DE851488C

DE851488C - Method and device for the extraction and extraction of minerals

Info

Publication number: DE851488C
Application number: DEB14279A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr-Ing Herbold
Original assignee: BRAUNKOHLEN und BRIKETWERKE RO
Current assignee: BRAUNKOHLEN und BRIKETWERKE RO
Priority date: 1951-03-22
Filing date: 1951-03-22
Publication date: 1952-10-06

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung und Förderung von Mineralien Es gibt -.L%ineralvorkoinmen, die für eine wirtschaftliche Gewinnung im Tagebau zu tief liegen und für die wegen der Deckgebirgs- und Grundwasserverhältnisse eine Gewinnung im Tiefbau einen zu erheblichen Aufwand erfordern würde. Zu diesen Vorkommen können z. B. auch tiefliegende Kohlen, und zwar insbesondere Braunkohlenvorkommen, gehören. Es kommen aber auch Lagerstätten anderer Mineralien in Betracht, die vielleicht bei großer Teufe nur geringe Mächtigkeit haben, wenn der Wert des Minerals entsprechend hoch liegt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Lagerstätten wirtschaftlich zu gewinnen. Das gleiche Verfahren kann dann mit Vorteil auch in der Erdöltechnik Anwendung finden. Dort gibt es Lagerstätten, in denen der CSlträger nicht sandig ist, sondern hart und klüftig. In solchen Lagerstätten kann der Olzufluß bedeutend erhöht werden, wenn die freie Fläche entsprechend vergrößert wird.Method and device for the extraction and extraction of minerals There are -.L% ineralvorkoinmen, which for an economic extraction in the open pit lie too deep and for those because of the overburden and groundwater conditions a Extraction in civil engineering would require too considerable an effort. To these occurrences can e.g. B. also deep-lying coals, in particular lignite deposits, belong. But there are also deposits of other minerals into consideration, perhaps at great depths have only slight thickness, if the value of the mineral accordingly is high. The invention is based on the object of making such deposits economical to win. The same process can then also be used to advantage in petroleum technology Find application. There are deposits there in which the oil carrier is not sandy is, but hard and fissured. In such deposits the oil influx can be significant can be increased if the free area is increased accordingly.

I)aß es bekannt ist, zur Erforschung derartiger Lagerstätten Bohrlöcher niederzubringen, bedarf keiner Erwähnung. Erfindungsgemäß soll die Gewinnung derart gelagerter Mineralien in der Weise bewirkt werden, daß ein Bohrloch innerhalb der Lagerstätte kammerartig erweitert und das dabei gelöste Haufwerk zutage gespült wird. Zur Unterstützung der Förderung und auch zur alleinigen @-Virkung kann in besonderen Fällen eine künstliche Beschwerung der Spülung durch Ton; Salzlösung usw. angewandt werden, so daß das gelöste Material in dieser schweren Flüssigkeit von selbst hochtreibt oder die Arbeit der Pumpe wesentlich unterstützt wird, wie dies beim Tiefbohren bekannt ist.I) ate it is known to research such deposits boreholes to bring down does not need to be mentioned. According to the invention, the extraction should be such stored minerals are effected in such a way that a borehole within the The deposit was expanded like a chamber and the debris that was loosened was washed to the surface will. To support the promotion and also for the sole purpose @ -Action In special cases, the flush can be artificially weighed down by clay; Saline solution etc. are applied so that the dissolved material is in this heavy liquid propels up by itself or the work of the pump is significantly supported, such as this is known in deep drilling.

Es ist zwar in der Bohrtechnik bekannt, durch Verwendung geeigneter Nachschneider ein Bohrloch unterhalb des Rohrschuhs geringfügig zu erweitern, um die Möglichkeit zu einem weiteren i'#bsenken der Verrohrung zu schaffen. Praktisch findet dieses Verfahren nur bei sehr tiefen Bohrlöchern Anwendung, um die Kosten einer zusätzlich einzutreibenden Verrohrung, die dazu noch einen geringeren Durchmesser hat, zu vermeiden oder hinauszuschieben. Die bekannten Erweiterungsbohrer bewirken ein Aufweiten des Bohrloches auf einen Betrag, der praktisch nur unwesentlich größer ist als der Außendurchmesser des niederzubringenden Rohres. Von einer kammerartigen Erweiterung des Bohrloches, wie sie gemäß der Erfindung vorgenommen werden soll, kann bei dem bekannten Unterschneiden nicht die Rede sein. Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, beim Sprengen ein Bohrloch im Bohrlochtiefsten etwas zu erweitern, um an dieser Stelle mehr Sprengstoff unterzubringen und dadurch die Sprengwirkung zu erhöhen. Diese Erweiterung des Bohrloches sollte, wie die Herstellung des Bohrloches selbst, unter Anwendung eines Bohrhammers, jedoch unter Benutzung eines besonderen Bohrers erfolgen.While it is known in the drilling art, by using appropriate ones Trimmer to slightly widen a borehole below the pipe shoe to create the possibility of a further lowering of the piping. Practically this method is only used for very deep boreholes to reduce costs an additional piping to be driven in, which also has a smaller diameter has to avoid or postpone. The well-known extension drills cause widening the borehole to an amount that is practically only insignificantly larger is than the outer diameter of the pipe to be sunk. From a chamber-like one Expansion of the borehole, as it is to be made according to the invention, can be out of the question with the known undercutting. It has also already been proposed been, when blasting a borehole at the depth of the borehole to widen a little in order to to accommodate more explosives at this point and thereby increase the explosive effect. This widening of the borehole should, like the production of the borehole itself, using a hammer drill, but using a special drill take place.

