DE4133284A1 - Halterung fuer drehrohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überprüfung und Überwachung von gebirgsschlaggefährdeten Betriebs­ punkten im Steinkohlenbergbau, die aus einem in einem Bohrloch drehbar angeordneten Rohr und einer das Rohr im Bohrloch arretierenden Halterung besteht.

Um einen stehenden Kohlenstoß im Hinblick auf sich än­ dernde Druckverhältnisse zu überwachen, ist es seit lan­ ger Zeit bekannt, wie in der DE-PS 29 41 776 u. a. be­ schrieben ist, sogenannte Drehrohre in Bohrlöchern dreh­ bar anzuordnen, um über die Drehbewegung eine Veränderung des Bohrlochquerschnittes zu ermitteln.

Darüber hinaus ist es möglich, über in den Drehrohren ge­ führte Sondierstäbe den Bereich der Querschnittsände­ rungen zu ermitteln. Um die Drehrohre außerhalb des Bohr­ lochs in eine Drehbewegung versetzen zu können, müssen diese mit einer Halterung im Bohrlochtiefsten arretiert werden. Dabei ist es von Bedeutung, die Halterung mit einem Drehelement zu versehen, auf welches das dem Bohr­ lochtiefsten zugewandte Ende des Drehrohres verbindbar.

Der Nachteil derartiger Einrichtungen zur Überprüfung und Überwachung von gebirgsschlaggefährdeten Betriebspunkten besteht darin, daß eine Vielzahl von Halterungen und Drehrohren erforderlich sind, die anschließend, wenn ihre Aufgabe erfüllt ist, im Kohlenstoß verbleiben. Darüber hinaus ist es von Nachteil, die Halterungen zur Arretie­ rung im Bohrlochtiefsten über eine gewisse Länge mit Kunstharz zu verkleben, das später in der geförderten Kohle Probleme aufwirft.

Ausgehend von dem derzeitigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Überprüfung und Überwachung von gebirgsschlaggefährdeten Betriebspunkten zu schaffen, die es auf einfache Weise ermöglicht, die Halterung und auch die Rohre wiederzuge­ winnen und häufiger zu verwenden, und die darüber hinaus eine praktische und einfache Handhabung und wirtschaftli­ che Herstellung der Halterung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halterung im Bereich des Bohrlochmundes das Rohr um­ gebend mechanisch über einen Konus und Spreizelemente ge­ gen die Bohrlochwandung ver- und entspannbar ausgebildet ist, und die Halterung und das Rohr miteinander korre­ spondierende Elemente aufweisen.

Die Halterung besteht im wesentlichen aus Einzelteilen, die in einfachster Handhabung zu einer kompletten Ein­ richtung zusammensetzbar sind, wobei der besondere Vor­ teil der Erfindung darin besteht, daß die Halterung aus­ serhalb des Bohrlochs auf das Rohr aufgeschoben wird, wo­ bei die Halterung und das Rohr miteinander korrespondie­ rende Teile aufweisen, die es ermöglichen, das Rohr und die Halterung kontrolliert als eine Einheit ins Bohrloch einzuführen, um die Halterung anschließend in einer von der Bergbehörde vorgeschriebenen Tiefe im Bohrloch zu verspannen.

Anschließend ist es möglich, durch Trennen der miteinan­ der korrespondierenden Teile das Rohr nach dem Einführen drehbar im Bohrloch zu belassen bzw. es in der umgekehr­ ten Reihenfolge bei Bedarf wieder aus dem Bohrloch her­ auszuziehen.

