DE959820C

DE959820C - Drilling method for percussive drilling

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Publication number: DE959820C
Application number: DEW13900A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-05-07
Filing date: 1954-05-07
Publication date: 1957-03-14

Description

Bohrverfahren zum schlagenden Bohren Die Erfindung betrifft ein Bohrverfahren zum schlagenden Bohren, insbesondere in stark weichlettehaltigem Gestein, unter Verwendung von Hohlbohrern, durch deren Innenkanal der Bohrstaub vom Bohrlochtiefsten aus über Bohrkronenöffnungen abgesaugt wird.Drilling method for percussive drilling The invention relates to a drilling method for percussive drilling, especially in rock with a lot of soft lettuce, under Use of hollow drills, through whose inner channel the drilling dust from the deepest part of the borehole is sucked out through drill bit openings.

Beim Bohren von Gestein mit Hohlbohrern dieser Gattung wird das Absaugen in der Regel mittels einer injektorartigen Saugvorrichtung vorgenommen, die mit Preßluft arbeitet, die dem Druckmittelnetz entnommen wird, an das auch der Bohrhammer angeschlossen ist.When drilling rock with hollow drills of this type, suction is used usually made by means of an injector-like suction device with Compressed air works, which is taken from the pressure medium network to which the hammer drill connected.

Das Bohren in dieser Weise hat den Vorteil, daß der Bohrstaub nicht am Bohrlochmund austritt, sondern durch das Absaugen in besondren geschlossenen Sammelbehältern völlig staubsicher aufgefangen bzw. auch verschlämmt werden kann. Zumindest kann er an einer weiter vom Arbeitsort entfernten Stelle austreten. Ferner kann der Bohrstaub auf diese Weise auch in Papiertüten gesammelt und abtransportiert werden. Diese Bohrweise hat auch gegenüber den am Bohrlochmund angreifenden Staubauffang- und Absaugeeinrichtungen den Vorteil völliger Sicherheit, da die Abdichtungsverhältnisse der Absauge- und Auffangvorrichtungen., die am Bohrlochmund angreifen, in der Regel nur unter Verwendung sehr komplizierter Einrichtungen einigermaßen beherrscht werden können.Drilling in this way has the advantage that the drilling dust does not emerges at the mouth of the borehole, but in particular closed by suction Collection containers can be collected completely dust-proof or also silted up. At least he can exit at a point further away from the place of work. Further the drilling dust can also be collected in paper bags and transported away in this way will. This drilling method also has a negative impact on the dust collecting and suction devices have the advantage of complete safety, as the sealing conditions the suction and collection devices, which attack the mouth of the borehole, as a rule can only be mastered to some extent using very complicated facilities can.