Erfindungsgemäß wird innerhalb der zu gewinnenden Lagerstätte eine Kammer vorteilhaft in der Meise ausgeräumt, daß sie an ihrem unteren-Ende kegelförmig mit nach unten gekehrter Spitze oder kalbkugelig ausgebildet ist. Alsdann sammelt sich das bei der Erweiterung der Kammer gelöste .Haufwerk vorwiegend in der Kammermitte, also zentrisch unter dem Bohrloch. Das hat zur Folge, daß das Haufwerk von dem aufwärts fließenden Spülstrom mit Sicherheit erfaßt und zutage gefördert wird. Durch die Erzeugung einer Sekundärströmung der Spülflüssigkeit innerhalb der Kammer kann die Anreicherung der mineralischen Bestandteile in der Bohrlochachse noch begünstigt werden.According to the invention, within the deposit to be extracted, a Chamber advantageously cleared out in the tit that it is conical at its lower end is designed with the tip turned downwards or with the shape of a calf. Then collect the debris loosened during the expansion of the chamber is predominantly in the middle of the chamber, so centrally under the borehole. As a result, the pile of the upwards flowing flushing stream is detected and brought to light with certainty. Through the Generating a secondary flow of the rinsing liquid within the chamber can Enrichment of the mineral components in the borehole axis is still favored will.

Das Ausräumen des Haufwerks kann gleichzeitig mit dem Lösen desselben aus den Kammerstößen erfolgen; es kann aber auch zunächst nur gelöst und dann das Ausspülen bewirkt werden.The removal of the pile can be carried out at the same time as it is loosened take place from the chamber thrusts; but it can only be solved at first and then that Rinsing can be effected.

Die Größe der auszuräumenden Kammer richtet sich nach der Festigkeit des Gebirges. Zur Vermeidung von Bergschäden wird es sich vielfach empfehlen, die mehr oder minder großen Auskesselungen innerhalb der Lagerstätte nachträglich mit Sand oder sonstigem losem Material wieder zu versetzen. Das kann in zweckmäßiger Weise durch Umkehrung des Spülstromes bewirkt werden. Wird das Versatzgut durch die enge Rohrfahrt eingespült, so werden sich die festen Bestandteile wegen des großen Querschnittes der Kammer am Boden derselben absetzen, und die Spülflüssigkeit wird zwischen (lein Bohrlochstoß und der genannten Rohrfahrt wieder aufwärts steigen. Wegen des höheren spezifischen Gewichts der in der Rohrfahrt abw iirt's führenden und das Versatzgut mit sich führenden Spülflüssigkeit wird die letztere selbsttätig mit einem immerhin recht beträchtlichen Druck in der genannten Strömungsrichtung umgetrieben. Das Heben des gelösten Haufwerks durch den Spülstrom wird vorteilhaft durch eine mit hochperlender Luft fördernde Pumpe bewirkt, wobei der aufwärts fließende'Strom durch .die schon erwähnte enge Rohrfahrt bewirkt wird, die in das Bohrloch eingeführt ist. Die Spülflüssigkeit kann dann, nachdem sie durch eine geeignete Sieb- oder Absetzvorrichtung von dem Haufwerk befreit ist, zwischen der Rohrfahrt und der Bohrlochwandung wieder abwärts strömen.The size of the chamber to be cleared depends on the strength of the mountains. To avoid mountain damage, it is often recommended that the more or less large cauldrons within the deposit with retrospectively To move sand or other loose material again. That can be more expedient Way can be effected by reversing the purge flow. Will the backfill through washed in the narrow pipe run, so the solid components are because of the large cross-section of the chamber at the bottom of the same, and the rinsing liquid will rise again between (lein borehole impact and the pipe travel mentioned. Because of the higher specific weight of the leading in the tube travel and the backfill with rinsing liquid leading to it becomes the latter automatically with at least a considerable pressure in the direction of flow mentioned driven. The lifting of the loosened debris by the flushing flow becomes advantageous caused by a pump with high bubbling air, with the upward flowing current caused by .the already mentioned narrow pipe travel that is introduced into the borehole is. The rinsing liquid can then, after passing through a suitable sieve or The settling device is freed from the debris, between the pipe travel and the borehole wall flow down again.

