DE3813347C2

DE3813347C2 -

Info

Publication number: DE3813347C2
Application number: DE19883813347
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Kaufm. 5804 Herdecke De Jaeger; Peter Dipl.-Berg-Ing. 5804 Herdecke De Hahn
Original assignee: F Willich & Co 4600 Dortmund De GmbH
Current assignee: F Willich & Co 4600 Dortmund De GmbH
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1993-09-02
Also published as: DE3813347A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrlochverschluß für das Abdichten von Bohrlöchern im untertägigen Berg- und Tunnelbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a borehole closure for the sealing of boreholes in underground mining and tunnel construction according to the preamble of claim 1.

Im untertägigen Berg- und Tunnelbau werden sowohl im Strebbereich wie auch in der Strecke Gebirgsverfestigungs maßnahmen durchgeführt, um das zum Aufblättern neigende Gebirge daran zu hindern und ein Abstützen durch den Ausbau zu ermöglichen. Außerdem wird im Bereich des Strebes in die Kohle unter hohem Druck Wasser eingegeben, um das spätere Hereingewinnen der Kohle zu erleichtern und die Staubentwick lung dabei zu reduzieren. Zunächst einmal werden Bohrlöcher ins Gebirge eingebracht in denen dann ein sogenannter Bohr lochverschluß festgesetzt wird, um das eingedrückte Medium daran zu hindern, auf dem kürzesten und einfachsten Wege wieder aus dem Bohrloch herauszufließen. Der Bohrlochverschluß muß dazu verspannt werden, was über ein Dichtteil erfolgt, das fest an die Bohrlochwandung angepreßt wird. Das Verfestigungsmaterial oder auch das Druckwasser wird dabei durch den Bohrlochverschluß hindurchgeführt, wozu dieser zumindest ein Rückschlagventil aufweist, um zu verhindern, daß das eingeführte Medium selbsttätig durch den Bohrlochverschluß wieder herausfließt. Es sind verschiedene Ausführungen bekannt, um das Festlegen des Bohrlochverschlusses im Bohrloch auf möglichst einfacher und zweckmäßiger Art und Weise zu erreichen. Aus der DE-OS 34 02 615 ist ein Bohrloch bekannt, der über ein Blähteil verfügt, wobei für das Dichtteil an beiden Enden eine gezielte Verschiebbarkeit vorgesehen ist. Dabei ist nicht ausgeschlossen, daß sich die Enden so unkontrolliert verlagern, daß sie sogar bei entsprechender Beanspruchung aus der vorgesehenen Führung herausrutschen. Dies würde zu einem Ausfall des Bohrlochverschlusses führen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Wandung des Bohrloches zu weit von dem Dichtteil entfernt ist, was bei den unkontrolliert eingebrachten Bohrlöchern leicht der Fall sein kann und dies insbesondere dann, wenn dem Dichtteil die Möglichkeit gegeben ist, an beiden Enden sich aus der Führung herauszuziehen. Nachteilig ist außerdem, daß das als Füllrohr bezeichnete Stützrohr ganz offenbar leicht verbiegen kann, was das Herausrutschen des Dichtteiles begünstigen würde.In underground mining and tunneling, both in Longwall area as well as in the mountain consolidation route measures taken to avoid the tendency to open up To prevent mountains from doing so and to support them through expansion to enable. In addition, in the area of the strut in the coal under high pressure water entered the later Extracting the coal to facilitate and dust generation to reduce it. First of all, there are boreholes brought into the mountains in which a so-called Bohr hole closure is set to the indented medium to prevent the shortest and easiest way to flow out of the borehole again. The hole closure must be clamped to what about a sealing part takes place, which is pressed firmly against the borehole wall. The consolidation material or the pressurized water is passed through the borehole closure, for what this has at least one check valve to prevent that the medium introduced automatically by the Borehole closure flows out again. They are different Executions known to fix the borehole closure in the borehole on as simple and practical as possible Way to achieve. DE-OS 34 02 615 is a borehole known, which has an inflatable part, being for the sealing part A targeted displaceability is provided at both ends is. It is not excluded that the Shift ends so uncontrollably that they even with the appropriate Slip stress out of the intended guide. This would result in a failure of the hole closure to lead. This is the case, for example, if the wall of the borehole is too far from the sealing part what is removed from the uncontrolled boreholes is removed can easily be the case and in particular when the sealing part is given the opportunity pull both ends out of the guide. Disadvantageous is also that the support tube referred to as a fill tube apparently can easily bend what slipping out the sealing part would favor.