Die außerhalb des Bohrlochs auf das Rohr aufschiebbare Halterung besteht aus einem gegenüber dem Rohr drehbaren zylindrischen Grundkörper, der zum Bohrlochtiefsten eine mehrteilige, gegen die Bohrlochwandung radial verspann­ bare Spreizhülse und bohrlochmundseitig einen über ein Außengewinde des Grundkörpers mittels eines mit einem In­ nengewinde versehenen Drehteiles und mit dem Drehteil verbundenen axial verschiebbaren Außenkonus aufweist. Das Drehteil wiederum weist mit den Nocken eines Werkzeuges korrespondierende Ausnehmungen auf, die es erlauben, mit Hilfe eines rohrartigen Werkzeugs die Halterung und das Rohr in das Bohrloch einzuführen, um mit dem Werkzeug durch eine Drehbewegung nach rechts bei Festhalten des Rohres die Halterung zu verspannen bzw. bei Bedarf zu entspannen. Durch die Drehung mittels eines Werkzeugs, das mit entsprechenden Handgriffen versehbar ist, und durch die spezielle Ausbildung von Drehteil und Grundkör­ per ist es möglich, den Außenkonus mit dem Drehteil so zu verbinden, daß er axial vorwärts getrieben wird und eine entsprechende Spreizhülse, die aus mindestens drei Spreizflügeln besteht, gegen die Bohrlochwandung ver­ spannt. Die Spreizhülse bzw. das Spreizelement wird durch einen Ring zusammengehalten, wobei ein am Ende des Spreizelementes auf dem Grundkörper in einer entsprechen­ den Nut angebrachter Spannring beim Verspannen derartig gespannt wird, daß er beim Entspannen des Spreizelementes eine Kraftunterstützung bildet.

Zweckmäßigerweise wird das Rohr zum Bohrlochtiefsten hin über eine Schutzkappe verschlossen, um zu verhindern, daß sich beim Einführen des Rohres in das Bohrloch Bohrklein im Drehrohr ansammelt. Am Streckenstoß wird zweckmäßiger­ weise die ringförmige, um das Rohr sich ergebende Öffnung über eine Gummimanschette abgedichtet. Die Rohre sind üb­ licherweise aus Kunststoff hergestellt.

Im Rahmen der Erfindung ist es vorstellbar, die Halterung aus Metall oder ebenfalls aus Kunststoffteilen zusammen­ zusetzen. Die Verwendung von Kunststoff hat den Vorteil, daß bei einem Verbleiben der Halterung im Bohrloch dieses für den nachfolgenden Gewinnungsbetrieb keine Probleme darstellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfol­ genden Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Halterung im Schnitt,

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles im Schnitt,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Halterung in einer explosions­ artigen Darstellung,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für ein Werk­ zeug zum Ver- und Entspannen der Halte­ rung im Schnitt,

Fig. 5 ein Verlängerungsrohr für das Werkzeug im Schnitt und

Fig. 6 eine schematisierte Darstellung für die Anwendung der Halterung in Verbindung mit einem Rohr in einem Kohleflöz.

Die in Fig. 1 in einer Draufsicht und teilweise ge­ schnitten wiedergegebene Ausführung einer Halterung 1 be­ steht, wie der Schnitt nach Fig. 2 besonders deutlich hervorhebt, aus einem zylindrischen Grundkörper 3, der in der in das Bohrloch eingeführten Lage an dem zum Bohr­ lochmund gerichteten Ende ein Außengewinde 10 aufweist. Auf das Außengewinde 10 ist ein Drehteil 11 in rohrförmi­ ger Bauart mit einem Innengewinde 12 aufschraubbar, das über zwei miteinander korrespondierende Nuten 13, 14, in welchem ein Ring 15 eingelegt ist, bei Drehung auf das Außengewinde 10 einen Außenkonus 4 axial vortreibt. Im Bereich der miteinander korrespondierenden Nuten 13, 14 weist der Außenkonus 4 eine Öffnung 16 auf, durch die ein Ring in Form eines Drahtes einführbar ist. Auf diese Weise wird bei einer Drehbewegung des Drehteiles 11 der Konus 4 nicht mitgedreht und bewegt sich axial vorwärts.

Um die Drehbewegung mit Hilfe eines in Fig. 4 gezeigten Werkzeuges 18 durchführen zu können, weist das Drehteil 11 am Ende eine Aufnahmeöffnung 17 auf, die im Detail aus einer schmalen Durchtrittsöffnung 20 und Umfangsverbrei­ terungen 21 quer zur Längsachse des Drehteiles 11 be­ steht. Der in Fig. 4 dargestellte Schlüssel besteht im wesentlichen aus einem Rohr 22 mit senkrecht abstehenden Handgriffen 23, und weist am vorderen Ende zwei diametral gegenüberliegende Nocken 19 auf. Das rohrartige Werkzeug 18 übergreift das nicht dargestellte Rohr in Fig. 1, wobei die Nocken 19 die Durchtrittsöffnungen 20 durchgreifen und dann bei Drehbewegung in die Umfangs­ verbreiterung 21 eingreifen, so daß jeweils eine Rechts- und Linksdrehung als auch eine Schub- und Zugbewegung durchführbar ist.