Für die Erweiterung des Bohrloches innerhalb der Lagerstätte sind Vorrichtungen der verschiedensten Art anwendbar. Nachfolgend soll an Hand von Zeichnungen die Erfindung nochmals erläutert werden. Es zeigt Fig. i schematisch einen Vertikalschnitt durch ein Bohrloch sowie den Abbau und die Gewinnung der Lagerstätte durch dieses Bohrloch, Fig.2 die Verfüllung der ausgebauten Kammer durch das Bohrloch, Fig. 3 bis 15 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten für die Ausräumeinrichtung.For the expansion of the borehole within the reservoir are Devices of various types applicable. The following is based on drawings the invention will be explained again. It shows Fig. I schematically a vertical section through a borehole and the mining and extraction of the deposit through this Borehole, Fig. 2 the backfilling of the removed chamber through the borehole, Fig. 3 Up to 15 different design options for the clearing device.

Gemäß Fig. i der Zeichnung ist vom Tage aus durch das Deckgebirge 20 ein Bohrloch 21 bis in die Lagerstätte 22 niedergebracht. Das Bohrloch ist durch eine Verrohrung 23 geschützt, die gegebenenfalls im Hangenden der Lagerstätte 22 bis 24 mit Hilfe von Zement oder Ton abgedichtet ist. Das Bohrloch selbst ist sodann noch bis zum Liegenden der Lagerstätte 22 weiter abgeteuft. Erfindungsgemäß wird nunmehr innerhalb der Lagerstätte (las Bohrloch zu einer Kammer 25 aufgeweitet. Der Boden der Kammer ist so ausgebildet, daß sein tiefster Punkt 26 zentral unter dem Bohrloch 21 liegt. Das Ausräumen der Kammer 25 erfolgt unter Verwendung eines Bohrgestänges 27, welches an einem Gestängehaken 28 drehbar aufgehängt ist und welches an seinem unteren Ende die eigentlichen Ausräumwerkzeuge 29 trägt. Das Bohrgestänge ist durch eine Rohrfahrt 3o hindurchgeführt, die zusätzlich vom Tage aus bis in die Kammer 25 herabgeführt wurde. Wegen der geringen Querschnittsfläche ist die Strömung innerhalb der Verrohrung 3o verhältnismäßig hoch, @so daß @sie die entsprechend großen Mengen des Minerals, welches bei der Bildung der Kammer 25 durch die Werkzeuge 29 gelöst wurde, aufwärts tragen und zutage fördern kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Umtrieb der Spülflüssigkeit durch eine mit hochperlender Luft fördernde Pumpe bewirkt. Die von dem Kompressor 32 verdichtete Luft wird bei 33 in das Innere des Rohres 3o eingeführt, so daß die Flüssigkeit in der erwähnten Weise aufwärts getrieben wird. Die gehobene Spülflüssigkeit hießt auf eine Siebeinrichtung 3,4, auf welcher die mineralischen Bestandteile zurückbehalten werden, während die Flüssigkeit in den Ringraum 31 zurückgeleitet wird. Das Spülwasser wird somit umgetrieben, und der Wasserverbrauch ist entsprechend gering. Die Rohrfahrt 3o kann bis zu wechselnder Tiefe in der Kammer 25 herabgeführt werden. Es empfiehlt sich, sie nahe an das Bohrlochtiefste 26 heranzubringen, damit sich an der Eintrittsstelle in der Verrohrung 3o eine möglichst hohe Geschwindigkeit ergibt, so daß auch größere und schwerere Mineralstücke von dem Strom erfaßt und aufw@"rts gef<irdeit werden. Wie eingangs schon erwvähnt wurde, kann die Anreicherung der Mineralien in der Bohrlochachse begünstigt werden durch Erzeugung einer Sekundärströmung innerhalb der Kammer 25. Diese Sekundärströmung kann durch einen zweckentsprechenden austretenden Wasserstrahl oder durch Rührwerkzeuge erreicht werden.According to FIG. 1 of the drawing, a borehole 21 is drilled through the overburden 20 into the deposit 22 from day one. The borehole is protected by a casing 23 which, if necessary, is sealed in the hanging wall of the deposit 22 to 24 with the aid of cement or clay. The borehole itself is then sunk further to the bottom of the deposit 22. According to the invention, the borehole is now widened to form a chamber 25 within the deposit. The bottom of the chamber is designed so that its deepest point 26 lies centrally below the borehole 21. The chamber 25 is cleared out using a drill rod 27 which is attached to a Rod hook 28 is rotatably suspended and which at its lower end carries the actual clearing tools 29. The drill rod is passed through a pipe run 3o, which was also brought down from day to the chamber 25. Because of the small cross-sectional area, the flow within the casing 3o relatively high, so that they can carry upwards and bring to the surface the correspondingly large amounts of the mineral which was loosened by the tools 29 when the chamber 25 was formed conveying pump. The compressing by the compressor 32 Dead air is introduced at 33 into the interior of the tube 3o, so that the liquid is driven upwards in the aforementioned manner. The raised rinsing liquid is transferred to a sieve device 3, 4 on which the mineral components are retained while the liquid is returned to the annular space 31. The rinsing water is thus driven around and the water consumption is correspondingly low. The tube trip 3o can be brought down to varying depths in the chamber 25. It is recommended that they bring it as close to the wellbore deepest 2 6, so that there is at the entry point in the casing 3o the highest possible speed, so that even larger and heavier mineral pieces detected by the current and asc @ "rts Found <irdeit be. As was already mentioned at the beginning, the enrichment of the minerals in the borehole axis can be promoted by generating a secondary flow within the chamber 25. This secondary flow can be achieved by an appropriate emerging water jet or by stirring tools.