Demgegenüber hat dieses Abbohren von Gestein den Nachteil, daß bei stark weichlettehaltigen Durchsetzungen der zu durchbohrenden Gesteinspartien, wie dies z. B. im übertägigen Erzbergbau der Fall sein kann, eine Verstopfungsmöglichkeit insbesondere an der Stelle der Bohrkronenöffnungen gegeben ist. Im Fälle einer vollendeten Verstopfung wird das Absaugen des Bohrstaubes verhindert, und der Bohrer frißt sich in der Regel im Gestein fest.In contrast, this drilling of rock has the disadvantage that at heavily softened penetrations of the rock to be pierced, such as this z. B. may be the case in surface ore mining, a possibility of blockage in particular is given at the point of the drill bit openings. In the case of complete constipation the suction of the drilling dust is prevented, and the drill usually eats itself stuck in the rock.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es möglich, die Preßluft, durch die die injektorartige Saugvorrichtung betrieben wird; nicht nur zum Absaugen des Bohrstaubes aus dem Bohrloch zu verwenden., sondern bedarfsweise auch zum Einblasen in den Innenkanal des Hohlbohrers. Das Einblasen von Preßluft in ein Bohrloch während des Bohrvorgangs wird grundsätzlich dann ange= wendet, wenn der sich durch das Bohren entwickelnde Bohrstaub aus dem Bohrloch ausgeblasen bzw. gleichzeitig etwaige Verstopfungen . in den Bohrlochöffnungen beseitigt werden sollen, wie dies beim nassen Spülbobren durch den hohlen Bohrer hindurch der Fall ist. Man hat dazu auch Hohlbohrer verwendet, durch deren Innenkanal die Preßluft zu diesem Zweck eingeblasen wird. Ein dagegen bedarfsweises Absaugen und Einblasen der Preßluft kann dadurch erfolgen, daß man das Schlauchende für das abgesaugte Bohrmehl abknickt. Durch diese Abknickung kann eine beginnende Verstopfungsstörung beseitigt werden. Das setzt natürlich voraus, daß die Abknickung auch rechtzeitig erfolgt, d.'h. im Augenblick des Beginnens der Zusetzungserscheinung der Bohrkronenöffnungen. In der Regel wird das rechtzeitige Abknicken nicht möglich sein, da der den Hammer Bedienende die Verstopfung erst bemerken wird, wenn es zu spät ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich die Abknickung des Schlauchendes grundsätzlich nur mit zwei Händen ausführen läßt, der den Hammer Bedienende also das Bohren zunächst einstellen muß, um den Abknickungsvorgang ausführen zu können, wenn er nicht die Hilfe einer zweiten Person in Abspruch nehmen will, die unter genauer Verfolgung des Ablaufs des Bohrvorgangs die rechtzeitige Abknickung des Schlauchendes vornimmt.To eliminate this disadvantage, it is possible to use the compressed air which operates the injector-type suction device; not only for sucking up the To use drilling dust from the borehole, but if necessary also for blowing in into the inner channel of the hollow drill. The injection of compressed air into a borehole during of the drilling process is always used when the drilling Any drilling dust that develops is blown out of the borehole or any blockages at the same time . should be eliminated in the borehole openings, as is the case with wet rinsing slab is the case through the hollow drill. Hollow drills have also been used for this purpose, the compressed air is blown in through the inner channel for this purpose. One against If necessary, suctioning and blowing in the compressed air can be done by the end of the hose for the extracted drilling dust kinks. This kink can an incipient constipation disorder can be eliminated. This of course presupposes that the kink also takes place in good time, i.e. at the moment of starting the Clogging of the drill bit openings. Usually this will be timely Kinking should not be possible, since the person using the hammer is the first to block the block will notice when it's too late. Another disadvantage is that the kinking of the hose end can only be done with two hands, whoever operates the hammer must first stop drilling in order to cope with the bending process to be able to perform if he does not have the help of a second person in denial wants that while closely tracking the progress of the drilling process the timely Kinks the hose end.

Die Erfindung beseitigt die beim Absaugen des Bohrstaubes entstehenden Nachteile dadurch, daß die die injektorartige Saugvorrichtung betreibende, vom Bohrhammerdruckmittel abgezweigte Preßluft vermittels einer umstellbaren Steuereinrichtung im Augenblick des durch eine Anzeigevorrichtung erkennbaren Ansteigens des Unterdruckes im Saugstrom für das Bohrstaub-Luft-Gemisch zum kurzfristigen Einblasen in den Innenkanal des Hohlbohrers und so zum Beseitigen der durch Lettenstörungen erfolgten beginnenden Zusetzung der Bohrkronenöffnungen umgestellt wird, um anschließend daran wieder auf die Betätigung der Saugvorrichtung zurückgestellt zu werden.The invention eliminates the problems caused by suctioning off the drilling dust Disadvantages in that the injector-like suction device operating from the hammer drill pressure means branched compressed air by means of a convertible control device at the moment the increase in the negative pressure in the suction flow, which can be recognized by a display device for the drilling dust-air mixture for short-term blowing into the inner channel of the Hollow drill and so to eliminate the incipient ones caused by Latvian malfunctions Clogging of the drill bit openings is switched to then again to be reset to the actuation of the suction device.