An dem dem Außenkonus 4 gegenüberliegenden Ende ist der Grundkörper 3 von einem Spreizelement 5 umgeben, das aus wenigstens drei Spreizflügeln 9 besteht, die über einen in einer Nut geführten Haltering 26 zusammengehalten wer­ den. Am Ende weist das Spreizelement 5 eine ringartige Innennut 25 auf, und in dem Grundkörper 3 ist eine Außen­ nut 27 vorgesehen, wobei zwischen den miteinander korre­ spondierenden Nuten 25 und 27 ein Spannring 27 aus Gummi angeordnet ist. Am Ende des Grundkörpers 3 zum Bohr­ lochtiefsten S hin gerichtet, ist eine ringartige Arre­ tierung 29 vorgesehen, um letztlich das Spreizelement 5 in seiner axialen Bewegung zu begrenzen.

Durch die oben beschriebene Drehbewegung des Drehteiles 11 wird der Außenkonus unter das Spreizelement 5 getrie­ ben und die Spreizflügel 9 legen sich an die Bohrlochwan­ dung 7 an, wie dies in schematisierter Form aus Fig. 6 zu entnehmen ist. Am vorderen Ende weist die Halterung 1 ebenfalls diametral gegenüberliegend zwei rechteckige Öffnungen 30 auf, die mit einem ebenfalls in Fig. 6 schematisiert angedeuteten Element, und zwar eine Schlauchklemme 31 korrespondieren. Um beim Einführungen und Verspannen die Halterung gegenüber dem Rohr 2 zu ar­ retieren, wird die Schlauchklemme 31 in die Öffnung 30 eingeführt. Nach dem Arretieren bzw. nach dem Verspannen der Halterung 1 in der Nähe des Bohrlochmundes wird das Rohr 2 etwas tiefer in das Bohrloch 6 eingeführt, so daß die Schlauchklemme 31 eine Drehbewegung des Rohres nicht behindert.

In Fig. 3 ist in explosionsartiger Darstellung ein Aus­ führungsbeispiel der Halterung 1 dargestellt. Zunächst wird der Spannring 28 in die Nut 27 eingesetzt und an­ schließend das Spreizelement 5 auf den Grundkörper 3 auf­ geschoben und über einen Haltering 26 gesichert. An­ schließend wird das vorher mit dem Konus 4 verbundene Drehteil 11 mit seinem Innengewinde 12 auf das Außenge­ winde 10 des Grundkörpers 3 aufgeschraubt.

Um bei einem größeren Abstand vom Kohlenstoß die Halte­ rung 1 dennoch an der richtigen Stelle, beispielsweise maximal 1 m tief im Bohrloch 6 verspannen zu können, ist es zweckmäßig, das Werkzeug 18 mit einem oder mehreren Verlängerungsrohren 24 zu verlängern. Dazu weist das Verlängerungsrohr 24 die entsprechenden Elemente 17, 20, 21 zur Aufnahme der Nocken 19 und am anderen Ende die Nocken 19 zum Verbinden mit dem Drehteil 11 auf.

In Fig. 6 ist in schematisierter Form ein Flöz 36 in Verbindung mit dem darüber liegenden Nebengestein 34 und der Strecke 35 dargestellt. Zur Überprüfung und Überwa­ chung von gebirgsschlaggefährdeten Betriebspunkten ist es von der Bergbehörde vorgeschrieben, Bohrlöcher 6 nieder­ zubringen, mit einer Tiefe, die der vierfachen Mächtig­ keit des Flözes 36 entspricht. Das Rohr 2, das wie be­ reits erwähnt, am Ende mit einer Schutzkappe 32 ver­ schlossen ist, muß eine Länge aufweisen, die der 3fachen Mächtigkeit des Flözes 36 entspricht. Auch die Tiefe der Halterung 1 im Bohrlochmundbereich ist mit minimal 0,30 cm und max. 1 m vorgegeben.

