WO2017167856A1 - Bohrverfahren und schachtbohrsystem - Google Patents

Bohrverfahren und schachtbohrsystem Download PDF

Info

Publication number
WO2017167856A1
WO2017167856A1 PCT/EP2017/057502 EP2017057502W WO2017167856A1 WO 2017167856 A1 WO2017167856 A1 WO 2017167856A1 EP 2017057502 W EP2017057502 W EP 2017057502W WO 2017167856 A1 WO2017167856 A1 WO 2017167856A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
container
shaft
wellbore
drilling
liquid
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/057502
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Niko Kleuters
Original Assignee
Nk Trading And Engineering Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nk Trading And Engineering Gmbh filed Critical Nk Trading And Engineering Gmbh
Priority to AU2017242643A priority Critical patent/AU2017242643B2/en
Priority to CN201780021431.8A priority patent/CN109072696B/zh
Priority to EP17718486.8A priority patent/EP3436664B1/de
Publication of WO2017167856A1 publication Critical patent/WO2017167856A1/de
Priority to ZA2018/05981A priority patent/ZA201805981B/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/06Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D1/00Sinking shafts
    • E21D1/03Sinking shafts mechanically, e.g. by loading shovels or loading buckets, scraping devices, conveying screws
    • E21D1/06Sinking shafts mechanically, e.g. by loading shovels or loading buckets, scraping devices, conveying screws with shaft-boring cutters