Die DE-PS 36 25 393 hat ein Dichtelement zum Gegenstand, das durch Stauchen aufgebläht wird. Ganz deutlich handelt es sich hier um einen Blähpacker. Bei diesem Blähpacker wird das Dichtelement auf der einen Seite in einem ringartigen Abschnitt festgelegt und darüber hinaus auf der gegenüberliegenden Seite beim Einführen in das Bohrloch zwischen den Flügeln und der Keilhülse eingeklemmt. Es kann sich damit nicht bewegen bzw. in der Führung nicht verschieben, so daß es nur durch Verformen zu einem Abdichten des Bohrloches kommen kann. Aus diesem Grunde ist das Fixieren des Dichtelementes auch notwendig, da ansonsten das Stauchen nicht zu erreichen wäre. Die DE-PS 30 14 834 schließlich zeigt einen Bohrlochverschluß, der wiederum über ein Blähteil verfügt. Am Eingangs- und Ausgangsteil sind je Ventile vorgesehen, um nach Abschluß des Aufblähens des Blähteils, d. h. nach Ausfüllen des Ringdehnraumes mit Verfestigungsmaterial einen Rückfluß dieses Materials zu vermeiden, wobei hier allerdings das dem Eingangsteil zugeordnete Ventil als Rückschlagventil vorgesehen und im Eingangsteil selbst angeordnet ist. Bezüglich des Dichtelementes ist der Zeichnung und der Beschreibung zu entnehmen, daß es als relativ dünnwandiger Schlauch ausgebildet ist, der an beiden Enden fest in dem Eingangsteil und Ausgangsteil fixiert wird. Das Dichtelement soll lediglich aufblähen, ohne daß ein Verschieben o. ä. vorgesehen oder möglich ist. Bezüglich des Stützrohres soll ein Material verwendet werden, das den späteren Abbauwerkzeugen nicht gefährlich ist. Aus diesem Grunde wird ein aus Kunststoff bestehendes Stützrohr verwendet. Um eine spätere nachteilige Beeinflussung der Abbauwerkzeuge zu vermeiden, muß dieses Stützrohr dann auch aus relativ dünnwandigem Material bestehen, so daß wiederum ein Verbiegen oder gar Abknicken des Stützrohres zu befürchten ist. Abgesehen davon, daß damit die Betriebssicherheit nicht gegeben wäre, ist ein solches Stützrohr nicht geeignet, eine gleichmäßige Ausbildung des Ringdehnraumes zu gewährleisten, so daß sich eine nicht gesicherte Abdichtung des Bohrloches ergibt.DE-PS 36 25 393 has the object of a sealing element, which is inflated by upsetting. Acts very clearly it is an inflatable packer. With this inflatable packer the sealing element is on one side in a ring-like Section and beyond on the opposite side when inserting into the borehole clamped between the wings and the wedge sleeve. It can do not move or move in the leadership, so that it only by deforming to seal the Borehole can come. For this reason, the fixation of the sealing element also necessary, otherwise the upsetting could not be reached. DE-PS 30 14 834 finally shows a borehole closure, which in turn has an inflatable part disposes. Valves are provided on the inlet and outlet part, to complete after inflation of the inflatable part, d. H. after filling the ring expansion space with hardening material to avoid backflow of this material, being here however, the valve assigned to the input part as a check valve provided and arranged in the entrance part itself is. Regarding the sealing element is the drawing and the description shows that it is relatively thin-walled Hose is formed, which is fixed at both ends is fixed in the input part and output part. The sealing element is only intended to inflate without moving or the like is provided or possible. Regarding the support tube a material is to be used that will later be used for the removal tools is not dangerous. For this reason a plastic support tube is used. To one later adverse influence on the removal tools avoid, this support tube must then also be made of relatively thin-walled Material exist, so that again a bending or even kinking of the support tube is to be feared. Except from the fact that operational safety is not given would be, such a support tube is not suitable, a uniform To ensure training of the annular expansion space, so that there is an unsecured sealing of the borehole results.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen im Aufbau einfachen, sicher und gleichmäßig gegen die Bohrlochwandung abdichtenden gattungsgemäßen Bohrlochverschluß zu schaffen, der unabhhängig von der Ausbildung des Bohrloches ein Abdichten und zwar ein gleichmäßiges Abdichten gewährleistet.The invention has for its object a Construction simple, safe and even against the borehole wall to create a generic borehole closure, the sealing regardless of the formation of the borehole ensuring a uniform seal.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by a device with the features of claim 1.

Bei einem derartigen Bohrlochverschluß ist sichergestellt, daß beim Einschieben in das Bohrloch Beschädigungen nicht eintreten können. Außerdem kann das Dichtteil beim Einschieben auch nicht verschoben werden, zumal es vorteilhaft am oberen Ende, d. h. am Ausgangsteil fest eingeklemmt und nur am unteren Teil verschieblich ist. Dadurch ist sichergestellt, daß nach dem Einführen in das Bohrloch der Bohrlochverschluß auch sofort voll funktionsfähig zur Verfügung steht. Die stabile Ausführung des Stützrohres sichert dabei ebenso ein genaues Positionieren ohne Bruchgefahr für das Stützrohr als auch eine volle Funktionsfähigkeit nach Erreichen des Einsatzortes. Da das Dichtteil am Eingangsteil verschieblich geführt ist und andererseits eine begrenzte Flexibilität aufweist, ist sichergestellt, daß es mit Eindrücken des Verfestigungsmaterials sich dicht an die Bohrlochwandung anlegt und so für eine vollständige Abdichtung des Ringraums Sorge trägt. Nachdem die Abdichtung einmal geschaffen und gewährleistet ist, verfestigt sich das Verfestigungsmaterial wie bekannt in Ruhe im Ringdehnraum und sorgt dafür, daß der Bohrlochverschluß auch dauernd seine Dichtwirkung beibehält, vor allem während des Einpressens des Verfestigungsmaterials durch das zweite Rückschlagventil hindurch in das Gebirge bzw. Bohrloch.With such a hole closure it is ensured that damage when inserted into the borehole cannot occur. In addition, the sealing part can Pushing in will not be moved either, especially since it is beneficial at the top, d. H. firmly clamped at the output part and can only be moved on the lower part. This is ensured that after insertion into the borehole Drill hole closure also fully functional immediately available stands. The stable design of the support tube ensures precise positioning without risk of breakage for the support tube as well as full functionality after reaching the site. Because the sealing part at the input part is slidably guided and on the other hand a has limited flexibility, it is ensured that it tightly with impressions of the hardening material to the borehole wall and so for a complete Sealing of the annulus takes care. After sealing once created and guaranteed, solidifies the hardening material as is known at rest in the ring expansion space and ensures that the borehole closure is also permanent maintains its sealing effect, especially during pressing of the solidification material through the second check valve through into the mountains or borehole.

Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das dem Eingangsteil zugeordnete Ende des Dichtteils zwischen dem Eingangsteil und einer außen aufsitzenden Hülse verschiebbar gelagert ist. Dadurch wird sichergestellt, daß das Dichtteil auch wirklich sich gleichmäßig verschieben kann, um sich im übrigen Bereich dicht an die Bohrlochwandung anzulegen, ohne daß die Abdichtung des Ringdehnraumes dadurch beeinträchtigt wird. Die Hülse ist dabei so auf das Eingangsteil bzw. auf das untere Dichtteil aufgebracht, das ein versehentliches Trennen beider Teile ausgeschlossen ist und daß ein ausreichender Verschiebeweg vorhanden ist, um das wirksame Anlegen des dickwandigen Schlauches, d.h. des entsprechend ausgebildeten Dichtteils zu erreichen.After an expedient development of the invention it is provided that the end assigned to the input part of the sealing part between the input part and one outside seated sleeve is slidably mounted. This will ensures that the sealing part is really even can shift to close in the rest of the area to apply to the borehole wall without the seal of the ring expansion space is affected. The sleeve is so on the input part or on the lower sealing part upset that an accidental separation of both Parts is excluded and that there is sufficient displacement is in place to effectively apply the thick-walled Hose, i.e. of the appropriately trained sealing part to reach.

Die gleichmäßige Abdichtung wird weiter dadurch gewähr leistet, daß das in eine Ausnehmung des Eingangsteils gelagerte Dichtteil über seine gesamte Länge die gleiche Wandstärke aufweist, wobei auch die Hülse noch ganz oder teilweise in der Ausnehmung mitgelagert ist. Dadurch ist erreicht, daß das Dichtteil nicht ungleichmäßig aus der Lagerung zwischen Eingangsteil und Hülse herausgezogen wird, was beispielsweise eintreten würde, wenn hier ein dünnwandigerer Bereich vorhanden wäre.This ensures a uniform seal ensures that the stored in a recess of the input part Sealing part the same wall thickness over its entire length has, with the sleeve still fully or partially is stored in the recess. This means that the sealing part is not unevenly from storage is pulled out between the input part and the sleeve, which would happen, for example, if a thin-walled one was used here Area would exist.

Der ausreichende Verschiebeweg des Dichtteils ist insbe sondere dann gegeben, wenn die Hülse den Ringdehnraum teil weise mitüberdeckend ausgebildet ist, so daß das Dichtteil entsprechend weit verschoben werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Dichtteil aus der Lagerung herausgedrückt oder herausgezogen würde.The sufficient displacement of the sealing part is in particular special given when the sleeve part of the annular expansion space is formed with overlapping, so that the sealing part can be moved accordingly far without the danger there is that the sealing part is pressed out of the storage or would be pulled out.

Die Hülse soll und muß die Ausdehnung des Dichtteils im überdeckten Bereich unterbinden, allerdings wird gezielt eine gewisse Erweiterung im Endbereich vorgegeben, indem die Hülse im Bereich des Ringdehnraumes mit in Längsrichtung des Verschlußkörpers laufenden, zum Ausgangsteil offenen Schlitzen versehen ist. Diese Schlitze sind über den Umfang verteilt ausgebildet, wodurch das "Aufblättern" der Hülse in diesem Bereich möglich wird.The sleeve should and must be the expansion of the sealing part prevent in the covered area, however, is targeted specified a certain extension in the end area by the sleeve in the area of the annular expansion space with in the longitudinal direction of the closure body running, open to the output part Slits is provided. These slots are over the perimeter distributed formed, causing the "peeling" of the sleeve becomes possible in this area.

Die sichere Einfassung des Dichtteils im Bereich des Eingangsteils und des unteren Ringdehnraums wird gesichert, wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen, die Hülse ein dünn wandiges Blechrohr ist. Vorteilhaft ist dabei vor allem, daß die Hülse dann nicht aufträgt, sondern vielmehr der durchgehend rohrartige Charakter des Rohrverschlusses bewahrt wird. Die Handhabungsfreundlichkeit und Handhabungssicherheit ist insbesondere dann gewährleistet, wenn in der Außenwand des Dichtteils und der Außenwand des Eingangsteils eine die Hülse aufnehmende Ausnehmung vorgesehen ist. Die einmal vorgesehene und eingenommene Lage der Hülse ist auch beim Einschieben des Bohrlochverschlusses in das Bohrloch gewährleistet, unabhängig davon, ob während des Einschiebens hin und wieder ein Festhaken des Bohrlochverschlusses an der Bohrlochwandung auftritt. Die Bedienungsmannschaft braucht daher auf diesen Sachverhalt keine besondere Obacht zu geben.The secure enclosure of the sealing part in the area of Entrance part and the lower ring expansion space is secured, if, as provided according to the invention, the sleeve is a thin is a walled sheet metal tube. The main advantage is that the sleeve then does not apply, but rather the Consistently tubular character of the pipe closure becomes. The ease of use and handling security is particularly guaranteed if in the outer wall of the sealing part and the outer wall of the input part a the sleeve receiving recess is provided. The one time intended and assumed position of the sleeve is also at Insertion of the borehole closure into the borehole ensures regardless of whether during insertion and again hooking the hole closure on the Borehole wall occurs. The operating team needs Therefore, no special care should be taken in this matter.

Die Verbindung des Bohrlochverschlusses mit dem Beschickungsrohr wird dadurch erleichtert, daß das Eingangsteil mit einer Schraubhilfe in Form von zusätzlichen, segment artig ausgebildeten Ausnehmungen in der Außenwand ausgerüstet ist. Mit einem entsprechenden Schlüssel kann so der Bohrlochverschluß festgehalten werden, während das Beschickungsrohr gedreht wird oder aber umgekehrt. Ein genauer Sitz des Bohrlochverschlusses auf dem Beschickungsrohr ist so gegeben.The connection of the borehole closure with the feed pipe is facilitated in that the input part with a screwing aid in the form of additional, segment well-designed recesses in the outer wall is. With a suitable key, the hole can be closed be held while the feed pipe is rotated or vice versa. A precise fit of the borehole closure on the feed pipe is like this given.

