-
Verfahren und Vorrichtung zum Besetzen von Bohrlöchern im Grubenbetriebe,
in Gesteinsbrüchen u. dgl. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Besetzen von Bohrlöchern im Grubenbetriebe, in Gesteinsbrüchen, bei Tunnelarbeiten
u. dgl., welches sich von den bekannten Verfahren ähnlicher Art insbesondere dadurch
wesentlich und vorteilhaft unterscheidet, daß es die Möglichkeit gewährt, im Bohrloch
vor den Sprengpatronen einen Hohlraum zum Zwecke des Hohlraumschießens zu belassen,
im übrigen aber einen festen und sicheren Besatz des Bohrloches gestattet, welcher
eine größtmögliche Sprengwirkung herbeiführt. Bekanntlich wenden die Bohrlöcher
für den Abbau von Kohle und sonstigen Mineralien bzw. für Sprengzwecke in Gesteinsbrüchen,
bei Tunnelarbeiten u. dgl. nach dem Besatz mit Sprengstoff mit tonhaltigen Substanzen,
wie Lette, Lehm, Sand, Gesteinstaub und ähnlichen Stoffen verschlossen. Der Besatz
erfolgte bisher entweder von Hand durch Herstellung von sogenannten Lettenudeln,
Einführung i-on mit Sand, Gesteinstaub und ähnlichen Stoffen gefüllten Papierschläuchen
oder auf mechanischem Wege dadurch, claß man den Gesteinstaub mittels eines Besatzrohres
in angefeuchtetem Zustande durch Preßluft injektorartig in das Bohrloch hineinblies.
Die erwähnten Handbesatzverfahren gestatteten es, vor den Besatzpatronen einen gewissen
Hohlraum für das Hohlraumschießen frei zu lassen. Bei den mechanischen Preßluftverfahren
mußten dagegen vor den Sprengpatronen Papphülsen, Holzstücke o. dgl. zur Wahrung
des erforderlichen Hohlraumes eingeführt werden. Sämtliche bekannten Verfahren besitzen
Nachteile, welche sich auf die Dauer im Grubenbetriebe sehr erheblich bemerkbar
machen. So ist das Lettenudelv erfahren sehr zeitraubend und besitzt den großen
Nachteil, daß die festgestampften Letten bei Versagerschüssen nur sehr schwer und
unter großer Gefahr für das Bedienungspersonal wieder aus dem Bohrloch entfernt
werden können. -Man hat sich daher meist dadurch geholfen, daß man neben dem Bohrloch
mit dem Versagerschuß ein zweites Bohrloch parallel geführt hat, um beim Abtun dieses
Schusses die Versagerpatrone ebenfalls zur Zündung zu bringen. Es harn hierbei aber
leicht vor, daß beim Bohren des Parallelloches unabsichtlich die Versagerpatrone
angebohrt wurde und zur Zündung gelangte, da es sehr schwer ist, in der Gebirgswand
metertiefe Löcher parallel zu bohren. Dias `'erfahren, bei dem das Bebatzmaterial
in trockenem Zusande in darmartige Papierschläuche gefüllt wurde, ist sehr kostspielig
und wird daher nur deshalb angewendet, weil es bei Versagerschüssen möglich ist,
den Papierdarm ohne weiteres wieder aus dem Bohrloch herauszuziehen. Die mechanischen
Besatzverfahren, bei welchen der Gesteinstaub in angefeuchtetem Zustande durch Preßluft
in das Bohrloch eingeblasen wird, bedarf zum Hohlraumschießen Papphülsen, Holzstücke
u. dgl., deren Beschaffung
auf die Dauer ebenfalls kostspielig ist.
Das Hohlraumschießen wird im Grubenbetrieb aus dem Grunde angewendet, weil es mit
Hilfe desselben möglich ist, den Bruch unter einem Minimum von Staubbildung zu erreichen,
während bei festem Besatz, wenn also, die Sprengpatronen in das Besatzmaterial eingebettet
sind, der Bruch unter erheblicher Staubbildung vor sich geht, so daß insbesondere
in Kohlengruben hygienische Nachteile für die Grubenarbeiter entstehen und weiterhin
die Gefahr der Kählenstaubexplosionen vergrößert wird.
-
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, durch
welche alle diese Nachteile beseitigt werden und insbesondere das Hohlraumschießen
ermöglicht wird, ohne daß außer dem notwendigen Besatzmaterial irgendwelche Hilfseinrichtungen,
wie Papphülsen, Holzstücke u. dgl. benötigt werden. Im Gegensatz zu den bekannten
Verfahren zur Durchführung des Hohlraumschießens ist es hierbei noch möglich, die
Größe des zu belassenden Hohlraumes jeweils den Erfordernissen anzupassen und zu
variieren. Das neue Verfahren besteht darin, daß auf mechnischem Wege unter Beihilfe
von Preßluft der Besatz derart in das Bohrloch eingeführt wird, daß er unter dem
Gegendruck der im Bohrloch befindlichen Luft sich beim Austritt aus dem Besatzrohr
sofort über den ganzen Bohrlochquerschnitt verbreitet und denselben vollständig
ausfüllt bz-%v. verstopft, ohne daß die einzelnen Teilchen des Besatzmaterials entgegen
dem Druck der eingeschlossenen Luft des Bohrloches bis zu den Sprengpatronen gelangen.
