DE3118034A1 - "METHOD AND TRIM CAMP FOR INSULATING DRILL HOLES WITH PASTE SET" - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdammen von Bohrlöchern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1; ferner betrifft die Erfindung eine Besatzampulle zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for sealing boreholes according to the preamble of claim 1; The invention also relates to a filling ampoule for implementation this procedure.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Besetzen von Bohrlöchern, die im Untertagebetrieb, vorzugsweise im Steinkohlenbergbau für Spreng tetriebe benutzt werden, weil unter solchen sprengtechnischen Voraussetzungen auf die Verminderung der lungengängigen Stäube und gegebenenfalls auf die Vermeidung von Schlagwetter- und Kohlenstaubexplosionen ein besonderes Augenmerk gerichtet, werden muß. Anders als die Verdammung von Sprengladungen mit dem sogenannten Lettenbesatz hat Wasserbesatz den Vorteil, daß durch den Besatz selbst solchen Gefahren vorgebeugt wird. Der Wasserbesatz kann jedoch schon bei geringfügigen Beschädigungen der Wasserbesatzpatronen im Bohrloch auslaufen. Da die leere Hülle keine Verdämmwirkung hat, kann es in solchen Fällen zu erheblichen Schwierigkeiten kommen. Diese lassen sich durch Pastenbesatz vermeiden, weil die pastösen Eigenschaften dieses Verdämmaterials weg'in ihrer Zähflüssigkeit in der Umgebung der Besatzpatrone 3ine Haftung erzeugen und dadurch verhindern, daß die Ladung freigelegt wird. Geeignete Pasten weisen allerdings ihrerseits einen erheblichen Wasseranteil auf, welcher die Verdämmwirkung garantiert und enthalten außerdem Gelierstoffe, welche ihrerseits keine gefährlichen Wirkungen auslösen dürfen, d.h. insbesondere hygienisch einwandfrei sind. Dafür eignen sich z.B. Carboxylmethylzellulose, gegebenenfalls unter Einsatz von bestimmten Anregerstoffen oder Bentonit und Alkalien.The invention relates in particular to the filling of boreholes in underground operations, preferably in hard coal mining be used for explosive devices because under such explosive conditions on the reduction respirable dusts and, if necessary, the avoidance of firedamp and coal dust explosions Attention must be directed. Unlike the damming of explosive charges with the so-called Letten trimmings Water contamination has the advantage that such dangers are prevented by the filling itself. The water can however, even with minor damage to the water cartridge leak in the borehole. Since the empty shell has no damming effect, it can be significant in such cases Difficulties come. These can be avoided by adding paste, because the pasty properties of this Damming material away in their viscosity in the environment the filling cartridge 3 create adhesion and thereby prevent the charge from being exposed. Suitable pastes however, for their part, have a considerable proportion of water, which guarantees and contains the damming effect also gelling substances, which in turn must not trigger any dangerous effects, i.e. in particular hygienic are flawless. Carboxylmethyl cellulose, for example, are suitable for this, if necessary with the use of certain Stimulants or bentonite and alkalis.
Es ist bekannt, die über Tage fertig zubereitete Paste vorIt is known to prepare the paste ready for days
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Ort und außerhalb des Bohrloches mit Hilfe einer Pumpe in die Bohrlöcher einzubringen. Dieses Verfahren ist jedoch aus verschiedenen Gründen nachteilig. Einerseits ist es bedenklich, weil nur schwer kontrollierbar ist, ob die Paste die Ladung erreicht und vorschriftsmäßig verdämmt hat. Andererseits benötigt man verhältnismäßig viel Paste, was aus wirtschaftlichen Gründen vermieden werden muß. Dann wirkt sich der Transport des erheblichen Wasseranteils der Paste besonders schädlich aus.To be introduced into the boreholes on site and outside the borehole with the aid of a pump. However, this procedure is disadvantageous for various reasons. On the one hand, it is questionable because it is difficult to check whether the Paste has reached the load and dammed it up in accordance with regulations. On the other hand, you need a relatively large amount of paste, which must be avoided for economic reasons. then The transport of the considerable amount of water in the paste has a particularly damaging effect.