Die gleichmäßige Verteilung des Verfestigungsmaterials im Bohrlochbereich oberhalb des Bohrlochverschlusses wird gewährleistet, wenn auf dem Bohrlochverschluß ein Rohrnagel aufgesetzt wird, also ein Hohlrohr mit über die Länge verteilt ausgebildeten Bohrungen. Der genaue Sitz dieses Rohrnagels ist insbesondere dadurch zu gewährleisten, daß das Ausgangsteil am dem Dichtteil zugewandten Ende außen ein Stützring, anschließend eine Führungsfläche und Ausgangsseite eine schräg zulaufende Spitze aufweist. Der Rohrnagel wird einfach auf dieses vordere Ende des Ausgangsteils aufgeschoben und kann dann zusammen mit dem Bohrlochverschluß über das Beschickungsrohr in das Bohrloch eingeschoben werden, wobei jeweils eine genaue Positionierung dadurch gewährleistet ist, daß der Rohrnagel ja die Entfernung zum Bohrlochtiefsten vorgibt bzw. sicherstellt, daß diese eingehalten wird.The even distribution of the hardening material in the borehole area above the borehole closure guaranteed if a pipe nail is on the borehole closure is placed, so a hollow tube with distributed over the length trained bores. The exact location of this pipe nail is to be ensured in particular that the Output part at the end facing the sealing part on the outside Support ring, then a guide surface and exit side has an inclined tip. The pipe nail will simply pushed onto this front end of the output part and can then be used together with the borehole plug inserted into the borehole via the feed pipe be, whereby an exact positioning thereby It is guaranteed that the pipe nail is the distance to the Deepest hole specifies or ensures that these are observed becomes.

Bei Verwendung von Kunstharz als Verfestigungsmaterial werden Zweikomponentenharze verwendet, die beim Einbringen in das Bohrloch intensiv miteinander gemischt werden müssen, um ein schnelles und sicheres Aushärten zu gewährleisten. Hierzu ist es bekannt, ein Mischrohr in den Bohrlochverschluß unterzubringen, was sich bei der erfindungsgemäßen Lösung als überflüssig erweist, da die die Kugeln der Rückschlag ventile abstützenden Ventilfedern in einem einen Ringspalt vorgebenden Federraum angeordnet sind. Das Verfestigungs material fließt somit an der Kugel bzw. an den Kugeln vorbei in den Federraum hinein und muß dann durch die Federn hindurchfließen, um in dem weiteren Innenrohr bzw. im Rohrnagel dann weitergeführt zu werden. Beim Durchströmen der Ventilfeder tritt die gewünschte intensive Durchmischung ein, so daß bereits nach dem Durchströmen des ersten Rückschlagventiles die für das Verfestigen des Kunstharzes im Ringdehnraum notwendige Vermischung gewährleistet ist. Der gewünschte Vermischungseffekt tritt insbesondere dann ein, wenn die Ventilfedern von einem einen rechteckigen Querschnitt auf weisenden Federdraht gebildet sind. Bei dieser Ausführung treten an den Ventilfedern Strömungen und Wirbel auf, die das Durchmischen deutlich begünstigen.When using synthetic resin as a hardening material two-component resins are used, which are used for the introduction must be mixed intensively into the borehole, to ensure quick and safe curing. For this purpose, it is known to place a mixing tube in the borehole closure to accommodate what is in the solution according to the invention proves to be superfluous since the the setback the bullets valve-supporting valve springs in an annular gap predetermined spring space are arranged. The consolidation Material therefore flows past the ball or balls into the spring chamber and then has to flow through the springs, around in the further inner tube or in the tube nail then to be continued. When flowing through the valve spring the desired intensive mixing occurs, so that already after flowing through the first check valve those for solidifying the synthetic resin in the ring expansion space necessary mixing is guaranteed. The one you want Mixing effect occurs particularly when the Valve springs from a rectangular cross section pointing spring wire are formed. In this version Currents and eddies occur at the valve springs the mixing significantly favor.

Das notwendige Knicksteifrohrstück ist zweckmäßigerweise ein Metallrohr mit Bohrungen, dessen beide Enden ein Außengewinde aufweisen. Zweckmäßigerweise sind die Bohrungen in Form eines Kranzes von Radialbohrungen im Rohrstück ausgebildet. Auf das Außengewinde werden das Ausgangsteil und das Eingangsteil aufgeschraubt, wobei dann insbesondere durch die Hülse die wirksame Verbindung gegeben ist.The necessary stiffening pipe section is expedient a metal tube with holes, both ends of which are male threads exhibit. The bores are expedient in the form of a ring of radial bores in the pipe section. On the external thread, the output part and screwed on the input part, in which case in particular the effective connection is given by the sleeve.

Ein einfaches und schnelles Verbinden des Bohrlochverschlusses mit dem Beschickungsrohr ist dadurch gewährleistet, daß die Innenbohrung des Eingangsteils am freien Ende ein Innengewinde mit Dichtring aufweist. Das Verfestigungsmaterial kann damit sicher durch das Eingangsteil und zugeordnete Kugel- bzw. Rückschlagventil durchgeführt werden, ohne daß zu befürchten ist, daß das Verfestigungsmaterial durch das Innengewinde wieder nach außen dringt. Das Gewinde bleibt damit sauber und das anschließende Lösen des Beschickungsrohres vom festgesetzten Bohrlochverschluß ist leicht und sicher möglich. Auch diese Lösung dient somit der Handhabungsfreundlichkeit des Bohrlochverschlusses. A simple and quick connection of the borehole closure with the feed pipe, this ensures that the inner bore of the input part at the free end Has internal thread with sealing ring. The consolidation material can thus safely through the input part and assigned Ball or check valve are carried out, without fear that the solidifying material penetrates again through the internal thread. The thread remains clean and the subsequent loosening of the feed pipe from the set hole lock is easy and certainly possible. This solution also serves for ease of use of the hole closure.