 1 Halterung
 2 Rohr
 3 Grundkörper
 4 Konus
 5 Spreizelement (Hülse)
 6 Bohrloch
 7 Bohrlochwandung
 8 Bohrlochtiefstes
 9 Spreizflügel
10 Außengewinde
11 Drehteil
12 Innengewinde
13 außenliegende Nut
14 innenliegende Nut
15 Ring
16 Öffnung (Konus)
17 Aufnahmeöffnung
18 Werkzeug
19 Nocken
20 Durchtrittsöffnungen
21 Umfangsvorbereitungen
22 Rohr (Werkzeug)
23 Handgriffe
24 Verlängerungsrohr
25 Nut
26 Haltering
27 Nut
28 Spannring
29 Arretierung
30 rechteckige Öffnung
31 Schlauchklemme
32 Schutzkappe
33 Gummimanschette
35 Gestein
36 Flöz

Claims (14)

1. Einrichtung zur Überprüfung und Überwachung von ge­ birgsschlaggefährdeten Betriebspunkten im Steinkohlen­ bergbau, die aus einem in einem Bohrloch drehbar ange­ ordneten Rohr und einer das Rohr im Bohrloch arretie­ renden Halterung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (1) im Bereich des Bohrlochmundes das Rohr (2) umgebend mechanisch über einen Konus (4) und Spreizelemente (5) gegen die Bohrlochwandung (7) ver- und entspannbar ausgebildet ist, und die Halterung (1) und das Rohr (2) miteinander korrespondierende Ele­ mente (30, 31) aufweisen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb des Bohrlochs (6) auf das Rohr (2) aufschiebbare Halterung (1) aus einem gegenüber dem Rohr (2) drehbaren zylindrischen Grundkörper (3) be­ steht, der zum Bohrlochtiefsten (8) eine mehrteilige gegen die Bohrlochwandung (7) radial verspannbare Spreizhülse (5) und bohrlochmundseitig einen über ein Außengewinde (10) des Grundkörpers (3) mittels eines mit einem Innengewinde (12) versehenen Drehteiles (11) und mit dem Drehteil (11) verbundenen axial veschieb­ baren Außenkonus (4) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zylinderische Drehteil (11) mittels einer außen liegenden Nut (13), die mit einer im Konus (4) vorgesehenen innen liegenden Nut (14) korrespondiert und eines in die korrespondierenden Nuten (13, 14) einlegbaren Ringes (15), z. B. in Form eines durch eine im Konus (4) angeordnete Öffnung (16) einlegbaren Drahtes gegenüber dem Konus (4) drehbar ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (11) endseitig zwei diametral gegen­ überliegend mit den Nocken (19) eines rohrartigen Werkzeugs (18) korrespondierende Aufnahmeöffnungen (17) aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (18) am Ende mit zwei diametral gegen­ überliegenden Nocken (19) versehen ist.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnungen (17) aus schmalen Durchtrittsöffnungen (20) und daran an­ schließenden Umfangsverbreiterungen (21) bestehen.

7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (18) aus einem endseitig mit Nocken (19) versehenen Rohr (22) mit Handgriffen (23) be­ steht, und mit Verlängerungsrohren (24) versehbar ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizhülse (5) mittels einer in einer Nut ge­ führten Halterung (26) auf dem Grundkörper (3) gehal­ ten ist, und endseitig in einer weiteren innen liegen­ den Nut (27) über einen Spannring (28) mit einer außen liegenden Nut (27) im Grundkörper (3) korrespondiert, der in Richtung auf das Bohrlochtiefste (8) eine ring­ artige Arretierung (29) nachgeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (3) endseitig zum Bohrlochtiefsten (8) mit zwei rechteckigen, diametral angeordneten Öff­ nungen (30) versehen ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den Öffnungen (30) korrespondierende auf dem Rohr (2) angeordnete Element als beispielsweise Schlauchklemme (31) ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) endseitig im Bohrlochtiefsten (8) mit einer Schutzkappe (32) verschließbar ausgebildet ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) am Bohrlochmund mit einer die ringar­ tige Öffnung am Bohrloch abdichtenden Gummimanschette (33) versehbar ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (1) aus Metall oder einem ver­ gleichbaren Material hergestellt ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige Teile der Halterung (1) aus Kunststoff hergestellt sind.