Die Erfindung geht deshalb von einem anderen bekannten Verfahren aus, bei dem man die je für ein Bohrloch bestimmte Pastenmenge in einer odor mehreren Besatzampullen unterbringt und diese aus PVC oder Polyäthylen bestehenden Ampullen in das Bohrloch einbringt, nachdem man sie an der Spitze angeschnitten oder in anderer Weise perforiert hat. Insbesondere handelt es sich hierbei um schlauchförmige Ampullen aus flexibler Kunststoffolie. Man erreicht bei solchen Ampullen die Verdämmwirkung mit Sicherheit dadurch, daß man die Paste, d.h. jedenfalls den aus der Besatzampulle ausgepreßten Anteil der Pastenfüllung im Bohrloch freimacht, wo er sich mit den Unebenheiten der Bohrloi:hwände verzahnt und/oder in etwaige Risse eindringt.The invention is therefore based on another known method, in which one each determined for a borehole Put the amount of paste in one or more stocking ampoules and insert these ampoules made of PVC or polyethylene introduces the borehole after cutting it at the tip or perforating it in some other way. In particular these are tubular ampoules made of flexible plastic film. One achieves with such ampoules the damming effect with certainty by the fact that the paste, i.e. at least the portion squeezed out of the filling ampoule the paste filling in the borehole, where it interlocks with the unevenness of the borehole and / or any Penetrates cracks.
Solche Pastenbesat?:patronen müssen über Tage hergestellt werden, hauptsächlich weil man aus wirtschaftlichen Gründen nur Mengen an Besatzpaste produzieren kann, die für einen Sprengbetrieb zu groß sind. In entsprechenden Anlagen erfolgt die Zubereitung der Paste und deren Einfüllen in die Ampullenhüllen. Da die Paste u.U. bis zu 90 % aus Wasser besteht und wegen der großen Anzahl von Sprengbohrlöchern z.B. im Steinkohlenbergbau erhebliche Besatzmengen über weite StreckenSuch pastes?: Cartridges have to be manufactured over a period of days mainly because one is for economic reasons can only produce amounts of stocking paste that are too large for a blasting operation. Takes place in appropriate systems the preparation of the paste and its filling into the ampoule shells. Since the paste may consist of up to 90% water and because of the large number of blast holes, e.g. in hard coal mining, considerable amounts of stock over long stretches
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transportiert werden müssen, ergibt sich aus diesem Verfahren ein erheblicher wirtschaftlicher Nachteil aufgrund des damit verbundenen Wassertransportes. Es kommt hinzu, daß Wasser in genügender Menge und ausreichender Qualität unmittelbar vor Ort in aller Regel zur Verfügung gestellt werden kann.have to be transported, there is a significant economic disadvantage due to this method associated water transport. In addition, water in sufficient quantity and quality immediately can usually be made available on site.
Beim Wasserbesatz ist es deshalb schon bekannt geworden (DBP 10 66 929), unter Verwendung vorgeformter Wasserbesatzampullen mit zugeschweißter glatter Spitze die Wasserfüllung unter Druck vor Ort, aber außerhalb des Bohrloches in die Ampullen einzubringen, die1. Ampullen druckdicht zu verschliessen und dann mit diesen Ampullen die Bohrlöcher zu besetzen. Wegen der Eigenschaften des Pastenbesatzes und der vor Ort herrschenden ungünstigen Bedingungen kann man aber eine für den Pastenbesatz geeignete Paste nicht vor Ort in eine leere Patronen- oder Ampullenhülle einbringen.When water tamping it is therefore already become known (DBP 10 66 929), using preformed water tamping ampoules supplied welded smooth tip introduce the water filling under pressure on site, but outside the borehole into the vials, the first To seal ampoules pressure-tight and then to fill the drill holes with these ampoules. Because of the properties of the paste and the unfavorable conditions prevailing on site, a paste suitable for the paste cannot be placed in an empty cartridge or ampoule shell on site.
Der Erfindung liegt die 7.ufgabe zuqrunde, das Besetzen von Bohrlöchern mit Pastenbesatz rationell und so auszugestalten, daß der Wassertransport :.m wesentlichen entfällt, jedoch ein ordnungsgemäßes Verdammen der Ladungen erreicht werden kann.The 7th task of the invention is to design the filling of boreholes with paste filling rationally and in such a way that that the water transport:. is essentially omitted, but a proper dam of the cargo can be achieved.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liefert man die mit dem Vorprodukt gefüllten Patronen- oder Ampullenhüllen an, wodurch man das ordnungsgemäße Einfüllen der Paste über Tage gewährleisten kann. Vor Ort füllt man nur noch den fehlenden Wasseranteil auf, was unproblematisch ist, weil man dafür die vielfach bewährte Technik einsetzen kann. Die HerstellungIn the process according to the invention, the with the Pre-product filled cartridge or ampoule covers, which means that the paste can be properly filled for days can guarantee. You only need to fill up the missing water on site, which is not a problem because you have to can use the tried and tested technology. The production
der Besatzampulle reduziert sich dadurch auf die Durchmischung bzw. Auflösungties Vorproduktes in dem Wasseranteil. Das läßt sich in der verschlossenen Ampulle selbsttätig oder auch durch verschiedene Hilfsmaßnahmen, z.B. durch einfaches Schütteln der mit dem Wasseranteil aufgefüllten Ampulle erreichen. the filling ampoule is thereby reduced to the mixing or dissolving of the preliminary product in the water content. This can be done automatically in the closed ampoule or by various auxiliary measures, e.g. by simple Shake the ampoule filled with the water content.