Die wirksame Abdichtung wird dabei erreicht, weil dem Dichtring in Richtung Rohrstück ein vorgeordneter Abstützring zugeordnet ist, der sich an einer dem eingangsseitigen Rückschlagventil vorgeordneten Schulter in der Innenbohrung abstützt. Der aus Leder oder Kunststoff bestehende Dichtring kann damit nicht in die entsprechende Vorkammer bzw. Bohrung zum Rückschlagventil hin verformt werden, sondern hat eine genau vorgegebene und festgesetzte Form, um so die Abdichtung in diesem Bereich zu gewährleisten. The effective sealing is achieved because of that Sealing ring in the direction of the pipe section an upstream support ring is assigned, which is located on the input side Check valve upstream shoulder in the inner bore supports. The sealing ring made of leather or plastic cannot enter the corresponding antechamber or Bore to the check valve are deformed, but has a precisely specified and fixed form, all the more so to ensure the sealing in this area.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein in der Herstellung einfacher Bohrlochverschluß geschaffen ist, der sich durch eine hohe Handhabungsfreund lichkeit und Betriebssicherheit auszeichnet. Auch bei ungünstigen Gegebenheiten ist sichergestellt, daß das Dicht teil durch das eindringende Verfestigungsmaterial dicht gegen die Bohrlochwandung gedrückt wird, um so die wirksame Abdich tung im Bereich des Bohrlochverschlusses zu erreichen. Ohne daß ein gesonderter Mischer benötigt wird, wird dabei auch Zweikomponentenmaterial sicher durchmischt, was sicherstellt, daß das in den Ringdehnraum eingedrungene und das Dicht teil an die Bohrlochwandung drückende Verfestigungsmaterial beim Verfesten auch schnell und wirksam sich verbindet, so daß ein bleibender Abschluß gewährleistet ist. Vorteilhaft ist weiter, daß beim Einschieben des Bohrlochverschlusses auch zusammen mit einem aufsitzenden Rohrnagel bei schneller Verbindungsmöglichkeit mit dem Beschickungsrohr eine genaue Führung in dem Bohrloch gewährleistet ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß beim Anstoßen oder Festhaken an der Bohrloch wandung die genaue Positionierung nicht mehr erreichbar ist. Vielmehr wird der Bohrlochverschluß sicher mit dem Beschic kungsrohr in das Bohrloch eingeführt, dort festgesetzt und bleibt dann an diesem Ort, während das Beschickungsrohr leicht und sicher wieder vom Bohrloch zu trennen ist, um es beim nächsten Einsatz wieder verwenden zu können.The invention is characterized in particular by that a simple to close hole closure is created by a high ease of use excellence and operational safety. Also at unfavorable conditions ensure that the seal part tightly against by the penetrating hardening material the borehole wall is pressed so that the effective sealing to achieve in the area of the borehole closure. Without the fact that a separate mixer is required is also included Two-component material safely mixed, which ensures that the penetrated into the ring expansion space and the seal Part of the hardening material pressing against the borehole wall also quickly and effectively connects when it becomes entangled that a permanent conclusion is guaranteed. Advantageous is further that when inserting the borehole closure also together with an attached pipe nail at faster Connection possibility with the feed pipe an exact Guidance in the borehole is ensured without the risk there is that when bumping or hooking on the borehole exact positioning is no longer attainable. Rather, the borehole closure is secure with the coating pipe inserted into the borehole, fixed there and then stays in place while the feed tube is light and is safe to disconnect from the borehole in order to to be able to use it again next time.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungs beispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzel teilen dargestellt ist. Es zeigen:Further details and advantages of the invention stand out from the following description of the associated drawing in which a preferred embodiment example with the necessary details and details share is shown. Show it:

Fig. 1 einen in ein Bohrloch eingeführten Bohrloch verschluß, Fig. 1 a closure introduced in a borehole downhole,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Bohrlochver schluß im Einschiebezustand, Fig. 2 is a partial section through the circuit in Bohrlochver Einschiebezustand,

Fig. 3 den Bohrlochverschluß im Schnitt nach dem Festsetzen und Fig. 3 shows the borehole closure in section after fixing and

Fig. 4 eine Ventilfeder in Seitenansicht und teil weise im Schnitt. Fig. 4 shows a valve spring in side view and partially in section.

Bei dem in Fig. 1 wiedergegebenen Bohrloch (1) handelt es sich um einen mit üblichem Bohrgestänge in das Gebirge (4) eingetriebenen Zylinder. Die Bohrlochwandung (2) ist hier als glatte Wand dargestellt, wobei es aber insbesondere nach etwas längeren Standzeiten dazu kommen kann, daß sich einzelne Schichten wieder in das Bohrloch (1) vorschieben und dann für den eingeschobenen Bohrlochverschluß ein Hinder nis darstellen.The borehole ( 1 ) shown in FIG. 1 is a cylinder driven into the rock ( 4 ) with a conventional drill pipe. The borehole wall ( 2 ) is shown here as a smooth wall, but it can happen, especially after a somewhat longer period of time, that individual layers push back into the borehole ( 1 ) and then represent an obstacle to the inserted borehole closure.