Definitions

  • the present invention relates to a drilling method with liquid removal by means of removal of debris and to a shaft drilling system for carrying out such a drilling method.
  • Known drilling methods generally include the following steps.
  • a drilling unit arranged in a borehole to be drilled at a shaft end of the borehole is provided, which is designed to produce overburden essentially by drilling, by removing rock and soil.
  • the ablation is additionally carried out by means of blasting or with another suitable technique for expanding or deepening a well.
  • the overburden produced is absorbed by means of liquid, such as water, and the resulting mixture is applied to a surface, i. H. in the area surrounding the well opening, transported. This is usually done by means of a pumping system or an air lifting system. Occasionally also scratch systems or vacuum extraction systems were used. This has the disadvantage that with increasing depth of the wells, the capacity of the pumping system must be high and beyond the risk that this pumping system clogged. Such a malfunction can only be eliminated again with great effort. Such a fault elimination is particularly difficult if, due to a small shaft diameter of 3 m to 8 m, the shaft access is difficult. Scratch systems are subject to very high wear in abrasive rock conditions and also require too much space.
  • Vacuum systems have a very high energy demand and require a large-volume installation in the shaft, z. B. dry separation. It generates high waste heat values, which in turn require large-volume cooling systems. When water flow z. B. Scratch and vacuum systems ineffective.
  • a drilling unit is arranged at a shaft end of a drilling shaft.
  • the well for example, has a minimum diameter of 3 m to 8 m, preferably 5 m.
  • overburden is produced by means of the drilling unit by drilling removal.
  • overburden can also be generated by means of blasting.
  • a container for the overburden is provided within the well, in particular, this is suitable for receiving a mixture of overburden and liquid.
  • the overburden is transferred by means of liquid into the container, so that accumulates in this a mixture of overburden and liquid.
  • a transfer system for example, a pumping system is provided.
  • Both the drilling unit and the container are located within the wellbore.
  • the container is permanently or at least during the duration of the filling process in the volume located through the hollow volume of the shaft.
  • the container is preferably arranged closer to the shaft end than to the bore shaft opening.
  • the distance between the drilling unit and container is less than 10 m.
  • the overburden which accumulates after the removal by the drilling unit in a bottom region of the shaft end, is watered, so that there arises the mixture of overburden and water as a liquid.
  • the mixture of overburden and liquid from the shaft end is pumped into the container.
  • a flooding of the container with the mixture takes place, wherein at least excess liquid overflows from the container.
  • the overflowed liquid is taken up by an overflow channel or an overflow arranged in or on the container.
  • the flooding is carried out by further transfer of overburden by means of overburden-laden liquid in the container.
  • the heavier overburden settles at least partially below and the liquid floats on top.
  • Coarser overburden sinks faster in the container than, for example, fine-grained overburden.
  • the overburden does not have a homogeneous composition, but usually has coarser and finer constituents, the loose bed of larger constituents of the overburden forms intermediate spaces in which smaller constituents of the overburden can intercalate, so that a total of a denser mixture is further achieved by can accumulate the finer components between the coarser ingredients in the container.
  • the discontinuation of the overburden requires a certain amount of time, this is given by the duration of the filling process. It can be said that the longer the filling process lasts, the denser the mixture can become, because there is more time in which overburden can settle.
  • the duration of the filling process is determined by the transfer speed and by the maximum capacity of the container. Ideally, these two sizes are matched to achieve a good compromise between the effectiveness of the drilling operation and the nature of the mixture.
  • the supernatant or the overflowed liquid is returned to the shaft end (to the shaft bottom), in particular into the bottom area, in order to irrigate further overburden there.
  • the drilling method also comprises the step of removing the residual mixture through the well.
  • the invention does not require the provision of the usual large-volume separation elements, which in turn results in decisive space advantages on the chess floor with smaller shaft diameters.
  • the Fluid level at the shaft bottom can be controlled by supplying clean / separated fluid through a hollow guide strand. Without this advantage, efficient and safe machine drilling of smaller diameter blind wells would still be unresolved.
  • the supernatant liquid is first taken up by an overflow channel arranged in or on the container before it is returned.
  • the overflow channel is formed circumferentially at the edge of the container.
  • the recirculation of the overflowed liquid takes place via a downpipe.
  • the drop tube extends along a shaft wall, in particular from a filling platform at the upper end of the drill unit, inside along a machine-related shaft wall support device.
  • an optionally existing overflow channel opens into the downpipe.
  • the remainder of the mixture (of the liquid mixture pumped by the shaft bottom) is reloaded from the container into a separate (additional) delivery container, which is likewise arranged in the well.
  • the container fulfills the function of a collecting container, in particular a stationary collecting container.
  • a residual mixture with a high waste proportion is initially produced by overflow and recycling of excess liquid.
  • the reloading takes place, for example, in that the collecting container is arranged above the delivery container and forms a ramp by opening a flap in the bottom of the collecting container. About this ramp, the residual mixture is transported from the sump into the delivery container.
  • Another embodiment of the drilling method comprises the unloading of the mixture or the emptying of the delivery container outside the wellbore and the transport back of the conveyor container into the well, in particular into a loading position for resuming the individual process steps.
  • This embodiment makes it possible that further overburden can be transferred by means of liquid into the collecting container, while the delivery container removes the residual mixture.
  • the effectiveness of the removal of the Remaining mixture and thus also the Schachtabteuf nief be significantly increased.
  • the drilling unit removes further overburden and propulsion of the wellbore is driven independently of the delivery cycle of the container.
  • the removal of the overburden during all or even during individual process steps pause, for example, to protect other arranged in the shaft end equipment.
  • the container itself is transportable through the wellbore delivery container.
  • the delivery container may also be a further (additional) element, as described above in connection with the container designed as a stationary collection container.
  • the method according to the invention comprises the step of removing the residual mixture through the well.
  • the removal of the residual mixture takes place here in the delivery container.
  • the method further comprises the step of emptying the delivery container outside the wellbore. This takes place, for example, in a collection bunker, in which the spoil of the mixture can continue to settle. Floating liquid can also be returned to the shaft bottom again after treatment. Further measures for dewatering the mixture, for example screening methods, are conceivable.
  • the method also includes the step of returning the emptied delivery container in the well.
  • the removal of the residual mixture can be done for example via a pull rope and a lifting system.
  • the lifting system is located outside of the wellbore and includes a winch on which the pull rope is rolled up, thereby transporting the delivery bin through the wellbore.
  • Differently designed lifting systems are also conceivable and in accordance with the invention includes.
  • a lifting system according to the invention is suitable for transporting the mixture, also referred to as residual mixture, through the borehole, in particular in the delivery container.
  • the lifting system is preferably also suitable to return the delivery container in the well.
  • the delivery container is arranged surrounding a central long axis of the wellbore.
  • the container can be designed and arranged such that its center of gravity, in particular in the empty state and additionally also in the filled state with homogeneous filling, does not lie on the central long axis of the drill shaft. Its center of gravity, which is located outside the shaft axis, minimizes the executives for transporting the container.
  • a central guide strand and / or lifting strand is provided, at least for lifting the drilling unit and, for example, as a supporting attachment for those devices which are provided to supply the equipment arranged in the wellbore, such as electrical lines and / or liquid feeds and / or liquid discharges.
  • the leads etc. are preferably protected by covers attached to the guide string. These covers are preferably designed so that they simultaneously serve as guide rails for the container during the conveying operations.
  • the container preferably has a recess which is designed such that the central guide strand can run therein.
  • the container has a recess extending in the longitudinal direction of the container from the container opening to the container bottom.
  • the recess in cross section is U-shaped.
  • the recess results in an effectively space-filling arrangement of the container around the central guide strand. Furthermore, the provision of the recess ensures a shift of the center of gravity opposite the not recessed container. It is thereby achieved that the container along the guide strand on a train system, such as traction cable, can be transported stabilizing itself. The executives are thereby minimized and very advantageous higher conveyor speeds are achievable. This means that the center of gravity of the delivery container, especially in an empty state and also in the filled state with homogeneous filling, is not on the central long axis of the well, which facilitates pulling up on a traction cable which is offset from the central guide strand, and accordingly allows higher conveying speeds; Accordingly, the Schachtabteuf beautician is increased.
  • holding elements are arranged on the delivery container, on which the delivery container is hinged and thus tiltable about a pivot axis.
  • the drilling method according to the invention is particularly suitable for use in a substantially vertically formed well.
  • the upper cross-sectional opening of the container has a grid.
  • the grid is disposed below the overflow.
  • the grid serves as a coarse filter and prevents the coarser cuttings according to the mesh size to get back out of the container.
  • the mesh size can preferably be changed according to the Bohrgutbelves whatsoever.
  • a corresponding opening is provided in the grid.
  • the opening may alternatively also be formed in that the grid does not cover the entire cross-sectional opening of the container. This coarse filter cleans itself as soon as the supply of the mixture is interrupted or stopped.
  • the grid is designed so that at least individual grid ribs are designed to be extended and protrude into the container. As a result, this is turbulent due to the filling process Liquid mixture additionally calms and the process of settling the spoil is accelerated.
  • At least one working platform is provided within the wellbore. From the work platform, personnel can perform work within the wellbore and need not enter the flooded floor area of the wellbore.
  • the work platform is disposed surrounding the central guide track within the wellbore. In this way, a maximum size of the work platform can be achieved with a correspondingly optimized job offer.
  • the supply of the staff with sufficient breathing air, is ensured by appropriate supply through the free inner cross section of the guide strand.
  • the platform is arranged movably along the central guide track.
  • it is arranged below the container surrounding the central guide strand.
  • the work platform is connected by struts with the container.
  • the container is both conveying and collecting container.
  • the working platform can also be arranged in the two-part embodiment of the container below the conveyor container. As the container moves along the central guide track, the work platform also moves.
  • the work platform is designed to transport and hold additional equipment within the wellbore.
  • a further drilling unit is arranged on an underside of the working platform.
  • the work platform is therefore suitable to install from there a manhole lining on the shaft wall.
  • a manhole lining on the shaft wall.
  • the pre-assembled plates are transported from the surface around the central guide track on the work platform into the wellbore.
  • the manhole lining is widened by means of a suitable tool and pressed against the shaft wall.
  • This system can also be automated without the need of staff in the Wellbore.
  • the use of pre-mounted on the surface shaft wall support plates and their possible automated installation are possible only in the described drilling system, because outside the central guide strand no other disturbing leads of any kind are attached.
  • a protective cover is disposed between the work platform and the container to protect personnel and equipment located on the work platform.
  • Such a drilling method can also be referred to as solid shaft drilling or blind shaft drilling.