Von dem grundsätzlich bekannten Ausblasen des Bohrstaubes durch Zuführung der Preßluft in ein Bohrloch oder auch in den Innenkanal eines Hohlbohrers unterscheidet sich dieses Bohrverfahren im wesentlichen dadurch, daß durch die Einblasluft der Bohrstaub aus dem Bohrloch grundsätzlich nicht ausgeblasen werden soll, sondern lediglich durch kurzzeitiges und stoßweises Einblasen der Preßluft die durch Lettestörungen hervorgerufene beginnende Zusetzung der Bohrkronenöffnungen beseitigt und dann die Preßluft sofort wieder auf den Absaugevorgang umgestellt wird, wie dies im Falle der Abknickung des Schlauchendes, allerdings mit dem Nachteil der Unzuverlässigkeit, auch möglich ist. Aufgabe und Wirkung des Einblaseluftstromes ist bei diesem Bohrverfahren eine völlig andere als in den Fällen, in denen durch Einblaseluft der Bohrstaub über den Bohrlochmund herausgeblasen werden soll.From the basically known blowing out of the drilling dust by feeding the compressed air in a borehole or in the inner channel of a hollow drill This drilling method is essentially characterized by the fact that the In principle, drilling dust should not be blown out of the borehole, but rather only by brief and intermittent blowing in of the compressed air caused by lettuce disturbances caused incipient clogging of the drill bit openings eliminated and then the Compressed air is immediately switched back to the suction process, as in the case the kinking of the hose end, but with the disadvantage of unreliability, is also possible. The task and effect of the injection air flow is in this drilling process completely different from the cases in which the drilling dust is blown in by air is to be blown out via the borehole mouth.

Bei der Umstellung der Blasluft vermittels einer Steuereinrichtung auf bedarfsweises Blasen und Saugen braucht der Bohrvorgang selbst nicht unterbrochen zu werden wie im Falle der Abknickurig des Schlauchendes. Die Erfindung sieht außerdem statt der von Hand möglichen Umstellung der Preßluft auf Saugen bzw. Einblasen auch eine selbsttätige Umsteuerung beim Erreichen einer oberen Grenze des Unterdruckes und die ebenfalls selbsttätige Rückstellung zur Betätigung der Saugvorrichtung nach .einstellbarem Zeitmaß vor.When changing the blowing air by means of a control device The drilling process itself does not need to be interrupted when blowing and vacuuming as required to become like in the case of the kink of the hose end. The invention also sees instead of switching the compressed air to suction or blowing, which is possible by hand an automatic reversal when an upper limit of the negative pressure is reached and the also automatic return for actuating the suction device according to .adjustable time.

Beim Umstellen der Steuereinrichtung vom Saugen auf das Einblasen tritt der Preßluftstrom mit sehr hohem Druck von etwa 3 bis 5 atü in: den Innenkanal des Hohlbohrers ein, so daß die beginnende Zusetzung infolge des plötzlichen Aufprallens des Preßluftstromes augenblicklich beseitigt wird, ohne daß im Bobren selbst eine Unterbrechung eintreten muß. Aus diesem Grunde kann bei der selbsttätigen Betätigung der Umsteuerung der Steuereinrichtung die Rückstellung auf Saugen auch nach einstellbarem Zeitmaß erfolgen.When switching the control device from sucking to blowing the compressed air flow enters the inner channel with a very high pressure of around 3 to 5 atmospheres of the hollow drill, so that the beginning of the clogging as a result of the sudden impact of the compressed air flow is eliminated immediately without any in the Bobren itself Interruption must occur. For this reason, the automatic actuation the reversal of the control device the reset to suction even after adjustable Timing take place.