Nachdem die Kammer 25 in der Lagerstätte ihre größtmögliche Ausdehnung erreicht hat und das gelöste I-laufwerk zutage gespült ist, kann zur Verineidung von Bergschäden Sand oder ein sonstiges geeignetes Versatzmaterial in die Kammer eingeführt werden. Große Mengen Versatzgut lassen sich sehr schnell und dicht einspülen, wenn die Einfüllung eiitsl>recliend Fig. 2 der Zeichnung durch die innere IN'olirfalirt 30 bewirkt wird. Es ergibt sich alsdann selbsttätig ein Umlauf der Spülflüssigkeit, der dein Unitrieb beim Fördern entgegengesetzt ist. Das Spülwasser strömt also mit dem Versatzgut in dem Rohr 2o abwärts. Wegen des großen Querschnittes der Kammer 25 scheiden sich innerhalb derselben die festen Bestandteile ab und sinken zu Boden. Das von dem Versatz befreite Spülwasser strömt anschließend durch den Ringraum 31 wieder aufwärts. Dabei ergibt sich infolge des höheren spezifischen Gewichts des Sand-Wasser-Gemisches im Innern des Rohres 30 ein recht erheblicher Druck, der das Wasser in dem Ringraum 3i wieder hochtreibt. Das aufsteigende Wasser wird dann durch (las Strahlrohr 35 wieder von oben in das Rohr 30 eingeführt. Mit dem fortschreitenden Versatz wird das Rohr 30 und schließlich auch die Verrohrung 23 ausgezogen.After the chamber 25 in the deposit has reached its greatest possible extent and the detached I-drive has been flushed to the surface, sand or some other suitable backfill material can be introduced into the chamber to prevent damage to the mountains. Large quantities of backfill can be flushed in very quickly and tightly if the filling is effected by the inner infusion 30 as shown in FIG. 2 of the drawing. The flushing liquid then automatically circulates, which is the opposite of the unit drive when conveying. The rinsing water thus flows downwards with the backfill in the pipe 2o. Because of the large cross-section of the chamber 25, the solid components separate out within the same and sink to the bottom. The rinsing water freed from the offset then flows upwards again through the annular space 31. As a result of the higher specific weight of the sand-water mixture in the interior of the pipe 30, there is a very considerable pressure which drives the water up again in the annular space 3i. The rising water is then reintroduced into the pipe 30 from above through the jet pipe 35. As the displacement progresses, the pipe 30 and finally also the piping 23 are pulled out.

Unter Belassung geeigneter Sicherheitspfeiler l:önneii nacheinander durch verschiedene Bohrlöcher Kanunern 25 der genannten Art ausgeräumt werden. Die moderne Bohrtechnik bietet allerdings auch die 'löglichlceit, ein und dasselbe Bohrloch kurz oberhalb der Lagerstätte nacheinander nach verschiedenen Richtungen hin abzulenken. Es können dann durch das gleiche Bohrloch mehrere Kaminern 25 hergestellt und ausgeräumt werden.Leaving suitable security pillars l: önneii one after the other can be cleared out through various boreholes 25 of the type mentioned. the Modern drilling technology, however, also offers the possibility of one and the same borehole shortly above the deposit to divert one after the other in different directions. Several chimneys 25 can then be produced and cleared out through the same borehole will.

Zuni Ausräumen der Kammer 25 sind Sonderwerkzeuge erforderlich, wie sie bisher in der Bohrtechnik nicht verwandt werden.To clear out the chamber 25, special tools are required, such as they have not yet been used in drilling technology.