  • the described shaft drilling system allows for an innovative drilling process, with which especially smaller solid shaft bores or blind shaft bores between approx. 3 m and 8 m diameter can be drilled more efficiently, faster and safely for the personnel.
  • the system presents a simple separation and conveyance of the cuttings compared to all previous systems.
  • the Bohrgutseparation and centrally guided in the bay Bohrgutab consequently a shaft wall removal immediately above the drill / drilling unit.
  • the shaft wall is permanently actively supported by appropriate expansion until stabilization.
  • the special arrangement of the innovative subassemblies offers enough space to temporarily install the drill in the shaft above the drilling machine in order to carry out exploratory drilling or anchoring and consolidation work.
  • the drill is preferably connected via a segmented guide strand with the hoist on the manhole collar and thus can be drawn if necessary without prior disassembly to the manhole collar, z. B. in case of possible water infiltration, other emergencies and dismantling after completion of the shaft.
  • the corresponding connection also serves as a guide for the conveyor basket and as Cable and carrier of supply lines. If necessary, the area of the drill at the bottom of the shaft can be supplied with water and air via the open inner cross section of the guide string. Only the special arrangement of the machine elements makes it possible to install a prefabricated shaft wall construction directly above the drilling machine for the smaller shaft diameters, since the shaft cross section outside the guide track can be kept completely free (ie no supply lines, etc.).
  • Fig. 1 shows a partial view in longitudinal section of an exemplary embodiment of a shaft drilling system according to the invention within a borehole for carrying out an embodiment of a drilling method according to the invention
  • 2 shows a partial view in a longitudinal section of a further exemplary embodiment of a shaft drilling system according to the invention within a bore shaft for carrying out a further exemplary embodiment of a drilling method according to the invention
  • FIG. 3 is a plan view showing an arrangement of a header tank and a delivery tank of the shaft drilling system of FIG. 1,
  • Fig. 4 is a plan view of an arrangement of a collection container and a delivery container of the wellbore drilling system of FIG. 2,
  • Fig. 5 is a partial view of the shaft drilling system of FIG. 2 on a surface outside the wellbore
  • Fig. Fig. 6 is a fragmentary longitudinal sectional view of yet another embodiment of a wellbore drilling system according to the invention within one embodiment Borehole for carrying out a further embodiment of a drilling method according to the invention
  • FIG. 7 shows a plan view of a shaft lining for a well shaft before installation on the well shaft
  • FIG. 8 is a plan view of the manhole lining of FIG. 7 after its installation at the well shaft.
  • FIG. 1 shows a shaft drilling system for carrying out a drilling method according to the invention according to a first exemplary embodiment.
  • the individual elements of the shaft drilling system and the individual process steps are explained in more detail below.
  • a drilling unit 90 is arranged in the shaft end, which is adapted to further advance the bore of the wellbore 10 and remove overburden. This is done, for example, by means of a rotating drill head or with any other suitable mechanized technique for expanding and / or recessing the wellbore 10.
  • the removed overburden collects.
  • the wellbore 10 is watered in the bottom region 12 of the shaft end, so that there is a mixture of overburden and liquid.
  • a container 20 is disposed above the drilling unit 90. In the exemplary embodiment shown, the container 20 is designed as a collecting container 30. It is suitable for receiving the mixture of overburden and liquid from the bottom region 12.
  • a delivery container 40 is arranged in the wellbore 10. This is preferably designed surrounding the central guide strand 60 and / or arranged.
  • the pumping system 50 includes a pump, a tube 54 and a supply line 52.
  • the tube 54 extends to the bottom portion 12 of the shaft end, in which the mixture of spoil and liquid is located.
  • the supply line 52 is connected to the collecting container 30 in connection. For example, the supply line 52 is guided along a shaft wall.
  • the mixture of overburden and liquid is transferred by means of the pumping system 50 via the supply line 52 into the collecting container 30. There settles by sedimentation at least a portion of the overburden down in the sump 30 and the liquid floats substantially on top.
  • an overflow channel 25 Surrounding the collecting container 30 and adjacent to the shaft wall, an overflow channel 25 is formed. When the maximum capacity of the sump 30 is reached, excess liquid from the sump 30 flows into the overflow channel 25. From there, the overflowing liquid is again directed to the bottom portion 12 of the sump end. This is done via a downpipe 22 which is arranged along the shaft wall. Alternatively, for example, the overflowing liquid could run out of the overflow channel 25.
  • the collecting container 30 has a flap 35 in its bottom. By opening the flap 35, a ramp forms between the collecting container 30 and the delivery container 40, via which the residual mixture passes from the collecting container 30 into the delivery container 40. This occurs during a pumping pause or when the liquid mixture is pumped into another container 30 arranged in this region, ie when the transfer of overburden by means of liquid rests in the collecting container 30 and after the collecting container 30 has been flooded.
  • the delivery container 40 is subsequently guided along the central guide strand 60 and preferably through it and transported away in the direction of an upper shaft opening. This is done via a pull cable 70.
  • the pull cable 70 is also designed to hold the delivery container 40.
  • a drilling method performed by such an arrangement includes the steps described below.
  • a liquid waste mixture is produced by drilling at the bottom of the shaft.
  • the mixture of overburden and liquid is pumped or transferred from the bottom region 12 of the shaft end into the collecting container 30.
  • the pumping is done until the maximum capacity of the sump 30 is reached and beyond.
  • the collecting container 30 is flooded by the further pumping. Supernatant liquid runs out of the collecting container 30 out into the overflow channel 25 and is returned from there back into the bottom region 12 of the shaft end. In the collecting container 30 remains a residual mixture. If only one collecting container 30 is present, the pumping must be interrupted at least temporarily in order to reload the residual mixture from the collecting container 30 into the delivery container 40.
  • the parameter (s) leading to the interruption of the pumping can be of various types. For example, over time, it determines how long to pump. Alternatively, the amount of liquid can be detected, which has already run out of the sump 30 by flooding. If this has reached a predetermined amount, the pumping process is interrupted. Alternatively or additionally, the weight of the filled collecting container 30 can be determined. For example, a maximum weight is provided.
  • the flap 35 is opened in the bottom of the collecting container 30, so that the residual mixture collected there is reloaded into the delivery container 40. The opened flap 35 forms a ramp between the collecting container 30 and the delivery container 40.
  • the pumping line is pivoted via the second collecting container 30 and fills it, while the contents of the first collecting container 30 are reloaded into the conveying container.
  • pump breaks are avoided and / or reduced and the Schachtabteuf fie increased.
  • the filled conveyor container 40 is transported away by means of the pull cable 70 in the direction of the upper shaft opening.
  • the container 20 is both a collecting container 30 and a delivery container 40.
  • the other elements shown correspond essentially to those shown in FIG. 1 elements shown and described.
  • the embodiment of the container 20 such that it is also designed as a collecting container and 30 as a delivery container 40, means a space savings in the wellbore 10 and is particularly suitable for wells 10 with smaller diameters, especially with diameters smaller than four meters (4 m) are .
  • a drilling method performed by means of such an arrangement comprises the following steps: drilling with subsequent pumping of the spoil / liquid mixture from the bottom of the wellbin 10 into the collection container 30 or into the delivery container 40 until its maximum capacity is reached and beyond; Returning the overflowed into the overflow channel 25 liquid in the bottom portion 12 of the shaft end; and interrupting the pumping operation during the removal of the container 20 formed as a collection container 30 and / or delivery container 40 through the wellbore 10. When the container 20 is again located in a suitable position in the wellbore 10, the process can be resumed.
  • FIG. 3 shows a top view of an arrangement of a collection container 30 and a delivery container 40 of the well drilling system of FIG. 1.
  • the collecting container 30 is arranged in a lateral region of the wellbore 10 at the shaft wall.
  • an overflow channel 25 is formed, can run through the supernatant liquid.
  • the central guide strand 60 which runs along the central long axis of the wellbore 10.
  • the base of the delivery container 40 is formed substantially rectangular.
  • the delivery container 40 also has a U-shaped recess 26 which extends around the central guide strand 60. The recess 26 extends from a container opening to a container bottom.
  • FIG. 4 shows a plan view of a container 20 of the shaft drilling system of FIG. 2.
  • the container 20 is also designed as a collection container 30 and also as a delivery container 40. He has essentially a round base, which has a U-shaped recess 26.
  • the container 30 or 40 is arranged coaxially with the long axis of the wellbore 10.
  • the central guide strand 60 extends within the U-shaped recess 26 of the container 20th
  • the center of gravity of the container 30 and 40 in particular when it is filled, displaced from the central position.
  • the pulling up of the container 30 or 40 on the pull cable 70 which is offset from the central guide strand 60, is facilitated, and the guiding forces between container 30 or 40 and pull cable 70 are minimized.
  • the emptying of the container 30 or 40 by tilting relative to the long axis of the wellbore 10 is made possible by the U-shaped recess 26.
  • Fig. 5 shows how the emptying can be done on the surface.
  • an embodiment of the lifting system 80 is shown, which is arranged on the surface.
  • the container 30 or 40 is transported to the pull cable 70 through the wellbore 10.
  • the pull cable 70 is rolled up or unrolled onto a winch.
  • detachable guide elements / holding elements 72 are arranged, which allow a tilting of the container 30 and 40 for emptying.
  • the container 30 or 40 need not be detached from the central guide strand 60.
  • Fig. 6 is a further advantageous development of the shaft drilling system from FIG. 2 shown.
  • only one container 20 is provided, which is at the same time conveying container 40 and collecting container 30.
  • a work platform 100 is arranged below the Container 30 and 40.
  • the work platform 100 is connected by struts 102 to the container 30 and 40, respectively. If the container 30 or 40 moves along the central guide strand 60, the work platform 100 also moves.
  • the container 30 or 40 is shown in several positions along the central guide strand 60, as well as the work platform 100.
  • the work platform 100 is spaced from the container 30 and 40, respectively. In particular, the distance is more than 1.50 m, so that a person can at least stand bent on the work platform 100.
  • a protective cover 105 is additionally arranged in order to protect persons or equipment on the work platform 100.
  • a manhole liner 110 may be installed.
  • the working height of the platform 100 is preferably dimensioned so that the work can be carried out by the staff comfortably and in an upright position.
  • Fig. Figure 7 shows a top view of a manhole liner 110 within the wellbore 10 prior to final assembly.
  • the manhole lining 110 is a pre-assembled plate. The plates spiral over each other and can be expanded to a cylinder with the diameter of the wellbore 10.
  • On the outside of the tube or shaft lining 110 are flexible spacers 112, which ensure safe contact with the well wall even with the resulting shaft diameter tolerances.
  • the shaft lining 110 can be expanded by means of a suitable tool 108, for example a hydraulic cylinder.
  • the manhole lining 110 is pressed against the shaft wall.
  • At the shaft wall is a support structure 115.
  • the support structure 115 serves to hold the manhole lining 110. Shocks and longitudinal joints are connected together to ensure a stable shaft lining.
  • the flexible spacers 112 are in direct contact with the shaft wall. Alternatively or additionally, they may also be in contact with the support structure 115.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bohrverfahren, bei dem durch eine Bohreinheit (90) Abraum in einem Schachtende eines Bohrschachts (10) erzeugt wird. Der Abraum wird mittels Flüssigkeit in einen innerhalb des Bohrschachts (10) bereitgestellten Behälter (30, 40) transferiert. In dem Behälter (30, 40) befindet sich also ein Gemisch aus Abraum und Flüssigkeit. Durch weiteren Transfer von Abraum mittels Flüssigkeit, wobei wenigstens überstehende Flüssigkeit überläuft, wird der Behälter (30, 40) geflutet. Es verbleibt ein Restgemisch in dem Behälter (30, 40). Die übergelaufene Flüssigkeit wird in das Schachtende zurückgeführt. Das Restgemisch wird durch den Bohrschacht (10) abtransportiert. Durch diese spezielle Separationsmethode werden im Bereich der Bohreinheit (90) Freiräume erzeugt, die auch bei kleineren Schachtdurchmessern erstmalig einen effektiven, sicheren und kommerziell vorteilhafteren Bohrbetrieb im Vollschachtbohrmodus ermöglicht. Die Erfindung betrifft ferner ein Schachtbohrsystem, das zur Durchführung des Bohrverfahrens geeignet ist.