Am geringsten ist der Transportaufwand mit den Merkmalen des Anspruches 2.The transport effort with the features of claim 2 is lowest.
Gegebenenfalls empfiehlt sich eine Sicherung der Besatzampulle gegen Verlust des Konzentrates bzw. der Trockenmasse, was durch die Merkmale dor Ansprüche 3 und 4 erreicht werden kann. Hierbei kann der dir; Trockensubstanz enthaltende Bohiilter in der verschlossenen Ampulle geöffnet werden. Vorgesehen ist aber alternativ ein Behältermaterial, das sich in dem aufgefüllten Wasser mehr oder weniger selbsttätig auflöst.If necessary, it is advisable to secure the filling ampoule against loss of the concentrate or dry matter, which can be achieved by the features of claims 3 and 4. Here you can; Bohiilter containing dry matter be opened in the sealed ampoule. Alternatively, however, a container material is provided that is located in the filled up water dissolves more or less automatically.
Die Einzelheiten und weiteren Merkmale sowie andere Vorteile der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Besatzampullen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Figuren in dec Zeichnung; es zeigenThe details and other features as well as other advantages the stocking ampoules proposed according to the invention result from the following description of embodiments with reference to the figures in the drawing; show it
Fig. 1 eine erste Ausfüirungsform der Erfindung in teilweise abgebrochener Darstellung und im Längsschnitt,Fig. 1 shows a first Ausfüirungsform of the invention in part broken representation and in longitudinal section,
Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung eine abgeänderte Ausführungsform einer Pastenbesatzampulle gemäß der Erfindung,FIG. 2, in a representation corresponding to FIG. 1, shows a modified embodiment of a paste filling ampoule according to FIG Invention,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2 undFIG. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2 and
Fig. 4 in Ansicht und Draufsicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung. 4 shows a further embodiment of the invention in elevation and plan view.
In allen Ausführungsformen der Erfindung wird eine an sich bekannte Wasserbesatzpatrone bzw. -ampulle 1 verwendet, weicheentsprechend den Abmessungen des Bohrloches vorgeformt ist. Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich um eine geblasene Kunststoffolie mit abgerundeter bzw. kegelförmiger Spitze 2. Dieser Ampullenkörper besteht z.B. aus Polyäthylen oder PVC. An seinem der Spitze 2 gegenüberliegenden Ende hat er eine Schulter 3 und einen kurzen Hals 4, der eine Einfüllöffnung 5 für Wasser umgibt. Die Einfüllöffnung 5 läßt sich mit einem Stopfen 6 verschließen, der eine radiale Rippe 7 aufweist, welche mit einer radialen Nut 8 .im Hals 4 zusammenwirkt, so daß ein druckdichter Verschluß gegeben ist.In all embodiments of the invention, there is one per se known water filling cartridge or ampoule 1 used, soft accordingly is preformed to the dimensions of the borehole. Acts according to the illustrated embodiments it is a blown plastic film with a rounded or conical tip 2. This ampoule body consists e.g. made of polyethylene or PVC. At its end opposite the tip 2, it has a shoulder 3 and a short one Neck 4 surrounding a filling opening 5 for water. the Filling opening 5 can be closed with a plug 6, which has a radial rib 7, which with a radial Groove 8 .im neck 4 cooperates so that a pressure-tight closure given is.
Die Erfindung läßt sich auch auf nicht dargestellte, aber jedenfalls vorbekannte Folienschläuche anwenden, die an einem Ende abgeschweißt sind und am anderen Ende ein selbstschließendes Lippenventil aufweisen, durch das Wasser eingefüllt werden kann, das aber den Austritt von Wasser verhindert. The invention can also be applied to film tubes, not shown, but in any case previously known, which are connected to are welded off at one end and have a self-closing lip valve at the other end through which water is filled can be, but that prevents the escape of water.