Es bildet sich demnach beim Beginn des Besatzes ein das Bohrloch an der gewünschten
Stelle verstopfender Pfropfen von Besatzmaterial, welcher absolut festsitzt und
nur noch eine Füllung des Bohrloches von dieser Stelle an nach der Bohrlochmündung
ermöglicht. Da das Besatzmaterial hierbei einem mechanischen Druck ausgesetzt ist
und sich über den ganzen Bohrlochquerschnitt ausbreitet, füllt es hierbei alle Schrunden
und Risse im Gebirge aus und bildet somit einen vollkommenen und festen Besatz des
Bohrloches, welcher beim Abtun des Schusses Ausbläser verhütet und zu einer größtmöglichen
Wirkung der Sprengstoffe führt.
-
Die zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht
aus einem Besatzrohr, dessen Länge der Tiefe des Bohrloches entsprechend ist. Das
rückwärtige Ende dieses Besatzrohres ist mit der Preßluftzuleitung verbunden und
besitzt einen Absperrhahn. In dem Besatzrohr bewegt sich ein Kolben, durch welchen
das Besatzmaterial aus dem Rohr herausgetrieben wird. Dem Fortgang des Besatzes
entsprechend verschiebt sich hierbei dieser Kolben nach der Mündung des Besatzrohres
zu. Die Bewegong des Kolbens erfolget unter der Wirkung von Preßluft, die sich hinter
demselben befindet. Der Kolben selbst ist mit einigen engen Durchbohrungen versehen,
durch welche die Preßluft auch auf die Vorderseite des Kolbens gelangen kann. Sie
dient hier jedoch nicht zum Ausblasen des Besatzmaterials, sondern hat lediglich
die Aufgabe, ein Festdrücken des Besatzmaterials durch den Kolben zu verhindern,
dadurch daß sie das unmittelbar vor dem Kolben befindliche Be!satzmaterfal durchlüftet
und dadurch auflockert. Ohne das Vorhandensein dieser Durchbohrungen würde der Kolben
im Blasrohr das Besatzmaterial festdrücken und eine Verstopfung desselben hervorrufen.
-
Bei Versagerschüssen ist es bei Verwendung der neuen Vorrichtung nicht
notwendig, das Besatzmaterial durch Bohren o. dgl. aus dem Bohrloch zu entfernen,
sondern es genügt, den beweglichen Kolben aus dem Besatzrohr herauszuziehen und
durch einen feststehenden Kolben zu ersetzen, um der Preßluft den freien Durchgang
zu gestatten. In diesem Falle wird das Besatzmaterial durch den Zwischenraum, welcher
sich zwischen lern Besatzrohr und der Bohrlochwandung befindet, ins Freie herausgeblasen,
ohne daß eine Gefahr bestände, daß hierdurch die Sprengpatronen zur Entzündung gelängen.
Wenn das Bohrloch rein geblasen ist, dann genügtes, vor den Sprengstoff eine Zündungspatrone
zu setzen und den Besatz von neuem wieder einzubringen. Hierdurch werden die bei
den bekannten Verfahren für die Bergleute bestehenden Gefah- i ren ausgeschaltet.
Der Besatz selbst kann aus Sand, Gesteinstaub usw. bestehen, und zwar je nach der
Lage des Bohrloches, in trockenem Zustande oder etwas angefeuchtet. Es ist in keinem
Falle notwendig, nach Beendigung der Einführung des Besatzes durch Feststampfen
die Wirkung desselben zu verbessern. Wenn nach Füllung des Besatzrohres mit Besatzmaterial
der Hahn der Preßluftzuführung geöffnet wird, wird unter Wirkung des beweglichen
Kolbens das Besatzmaterial schlagartig herausgepreßt und bildet, wie bereits erwähnt
nach dem Austreten aus dem Besatmohr unter der Druckwirkung der im Bohrloch eingeschlossenen
Luft einen Pfropfen, welcher das weitere Vordringen des Besatzmaterials verhindert.
Das Besatzmaterial kann nunmehr nur unter dem. Zurück-«-eichen des Besatzrohres
aus demselben heraustreten. Unter der Wirkung der Druckluft wird daher ohne besonderes
Zutun der Bedienungsperson dasBesatzrohr entsprechend
dem Austritt
des Besatzmaterials selbsttätig aus dem Bohrloch herausgedrückt, bis das Bohrloch
vollständig mit Besatzmaterial gefüllt ist und das Besatzrohr somit abgenommen werden
kann.