Description

Bohrverfahren und Schachtbohrsystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bohrverfahren mit mittels Flüssigkeit durchgeführter Abraumbeseitigung sowie ein Schachtbohrsystem zur Durchführung eines solchen Bohrverfahrens. Bekannte Bohrverfahren umfassen im Allgemeinen die folgenden Schritte. Es wird eine in einem zu bohrenden Bohrschacht an einem Schachtende des Bohrschachts angeordnete Bohreinheit bereitgestellt, die dazu ausgebildet ist, im Wesentlichen durch Bohren Abraum zu erzeugen, indem Gestein und Erdreich abgetragen werden. Beispielsweise erfolgt die Abtragung zusätzlich mittels Sprengung oder mit einer anderen geeigneten Technik zur Erweiterung oder Vertiefung eines Bohrschachts.
Bei bekannten Verfahren wird der erzeugte Abraum mittels Flüssigkeit, wie Wasser, aufgenommen und das entstehende Gemisch an eine Oberfläche, d . h. in den die Bohrschachtöffnung umgebenden Bereich, befördert. Dies geschieht in der Regel mittels eines Pumpsystems oder eines Lufthebesystems. Vereinzelt wurden auch Kratzsysteme oder Vakuum-Absaugsysteme eingesetzt. Dies hat den Nachteil, dass bei zunehmender Teufe der Bohrschächte das Fördervermögen des Pumpsystems hoch sein muss und darüber hinaus die Gefahr besteht, dass dieses Pumpsystem verstopft. Eine derartige Betriebsstörung kann nur mit großem Aufwand wieder beseitigt werden. Eine solche Störungsbeseitigung ist insbesondere schwierig, wenn aufgrund eines geringen Schachtdurchmessers von 3 m bis 8 m der Schachtzugang erschwert ist. Kratzsysteme sind in abrasiven Gebirgsverhältnissen sehr hohem Verschleiß unterworfen und benötigen zudem zu großen Platzbedarf. Vakuumsysteme haben einen sehr hohen Energiebedarf und erfordern im Schacht eine großvolumige Installation, z. B. Trockenseparation. Es werden hohe Abwärmewerte erzeugt, die wiederum großvolumige Kühlanlagen benötigen. Bei Wasserzufluss sind z. B. Kratz- und Vakuumsysteme uneffektiv.
An der Oberfläche wird dem Gemisch in der Regel wieder Flüssigkeit entzogen, die dann zurück in das Schachtende geleitet wird, da dort ständig Flüssigkeit benötigt wird, um Abraum abzufordern.
Meist werden Schächte mit einem geringen Durchmesser von 3 m bis 8 m erweitert, indem der Abraum über eine bereits vorhandene Pilotbohrung und/oder Schächte abgeführt wird, mit allen vorgenannten Nachteilen. Zudem bedeutete die Notwendigkeit einer Pilotbohrung, um überhaupt effizient einen Bohrschacht erweitern zu können, immer zusätzlichen Arbeits-, Zeit- und somit auch Kostenaufwand. Es bedeutet einen großen Aufwand, die Logistik Untertage für den Abraumabtransport zur Verfügung zu stellen .
Das Abteufen von Schächten im angegebenen Durchmesserbereich ohne eine Pilotbohrung erfolgt meist im konventionellen Sprengbetrieb oder mit Hilfe des sogenannten Lufthebeverfahrens . Beide Verfahren haben sehr entscheidende Nachteile in puncto Abteufgeschwindigkeit, Projektdauer, Sicherheit und Kosten. Beim Lufthebeverfahren ist der gebohrte Schacht während der Bohrarbeiten verfahrensbedingt vollständig bis zum Schachtkragen mit Flüssigkeit gefüllt. Die Abteufgeschwindigkeiten sind besonders in harten Formationen sehr niedrig und die Richtungsgenauigkeit ist eingeschränkt. Der Flüssigkeitssäule müssen in schwierigen, brüchigen Formationen Additive hinzugefügt werden, um ein unkontrolliertes Abfließen der Flüssigkeit in die umgebende Gebirgsformation zu verhindern. Dies ist oft sehr zeitaufwendig, teuer und nur unzureichend zu kontrollieren. Die Schachtwandauskleidung kann erst nachträglich eingebracht werden.
Alternativ werden Schächte auch im Sprengverfahren abgeteuft. Die entsprechenden Nachteile sind hinlänglich bekannt. So verringert sich mit zunehmender Schachttiefe die Abteufgeschwindigkeit. Durch Bildung von Sprengrissen kann es zu einer Beeinträchtigung der umgebenden geologischen Formationen kommen und es besteht ein erhöhtes Sicherheitsrisiko für Personal am Schachtboden. Auch unter Berücksichtigung der sich weiter verschärfenden internationalen Sicherheitsbestimmungen besteht daher besonders im Bergbau Bedarf nach einem effizienteren, sicheren Bohrverfahren und einem Schachtbohrsystem, welches effizienter eingesetzt werden kann. Diese Aufgabe wird bezüglich des Bohrverfahrens mit den Merkmalen des Anspruch 1 und bezüglich des Schachtbohrsystems mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Erfindungsgemäß wird bei einem Bohrverfahren eine Bohreinheit an einem Schachtende eines Bohrschachts angeordnet. Der Bohrschacht weist beispielsweise einen Mindestdurchmesser von 3 m bis 8 m, bevorzugt 5 m auf.
Erfindungsgemäß wird Abraum mittels der Bohreinheit durch bohrenden Abtrag erzeugt. Optional kann zusätzlich mittels Sprengungen Abraum erzeugt werden .
Erfindungsgemäß wird innerhalb des Bohrschachts ein Behälter für den Abraum bereitgestellt, insbesondere ist dieser zur Aufnahme eines Gemischs aus Abraum und Flüssigkeit geeignet. Erfindungsgemäß wird der Abraum mittels Flüssigkeit in den Behälter transferiert, so dass sich in diesem ein Gemisch aus Abraum und Flüssigkeit ansammelt. Dazu ist ein Transfersystem, beispielweise ein Pumpsystem vorgesehen .
Sowohl die Bohreinheit als auch der Behälter sind innerhalb des Bohrschachts angeordnet. Als eine Anordnung innerhalb des Bohrschachtes wird eine Anordnung verstanden, bei der sich der Behälter dauerhaft oder wenigstens während der Dauer des Befüllvorgangs in dem durch das Hohlvolumen des Schachtes befindlichen Volumen befindet. Bevorzugt ist der Behälter näher zum Schachtende angeordnet als zur Bohrschachtöffnung . Beispielsweise beträgt der Abstand zwischen Bohreinheit und Behälter weniger als 10 m. Durch diese Anordnung wird die notwendige Pumpkapazität stark reduziert. Bevorzugt wird der Abraum, der sich nach dem Abtragen durch die Bohreinheit in einem Bodenbereich des Schachtendes anlagert, gewässert, so dass dort das Gemisch aus Abraum und Wasser als Flüssigkeit entsteht. Beispielsweise wird das Gemisch aus Abraum und Flüssigkeit aus dem Schachtende (von der Schachtsohle) in den Behälter gepumpt. Erfindungsgemäß erfolgt ein Fluten des Behälters mit dem Gemisch, wobei wenigstens überstehende Flüssigkeit aus dem Behälter überläuft. Bevorzugt wird die übergelaufene Flüssigkeit durch eine in oder an dem Behälter angeordnete Überlaufrinne beziehungsweise einen Überlauf aufgenommen . Das Fluten erfolgt durch weiteren Transfer von Abraum mittels mit Abraum beladener Flüssigkeit in den Behälter. Innerhalb des Behälters setzt sich der schwerere Abraum zumindest teilweise unten ab und die Flüssigkeit schwimmt oben auf. Gröberer Abraum sinkt im Behälter schneller ab als zum Beispiel feinkörniger Abraum . Durch das Fluten des Behälters, also durch das Füllen über die maximale Füllhöhe, auch als maximales Fassungsvermögen bezeichnet, hinaus wird überstehende Flüssigkeit aus dem Behälter verdrängt und weiterer Abraum setzt sich im Behälter ab. Dadurch verringert sich der Flüssigkeitsanteil in dem Restgemisch, das im Behälter verbleibt. Es wird durch Sedimentation der Abraumanteil im Behälter erhöht, während der Flüssigkeitsanteil im Behälter verringert wird. Da ferner der Abraum keine homogene Zusammensetzung aufweist, sondern meist gröbere und feinere Bestandteile aufweist, bildet die lose Schüttung größerer Bestandteile des Abraums Zwischenräume aus, in denen kleinere Bestandteile des Abraums sich einlagern können, so dass insgesamt ferner ein dichteres Gemisch erreicht wird, indem sich die feineren Bestandteile zwischen den gröberen Bestandteilen in dem Behälter anhäufen können.
Das Absetzen des Abraums erfordert eine gewisse Zeit, diese ist durch die Dauer des Befüllvorgangs gegeben. Es lässt sich sagen, dass je länger der Befüllvorgang dauert, desto dichter kann das Gemisch werden, da mehr Zeit gegeben ist, in der sich Abraum absetzen kann. Die Dauer des Befüllvorgangs wird durch die Transfergeschwindigkeit und durch das maximale Fassungsvermögen des Behälters bestimmt. Idealerweise sind diese beiden Größen aufeinander abgestimmt, um einen guten Kompromiss aus Effektivität des Bohrvorgangs und der Beschaffenheit des Gemischs zu erhalten. Erfindungsgemäß erfolgt während des Bohrverfahrens eine Rückführung der überstehenden beziehungsweise der übergelaufenen Flüssigkeit ins Schachtende (zur Schachtsohle), insbesondere in den Bodenbereich, um dort weiter anfallenden Abraum zu wässern.
Erfindungsgemäß umfasst das Bohrverfahren zudem den Schritt des Abtransports des Restgemischs durch den Bohrschacht.