Gemäß Fig. 1 enthält die Ampulle 1 zwei Tabletten 9 bzw. 10, in denen die im wesentlichen wasserfreie Trockenmasse des Pastenbesatzes vereinigt ist. Die mit Ausnahme der beiden Tabletten 9 bzw. 10 leere Ampulle wird vor Ort angeliefert, d.h. die Ampulle wird über Tage hergestellt und mit den Tabletten gefüllt. Die Fig. 1 läßt erkennen, daß vor Ort Wasser eingefüllt worden ist, das in der Ampulle bis zu dem Spieqel 13 angestiegen ist. Außer dem eingefüllten Wasser-According to FIG. 1, the ampoule 1 contains two tablets 9 and 10, respectively. in which the essentially anhydrous dry matter of the paste filling is combined. Except for the two Tablets 9 or 10 empty ampoules are delivered on site, i.e. the ampoule is produced over days and with the Tablets filled. Fig. 1 shows that water has been filled in on site, which is in the ampoule up to the Spieqel 13 has risen. Besides the filled water
anteil und der in den Tabletten 9, 10 vereinigten Trockenmasse wird vor ort die Paste in der Ampulle hergestellt.portion and the dry matter combined in tablets 9, 10, the paste is produced in the ampoule on site.
Die Zubereitung kann dadurch erfolgen, daß man die Tabletten in dem eingefüllten Wasser zerfallen und gelieren läßt.The preparation can be carried out by letting the tablets disintegrate and gel in the filled water.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung liegt gemäß Fig. 2 vor, an die Innenwand 11 einen oben bei 12 und unten bei 14 verschlossenen Folienschlauch 15 anzubringen, z.B. mit der Wand der Hülle 1 zu verschweißen. In dem Folienschlauch 15 befindet sich die Trockenmasse in Form eines Pulvers 16 mit Instant-Eigenschaft.Another embodiment of the invention is present according to FIG. 2, on the inner wall 11 one at the top at 12 and one at the bottom at 14 to attach closed film tube 15, e.g. to weld to the wall of the envelope 1. In the film tube 15 the dry matter is in the form of a powder 16 with instant properties.
Der Folienschlauch bestehL aus einem leicht mit Wasser auflöslichen Material, z.B. einer Gelatine, so daß nach Einbringen der Wasserfüllung der Schlauch 15 das Instant-Pulver freigibt und die Gelierunq eintritt.The film tube consists of a tube that is easily soluble with water Material, for example a gelatin, so that after the introduction of the water filling the tube 15 the instant powder releases and gelation occurs.
Ähnlich ist eine Ausführiingsform, wie sie in den beiden Darstellungen der Fig. 4 wiedergegeben ist. Danach befindet sich das Pulver 16 in einem Folienschlauch 17, der an seinen Enden bei 18 und 19 abgeschweißt ist und daher kissenartige Ausbildung aufweist. Dur^h das Abschweißen erzielt man einen erhöhten Innendruck, der die Freigabe des Pulvers 16 und die Wasserfüllung erleichtert.An embodiment is similar, as it is in the two representations 4 is reproduced. Then the powder 16 is in a film tube 17, which is attached to his Ends at 18 and 19 is welded and therefore pillow-like Has training. Dur ^ h the welding is achieved an increased internal pressure, the release of the powder 16 and the Water filling facilitated.
Anstelle von Tabletten 9, 10 kommt auch die Einbringung der Trockensubstanz bzw. eines Konzentrates in Form von Flocken, Stäbchen oder ähnlichen Formkörpern in Betracht, die bei geöffnetem Stopfen 6 ebenfalls verhältnismäßig schwer die Einfüllöffnung 5 passieren können.Instead of tablets 9, 10 there is also the introduction of the dry substance or a concentrate in the form of flakes, Rods or similar shaped bodies into consideration, which are also relatively difficult when the stopper 6 is open Filling opening 5 can pass.
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Die Besatzpaste kann man in der Ampulle aus dem Konzentrat bzw. der Trockensubstanz und dem Wasseranteil mit den die Verdammung geforderten Eigenschaften hergestellt werden. Man kann die Stärke der Paste durch Messung der Penetrierung im voraus bestimmen und durch den Anteil des Konzentrates bzw.·des Vorproduktes festlegen.The filling paste can be obtained from the concentrate in the ampoule or the dry substance and the water content can be produced with the properties required for the dam. The strength of the paste can be determined in advance by measuring the penetration and the proportion of the concentrate or · of the preliminary product.