So sind z. B. bei der Ausführung entsprechend Fig. i der Zeichnung an dem unteren Ende des Bohrgestänges 27 ein Paar Räumarme 29 angelenkt, die an ihrem freien Ende zu geeigneten Werkzeugen zugespitzt sind. Bei der Drehung des Gestänges 27 werden die Arme 29 durch die Fliehkraft nach außen bewegt und lösen Teile des Minerals aus (lein Stoß der Kammer 25 heraus. Durch gleichzeitiges Hochziehen des Gestänges 27 wird dann die Kammer schichtweise in ihrem Durchmesser vergrößert.So are z. B. in the embodiment according to Fig. I of the drawing at the lower end of the drill string 27, a pair of clearing arms 29 articulated to their free end are pointed to suitable tools. When rotating the Linkage 27, the arms 29 are moved outward by the centrifugal force and loosen Divide the mineral out of (one push of the chamber 25. By pulling it up at the same time of the rod 27, the chamber is then increased in diameter in layers.

Bei der Ausbildung entsprechend Fig.3 der Zeichnung sind an dem Gestänge 27 ähnliche Räumarme 36 angebracht, die jedoch durch die Wirkung der Feder 37 gespreizt werden. Die Feder 37 kann durch ein Seil 38 vom Tage aus gespannt werden. Dadurch wird die Gleitmuffe 39 angehoben, die gegen Verdrehung gesichert in dem unteren Teil des Rohres 27 geführt ist. Die Räumarme 36 sind dusch Streben 40 mit der Gleitmuffe 39 verbunden. Läßt die Spannung in dem Seil 38 nach, so nähern sich die Schwenkarme 36 wieder, so daß das Gewinnungsgerät durch das Bohrloch ausgezogen werden kann.In the training according to Figure 3 of the drawing are on the linkage 27 similar clearing arms 36 are attached, but which are spread by the action of the spring 37 will. The spring 37 can be tensioned from the day by a rope 38. Through this the sliding sleeve 39 is raised, which is secured against rotation in the lower Part of the tube 27 is guided. The clearing arms 36 are struts 40 with the sliding sleeve 39 connected. If the tension in the rope 38 decreases, the pivot arms approach 36 again so that the extraction tool can be withdrawn through the borehole.

Gemäß Fig.4 erfolgt die Spreizung der Räumarme 41 durch einen Druckkolben 42. An dem unteren Ende der Kolbenstange sind die Räumarme 41 angelenkt. Zwischen den beiden Räumarmen befindet sich eine als Widerlager wirkende Druckrolle 43. Hört der vom Tage aus durch das hohle Rohrgestänge auf den Kolben 42 ausgeübte pneumatische oder hydraulische Druck auf, so tritt die Feder 4.4 in Tätigkeit, die den Kolben 42 zurückschiebt. Ein Konvergieren der Räumarme 41 ist die Folge.According to FIG. 4, the broaching arms 41 are spread by a pressure piston 42. The clearing arms 41 are articulated at the lower end of the piston rod. Between the two broaching arms is a pressure roller 43 acting as an abutment. Listen the pneumatic exerted on the piston 42 by the hollow pipe rod during the day or hydraulic pressure, the spring 4.4 comes into action, which pushes the piston 42 pushes back. A convergence of the clearing arms 41 is the result.

Die Einrichtung nach Fig. 5 der Zeichnung ähnelt der an Hand der Fig. i beschriebenen Ausräumvorrichtung. Die Räumarme 45 werden bei der Drehung des Bohrgestänges 27 durch Zentrifugalkraft gespreizt. Zusätzlich tragen sie aber noch schaufelförmige Prallflächen 46, die so angeordnet sind, daß sich eine radial nach außen gerichtete Kraftkomponente ergibt. Die Prallflächen stützen sich dabei auf dem Wasser ab, welches das Bohrloch ausfüllt.The device according to FIG. 5 of the drawing is similar to that on the basis of FIG. i described clearing device. The clearing arms 45 are when the drill string rotates 27 spread by centrifugal force. But they also have shovel-shaped ones Impact surfaces 46 which are arranged so that a radially outwardly directed Force component results. The baffles are supported by the water, which fills the borehole.

Gemäß F ig. 6 der Zeichnung ist an dem unteren Ende des Bohrgestängen 27, das z. B. einen quadratischen Querschnitt aufweist, eine Gleitmuffe 47 angeordnet. An dieser Gleitmuffe ist ein lenkerartig wirkender Kratzarm 48 angelenkt, der bei 49 mit einem doppelarmigen Hebel 50 verbunden ist, der seinerseits bei 51 an dem Bohrgestänge 27 angelenkt ist. Dreht sich das Bohrgestänge 27, so wird einmal der Lenker 48 mit seinen seitlich angebrachten Werkzeugen gegen den Stoß gedrückt. Gleichzeitig wird aber auch das freie Ende des Räumbalkens 50 in Arbeitsstellung geschwenkt. Mit der Beendigung des Drehvorganges streckt sich durch das Gewicht des freien Endes des Räumbalkens 5o die Gewinnungseinrichtung wieder, so daß das Ausziehen derselben keine Schwierigkeiten bereitet.According to Fig. 6 of the drawing is at the lower end of the drill pipe 27 which, for. B. has a square cross-section, a sliding sleeve 47 is arranged. A link-like scraper arm 48 is articulated on this sliding sleeve and is connected at 49 to a double-armed lever 50 , which in turn is articulated at 51 on the drill rod 27. If the drill rod 27 rotates, the handlebar 48 with its laterally attached tools is pressed once against the impact. At the same time, however, the free end of the clearing bar 50 is also pivoted into the working position. With the completion of the turning process, the extraction device stretches again due to the weight of the free end of the clearing beam 5o, so that pulling it out does not cause any difficulties.