Das dem Bohrlochmund (3) zugewandte Eingangsteil (5) des Bohrlochverschlusses ist mit einem Beschickungsrohr (6) verbunden, das vorzugsweise in das Eingangsteil (5) einge schraubt ist. An das Eingangsteil (5) schließt sich ein aus einem begrenzt flexiblen Schlauch in dickwandiger Ausführung bestehendes Dichtteil (7) an, um dessen unteres Teil eine hier aus Blech bestehende Hülse (8) gelegt ist.The borehole mouth ( 3 ) facing input part ( 5 ) of the borehole closure is connected to a feed pipe ( 6 ), which is preferably screwed into the input part ( 5 ). The input part ( 5 ) is followed by a sealing part ( 7 ) consisting of a flexible hose with a thick-walled design, around the lower part of which a sleeve ( 8 ) made of sheet metal is placed.

Über die Hülse (8) ist das Dichtteil (7) mit dem Ein gangsteil (5) verschieblich verbunden, während es in das Ausgangsteil (9), das das obere Ende des Bohrlochverschlusses bildet, auf andere Art und Weise, vorzugsweise durch einen Steckverschluß verbunden ist.About the sleeve ( 8 ), the sealing part ( 7 ) with the one input part ( 5 ) is slidably connected, while in the output part ( 9 ), which forms the upper end of the borehole closure, in a different way, preferably connected by a plug closure is.

Auf das Ausgangsteil (9) des Bohrlochverschlusses ist einmal zur genauen Führung im Bohrloch und zur genauen Positionierung in einem bestimmten Abstand zum Bohrloch tiefsten ein Rohrnagel (13) aufgeschoben. Der Rohrnagel (13) ist bis an den Stützring (10) herangeführt und bildet durch die davorliegende Führungsfläche (11) mit dem gesamten Bohr lochverschluß, insbesondere mit dem Dichtteil (7) eine durch gehende Wand. In der Spitze (12) ist die Ausgangsbohrung angeordnet, über die das über das Beschickungsrohr (6) zuge führte Verfestigungsmaterial in den Rohrnagel (13) austreten kann. Der Rohrnagel (13) hat über die Länge gesehen eine Vielzahl von Austrittslöchern (14), so daß das Verfestigungs material aus der Spitze (12) und den Rohrnagel (13) in den Zwischenraum zwischen Rohrnagel (13) und Bohrlochwandung (2) eintreten und sich dort gleichmäßig verteilen kann.A tubular nail ( 13 ) is pushed deeply onto the exit part ( 9 ) of the borehole closure for precise guidance in the borehole and for precise positioning at a certain distance from the borehole. The pipe nail ( 13 ) is brought up to the support ring ( 10 ) and forms through the guide surface ( 11 ) in front of it with the entire drill hole closure, in particular with the sealing part ( 7 ), a continuous wall. In the tip ( 12 ), the exit bore is arranged, through which the hardening material supplied via the feed pipe ( 6 ) can exit into the pipe nail ( 13 ). The pipe nail ( 13 ) has a large number of outlet holes ( 14 ) over the length, so that the hardening material from the tip ( 12 ) and the pipe nail ( 13 ) enter the space between the pipe nail ( 13 ) and the borehole wall ( 2 ) and can distribute itself evenly there.

Erwähnt worden ist bereits, daß das Beschickungsrohr (6) in das Eingangsteil (5) eingedreht wird. Dieses verfügt dazu über eine nach Fig. 2 über eine Dichtkappe (16) geschütztes Innengewinde (17). Dieses die Wandung der Innen bohrung (18) bildende Innengewinde (17) korrespondiert mit dem Außengewinde des Beschickungsrohres (6). In die Innen bohrung (17) ist ein Dichtring (19) eingeführt, der einen wirksamen Abschluß und einen dichten Abschluß zum Vorraum (22) bringen soll, so daß nach abgeschlossenem Füllvorgang und damit Einbringung des Verfestigungsmaterials durch ein faches Rückdrehen das Beschickungsrohr (6) zurückgewonnen werden kann. Der Abstützring (20) sorgt dafür, daß der Dicht ring (19) auch jeweils plan und dicht an dem äußeren Rand des Beschickungsrohres (6) anliegt. Dabei stützt sich der Abstützring (20) an der Schulter (24), die den Übergang zum Vorraum (22) bildet, ab.It has already been mentioned that the feed pipe ( 6 ) is screwed into the input part ( 5 ). For this purpose, this has an internal thread ( 17 ) protected by a sealing cap ( 16 ) according to FIG. 2. This the wall of the inner bore ( 18 ) forming the internal thread ( 17 ) corresponds to the external thread of the feed pipe ( 6 ). In the inner bore ( 17 ), a sealing ring ( 19 ) is introduced, which is to bring an effective closure and a tight seal to the anteroom ( 22 ), so that after the filling process and thus introducing the solidifying material by simply turning back the charging tube ( 6 ) can be recovered. The support ring ( 20 ) ensures that the sealing ring ( 19 ) also lies flat and tight against the outer edge of the feed pipe ( 6 ). The support ring ( 20 ) is supported on the shoulder ( 24 ), which forms the transition to the anteroom ( 22 ).