Vorzugsweise stellt die Paste eine homogene Mischung dar, wobei nur wenig Energie zur Bereitung der Mischung erforderlich ist; diese Energie läßt sich durch Schütteln der gefüllten Ampulle während einer kurzen Zeit aufbringen. Wenn man den Zeitraum zwischen dem Einfüllen des Wassers in die Ampulle und der Fertigstellung der Besatzpaste verringern will, verwendet nan ein Konzentrat in Form eines Geles oder einer Paste, aus dem sich in· wenigen Minuten die Besatzpaste durch die Hinzufügung des Wasseranteiles herstellen läßt. Vorzugsweise verwendet man als Trockensubstanz eine Mischung aus einem Borat und aus Gummi bzw. Harz.The paste is preferably a homogeneous mixture, with only little energy being required to prepare the mixture is; this energy can be applied by shaking the filled ampoule for a short time. If you can reduce the time between adding the water to the ampoule and completing the stocking paste wants to use a concentrate in the form of a gel or paste, from which the Stocking paste can be produced by adding the water content. The dry substance is preferably used a mixture of a borate and rubber or resin.
Vorzugsweise wird eine M;.schung aus Polyvinylalkohol und Natriumtetraborat benutzt, um eine geeignete Besatzpaste herzustellen. Hierbei hängt die Zeit und die Fertigstellung der Besatzpaste in der Anpulle im wesentlichen von den Anteilen der Mischungsstofi:e ab.A mixture of polyvinyl alcohol and sodium tetraborate is preferably used in order to produce a suitable filling paste. Here, the time and the completion of the trimming paste depends i in the Anpulle essentially on the proportions of Mischungsstof: e from.
Um die Bildung von Klumpen in der nesatzpaste zu verhindern, stellt man die Besatzpaste so schnell wie möglich in der Patrone her. Das läßt sich durch Verteilung des Konzentrates bzw. der Trockensubstanz über die Länge der Ampulle erreichen. Besonders geeignet sind dafür die dargestellten Ausführungsformen, bei denen das Konzentrat bzw. die Trockensubstanz in auflösbaren Behältern untergebracht: ist. Verwendet manTo prevent the formation of lumps in the base paste, make the stocking paste in the cartridge as quickly as possible. This can be done by distributing the concentrate or reach the dry substance over the length of the ampoule. The embodiments shown are particularly suitable for this, in which the concentrate or the dry substance in dissolvable containers housed: is. If you use
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jedoch das Konzentrat bzw. die Trockensubstanz in granulierter Form, dann können die beispielsweise aus Polyvinylalkohol und Natriumtetraborat bestehenden Partikel mit einer wasserlöslichen bzw. im Wasser verteilbaren Masse umhüllt sein, die beispielsweise aus Polyäthylenglykol besteht. Diese Umhüllung der Partikel läßt sich gleichmäßig im Wasser verteilen, bevor das Konzentrat bzw. die Trockensubstanz aufgelöst wird.however, the concentrate or the dry substance in granulated form, then, for example, made of polyvinyl alcohol and sodium tetraborate particles with a water-soluble or water-distributable mass be wrapped, which consists for example of polyethylene glycol. This coating of the particles can be evenly in the water distribute before the concentrate or the dry substance is dissolved.
Je nach Ampullenkonstruktion kann man das Wasser mit Hilfe einer Einfülldüse, die ihrerseits an eine Wasserleitung angeschlossen ist, einbringejn. In einer solchen aus einem Folienschlauch mit Lippenventil bestehenden Ampulle wurde bei einem praktischen Versuch eine Mischung aus 11,5 g PVA, 4,75 g Natriumtetraborat und eine Ummantelung aus Polyäthylenglykol mit einem Gewicht von 1,15 g als Konzentrat benutzt. Diese Ampulle wurde mit 170 ml aufgefüllt. Nach dem Auffüllen wurde die Ampulle von Hand 5 Sekunden lang geschüttelt. Dann bildete sich oine homogene Paste, und die Ampulle war nach 30 Minu:on so weitf daß sie in das Bohrloch zum Verdammen eingebracht werden konnte. Die Stärke des Gels wurde mit einem die Penetration messenden Gerät festgestellt.Depending on the ampoule design, the water can be brought in with the help of a filling nozzle, which in turn is connected to a water pipe. In such an ampoule consisting of a film tube with a lip valve, a mixture of 11.5 g of PVA, 4.75 g of sodium tetraborate and a coating of polyethylene glycol with a weight of 1.15 g was used as the concentrate in a practical test. This ampoule was made up to 170 ml. After filling, the vial was shaken by hand for 5 seconds. Then Oine homogeneous paste was formed, and the vial was after 30 Minu: on as far f that it could be introduced into the wellbore to condemnation. The strength of the gel was determined with a penetration measuring device.
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Claims (10)
(15, 17) der TrockensuDstanz (16), die an der Innenwand■
(15, 17) the TrockensuDstanz (16) on the inner wall
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F42D 1/08 |
|
8131 | Rejection |