-
Der Gegenstand der Eifindung ist auf beiliegender "Zeichnung in einem
Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
-
Wie ersichtlich, besteht der neue Apparat aus einem Metallzylinder
a:1, der mit dem Zy-
linderdeckel a.2 am hinteren Ende verschlossen ist. Am
Deckel a2 befindet sich seitlich ein zur Luftzuführung dienendes T-Stück a3, welches
mit einem Absperrhahn versehen ist. In dem Metallzylinder al ist ein Kolben b beweglich
angebracht, welcher ein Kolbenmundstück c besitzt und zwischen Kolben und Kolbenmundstück
eine Ledermanschette d besitzt. Am Zylinderdeckel a2 ist ein Stift e eingeschraubt,
der die Rückwärtsbewegung des Kolbens b begrenzt. Außen am Metallzylinder al befindet
sich eine Skala und ein verstellbarer Ring f mit der Stellschraube g, um die Einführungslänge
des Metallrohres in das Bohrloch zwecks Befassung des notwendigen Hohlraumes zu
begrenzen.
-
Wie bereits erwähnt, ist der Kolben b samt Manschette d und Mundstück
c innerhalb des Metallzylinders a1 beweglich. Der Stift e hat den Zweck, gegen den
Zylinderdeckel zu stoßen, um den Kolben nicht bis an den letzteren herankommen zu
lassen und einen für die Aufnahme der Preßluftfüllung dienenden Raum frei zu lassen.
Die Ledermanschette d schließt den Kolben dicht gegen die Zylinderwände ab und reinigt
gleichzeitig beim Hinundherbewegen des Kolbens die Zylinderwände von anhaftenden
Teilchen des Besatzmaterials.
-
Nachdem der Kolben mit einem Ladestock zurückgeschoben und der Zylinder
mit dem Besatzmaterial gefühlt worden ist, wird der Apparat in das Bohrloch hineingeschoben,
und zwar so weit, wie dies die Einstellung des Stellringes f gestattet. Durch Öffnen
des Preßlufthahnes gelangt die Preßluft durch die Öffnung i in den Füllraum k und
drückt gegen den Kolben. Letzterer wiederum drückt gegen das Besatzmaterial und
preßt dieses entgegen der im Bohrloch befindlichen Luftsäule aus dem Besatzrohr
heraus. Die im Bohrloch befindliche Luftsäule wird durch den Gegendruck des Besatzmaterials
zunächst so weit zusammengepreßt, bis sich das Besatzmaterial an den Bohrlochwandungen,
den ganzen nuerschnitt des Bohrloches ausfüllend, festgepreßt hat und ein weiteres
Vordringen des Besatzmaterials nicht mehr erfolgt. Ein Ausweichen der zusammengepreßten
Luft ist nicht möglich, weil sich infolge des raschen Eindringens des Besatzmaterials
letzteres sofort ausbreitet und an den Bohrlochwandungen festsetzt, wobei alle etwa
in der Wandung befindlichen Schrunden und Risse verstopft werden. Da jedoch die
Preßluft immer weiter drückt und das Besatzmaterial im Bohrloch nicht tiefer dringen
kann, drückt die Preßluft nunmehr gegen den Zylinderdeckel des Besatzapparates,
so daß dieser selbsttätig unter Ausstoßung des Besatzmaterials aus dem Besatzrohr
aus dem Bohrloch zurückgedrückt wird, hierbei die Füllmasse an die Bohrwände dicht
anpressend und zurücklassend.
-
Da der Kolben ohne weiteres im Besatzrohr nicht vordringen und das
Besatzmaterial herausdrücken könnte, auch wenn die Pressung noch so stark wäre,
sind im Kolben und KolbenmundstÜck einige enge Bohrungen l und
m
angeordnet. Diese Bohrungen haben einen Durchmesser von etwa i mm und gestatten
der Preßluft in den Raum n und o und von da aus durch die Öffnung m im Kolbenmundstück
in den Raum p zwischen Kolben und Besatzmaterial vorzudringen. Hierbei bläst sie
alle Fremdkörper, die eine Hemmung des Kolbens hervorrufen könnten, weg und lockert
das Besatzmaterial vor dem Kolben etwas auf. Der Hauptdruck der Preßluft ruht jedoch
nach wie vor auf dem Kolben und drückt ,fiesen samt dem Besatzmaterial nach vorn.
-
Wenn der Apparat bei Versagerschüssen zum Ausblasen des Bohrloches
verwendet werden soll, wird nach Abschrauben. des Zylinderdeckels a2 der Kolben
b herausgenommen und an dessen Stelle ein feststehender Kolben r eingesetzt.
Nunmehr kann die Preßluft das Besatzrohr ungehindert durchströmen, trifft beim Einführen
desselben in das besetzte Bohrloch auf das Besatzmaterial und bläst dieses seitlich
zwischen dem Rohr al und der Bohrlochwandung aus dem Bohrloch heraus, bis das Bohrloch
rein geblasen ist.
-
Der Gegenstand der Erfindung ist durch das in der vorstehenden Beschreibung
erläuterte und in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsbeispiel nicht erschöpft,
sondern umfaßt auch alle übrigen Ausführungsformen, welche auf dem gleichen Grundgedanken
der Erfindung beruhen.