Um zu vermeiden, daß Preßluft in die Anzeigevorrichtung eintritt und hier Beschädigungen hervorruft, weil die z. B. mittels Kontaktsteuerung die Steuereinrichtung beeinflussenden Teile sehr empfindlich sind, sieht die Erfindung weiter vor, daß die Zuströmüng der Preßluft als Blasluft in den Innenkanal des Hohlbohrers erst erfolgt, nachdem die Verbindungsleitung vom Innenkanal des Hohlbohrers zu der Anzeigevorrichtung abgeschlossen ist, und daß die Wiederumsteuerung auf Betätigung der Saugvorrichtung erfolgt, bevor die Verbindungsleitung vom Innenkanal des Hohlbohrers zu der Anzeigevorrichtung wieder geöffnet ist.To prevent compressed air from entering the display device and causes damage here because the z. B. the control device by means of contact control influencing parts are very sensitive, the invention further provides that only the inflow of the compressed air as blown air into the inner channel of the hollow drill takes place after the connection line from the inner channel of the hollow drill to the display device is completed, and that the reversal of control on actuation of the suction device takes place before the connecting line from the inner channel of the hollow drill to the display device is open again.

Aus Zweckmäßigkeitsgründen können die Steuereinrichtung, die Anzeigevorrichtung und die Absaugevorrichtung auf einem den Bohrhammer in Führungen tragenden Montageschlitten gemeinsam angeordnet werden, und für die Aufnahme des abgesaugten Staubes kann ein luftdurchlässiger, auswechselbarer Staubbeutel verwendet werden, der unmittelbar am Endstutzen der Absaugevorrichtung bzw. am Ende eines entsprechenden Verlängerungsschlauches angeschlossen ist.For reasons of expediency, the control device, the display device and the suction device on an assembly carriage carrying the hammer drill in guides can be arranged together, and a air-permeable, replaceable dust bag can be used that immediately at the end of the suction device or at the end of a corresponding extension hose connected.

Die beiden Ventilabschlußkörper der Steuereinrichtung werden nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch Hebel oder eine elektrische, von der Anzeigevorrichtung beeinflußbare Kontaktsteuerung betätigt und sind mit verschieden großen Durchgangsquerschnitten für das Druckmittel versehen.The two valve closure bodies of the control device are after another feature of the invention by lever or an electrical one of which Display device manipulable contact control actuated and are with different huge Provide passage cross-sections for the pressure medium.

Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der Saug- und Umsteuereinrichtung für das Bohrverfahren.The drawing shows a schematic representation of the suction and reversing device for the drilling process.

An die injektorartige Saugvorrichtung i ist die Preßluftleitung 2 angeschlossen; ferner tritt der Zuleitungsstutzen 3 für den Saugstrom -J angeschlossen an den Innenkanal des Hohlbohrers -in die Saugvorrichtung i ein. Von dem Zuleitungsstutzen 3 geht eine Verbindungsleitung 4 über die Steuereinrichtung 5 zu der Anzeigevorrichtung 6.The compressed air line 2 is attached to the injector-like suction device i connected; Furthermore, the inlet connection 3 for the suction flow -J is connected to the inner channel of the hollow drill -in the suction device i. From the feed pipe 3, a connecting line 4 goes via the control device 5 to the display device 6th

Beim Beginn des Bohrvorgangs steht die Steuereinrichtung 5 so, daß bei Öffnung des Hahnes 7 der Injektor i beaufschlagt wird und der Preßluftstrom durch die Steuereinrichtung 5 hindurch über den Endstutzen 8 unter Mitreißen des angesaugten, mit Bohrstaub gemischten Luftstromes austreten kann. Durch das Ingangsetzen der Saugvorrichtung i wird also der Bohrstaub über den Zuleitungsstutzen 3 abgesaugt. Der Unterdruck pflanzt sich über die Verbindungsleitung 4 durch das entsprechend offene Ventil der Steuereinrichtung 5 zur Anzeigevorrichtung 6 fort, an der durch Zeigerstellung erkennbar ist, ob Bohrstaub angesaugt wird.At the beginning of the drilling process, the control device 5 is so that when the valve 7 is opened, the injector i is applied and the compressed air flow through the control device 5 through the end connector 8 with entrainment of the sucked air flow mixed with drilling dust can escape. By starting of the suction device i, the drilling dust is sucked off via the feed pipe 3. The negative pressure is created via the connecting line 4 through the corresponding open valve of the control device 5 to the display device 6 continues to which by Pointer position shows whether drilling dust is being sucked in.

