 239, dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenwand des äußeren feststehenden Teils (4) der Zielbohrstange (1) als der Stator (30) und die Oberfläche des drehbar gelagerten Teils (3) als der Rotor (31) des Generators (25) ausgebildet sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (30) von einer fest mit dem feststehenden Teil (4) verbundenen Rohrhülse und der Rotor (31) von Permanentmagneten gebildet sind, die mit dem drehbar gelagerten Teil (3) kraftschlüssig verbanden sind.
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