Es ist ein herausragender Vorteil der Erfindung, dass auch mit Feinanteilen beladene Flüssigkeit in den Hohlräumen des groben Abraums im Behälter von der Schachtsohle abtransportiert wird. Dadurch wird eine zunehmende Verschlammung der Flüssigkeit am Schachtboden vermieden, die sonst die Pumpbarkeit des Flüssigkeitsgemisches mindestens erheblich beeinträchtigen könnte. Die Erfindung kommt ohne die Bereitstellung der üblichen großvolumigen Separationselemente aus, was wiederum in entscheidende Platzvorteile am Schachboden bei kleineren Schachtdurchmessern resultiert. Der Flüssigkeitsspiegel an der Schachtsohle kann durch Zuführen von sauberer/separierter Flüssigkeit durch einen hohlen Führungsstrang kontrolliert werden . Ohne diesen Vorteil bliebe das effiziente und sichere maschinelle Bohren von Blindschächten mit kleineren Durchmessern weiterhin ungelöst. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Bohrverfahrens wird zunächst die überstehende Flüssigkeit von einer in oder an dem Behälter angeordneten Überlaufrinne aufgenommen, bevor sie zurückgeführt wird . Beispielsweise ist die Überlaufrinne umlaufend am Rand des Behälters ausgebildet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Bohrverfahrens erfolgt die Rückführung der übergelaufenen Flüssigkeit über ein Fallrohr. Beispielsweise verläuft das Fallrohr entlang einer Schachtwandung, insbesondere von einer Befüllplattform am oberen Ende der Bohreinheit innen entlang einer maschinenbedingten Schachtwandstützvorrichtung . Insbesondere mündet eine gegebenenfalls vorhandene Überlaufrinne in das Fallrohr. In einer weiteren Ausführungsform des Bohrverfahrens erfolgt ein Umladen des Restgemischs (des von der Schachtsohle verpumpten Flüssigkeitsgemischs) aus dem Behälter in einen separaten (zusätzlichen) Förderbehälter, der ebenfalls in dem Bohrschacht angeordnet ist. Der Behälter erfüllt dann die Funktion eines Sammelbehälters, insbesondere eines stationären Sammelbehälters. In dem Sammelbehälter wird zunächst durch Überlauf und Rückführung überschüssiger Flüssigkeit ein Restgemisch mit hohem Abraumanteil erzeugt. Das Umladen erfolgt beispielsweise dadurch, dass der Sammelbehälter oberhalb des Förderbehälters angeordnet ist und sich durch Öffnen einer Klappe im Boden des Sammelbehälters eine Rampe ausbildet. Über diese Rampe wird das Restgemisch von dem Sammelbehälter in den Förderbehälter befördert.
Eine weitere Ausführungsform des Bohrverfahrens umfasst das Abladen des Gemisches beziehungsweise das Entleeren des Förderbehälters außerhalb des Bohrschachts sowie das Rücktransportieren des Förderbehälters in den Bohrschacht insbesondere in eine Ladeposition zur Wiederaufnahme der einzelnen Verfahrensschritte.
Diese Ausführungsform ermöglicht es, dass weiterer Abraum mittels Flüssigkeit in den Sammelbehälter transferiert werden kann, während der Förderbehälter das Restgemisch abtransportiert. Die Effektivität des Abtransports des Restgemischs und somit auch die Schachtabteufgeschwindigkeit werden so erheblich gesteigert.
Während der gesamten vorgenannten Verfahrensschritte besteht die Möglichkeit, dass die Bohreinheit weiteren Abraum abträgt und ein Vortrieb des Bohrschachts unabhängig von dem Förderzyklus des Behälters vorangetrieben wird . Alternativ kann die Abtragung des Abraums während aller oder auch nur während einzelner Verfahrensschritte pausieren, beispielsweise um anderes in dem Schachtende angeordnetes Equipment zu schützen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Behälter selber der durch den Bohrschacht abtransportierbare Förderbehälter. Alternativ kann es sich bei dem Förderbehälter auch um ein weiteres (zusätzliches) Element handeln, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem als stationären Sammelbehälter ausgebildeten Behälter beschrieben wurde.
Wie bereits weiter oben beschrieben wurde, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt des Abtransports des Restgemischs durch den Bohrschacht. Insbesondere erfolgt der Abtransport des Restgemischs hierbei in dem Förderbehälter.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren weiter den Schritt des Entleerens des Förderbehälters außerhalb des Bohrschachts. Dies erfolgt beispielsweise in einen Sammelbunker, in welchem sich der Abraum des Gemischs weiter absetzen kann. Obenauf schwimmende Flüssigkeit kann dann ebenfalls wieder, nach erfolgter Aufbereitung, zur Schachtsohle zurückgeführt werden. Weitere Maßnahmen zur Entwässerung des Gemischs, beispielsweise Siebverfahren, sind denkbar. In einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren zudem den Schritt des Rückführens des geleerten Förderbehälters in den Bohrschacht.
Das Abtransportieren des Restgemischs kann beispielsweise über ein Zugseil und ein Hubsystem erfolgen. Das Hubsystem ist außerhalb des Bohrschachts angeordnet und umfasst eine Seilwinde, an der das Zugseil aufgerollt wird, wodurch der Förderbehälter durch den Bohrschacht transportiert wird. Anders ausgestaltete Hubsysteme sind ebenfalls denkbar und im Sinne der Erfindung mit umfasst. Ein Hubsystem im Sinne der Erfindung ist dazu geeignet, das Gemisch, auch als Restgemisch bezeichnet, durch den Bohrschacht, insbesondere in dem Förderbehälter, zu transportieren. Zudem ist das Hubsystem bevorzugt auch dazu geeignet, den Förderbehälter in den Bohrschacht zurückzuführen. Bevorzugt ist der Förderbehälter eine zentrale lange Achse des Bohrschachts umgebend angeordnet. Insbesondere in Bohrschächten mit einem eher geringen Durchmesser kleiner als vier Meter (< 4 m) und einem entsprechend beschränkten Platzangebot innerhalb des Bohrschachts eignet sich diese Anordnung. So wird das Risiko eines Kontakts von Behälter und Schachtwandung minimiert und vermieden. Die Volumenkapazität des Behälters wird maximiert.
Insbesondere kann der Behälter derart ausgebildet und angeordnet sein, dass sein Schwerpunkt, insbesondere im leeren Zustand und zusätzlich auch im gefüllten Zustand bei homogener Befüllung, nicht auf der zentralen langen Achse des Bohrschachts liegt. Durch seinen außerhalb der Schachtachse befindlichen Schwerpunkt werden die Führungskräfte zum Transport des Behälters minimiert.
Bevorzugt verläuft entlang der zentralen langen Achse des Bohrschachts ein zentraler Führungsstrang und/oder Hebestrang, der wenigstens zum Heben der Bohreinheit und beispielsweise ferner als tragende Befestigung für diejenigen Einrichtungen dient, die zur Versorgung des im Bohrschacht angeordneten Equipments vorgesehen sind, wie elektrische Leitungen und/oder Flüssigkeitszuleitungen und/oder Flüssigkeitsableitungen. Die Zuleitungen etc. werden vorzugsweise durch am Führungsstrang befestigte Abdeckungen geschützt. Diese Abdeckungen sind vorzugsweise so ausgebildet, dass diese während der Fördervorgänge gleichzeitig als Führungsschienen für den Behälter dienen.
Der Behälter weist bevorzugt eine Aussparung auf, die derart ausgebildet ist, dass der zentrale Führungsstrang darin verlaufen kann . Beispielsweise weist der Behälter eine in Längsrichtung des Behälters sich von der Behälteröffnung zum Behälterboden erstreckende Aussparung auf. Insbesondere ist die Aussparung im Querschnitt U-förmig ausgebildet.
In einem Bohrschacht ergibt sich durch die Aussparung eine effektiv raumfüllende Anordnung des Behälters um den zentralen Führungsstrang . Ferner sorgt das Vorsehen der Aussparung für eine Verlagerung des Schwerpunkts gegenüber dem nicht ausgesparten Behälter. Dadurch wird erreicht, dass der Behälter längs des Führungsstrangs an einem Zugsystem, wie Zugseil, sich selbst stabilisierend befördert werden kann. Die Führungskräfte werden dadurch minimiert und sehr vorteilhafte höhere Fördergeschwindigkeiten sind erreichbar. Das heißt, dass der Schwerpunkt des Förderbehälters, insbesondere in einem leeren Zustand und auch im gefüllten Zustand bei homogener Befüllung, nicht auf der zentralen langen Achse des Bohrschachts liegt, was das Hochziehen an einem Zugseil, das versetzt zum zentralen Führungsstrang verläuft, erleichtert und entsprechend höhere Fördergeschwindigkeiten ermöglicht; entsprechend wird auch die Schachtabteufgeschwindigkeit erhöht.
Auch das Entleeren des Förderbehälters durch Verkippung relativ zu dem zentralen Führungsstrang wird durch die Aussparung ermöglicht, ohne dass der Förderbehälter komplett vom Führungsstrang gelöst werden muss. Bevorzugt sind Halteelemente an dem Förderbehälter angeordnet, an denen der Förderbehälter gelenkig und damit um eine Schwenkachse verkippbar befestigt ist.
Das erfindungsgemäße Bohrverfahren eignet sich insbesondere zur Anwendung in einem im Wesentlichen lotrecht ausgebildeten Bohrschacht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Behälters, in den das Gemisch aus Flüssigkeit und Abraum gepumpt wird, weist die obere Querschnittsöffnung des Behälters ein Gitter auf. Bevorzugt ist das Gitter unterhalb des Überlaufs angeordnet. Das Gitter dient als Grobfilter und hindert das gröbere Bohrgut entsprechend der Maschenweite daran, wieder aus dem Behälter zu gelangen. Die Maschenweite kann bevorzugt entsprechend den Bohrgutbeschaffenheiten verändert werden. Für die Zuführung des Gemischs aus Flüssigkeit und Abraum ist in dem Gitter eine entsprechende Öffnung vorgesehen. Die Öffnung kann alternative auch dadurch ausgebildet sein, dass das Gitter nicht die gesamte Querschnittsöffnung des Behälters überdeckt. Dieser Grobfilter reinigt sich, sobald die Zufuhr des Gemischs unterbrochen beziehungsweise gestoppt wird . Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Gitter so ausgestaltet, dass zumindest einzelne Gitterrippen verlängert ausgestaltet sind und in den Behälter hinein ragen. Dadurch wird das durch den Einfüllvorgang turbulente Flüssigkeitsgemisch zusätzlich beruhigt und der Prozess des Absetzens des Abraums wird beschleunigt.
In einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist innerhalb des Bohrschachts mindestens eine Arbeitsplattform vorgesehen. Von der Arbeitsplattform aus kann Personal Arbeiten innerhalb des Bohrschachts verrichten und muss nicht in den gefluteten Bodenbereich des Bohrschachts. Bevorzugt ist die Arbeitsplattform den zentralen Führungsstrang umgebend innerhalb des Bohrschachts angeordnet. Auf diese Weise kann eine maximale Größe der Arbeitsplattform mit entsprechend optimiertem Arbeitsplatzangebot erreicht werden. Die Versorgung des Personals mit ausreichend Atemluft, wird durch entsprechende Zuführung durch den freien Innenquerschnitt des Führungsstrangs gewährleistet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Plattform beweglich entlang des zentralen Führungsstrangs angeordnet. Insbesondere ist sie unterhalb des den zentralen Führungsstrang umgebenden Behälters angeordnet. Besonders bevorzugt wird sie von dem Behälter gehalten. Beispielsweise ist die Arbeitsplattform über Streben mit dem Behälter verbunden. Aus Platzgründen ist es von Vorteil, wenn der Behälter sowohl Förder- als auch Sammelbehälter ist. Die Arbeitsplattform kann aber auch in der zweiteiligen Ausführungsform des Behälters unterhalb des Förderbehälters angeordnet werden . Wird der Behälter entlang des zentralen Führungsstrangs bewegt, bewegt sich die Arbeitsplattform ebenfalls.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Arbeitsplattform dazu ausgebildet, weiteres Equipment innerhalb des Bohrschachts zu transportieren und zu halten. Beispielsweise ist an einer Unterseite der Arbeitsplattform eine weitere Bohreinheit angeordnet. Insbesondere ist die Arbeitsplattform daher dazu geeignet, von dort aus eine Schachtauskleidung an der Schachtwandung zu installieren. Beispielsweise handelt es ich bei der Schachtauskleidung um vormontierte Platten (sogenannte liner-plates ), die zu einer zylindrischen Röhre aufgeweitet werden können. Die vormontierten Platten werden von der Oberfläche aus um den zentralen Führungsstrang herum auf der Arbeitsplattform in den Bohrschacht transportiert. Dort wird die Schachtauskleidung mittels geeignetem Werkzeug aufgeweitet und an die Schachtwandung gedrückt. Dieses System kann auch automatisiert sein ohne die Notwendigkeit von Personal im Bohrschacht. Die Anwendung von an der Oberfläche vormontierten Schachtwandstützplatten und deren mögliche automatisierte Installation sind nur bei dem beschriebenen Bohrsystem möglich, da außerhalb des zentralen Führungsstranges keine weiteren störenden Zuleitungen jeglicher Art angebracht sind .
Bevorzugt ist zwischen der Arbeitsplattform und dem Behälter eine Schutzabdeckung angeordnet, um Personen und Equipment zu schützen, die sich auf der Arbeitsplattform befinden .
Aufgrund der vorteilhaften Nutzung des Platzangebots innerhalb des Bohrschachts zur Anordnung von Förder- und Sammelbehälter und der bereits im Bohrschacht erfolgenden teilweisen Entwässerung des Gemischs aus Abraum und Flüssigkeit eignet sich das beschriebene Bohrverfahren in besonderer Weise für das Abteufen von Schächten ohne die Notwendigkeit eines bereits vorhandenen Holraumes als Ziel Untertage. Ein solches Bohrverfahren kann man auch als Vollschachtbohren oder Blindschachtbohren bezeichnen .
Das beschriebene Schachtbohrsystem ermöglicht ein innovatives Bohrverfahren, mit dem besonders kleinere Vollschachtbohrungen bzw. Blindschachtbohrungen zwischen ca. 3 m und 8 m Durchmesser effizienter, schneller und für das Personal sicher niedergebracht werden können . Das System präsentiert im Vergleich zu allen bisherigen Systemen eine einfache Separation und Förderung des Bohrguts. Gleichzeitig erlaubt die besondere Anordnung von Bohrmaschine bzw. Bohreinheit, der Bohrgutseparation und der im Schacht zentral geführten Bohrgutabförderung einen effektiven Schachtwandausbau unmittelbar oberhalb der Bohrmaschine/der Bohreinheit. Die Schachtwandung ist bis zur Stabilisierung durch entsprechenden Ausbau permanent aktiv gestützt. Die besondere Anordnung der innovativen Baugruppen präsentiert selbst bei den kleineren Bohrdurchmessern genügend Freiraum, um temporär Bohrgerät im Schacht oberhalb der Bohrmaschine zu installieren, um Sondierbohrungen bzw. Ankern und Konsolidierarbeiten durchzuführen . Die Bohrmaschine ist vorzugsweise über einen segmentierten Führungsstrang mit dem Hubwerk am Schachtkragen verbunden und kann somit bei Bedarf ohne vorherige Demontage zum Schachtkragen gezogen werden, z. B. bei möglichen Wassereinbrüchen, anderen Notfällen und zwecks Demontage nach Vollendung des Schachtes. Die entsprechende Verbindung dient auch als Führung für den Förderkorb und als Leitung und Träger von Versorgungsleitungen . Über den offenen Innenquerschnitt des Führungsstranges kann bei Bedarf der Bereich der Bohrmaschine am Schachtboden sowohl mit Wasser als auch Luft versorgt werden . Nur die besondere Anordnung der Maschinenelemente erlaubt es, bei den kleineren Schachtdurchmessern einen vorgefertigten Schachtwandausbau direkt oberhalb der Bohrmaschine zu installieren, da der Schachtquerschnitt außerhalb des Führungsstrangs komplett freigehalten werden kann (d . h . keine Versorgungsleitungen etc. ) .
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind nur beispielhaft zu verstehen und stellen lediglich bevorzugte Ausführungsvarianten dar, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden und die die Erfindung nicht beschränken sollen . Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sie kann auch weitere Ausführungsvarianten umfassen, die sich die Erfindung zu Nutze machen . In der Zeichnung zeigen schematisch :
Fig . 1 eine Teilansicht im Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Schachtbohrsystems gemäß der Erfindung innerhalb eines Bohrschachts zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bohrverfahrens, Fig . 2 eine Teilansicht im Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Schachtbohrsystems gemäß der Erfindung innerhalb eines Bohrschachts zur Durchführung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bohrverfahrens,
Fig . 3 eine Draufsicht auf eine Anordnung eines Sammelbehälters und eines Förderbehälters des Schachtbohrsystems aus Fig . 1,
Fig . 4 eine Draufsicht auf eine Anordnung eines Sammelbehälters und eines Förderbehälters des Schachtbohrsystems aus Fig . 2,
Fig . 5 eine Teilansicht des Schachtbohrsystems aus Fig . 2 an einer Oberfläche außerhalb des Bohrschachts, Fig . 6 eine Teilansicht im Längsschnitt eines noch weiteren Ausführungsbeispiels eines Schachtbohrsystems gemäß der Erfindung innerhalb eines Bohrschachts zur Durchführung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bohrverfahrens,
Fig . 7 eine Draufsicht auf eine Schachtauskleidung für einen Bohrschacht vor der Installation am Bohrschacht und Fig . 8 eine Draufsicht auf die Schachtauskleidung aus Fig . 7 nach ihrer Installation am Bohrschacht.
In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden . Fig . 1 zeigt ein Schachtbohrsystem zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Bohrverfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel . Nachfolgend sind die einzelnen Elemente des Schachtbohrsystems und die einzelnen Verfahrensschritte näher erläutert.
Gezeigt ist ein Querschnitt durch ein Schachtende eines lotrechten Bohrschachts 10. Innerhalb des Bohrschachts 10 ist entlang seiner zentralen langen Achse ein zentraler Führungsstrang 60 angeordnet.
Weiter ist im Schachtende eine Bohreinheit 90 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, die Bohrung des Bohrschachts 10 weiter voranzutreiben und Abraum abzutragen . Dies erfolgt beispielsweise mittels eines rotierenden Bohrkopfes oder mit jeder anderen geeigneten mechanisierten Technik zur Erweiterung und/oder Vertiefung des Bohrschachts 10. Im Bodenbereich 12 des Schachtendes sammelt sich der abgetragene Abraum. Der Bohrschacht 10 ist im Bodenbereich 12 des Schachtendes gewässert, so dass sich dort ein Gemisch aus Abraum und Flüssigkeit befindet. Ein Behälter 20 ist oberhalb der Bohreinheit 90 angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Behälter 20 als Sammelbehälter 30 ausgebildet. Er ist dazu geeignet, das Gemisch aus Abraum und Flüssigkeit vom Bodenbereich 12 aufzunehmen .
Zwischen der Bohreinheit 90 und dem Sammelbehälter 30 ist ein Förderbehälter 40 in dem Bohrschacht 10 angeordnet. Dieser ist bevorzugt den zentralen Führungsstrang 60 umgebend ausgestaltet und/oder angeordnet. Ebenfalls im Schachtende angeordnet ist ein Pumpsystem 50. Das Pumpsystem 50 umfasst eine Pumpe, ein Rohr 54 und eine Zuleitung 52. Das Rohr 54 erstreckt sich zum Bodenbereich 12 des Schachtendes, in dem sich das Gemisch aus Abraum und Flüssigkeit befindet. Die Zuleitung 52 steht mit dem Sammelbehälter 30 in Verbindung . Beispielsweise ist die Zuleitung 52 entlang einer Schachtwandung geführt. Das Gemisch aus Abraum und Flüssigkeit wird mittels des Pumpsystems 50 über die Zuleitung 52 in den Sammelbehälter 30 transferiert. Dort setzt sich durch Sedimentation wenigstens ein Teil des Abraums unten im Sammelbehälter 30 ab und die Flüssigkeit schwimmt im Wesentlichen obenauf.
Umlaufend um den Sammelbehälter 30 und angrenzend an die Schachtwandung ist eine Überlaufrinne 25 ausgebildet. Wenn das maximale Fassungsvermögen des Sammelbehälters 30 erreicht ist, läuft überstehende Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter 30 in die Überlaufrinne 25. Von dort wird die überlaufende Flüssigkeit wieder zu dem Bodenbereich 12 des Schachtendes geleitet. Dies erfolgt über ein Fallrohr 22, das entlang der Schachtwandung angeordnet ist. Alternativ könnte beispielsweise die überlaufende Flüssigkeit aus der Überlaufrinne 25 herauslaufen .
Der Sammelbehälter 30 weist eine Klappe 35 in seinem Boden auf. Durch Öffnen der Klappe 35 bildet sich zwischen dem Sammelbehälter 30 und dem Förderbehälter 40 eine Rampe aus, über die das Restgemisch aus dem Sammelbehälter 30 in den Förderbehälter 40 gelangt. Dies erfolgt während einer Pumppause oder wenn das Flüssigkeitsgemisch in einen weiteren in diesem Bereich angeordneten Behälter 30 gepumpt wird, also wenn der Transfer von Abraum mittels Flüssigkeit in den Sammelbehälter 30 ruht und nachdem der Sammelbehälter 30 geflutet wurde.
Der Förderbehälter 40 wird im Anschluss entlang des zentralen Führungsstrangs 60 und bevorzugt durch diesen geführt und in Richtung einer oberen Schachtöffnung abtransportiert. Dies erfolgt über ein Zugseil 70. Bevorzugt ist das Zugseil 70 zudem dazu ausgebildet, den Förderbehälter 40 zu halten .
