DEP0021373DA - Bohrkrone, insbesondere für Großlochbohrmaschinen im Bergbau - Google Patents

Description

Für die verschiedensten Zwecke, wie beispielsweise von Gewinnung von Methan-Gas, Entgasung von Flözen, Vor- und Einbruchsbohrungen für Gesteinsarbeiten und Untersuchungsbohrungen werden im Bergbau in zunehmendem Masse sogenannte Grosslochbohrmaschinen verwandt. Diese Spezialbohrmaschinen haben mit verhältnismässig geringen Schwierigkeiten in der Kohle, im Salz und in weicheren Gesteinen eine ausreichende gute Bohrleistung erzielen können. In harten Gesteinen, wie insbesondere Sandsteinen, war jedoch bisher mit derartigen Maschinen kein ausreichender Bohrfortschritt zu erzielen.

Gegenstand der Erfindung ist eine auf Grund von zahlreichen Versuchen entwickelte neue Bohrkrone, welche insbesondere für Grosslochbohrmaschinen im Bergbau bestimmt ist, und zwar vorzugsweise für das Bohren im harten Gestein. Die Erfindung geht dabei von der an sich bei Rotary-Tiefbohrungen in Erdölbetrieben bekannten Erkenntnis aus, dass beim Drehbohren der Teil der Schneiden in der unmittelbaren Nähe der Drehachse keine nennenswerte nutzbare Bohrarbeit leitet, sondern im Gegenteil den Bohrdruck, welcher insbesondere für die Zerspannung harter Gesteine einen bestimmten Betrag erreichen muss, zum grössten Teil aufzehrt. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass bei einer Bohrkrone für die genannten Zwecke die Schneiden der Bohrkrone in der Umgebung der Drehachse in an sich bekannter Weise unterbrochen sind und diese Unterbrechung mit einem schräg zur Drehachse in der Bohrkrone verlaufenden Kanal verbunden ist. Gemäss der Erfindung soll in dieser und ähnlicher Weise nicht nur erreicht werden, dass eine nutzlose Verzehrung des Bohrdrucks in der Nähe der Drehachse vermieden und der spezifische Bohrdruck auf dem wirksamen Teil der Bohrschneiden erhöht wird, sondern es wird gleichzeitig die an sich bekannte mittlere Unterbrechung der Bohrschneiden derart ausgestaltet, dass der in der Drehachse infolge der Unterbrechung sich bildende Kern zwangsläufig durch den schräg an die Unterbrechung anschliessenden Kanal zu Abbrechen gebracht wird. Zweckmässig wird diesem Kanal eine derar- tige Gestaltung gegeben, dass er in der Nähe der Bohrkronenspitze zunächst koaxial zur Bohrachse und dann schräg zu dieser verläuft. Es soll hierdurch erreicht werden, dass sich beim Bohren zunächst immer ein Kern gewisser Länge bildet, der periodisch zum Abbrechen gebracht wird. Die Länge des koaxialen Teils des Kanals richtet sich dabei nach der Härte des zu bohrenden Gesteins. Weiterhin kann es gemäss der Erfindung zweckmässig sein, dass sich der Kanal von der Kronenspitze aus konisch erweitert, um das Herausfallen des sich bildenden und abzubrechenden Kerns aus dem Kanal zu erleichtern. Die Ausmündung des Kanals ist vorteilhaft zwischen Gestänge und Bohrlochwand bzw. zwischen seitlichen Flügeln der Bohrkrone angeordnet.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, in welcher die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert ist.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Bohrkrone nach der Erfindung im Längsschnitt

Fig. 2 in Stirnansicht.

Die dargestellte Bohrkrone besteht im wesentlichen aus dem Kronenkörper 1 mit Spülkanal 2 und den durch Hartmetallbesätze gebildeten Bohrschneiden 3 und 4. Die mittleren Bohrschneiden 3 sind in der unmittelbaren Nähe der Drehachse durch einen Kanal 5 unterbrochen, welcher zunächst koaxial verlaufend sich von der Bohrkronenspitze aus konisch erweitert und in einen schrägen Teil 6 übergeht, der in seiner Ausmündung zwischen den seitlichen Flügeln 7 der Bohrkrone liegt. Durch den Kanal 5 bildet sich in der Nähe der Drehachse zunächst ein Kern, welcher durch Anlage an die Schrägwand des Kanals 6 periodisch zum Abbrechen gebracht wird und aus der Bohrkrone herausfällt, um dann durch die Spülung aus dem Bohrloch entfernt zu werden.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Hartmetallschneiden 3 und 4 jeweils vorteilhaft durch Schultern 8 unterstützt und geschützt, um sie gegen Abbrechen zu schützen. Ferner lässt insbesondere die

Fig. 2 erkennen, dass die äusseren Schneiden 4 gegenüber den mittleren Schneiden 3 etwas zurückgesetzt angeordnet und in der Gesamtausdehnung der wirksamen Schneidfläche durch die Erhöhung ihrer Anzahl vergrössert sind.

Die Erfindung ist jedoch mit den beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispielen keineswegs erschöpft, vielmehr können die ihr zugrunde liegenden Vorschläge konstruktiv noch in beliebig anderer Weise verwirklicht werden. Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke, durch einen schräg an eine mittlere Unterbrechung angesetzten Kanal ein periodisches Abbrechen eines Kernes zu erreichen, kann gegebenenfalls auch bei anderen Bohrerformen mit Vorteil verwirklicht werden.

Claims (5)

1. Bohrkrone, insbesondere für Grosslochbohrmaschinen im Bergbau, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise zum Bohren in hartem Gestein die Schneiden der Bohrkrone in an sich bekannter Weise in der Umgebung der Drehachse unterbrochen sind und die Unterbrechung mit einem schräg zur Drehachse der Bohrkrone verlaufenden Kanal verbunden ist.

2. Bohrkrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal in der Nähe der Bohrkronenspitze zunächst koaxial und dann schräg zur Drehachse verläuft.

3. Bohrkrone nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des Kanals von der Kronenspitze aus konisch erweitert.

4. Bohrkrone nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausmündung des Kanals zwischen Gestänge und Bohrlochwand angeordnet ist.

5. Bohrkrone nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausmündung des Kanals zwischen seitlichen Flügeln der Bohrkrone angeordnet ist.