DE962695C - An einem Seil haengendes, elektrisch angetriebenes Drehbohrgeraet zur Herstellung von Bohrloechern, insbesondere zur Durchfuehrung von Tiefbohrungen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 25. APRIL 1957

A 232/3 VI/5a

Essen

von Tiefbohrungen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein an einem Seil hängendes, elektrisch angetriebenes Drehbohrgerät zur Herstellung von Bohrlöchern, insbesondere zur Durchführung von Tiefbohrungen.

Bisher hat man bergmännische Tiefbohrungen in der Hauptsache in der Weise ausgeführt, daß man das in das Bohrloch eingebrachte Bohrwerkzeug über ein Gestänge von einer über dem Bohrloch aufgestellten Maschine angetrieben hat.

Es sind aber auch bereits Bohrgeräte entwickelt worden, die an einem Seil hängend in· das Bohrloch eingefahren werden und damit unabhängig von teueren und schweren Bohrgestängen sind. Diese bekannten Bohrgeräte bestehen im allgemeinen aus zwei Teilen, von denen einer zur Abstützung des Bohrgerätes im Bohrloch dient, während der zweite Teil das Werkzeug enthält und für den Bohrvorgang gegenüber dem ersten Teil in Richtung auf die Bohrung verschiebbar ist. Hierbei ist es erforderlich, daß der obere Teil des Gerätes jeweils nachgerückt wird, wenn der untere Teil mit dem Werkzeug voll ausgefahren ist. Um dieses zu erreichen, ist beispielsweise eine bekanntes Gerät mit Klemmstücken ausgerüstet, die zwischen dem oberen und unteren Geräteteil angeordnet und

gegenüber diesen Geräteteilen derart mit konischen Flächen ausgebildet sind, daß sie nach Aufsetzen des Bohrwerkzeuges auf der Bohrlochsohle unter detn Gewicht des oberen Geräteteiles auseinander und gegen die Bohrlochwandung getrieben werden. Auf diese Weise läßt sich eine feste Abstützung des Gerätes im Bohrloch erreichen. Um jedoch bei diesem bekannten Gerät ein Lösen der Klemmvorrichtung zu erreichen, um dadurch das Gerät ίο tiefer ins Bohrloch herablassen zu können, muß zunächst das gesamte Gerät angehoben werden, um überhaupt ein Lösen der Klemmvorrichtungen zu ermöglichen. Hierbei kann jedoch der Nachteil auftreten, daß sich die Verklemmung, sei es durch Bohrkleinansätze oder durch sonstige die Reibung zwischen den aufeinander gleitenden konischen Flächen erhöhende Ursachen, nicht einwandfrei löst bzw. nach dem erfolgten Absetzen eine nicht ausreichende Abstützung mit der Bohrlochwand zo herbeigeführt wird. Dies kann dazu führen, daß der obere Teil des Gerätes beim Bohren ebenfalls gedreht und somit das Bohrseil verwunden wird. Ein weiterer Nachteil besteht aber noch darin, daß nach jedem Absetzvorgang, bevor der stillstehende Bohrkopf wieder angetrieben wird, er schon mit voller Last auf der Bohrlochsohle aufliegen muß, um überhaupt ein Auseinanderspreizen der Klemmvorrichtungen infolge des Gerätegewichtes zu erreichen. Dieser Umstand kann aber beim erneuten Anfahren zu Überbelastungen und folglich zu Brüchen und Zerstörungen im Gerät führen.

Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, die bekannten Geräte zur Herstellung von Bohrlöchern zu verbessern. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zum Betätigen der Spreizfüße ein vorzugsweise elektrisch angetriebener Steuerkreisel vorgesehen ist, der über eine Steuerscheibe und einen Schalter hydraulisch das Ausfahren der Spreizfüße des Gerätes bewirkt. Ein solches Gerät ist nicht nur von einem Gestänge völlig unabhängig und kann mittels eines Förderseiles einfach und schnell aus dem Bohrloch herausgeholt werden, sondern weist gegenüber den bekannten Geräten noch den Vorteil einer wesentlich gedrungeneren Bauweise und einer geringeren Störungsanfälligkeit auf. In seinem Innern sind auf kleinstem Raum die zur Förderung der Spülflüssigkeit und zum Anhub der Bohrwerkzeuge erforderlichen Einrichtungen angeordnet. Als Bohrwerkzeuge können die üblichen Rotary-Bohrer, aber auch Stufenbohrer und ähnliche Werkzeuge Verwendung finden. Die Werkzeuge sind zweckmäßig so_v gestaltet, daß sie ein Bohrloch herstellen, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Bohrgerätes. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gerätes besteht darin, daß der Antriebsmotor für das Bohrwerkzeug im vorderen Teil des Gerätes untergebracht ist und mit diesem gemeinsam gegenüber dem die Spreizfuße aufnehmenden oberen Teil des Gerätes in Richtung der Bohrung ausfahrbar ist. Diese Maßnahme bringt eine weitere Vereinfachung des Aufbaues des Gerätes insbesondere im Hinblick auf die Gestaltung der Teile desselben, die die

Ausfahrbarkeit der beiden Geräteteile gegenein- 6s

ander ermöglichen sollen.
In der Zeichnung ist als Ausführungsheispiel des

Erfindungsgegenstandes ein in ein Bohrloch eingebrachtes Bohrgerät in senkrechtem Schnitt dargestellt.

Der Teil 1 des torpedoartigen und an einem Drahtseil 2 aufgehängten Gerätes stützt sich mit jeweils drei hydraulisch ein- und ausfahrbaren Spreizfüßen 3, 4 im Bohrloch 5 ab und nimmt in seinem oberen Teil eine im wesentlichen aus einem Steuerkreisel bestehende Regeleinrichtung 6 auf. Die Regeleinrichtung 6 besitzt eine Steuerscheibe 7, die über Schalter 8 die Spreizfüße 3, 4 so weit ausfahren läßt, daß sich der Teil 1 des Gerätes senkrecht im Bohrloch einstellt und fest in der So Bohrlochwand abstützt. Im oberen Teil des Gerätes münden ferner die Zuleitungen 9 für elektrischen Strom und Spülflüssigkeit. Schließlich ist der obere Teil ι des Gerätes mit einer Verriegelung 10 versehen, die in entsprechende Haltestücke 11 der Bohrlochverrohrung 12 eingreift und diese mit dem Eindringen des Gerätes in das Gestein nach sich zieht. Ferner ist in dem mit Spreizfüßen versehenen Teil ι des Gerätes die von einem Elektromotor 13 angetriebene Spülpumpe 14 und das aus einem weiteren Elektromotor 15, einer Druckpumpe 16 und einem Druckzylinder 17 bestehende Druckgerät zum Andrücken des Werkzeugteiles 18 des Gerätes an die Bohrlochsohle angeordnet. Das Werkzeugteil 18, das gegenüber dem Teil 1 des Gerätes durch in Keilnuten eingreifende Keile 19 gegen Verdrehung gesichert ist, ist längs verschieblich und wird von dem Druckgerät 15, 16, 17 in Richtung auf die Bohrlochsohle ausgefahren. Es ist mit einem Elektromotor 20 versehen, der über ein hydraulisches Getriebe 21 den Antrieb des Bohrkopfes 22 bewirkt. Im oberen Teil des Werkzeugteiles 18 des Gerätes sind Lampen 23 und eine Optik für ein Fernsehgerät zum Beobachten des Bohrkopfes 22 angeordnet.

Die Wirkungsweise des Gerätes ist folgende: Das Gerät spreizt sich mit den Spreizfüßen 3, 4 im Bohrloch fest, wobei die oberen Spreizfüße durch Steuereinrichtungen immer so gesteuert werden, daß das Werkzeug in Bohrlochrichtung ausgefahren ιαο und ein senkrechtes Bohrloch hergestellt wird. Nach Verspannen des Gerätes im Bohrloch wird die Druckpumpe für das Druckgerät 15, 16, 17 und der Antriebsmotor 20 des Bohrkopfes 22 in Tätigkeit gesetzt und das Werkzeugteil 18 hydraulisch gegen das Stützteil des Gerätes ausgefahren. Das Werkzeugteil arbeitet sich dann langsam in das Gestein vorwärts, während der Stützteil des Gerätes feststeht.