Das Verfestigungsmaterial gelangt über den Vorraum (22) in den Bereich des Rückschlagventiles (23). Bei entsprechendem Druck wird über das Verfestigungsmaterial die Kugel (25) gegen die Kraft der Ventilfeder (26) verschoben, so daß dann das Verfestigungsmaterial an der Kugel (25) vorbei in den Federraum (27) eintreten kann. Aufgrund der Lage und Ausbil dung der Kugel (25) und der Ventilfeder (26) muß das Verfesti gungsmaterial durch den Ringspalt (28) hindurch und die Ventilfeder (26) strömen, um in die weitere Axialbohrung (34) im Rohrstück (30) zu gelangen. Dabei tritt eine Durch mischung der vorzugsweise aus zwei oder auch mehr Komponenten bestehenden Masse ein, so daß sich bereits in der Axialbohrung (34) ein optimal gemischtes Mehrkomponentengemisch vorfindet, das dann auch schnell zum Aushärten neigt, also entsprechend weiterbehandelt bzw. weitertransportiert werden muß. Im korrespondierenden und gleich ausgebildeten Rückschlagventil (29) tritt dann ein weiterer Mischeffekt ein, so daß das dann in den Rohrnagel (13) austretende Material eine optimale Mischung darstellt.The solidification material reaches the area of the check valve ( 23 ) via the vestibule ( 22 ). At a corresponding pressure, the ball ( 25 ) is displaced against the force of the valve spring ( 26 ) via the hardening material, so that the hardening material can then pass the ball ( 25 ) into the spring chamber ( 27 ). Due to the location and training of the ball ( 25 ) and the valve spring ( 26 ), the hardening material must flow through the annular gap ( 28 ) and the valve spring ( 26 ) to pass into the further axial bore ( 34 ) in the pipe section ( 30 ) reach. This involves a mixture of the mass, which preferably consists of two or more components, so that an optimally mixed multicomponent mixture is already found in the axial bore ( 34 ), which then also tends to harden quickly, that is to say it has to be treated or transported accordingly. A further mixing effect then occurs in the corresponding and equally designed check valve ( 29 ), so that the material then exiting into the pipe nail ( 13 ) represents an optimal mixture.

Das Rohrstück (30) ist an beiden Enden mit einem Außen gewinde (31, 32) versehen, um so eine wirksame Verbindung mit dem Eingangsteil (5) und dem Ausgangsteil (9) zu erreichen. Die entsprechenden Bereiche von Eingangsteil (5) und Ausgangs teil (9) weisen hierzu korrespondierende Gewinde auf. The pipe section ( 30 ) is provided at both ends with an external thread ( 31 , 32 ) so as to achieve an effective connection with the input part ( 5 ) and the output part ( 9 ). The corresponding areas of the input part ( 5 ) and output part ( 9 ) have corresponding threads for this.

Das Verfestigungsmaterial, das nach Passieren des Rück schlagventils (23) in die Axialbohrung (34) eingetreten ist, strömt im wesentlichen bis zum Rückschlagventil (29) vor, kann dieses aber wegen des nun nicht mehr ausreichenden Druckes noch nicht öffnen und wird daher durch die Radialboh rungen (33) in den Ringdehnraum (36) geführt. Der Ringdehnraum (36) ist außenseitig durch den dickwandigen, begrenzt flexiblen Schlauch, der das Dichtteil (7) darstellt begrenzt, der nun durch den im Ringdehnraum (36) auftretenden Innendruck nach außen gegen die Bohrlochwandung (2) gedrückt wird. Fig. 3 zeigt die Endphase dieses Vorganges. Das gleichmäßige Anpressen des Dichtteils (7) an die Bohrlochwandung (2) wird dadurch erreicht, daß das Ende (35) an dem Eingangsteil (5) verschieblich gelagert ist, was durch die Hülse (8) erreicht wird, die das untere Ende (35) des Dichtteils (7) abdeckt. Ausbildung und Lage dieser Hülse (8) ergeben sich aus den Fig. 1 bis 3.The solidification material, which has passed after passing the check valve ( 23 ) in the axial bore ( 34 ) flows essentially up to the check valve ( 29 ), but can not open it because of the now insufficient pressure and is therefore by the Radialboh stanchions ( 33 ) in the annular expansion space ( 36 ). The annular expansion chamber ( 36 ) is delimited on the outside by the thick-walled, flexible hose, which represents the sealing part ( 7 ), which is now pressed outwards against the borehole wall ( 2 ) by the internal pressure occurring in the annular expansion chamber ( 36 ). Fig. 3 shows the final phase of this process. The even pressing of the sealing part ( 7 ) against the borehole wall ( 2 ) is achieved in that the end ( 35 ) is displaceably mounted on the input part ( 5 ), which is achieved by the sleeve ( 8 ) which the lower end ( 35 ) of the sealing part ( 7 ). The design and position of this sleeve ( 8 ) result from FIGS. 1 to 3.

Während das obere, als Einsteckende (37) ausgebildete Ende des Dichtteils (7) in dem Austrittsteil (9) eingeführt und fest verlagert ist, kann sich somit das untere Ende (35), wie aus Fig. 3 ersichtlich, so weit aus der Lagerung und Halterung der Hülse (8) herausziehen, daß sich eine gleich mäßige Anpressung an die Bohrlochwandung (2) ergibt. Der dabei notwendige Ausdehneffekt wird begünstigt bzw. durch die Hülse (8) nicht oder nur unwesentlich behindert, weil die Hülse (8) mit in Richtung Verschlußkörper (38) verlaufen den Schlitzen (39, 40) ausgerüstet ist.While the upper end of the sealing part ( 7 ), which is designed as an insertion end ( 37 ), is inserted into the outlet part ( 9 ) and is firmly displaced, the lower end ( 35 ), as can be seen in FIG. 3, can thus extend as far from the bearing and pull out the holder of the sleeve ( 8 ) so that there is an even pressure on the borehole wall ( 2 ). The necessary expansion effect is favored or not or only insignificantly hampered by the sleeve ( 8 ) because the sleeve ( 8 ) is equipped with slots ( 39 , 40 ) running in the direction of the closure body ( 38 ).