Ein Bohrverfahren, das mit Hilfe einer solchen Anordnung durchgeführt wird, umfasst die im Folgenden beschriebenen Schritte. Vorzugsweise wird durch Bohren am Schachtboden ein Flüssigkeits- Abraumgemisch erzeugt. Das Gemisch aus Abraum und Flüssigkeit wird vom Bodenbereich 12 des Schachtendes in den Sammelbehälter 30 gepumpt bzw. transferiert. Das Pumpen erfolgt, bis das maximale Fassungsvermögen des Sammelbehälters 30 erreicht ist und darüber hinaus. Der Sammelbehälter 30 wird durch das weitere Pumpen geflutet. Überstehende Flüssigkeit läuft aus dem Sammelbehälter 30 heraus in die Überlaufrinne 25 und wird von dort wieder in den Bodenbereich 12 des Schachtendes zurückgeführt. In dem Sammelbehälter 30 verbleibt ein Restgemisch . Ist nur ein Sammelbehälter 30 vorhanden, muss das Pumpen zumindest zeitweise unterbrochen werden, um das Restgemisch von dem Sammelbehälter 30 in den Förderbehälter 40 umzuladen . Der oder die Parameter, die zur Unterbrechung des Pumpens führen, können verschiedener Art sein . Beispielsweise wird über die Zeit festgelegt, wie lange gepumpt wird . Alternativ kann die Flüssigkeitsmenge erfasst werden, die bereits durch Fluten aus dem Sammelbehälter 30 heraus gelaufen ist. Hat diese eine vorgegebene Menge erreicht, wird der Pumpvorgang unterbrochen . Alternativ oder ergänzend kann das Gewicht des gefüllten Sammelbehälters 30 ermittelt werden . Beispielsweise ist ein maximales Gewicht vorgesehen . Während der Pumppause wird die Klappe 35 im Boden des Sammelbehälters 30 geöffnet, so dass das dort gesammelte Restgemisch in den Förderbehälter 40 umgeladen wird . Die geöffnete Klappe 35 bildet dabei eine Rampe zwischen dem Sammelbehälter 30 und dem Förderbehälter 40 aus.
Sind mindestens zwei Sammelbehälter 30 angeordnet, wird die Pumpleitung über den zweiten Sammelbehälter 30 geschwenkt und befüllt diesen, während der Inhalt des ersten Sammelbehälters 30 in den Förderbehälter umgeladen wird . Dadurch werden Pumppausen vermieden und/oder reduziert und die Schachtabteufgeschwindigkeit gesteigert.
Als weiterer Verfahrensschritt wird der gefüllte Förderbehälter 40 mittels des Zugseils 70 in Richtung der oberen Schachtöffnung abtransportiert.
Wenn wie im in Fig . 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Sammelbehälter 30 und der Förderbehälter 40 zwei verschiedene Einheiten sind, kann ein erneuter Transfer von Abraum mittels Flüssigkeit bereits dann erfolgen, wenn der Förderbehälter 40 in Richtung der oberen Schachtöffnung transportiert wird . Dadurch wird die Effektivität des Abtransports des Abraums beziehungsweise des Restgemischs gesteigert.
In dem in Fig . 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Behälter 20 sowohl Sammelbehälter 30 als auch Förderbehälter 40. Die anderen gezeigten Elemente entsprechen im Wesentlichen den in Fig . 1 gezeigten und beschriebenen Elementen . Die Ausführungsform des Behälters 20 derart, dass er zugleich als Sammelbehälter und 30 als Förderbehälter 40 ausgebildet ist, bedeutet ein Platzersparnis im Bohrschacht 10 und eignet sich insbesondere für Bohrschächte 10 mit kleineren Durchmessern, insbesondere mit Durchmessern, die kleiner als vier Meter (4 m) sind . Wie beschrieben, ist es möglich und vorteilhaft, bei größeren Schachtdurchmessern einen oder mehrere Sammelbehälter 30 (als Abraumzwischenlager) anzuordnen, die bei dem dem Durchmesser entsprechenden höheren Abraumanfall einen kontinuierlicheren Bohrzyklus erlauben mit entsprechend höheren Abteufraten .
Ein mittels einer solchen Anordnung durchgeführtes Bohrverfahren umfasst folgende Schritte : Bohren mit folgendem Pumpen des Abraum- /Flüssigkeitsgemischs vom Grund des Bohrschachts 10 in den Sammelbehälter 30 bzw. in den Förderbehälter 40, bis dessen maximales Fassungsvermögen erreicht ist und darüber hinaus; Rückführen der in die Überlaufrinne 25 übergelaufenen Flüssigkeit in den Bodenbereich 12 des Schachtendes; und Unterbrechen des Pumpvorgangs während des Abtransports des als Sammelbehälter 30 und/oder Förderbehälter 40 ausgebildeten Behälters 20 durch den Bohrschacht 10. Wenn der Behälter 20 wieder in geeigneter Position in dem Bohrschacht 10 angeordnet ist, kann das Verfahren wieder aufgenommen werden .
Fig . 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Anordnung eines Sammelbehälters 30 und eines Förderbehälters 40 des Schachtbohrsystems aus Fig . 1. Der Sammelbehälter 30 ist in einem seitlichen Bereich des Bohrschachts 10 an der Schachtwandung angeordnet. Mittig in dem Sammelbehälter 30 ist eine Überlaufrinne 25 ausgebildet, über die überstehende Flüssigkeit ablaufen kann . Weiter zu sehen ist der zentrale Führungsstrang 60, der entlang der zentralen langen Achse des Bohrschachts 10 verläuft. Um diesen zentralen Führungsstrang 60 ist der Förderbehälter 40 angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Grundfläche des Förderbehälters 40 im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. Der Förderbehälter 40 weist zudem eine U-förmige Aussparung 26 auf, die um den zentralen Führungsstrang 60 verläuft. Die Aussparung 26 erstreckt sich von einer Behälteröffnung zu einem Behälterboden . Fig . 4 zeigt eine Draufsicht auf einen in einem Bohrschacht 10 angeordneten Behälter 20 des Schachtbohrsystems aus Fig . 2. Der Behälter 20 ist zugleich als Sammelbehälter 30 und auch als Förderbehälter 40 ausgebildet. Er hat im Wesentlichen eine runde Grundfläche, die eine U-förmige Aussparung 26 aufweist. Der Behälter 30 bzw. 40 ist koaxial zu der langen Achse des Bohrschachts 10 angeordnet. Der zentrale Führungsstrang 60 verläuft innerhalb der U-förmigen Aussparung 26 des Behälters 20.
Durch die U-förmige Aussparung 26 verlagert sich der Schwerpunkt des Behälters 30 bzw. 40, insbesondere wenn dieser gefüllt ist, aus der zentralen Lage. Das heißt, dass der Schwerpunkt des Behälters 30 bzw. 40 nicht auf der zentralen langen Achse des Bohrschachts 10 liegt, sondern im Zugschwerpunkt des Förderseils. Dadurch wird das Hochziehen des Behälters 30 bzw. 40 an dem Zugseil 70, das versetzt zum zentralen Führungsstrang 60 verläuft, erleichtert und die Führungskräfte zwischen Behälter 30 bzw. 40 und Zugseil 70 werden minimiert. Auch das Entleeren des Behälters 30 bzw. 40 durch Verkippung relativ zu der langen Achse des Bohrschachts 10 wird durch die U-förmige Aussparung 26 ermöglicht.
In Fig . 5 ist gezeigt, wie die Entleerung an der Oberfläche erfolgen kann . Zudem ist ein Ausführungsbeispiel des Hubsystems 80 gezeigt, das an der Oberfläche angeordnet ist. Der Behälter 30 bzw. 40 wird an dem Zugseil 70 durch den Bohrschacht 10 transportiert. Dazu wird das Zugseil 70 auf eine Winde auf- beziehungsweise abgerollt. An dem Behälter 30 bzw. 40 sind lösbare Führungselemente/Haltelemente 72 angeordnet, die ein Verkippen des Behälters 30 bzw. 40 zur Entleerung erlauben . Der Behälter 30 bzw. 40 muss dabei nicht von dem zentralen Führungsstrang 60 gelöst werden .
In Fig . 6 ist eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Schachtbohrsystems aus Fig . 2 gezeigt. Zum Abtransport des Abraums ist nur ein Behälter 20 vorgesehen, der zugleich Förderbehälter 40 als auch Sammelbehälter 30 ist. Unterhalb des Behälters 30 bzw. 40 ist eine Arbeitsplattform 100 angeordnet. Die Arbeitsplattform 100 ist mittels Streben 102 mit dem Behälter 30 bzw. 40 verbunden . Bewegt sich der Behälter 30 bzw. 40 entlang des zentralen Führungsstrangs 60, bewegt sich die Arbeitsplattform 100 ebenfalls. Der Behälter 30 bzw. 40 ist in mehreren Positionen entlang des zentralen Führungsstrangs 60 gezeigt, ebenso die Arbeitsplattform 100. Die Arbeitsplattform 100 ist beabstandet von dem Behälter 30 bzw. 40 angeordnet. Insbesondere ist der Abstand mehr als 1,50 m, sodass eine Person zumindest gebückt auf der Arbeitsplattform 100 stehen kann . Zwischen der Arbeitsplattform 100 und dem Behälter 30 bzw. 40 ist zusätzlich noch eine Schutzabdeckung 105 angeordnet, um Personen oder Equipment auf der Arbeitsplattform 100 zu schützen . Von der Arbeitsplattform 100 aus kann eine Schachtauskleidung 110 installiert werden . Die Arbeitshöhe der Plattform 100 ist bevorzugt so dimensioniert, dass anfallende Arbeiten vom Personal komfortabel und in aufrechter Haltung durchgeführt werden können .
Fig . 7 zeigt eine Draufsicht auf eine Schachtauskleidung 110 innerhalb des Bohrschachts 10 vor der endgültigen Montage. Bei der Schachtauskleidung 110 handelt es sich um vormontierte Platten . Die Platten laufen spiralförmig übereinander und können zu einem Zylinder mit dem Durchmesser des Bohrschachts 10 aufgeweitet werden . An der Außenseite der Röhre bzw. Schachtauskleidung 110 befinden sich flexible Abstandshalter 112, die auch bei den anfallenden Schachtdurchmessertoleranzen einen sicheren Kontakt zur Schachtwand gewährleisten . Die Schachtauskleidung 110 ist mittels geeignetem Werkzeug 108, beispielsweise einem hydraulischen Zylinder, aufweitbar. Die Schachtauskleidung 110 wird an die Schachtwandung gedrückt. An der Schachtwandung befindet sich eine Stützstruktur 115. Die Stützstruktur 115 dient dazu, die Schachtauskleidung 110 zu halten . Stöße und Längsverbindungen werden miteinander verbunden, um eine stabile Schachtauskleidung zu gewährleisten . In Fig . 8 ist die Schachtauskleidung 110 aus Fig . 7 gezeigt, nachdem sie vollständig installiert ist. Die flexiblen Abstandshalter 112 stehen dabei in direktem Kontakt mit der Schachtwandung . Alternativ oder ergänzend können sie auch in Kontakt mit der Stützstruktur 115 stehen .