In Fig. 7 sind zwei Ausräumarme 52 an dem Gestänge 27 angelenkt. Sie werden beide durch je eine Feder 53 in Ruhestellung gezogen. Die Räumarme 52 schwingen entgegen der Spannung der Federn 53 infolge Zentrifugalkraft aus. Hört die Zentrifugalkraft auf, so bewirken die Federn 53, daß die Räumarme 52 nach oben einschwenk°n, so daß sie heim Ausziehen ebenfalls nicht hinderlich sind.In FIG. 7, two clearing arms 52 are articulated on the linkage 27. she are both pulled by a spring 53 in the rest position. The clearing arms 52 swing against the tension of the springs 53 due to centrifugal force. Hear the centrifugal force on, the springs 53 cause the clearing arms 52 to pivot upwards, so that they are also not in the way of getting out of the house.

Gemäß Fig.8 dient ebenfalls die Fliehkraft zum Auslösen der Gewinnungsgeräte, während die Schwerstange 27 für eine weitere Spreizung durch Gewichtsbelastung sorgt. Es sind Räumarme 54 und 55 parallelogrammförinig miteinander verbunden und sämtlich an der Außenseite mit Gewinnungswerkzeugen versehen. Die Wirkung dieser Einrichtung bedarf keiner weiteren Erläuterung.According to Fig. 8, the centrifugal force is also used to trigger the extraction equipment, while the Collar 27 for further spreading by weight loading cares. There are clearing arms 54 and 55 connected to each other and parallelogram all provided with extraction tools on the outside. The effect of this Setup does not require any further explanation.

In Fig. 9- ist an dem unteren Ende des Gestänges 27 ein doppelarmiger Räumbalken 56 angelenkt, der an seinem einen Ende ein Gewinnungswerkzeug trägt, während das andere Ende schaufelartig,ausgebildet ist. Gegen dieses zweite Ende stößt ein Druckwasserstrahl, welcher aus der Öffnung 57 am unteren Ende des Gestänges 27 austritt.In Fig. 9- is at the lower end of the linkage 27 is a double-armed Hinged clearing beam 56, which carries a mining tool at one end, while the other end is shaped like a scoop. Towards this second end A jet of pressurized water ejects from the opening 57 at the lower end of the rod 27 exits.

Nach Fig. io der Zeichnung sind die .Gewinnungswerkzeuge wiederum an zwei parallelogrammförmig miteinander verbundenen Räumarmen.58 und 59 angebracht. Die beiden letzteren sind an einer Gleitmuffe 6o angelenkt, die durch die Wirkung einer Feder 61 hochgedrückt wird. Durch das Bohrloch ist ein Sei1'62 abwärts geführt, welches um eine feste Rolle 63 am freien unteren Ende des Gewinnungswerkzeuges herumgeführt und an der Gleitmuffe 6o befestigt ist. Durch Hochziehen des Seiles und also des Räumwerkzeuges schneiden die Spitzen der Arme 59 Mineral vom Stoß ab. Wird die Seilkraft dabei zu groß, so wird die Muffe 6o entgegen der Kraft der Feder 61 abwärts bewegt, und die Schneidspitzen werden aus dem Stoß herausgezogen. Die Feder 61 bewirkt, daß die Seilkraft beim Schneiden und auch beim Hereinziehen des Gerätes in die enge Rohrfahrt ein bestimmtes zulässiges Maß nicht überschreitet. Nocken 64 verhindern, daß die Schneidspitzen beim Ausziehen des Gerätes unter den Rohrschuh haken.According to Fig. IO of the drawing, the .Gewinnungswerkzeuge are again attached to two parallelogram-shaped broaching arms 58 and 59. The latter two are hinged to a sliding sleeve 6o, which by the effect a spring 61 is pushed up. Through the borehole a cable is led downwards, which is led around a fixed roller 63 at the free lower end of the extraction tool and is attached to the sliding sleeve 6o. By pulling up the rope and thus the Broach cut the tips of arms 59 mineral from the joint. Will the rope force too large, the sleeve 6o is moved downwards against the force of the spring 61, and the cutting tips are withdrawn from the joint. The spring 61 causes that the rope force when cutting and also when pulling the device into the tight Tube travel does not exceed a certain permissible dimension. Cams 64 prevent that the cutting tips hook under the pipe shoe when the device is pulled out.