Ein Verschieben der Hülse (8) beim Einführen des Bohr lochverschlusses in das Bohrloch (1) ist nicht möglich, weil sowohl in der Außenwand (42) des Dichtteils (7) wie auch der Außenwand (43) des Eingangsteils (5) eine Ausnehmung (44) vorgesehen ist, die eine durchgehende Wand quasi vom Eingangsteil (5) über die Hülse (8) und das Dichtteil (7) bis zum Rohrnagel (13) erbringt. Die Schraubhilfe (45) am Eingangsteil (5) mit den beiden segmentartigen Ausnehmungen (46) dient lediglich zur optimalen Verbindung des Bohrlochver schlusses mit dem Beschickungsrohr (6).Moving the sleeve ( 8 ) when inserting the drill hole closure into the borehole ( 1 ) is not possible because both in the outer wall ( 42 ) of the sealing part ( 7 ) and in the outer wall ( 43 ) of the input part ( 5 ) there is a recess ( 44 ) is provided, which provides a continuous wall from the input part ( 5 ) via the sleeve ( 8 ) and the sealing part ( 7 ) to the pipe nail ( 13 ). The screwing aid ( 45 ) on the input part ( 5 ) with the two segment-like recesses ( 46 ) is used only for the optimal connection of the Bohrlochver closure with the feed pipe ( 6 ).

Fig. 4 verdeutlicht die besondere Ausbildung der Ventil federn (26), die im größer bemessenen Federraum (27) gelagert sind und die einen zylindrischen Federkörper (48) aufweisen. Durch die besondere Ausbildung des Federdrahtes (49) ergibt sich dabei ein nur durch die Federspalten (51, 52) unter brochener, glattwandiger Außenrand (50). Der Federdraht (49) hat nämlich einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt, so daß beim Durchströmen des Verfestigungsmaterials durch die verbleibenden Federspalte (51, 52) an den Kanten des Federdrahtes (49) sich zusätzliche Wirbel und Strömungen bilden, die das Durchmischen des Verfestigungsmaterials begünstigen. Fig. 4 illustrates the special design of the valve springs ( 26 ) which are mounted in the larger spring chamber ( 27 ) and which have a cylindrical spring body ( 48 ). The special design of the spring wire ( 49 ) results in a broken, smooth-walled outer edge ( 50 ) only through the spring gaps ( 51 , 52 ). The spring wire ( 49 ) has a rectangular or square cross section, so that when the solidification material flows through the remaining spring gaps ( 51 , 52 ) at the edges of the spring wire ( 49 ) additional vortices and currents are formed which promote the mixing of the solidification material.

Claims

1. Borehole closure for sealing boreholes in underground mining and tunnel construction, into which synthetic resin or similar hardening material is pumped under high pressure and pressed into the mountains and that the mouth of the borehole is closed by the closure that braces against the borehole wall, for which purpose this is between the Valve-containing input part and output part has an annular expansion space, which is formed between the pipe section for the passage of the hardening material and the deformable sealing part and can be charged with hardening material via bores formed in the pipe section, characterized in that the pipe section ( 30 ) is designed as a kink-proof, stable support pipe and that the sealing part ( 7 ) designed as a thick-walled, flexible hose is displaceable at the end ( 35 ) assigned to the input part ( 5 ) and is firmly clamped at the output part ( 9 ).

2. Borehole closure according to claim 1, characterized in that the input part ( 5 ) associated end ( 35 ) of the sealing part ( 7 ) between the input part and an externally seated sleeve ( 8 ) is slidably mounted.

3. Borehole closure according to claim 1 and claim 2, characterized in that the in a recess ( 44 ) of the input part ( 5 ) mounted sealing part ( 7 ) has the same wall thickness over its entire length, the sleeve ( 8 ) still completely or is partially supported in the recess ( 44 ).

4. Borehole closure according to claim 2, characterized in that the sleeve ( 8 ), the annular expansion space ( 36 ) is partially covered with overlapping.

5. Borehole closure according to claim 4, characterized in that the sleeve ( 8 ) in the region of the annular expansion space ( 36 ) with in the longitudinal direction of the closure body ( 38 ) running to the output part ( 9 ) open slots ( 39 , 40 ) is provided.

6. Borehole closure according to claim 2, characterized in that the sleeve ( 8 ) is a thin-walled sheet metal tube.

7. Borehole closure according to claim 1, characterized in that the input part ( 5 ) is equipped with a screwing aid ( 45 ) in the form of additional, segment-like recesses ( 46 ) in the outer wall ( 43 ).

8. Borehole closure according to claim 1, characterized in that the output part ( 9 ) on the sealing part ( 7 ) facing the end outside a support ring ( 10 ), then a guide surface ( 11 ) and on the output side an inclined tip ( 12 ).

9. Borehole closure according to claim 1, characterized in that the tube piece ( 30 ) is a metal tube with bores ( 33 ), the two ends of which have an external thread ( 31 , 32 ).

10. Borehole closure according to claim 9, characterized in that the bores ( 33 ) are designed in the form of a ring of radial bores in the pipe section ( 30 ).

11. Borehole closure according to claim 11, characterized in that the valve springs ( 26 ) of the valves designed as check valves ( 23 , 29 ) are arranged in an annular space ( 28 ) which defines the spring space ( 27 ).

12. Borehole closure according to claim 11, characterized in that the valve springs ( 26 ) are formed by a spring wire ( 49 ) having a rectangular cross section.

13. Borehole closure according to claim 1, characterized in that the inner bore ( 18 ) of the input part ( 5 ) has an internal thread ( 17 ) with a sealing ring ( 19 ) at the free end.

14. Borehole closure according to claim 13, characterized in that the sealing ring ( 19 ) in the direction of the pipe section ( 30 ) is associated with an upstream support ring ( 20 ) which is located on an upstream check valve ( 23 ) shoulder ( 24 ) in the inner bore ( 18 ) supports.