Die zum Spülen erforderliche Druckflüssigkeit iao wird von der Pumpe 14 unter Druck gesetzt und an dem Antriebsmotor so vorbeigeleitet, daß hier gleich die entstehende Wärme abgeführt wird. Sie strömt am Bohrkopf 22 vorbei und steigt mit dem weggespülten Bohrklein an den Außenwandungen des Gerätes vorbei nach oben.

Ist der Vorschub des Werkzeugteiles voll ausgefahren, so wird die Bohreinrichtung abgestellt und die Spreizfüße 3, 4 des Stützteiles eingefahren. Der Stützteil senkt sich sodann um die gewonnene Bohrlochtiefe nach. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis das Werkzeug ersetzt oder nachgeschliffen werden muß oder die gewünschte Bohrlochtiefe erreicht ist.

Der Zustand der Schneiden des Bohrkopfes 22 kann mittels der Lampen 23 und einer Fernseheinrichtung beobachtet werden, so daß die über Tage arbeitende Bedienungsmannschaft auf elektrooptischem Wege das Arbeitsgerät unter Kontrolle hat. Alle elektrischen, hydraulischen oder sonstigen Schaltungen können über Tage ausgeführt werden.

Wenn das Gerät über Tage gebracht-werden soll, so wird die Verriegelung 10 gelöst und das Gerät mit dem Drahtseil 2 aus dem Bohrloch herausgezogen. Es ist also nicht erforderlich, ein Gestange zu entfernen.

Ein etwa erforderlicher Wechsel des Bohrwerkzeuges kann somit in kürzester Zeit erfolgen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. An einem Seil hängendes, elektrisch angetriebenes Drehbohrgerät zur Herstellung von Bohrlöchern, insbesondere zur Durchführung von Tiefbohrungen, bei dem der Antrieb des Bohrwerkzeuges mit dem Bohrwerkzeug in das Bohrloch eingebracht ist und wobei das Gerät aus einem oberen, an der Bohrlochwand durch radial bewegliche . Spreizfüße verklemmbaren Teil und einem unteren, in Richtung der Bohrung relativ zum oberen Teil ausfahrbaren, den Bohrkopf tragenden Teil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betätigen der Spreizfüße (3, 4) ein vorzugsweise elektrisch angetriebener Steuerkreisel vorgesehen ist, der über eine Steuerscheibe (7) und einen Schalter (8) hydraulisch das Ausfahren der Spreizfüße (3,4) des Gerätes bewirkt.
2. 2. Gerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Spreizfüßen versehene Teil des Gerätes mit einer Verriegelung (10) versehen ist, die in entsprechende Haltestücke (11) der Bohrlochverrohrung (12) eingreift.
3. 3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit Spreizfüßen versehenen Teil (1) des Gerätes die von einem Elektromotor (13) angetriebene Spülpumpe (14) und ein aus einem zweiten Elektromotor (15), einer Druckpumpe (16) und einem Druckzylinder (17) mit Druckkolben bestehendes Druckgerät zum Andrücken des Bohrkopfes (22) ari die Bohrlochsohle angeordnet ist.
4. 4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ausfahrbaren, aber gegen Verdrehung relativ zum oberen Teil durch Keile und Keilnuten (19) gesicherten unteren Teil (18) ein Elektromotor (20) angeordnet ist, der über ein hydraulisches Getriebe (21) den Antrieb des Bohrkopfes (22) bewirkt.
5. 5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil (18) über dem Bohrkopf (22) Lampen (23) und eine Optik für ein Fernsehgerät zum Beobachten des Bohrkopfes (22) angeordnet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 451 727.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©€09 660/134 10.56 (609 865 4. 57)