Eine besonders einfache aber außerordentlich wirksame Einrichtung zum Erweitern des unteren Bohrlochendes ist in Fig. i i der Zeichnung dargestellt. An dem unteren Ende des Bohrgestänges 27 ist über ein Kardangelenk 65 ein Räumbalken 66 angeschlossen, der feststehende Werkzeuge 67 trägt. Wie insbesondere der unterhalb der Hauptfig. i i dargestellte Schnitt erkennen läßt, sind die Werkzeuge strahlenförmig angeordnet. Wird dieses Gewinnungsgerät in mehr oder minder schnelle Umdrehungen versetzt und stößt dabei eins der Werkzeuge aus der Bohrlochachse hinausschwingend gegen die Wandung der Kammer, so wälzen sich die Werkzeuge nacheinander an der Kammerwandung ab, und zwar gegenläufig zu der Drehrichtung des Gestänges 27. Praktische Versuche haben ergeben, daß bei dieser Ausbildung ein ganz erheblicher Anpreßdruck der Werkzeuge gegen die Kammerwandung erzielt wird und daß entsprechend groß auch die Menge des gelösten Minerals ist.A particularly simple but extremely effective device to expand the lower end of the borehole is shown in Fig. i i of the drawing. At the lower end of the drill rod 27, a cardan joint 65 is a clearing bar 66 connected, the fixed tools 67 carries. Like the one below in particular the main fig. i i shows the section shown, the tools are radial arranged. If this extraction device is in more or less rapid revolutions offset and pushes one of the tools swinging out of the borehole axis against the wall of the chamber, the tools roll one after the other on the chamber wall from, in the opposite direction to the direction of rotation of the linkage 27. Practical experiments have shown that with this training a very considerable contact pressure of the tools is achieved against the chamber wall and that the amount of the correspondingly large dissolved minerals.

Fig. i2 zeigt ein ähnliches Gerät. Dabei sind an dem Räumbalken 66 jedoch Schlagwerkzeuge 68 mit einem Ende angelenkt. Bei der Drehung des Gestänges 27 spreizen sich infolge der Fliehkraft die Räumarme 68 wie das Gestell eines Regenschirms. Die Wirkung ist die gleiche, die soeben an Hand der Fig. i i beschrieben wurde.Fig. I2 shows a similar device. There are 66 however, striking tools 68 are hinged at one end. When rotating the linkage 27, as a result of the centrifugal force, the clearing arms 68 spread like the frame of an umbrella. The effect is the same that has just been described with reference to FIGS.

Gemäß Fig. 13 erfolgt die Gewinnung des Minerals innerhalb der Lagerstätte durch Explosivmittel. Am unteren Ende des Bohrgestänges befindet sich eine dünnwandige Tauchglocke 69, die durch geeignete Mittel mit Wasser gefüllt wird, so daß sie ohne weiteres in dem Spülwasser bis zu der Lagerstätte herabgeführt werden kann. Alsdann wird durch eine Leitung 7o Strom an die beiden Elektroden 71 und 72 innerhalb der Glocke 69 gelegt. Es bildet sich dann infolge Elektrolyse Knallgas, welches sich unter der Glocke 69 sammelt. Da sich dieses Gas unter dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule in dem Bohrloch befindet, ist es sehr stark komprimiert. Entsprechend stark ist auch die bei der Zündung des Gasgemisches sich ergebende Explosion, durch welche mehr oder minder große Mengen des Minerals aus den Wandungen der Kammer herausgelöst werden.According to FIG. 13, the mineral is extracted within the deposit by explosives. There is a thin walled one at the bottom of the drill string Diving bell 69, which is filled with water by suitable means so that it is without further in the rinse water can be carried down to the storage facility. Then is through a line 7o current to the two electrodes 71 and 72 within the Bell 69 placed. As a result of electrolysis, oxyhydrogen gas is then formed, which is then formed collects under the bell 69. Because this gas is under hydrostatic pressure When the column of liquid is in the borehole, it is very much compressed. Corresponding the explosion resulting from the ignition of the gas mixture is also strong which dissolved more or less large amounts of the mineral from the walls of the chamber will.