Beginnen sich die Bohrkronenöffnungen zuzusetzen, dann steigt der Unterdruck an, und in der Anzeigevorrichtung 6 wird an der Zeigerstellung erkennbar, daß eine lettenhaltige Gesteinspartie angebohrt ist. Durch Umschaltung des Hebels 9 wird das Ventil von 4 zu 6 geschlossen, anschließend das Ventil von i zu 8, so daß der Preßluftstrom unter Ausschaltung des Saugvorgangs von der Zuleitung 2 in den Stutzen 3 eintritt und die Störung in der Krone durch Herausstoßen der beginnenden Zusetzung beseitigt. Der Hebel 9 wird wieder zurückgelegt, Ventil i zu 8 und anschließend Ventil 4 zu 6 wieder geöffnet, und der vorhergehende Saugvorgang wiederholt sich.If the drill bit openings begin to clog, then it rises Underpressure on, and in the display device 6 can be seen from the pointer position, that a rock containing Latvian rock has been drilled. By switching the lever 9 the valve from 4 to 6 is closed, then the valve from i to 8, see above that the compressed air flow with switching off the suction process from the supply line 2 in the nozzle 3 enters and the disturbance in the crown by pushing out the beginning Clogging eliminated. The lever 9 is put back again, valve i to 8 and then Valve 4 to 6 is opened again, and the previous suction process is repeated.

Wird die Steuereinrichtung 5 mit der Anzeigevorrichtung 6 z. B. durch elektrische Kontaktsteuerung verbunden, so kann das Bohren unter selbsttätigem Wechsel der Saug- und Einblaswirkung des Preßluftstromes vorgenommen werden. Die Beeinflussung der Steuereinrichtung 5 erfolgt dann durch die Zeigerstellung der Anzeigevorrichtung 6 und nach einstellbarem Zeitmaß erfolgter Rückstellung der Ventile.If the control device 5 with the display device 6 z. B. by electrical contact control connected, so the drilling can change automatically the suction and blowing action of the compressed air flow can be made. The influencing the control device 5 is then carried out by the pointer position of the display device 6 and resetting of the valves after an adjustable period of time.

An den Endstutzen 8 kann ein Verlängerungsschlauch bzw. ein luftdurchlässiger Sammelbeutel angeschlossen werden.An extension hose or an air-permeable hose can be attached to the end connector 8 Collection bags can be connected.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Drilling methods for percussive drilling, in particular in very soft rock, using hollow drills, through their Inner channel the drilling dust is extracted from the deepest part of the borehole via drill bit openings is, characterized in that the injector-like suction device operating, compressed air branched off from the hammer drill pressure means by means of a convertible control device (5) at the moment of the increase in the which can be recognized by a display device (6) Underpressure in the suction flow for the drilling dust-air mixture for short-term blowing in the inner channel of the hollow drill and so to eliminate the problems caused by Latvian Letten commenced clogging of the drill bit openings is switched to subsequently to be returned to the actuation of the suction device (i). z. Drilling method according to claim i, characterized in that the conversion of the Compressed air to be blown in by hand or automatically when an upper limit is reached the negative pressure and the provision for actuating the suction device as well by hand or automatically according to an adjustable time. 3. Drilling method according to one of claims i or 2, characterized by such an actuation the control device (5) for switching the compressed air ,, that the inflow of the compressed air as blown air into the inner channel of the hollow drill only takes place after the connecting line (4) from the inner channel of the hollow drill to the display device (6) is closed, and that the reversal to actuation of the suction device (i) takes place before the connecting line (4) from the inner channel of the hollow drill to the display device (6) is opened again. q .. control device for the exercise of the drilling process according to one of claims i to 3, characterized by two by lever (9) or electrically valve closure body actuated as a result of contact control from the display device (6) the control device (5) with passage cross-sections of different sizes for the pressure medium. Publications considered: .German. Patent No. 479 4861 508 79o, 522 159, 528 577