Ebenfalls unter Anwendung explosiver Mittel arbeitet die in Fig. 14 dargestellte Gewinnungseinrichtung. In der Tauchglocke 73 befindet sich auf einer Schale 74 eine abgemessene Menge Calciumkarbid. Die Glocke wird luftgefüllt eingelassen; das Wasser steigt @in ihr mit zunehmender Teufe und strömt schließlich in die Schale 74 ein. Nachdem (las Azetylen gebildet ist, erfolgt die Zündung mit Hilfe der Zündeinrichtung 78. Die Explosion löst dann ihrerseits wieder Teile aus der Seitenwandung der Kammer.The one in FIG. 14 also operates using explosive agents illustrated extraction device. In the diving bell 73 is located on one Tray 74 a measured amount of calcium carbide. The bell is let in, filled with air; the water rises in it with increasing depth and finally flows into the bowl 74 a. After (las acetylene has been formed, ignition takes place with the help of the ignition device 78. The explosion in turn releases parts from the side wall of the chamber.

Eine sehr einfache Gewinnungseinrichtung ist in Fig. 15 dargestellt. Dabei ist an dem unteren Ende des Bohrgestänges ein spornartiges Gewinnungsgerät 79 angebracht. Wird durch die Öffnung 8o ;ruf der Rückseite des Gestänges mit sehr hohem Druck Flüssigkeit ausgestoßen, so wird der Sporn mit entsprechend großer Kraft hüf edier gegenüberliegenden Seite in die Kaininerwandung hineingetrieben. Bei der Drehung des Gestänges werden dann wiederum Teile der Kammerwandung herausgerissen. Der gleiche Vorgang wiederholt sich durch stoßartiges Auspressen der Flüssigkeit durch die Öffnung 8o.A very simple extraction device is shown in FIG. There is a spur-like extraction device at the lower end of the drill string 79 attached. Is through the opening 8o; call the back of the linkage with very If liquid is ejected at high pressure, the spur is expelled with a correspondingly great force on the opposite side driven into the wall of the Kaininer. In the Rotation of the rod then in turn tears out parts of the chamber wall. The same process is repeated by squeezing out the liquid through the opening 8o.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Gewinnungseinrichtungen. Diese sollen vielmehr lediglich als Beweis dafür dienen, daß der Aufbau und das Arbeitsprinzip dieser Vorrichtungen in weiten Grenzen wechseln kann ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to those shown and described Extraction facilities. Rather, these should only serve as evidence that that the structure and the working principle of these devices change within wide limits can without departing from the scope of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. A method for extracting and conveying minerals, characterized in that a well (21) drilled in a known manner into the deposit (22) inside the deposit (22) is expanded in a chamber-like manner by mechanical means and the debris that is loosened is flushed to the surface.

2. The method according to claim i, characterized in that the chamber (25) is conical is made with the tip turned down or hemispherical, so that the lowest point (26) of the same centered under the borehole (21) and that There is certainly a pile of debris due to the upward flowing flushing stream is detected. 3. The method according to claim i or 2, characterized in that that by generating a secondary flow of the rinsing liquid inside the hall Chambers (25) an enrichment of the mineral components in the borehole axis is effected. .f. Method according to claim i, characterized in that the created Cauldron (25) by means of an opposing flushing flow with sand or the like. Is relocated again. 5. The method according to claim i, characterized in that that the movement of the flushing flow is brought about by an air lift pump (32, 33), wherein the ascending flow in a tubing run into the wellbore (21) (30) is generated and the rinsing liquid after separation of the obtained 1Uinerals guided downwards again between the pipe run (30) and the borehole wall (23) will. 6. The method according to claim i, characterized in that the solution of the Raufwerk takes place within the deposit by blasting, where appropriate as an explosive Oxyhydrogen or a mixture of acetylene and air is used, which is injected into the Drilled hole lowered casing bell at the blasting site and made electrically is ignited. 7. The method according to claim i, characterized in that the broaching tool by a high speed pressurized water jet directed across the rod axis is thrown or pressed against the impact. B. The method according to claim i, characterized characterized in that the incision and detachment of the mineral by a side exiting pressurized water jet is effected. 9. Device for performing the Method according to claim i, characterized by spreading rotary drilling tools with. Spread through spring pressure, fluid pressure, blade pressure, centrifugal force, tensile force, Dead weight, jet or jet back pressure to expand the borehole (21) within the deposit (22). ok Apparatus for performing the method according to claim i, characterized by spreading when pulling up and the racking out of the Butt-releasing longitudinal broaching tools. i i. Device according to claim 5, characterized by inclined cutting edges that achieve a helical removal. 12. The device according to claim 5, ge! - characterized by a preloaded spring for radial contraction of the expandable broaching tools as a result of increased cable pull. 13. Apparatus for performing the method according to claim i, characterized in that that at the lower end of the rotatable linkage gimbals a clearing beam with a swinging out of the axis of the borehole as the rod rotates and is attached to the chamber wall rolling tool head. 14. Device according to claim 8, characterized in that the tools of the tool head from when rotating the clearing bar due to centrifugal force around horizontal hinge pins outward swinging flapping arms exist. Printed publications: German U.S. Patent No. 290448.