Claims

Patentansprüche
1. Bohrverfahren umfassend folgende Schritte:
Anordnen einer Bohreinheit (90) an einem Schachtende eines Bohrschachts (10);
Erzeugen von Abraum mittels der Bohreinheit (90);
Bereitstellen eines Behälters (30, 40) für den Abraum innerhalb des
Bohrschachts (10);
Transferieren des Abraums in den Behälter (30, 40) mittels Flüssigkeit, so dass sich in dem Behälter (30, 40) ein Gemisch aus Abraum und Flüssigkeit befindet;
Fluten des Behälters (30, 40) durch weiteres Transferieren von Abraum mittels Flüssigkeit, wobei wenigstens überstehende Flüssigkeit überläuft und ein Restgemisch mit hohem Abraumanteil im Behälter (30, 40) verbleibt;
Rückführen der übergelaufenen Flüssigkeit ins Schachtende;
Abtransportieren des Restgemischs durch den Bohrschacht (10).
2. Bohrverfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, weiter umfassend den Schritt:
- Auffangen der überlaufenden Flüssigkeit in einer Überlaufrinne (25), insbesondere in einer in oder an dem Behälter (30, 40) angeordneten Überlaufrinne (25).
3. Bohrverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückführen der übergelaufenen Flüssigkeit durch ein Fallrohr (22) erfolgt.
4. Bohrverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Behälter (30) ein stationärer Sammelbehälter (30) ist und weiter umfassend folgenden Schritt:
- Umladen des Restgemischs aus dem Behälter (30) in einen zusätzlichen, im Bohrschacht (10) angeordneten und durch diesen abtransportierbaren Förderbehälter (40).
5. Bohrverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei der Behälter (40) ein durch den Bohrschacht (10) abtransportierbarer Förderbehälter (40) ist.
6. Bohrverfahren gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abtransportieren des Restgemischs in dem Förderbehälter (40) erfolgt.
7. Bohrverfahren gemäß einem der drei vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend den Schritt:
- Entleeren des Förderbehälters (40) außerhalb des Bohrschachts (10).
8. Bohrverfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, weiter umfassend den Schritt:
- Rückführen des geleerten Förderbehälters (40) in den Bohrschacht (10).
9. Bohrverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abtransportieren des Restgemischs mittels eines Zugseils (70) erfolgt.
10. Schachtbohrsystem, umfassend
- eine Bohreinheit (90) zur Anordnung in einem Bohrschacht (10), die dazu ausgebildet ist, Abraum an einem Schachtende des Bohrschachts (10) abzutragen,
- einen Behälter (30, 40), der in dem Bohrschacht (10) angeordnet ist und der dazu geeignet ist, ein Gemisch aus Abraum und Flüssigkeit aufzunehmen,
- ein Transfersystem, beispielsweise ein Pumpsystem (50), zum Transferieren des Abraums mittels Flüssigkeit in den Behälter (30, 40), wobei der Behälter (30, 40) geflutet wird und in dem Behälter (30, 40) ein Restgemisch verbleibt,
- ein Hubsystem (80), das dazu geeignet ist, das Restgemisch durch den Bohrschacht (10) zu transportieren.
11. Schachtbohrsystem gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (30, 40) eine Überlaufrinne (25) umfasst.
12. Schachtbohrsystem gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlaufrinne (25) in ein Fallrohr (22) mündet.
13. Schachtbohrsystem gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallrohr (22) entlang einer Schachtwandung geführt ist.
14. Schachtbohrsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis
13, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler Führungs- und/oder Hebestrang (60), wenigstens zum Heben der Bohreinheit (90), entlang einer zentralen langen Achse des Bohrschachts (10) verläuft.
15. Schachtbohrsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis
14, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (40) angeordnet ist, eine zentrale lange Achse des Bohrschachts (10) zu umgeben.
16. Schachtbohrsystem gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (40) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sein Schwerpunkt, insbesondere im leeren Zustand des Behälters (40), nicht auf der zentralen langen Achse des Bohrschachts (10) liegt.
17. Schachtbohrsystem gemäß einem der vorhergehenden zwei Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (40) eine Aussparung (26), bevorzugt eine im Querschnitt U-förmige Aussparung (26), aufweist, die sich von einer Behälteröffnung zu einem Behälterboden erstreckt.
18. Schachtbohrsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (40) Teil des Hubsystems (80) ist und durch den Bohrschacht (10) abtransportierbar ist, so dass er als Förderbehälter und als Sammelbehälter dient.
19. Schachtbohrsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis
18, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (40) am zentralen Führungsstrang (60) befestigt und/oder geführt ist.
20. Schachtbohrsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis
19, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (30) ein stationärer Sammelbehälter (30) ist und in dem Bohrschacht (10) ein zusätzlicher Förderbehälter (40) angeordnet ist.
21. Schachtbohrsystem gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (30) oberhalb des zusätzlichen Förderbehälters (40) anordenbar ist.
22. Schachtbohrsystem gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (30) eine Klappe (35) im Boden aufweist.
PCT/EP2017/057502 2016-04-01 2017-03-30 Bohrverfahren und schachtbohrsystem WO2017167856A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2017242643A AU2017242643B2 (en) 2016-04-01 2017-03-30 Drilling method and shaft drilling system
CN201780021431.8A CN109072696B (zh) 2016-04-01 2017-03-30 钻井方法和井筒钻井系统
EP17718486.8A EP3436664B1 (de) 2016-04-01 2017-03-30 Bohrverfahren und schachtbohrsystem
ZA2018/05981A ZA201805981B (en) 2016-04-01 2018-09-06 Drilling method and shaft drilling system

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016106020.8 2016-04-01
DE102016106020 2016-04-01
DE102016011332.4 2016-09-21
DE102016011332 2016-09-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017167856A1 true WO2017167856A1 (de) 2017-10-05

Family

ID=58579140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/057502 WO2017167856A1 (de) 2016-04-01 2017-03-30 Bohrverfahren und schachtbohrsystem

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3436664B1 (de)
CN (1) CN109072696B (de)
AU (1) AU2017242643B2 (de)
WO (1) WO2017167856A1 (de)
ZA (1) ZA201805981B (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3516312C1 (de) * 1985-05-07 1986-10-16 Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH München, 8042 Oberschleißheim Bohrmaschine mit einem ueber ein verlaengertes Bohrgestaenge antreibbaren Bohrkopf
DE3609111A1 (de) * 1986-03-19 1987-10-01 Turmag Turbo Masch Ag Bohrmaschine
EP0855490A2 (de) * 1997-01-24 1998-07-29 Bauer Spezialtiefbau GmbH Bohrvorrichtung und Drehmomentstütze für eine Bohrvorrichtung
DE10310726B3 (de) * 2003-03-12 2004-09-30 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Kernbohrvorrichtung mit Spülung
DE102012025395A1 (de) * 2012-12-24 2014-06-26 Herrenknecht Ag Vorrichtung zum Abteufen eines Schachts

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3265138A (en) * 1963-08-19 1966-08-09 George E Failing Company Magazine for storing and handling drill pipe in rotary drilling rig
US3735825A (en) * 1972-03-07 1973-05-29 Dresser Ind Pressure equalizing system for rock bits
US3901330A (en) * 1973-11-21 1975-08-26 Brown Oil Tools Electric power drive assembly
CN2046921U (zh) * 1989-04-17 1989-11-01 辽河石油勘探局钻井二公司科技科 旋流钻进增速器
KR100208546B1 (ko) * 1994-08-25 1999-07-15 야마오까 유지 세로 구멍용 굴착기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3516312C1 (de) * 1985-05-07 1986-10-16 Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH München, 8042 Oberschleißheim Bohrmaschine mit einem ueber ein verlaengertes Bohrgestaenge antreibbaren Bohrkopf
DE3609111A1 (de) * 1986-03-19 1987-10-01 Turmag Turbo Masch Ag Bohrmaschine
EP0855490A2 (de) * 1997-01-24 1998-07-29 Bauer Spezialtiefbau GmbH Bohrvorrichtung und Drehmomentstütze für eine Bohrvorrichtung
DE10310726B3 (de) * 2003-03-12 2004-09-30 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Kernbohrvorrichtung mit Spülung
DE102012025395A1 (de) * 2012-12-24 2014-06-26 Herrenknecht Ag Vorrichtung zum Abteufen eines Schachts

Also Published As

Publication number Publication date
CN109072696A (zh) 2018-12-21
EP3436664A1 (de) 2019-02-06
EP3436664B1 (de) 2020-02-12
CN109072696B (zh) 2020-09-25
AU2017242643A1 (en) 2018-10-18
ZA201805981B (en) 2019-06-26
AU2017242643B2 (en) 2020-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2739790B1 (de) Abtrennen eines pfahles off shore
DE10046497C2 (de) Gewinnungseinrichtung für untertägige Erzgewinnungsbetriebe sowie Verfahren zum Hereingewinnen von Gewinnungsprodukten in untertägigen Erzgewinnungsbetrieben
DE202010017762U1 (de) Ausbilden eines Schachts für eine unterirdische Mine
EP1978204B1 (de) Erdbohrgerät
EP2407629B1 (de) Bohrvorrichtung und Bohrverfahren
DE102014011878B4 (de) Bodenfräsmaschine, Verfahren zum Ausbau und Verfahren zum Einbau einer Fräseinrichtung
DE112014002718T5 (de) Führungssystem
EP3330441B1 (de) Unterwasserabbauvorrichtung und verfahren zum abbau
WO2021069154A1 (de) Unterwasser-abtragsvorrichtung und verfahren zum abtragen von bodenmaterial unter wasser
EP0819819B1 (de) Fräskopf, Bohrvorrichtung sowie Vorrichtung und Verfahren zum Meeresbodenbohren
DE112014003885T5 (de) Skip und Kreuzkopf
EP3436664B1 (de) Bohrverfahren und schachtbohrsystem
DE3011578C2 (de) Einrichtung zum maschinellen Abteufen von seigeren Schächten
DE3729561C2 (de)
EP3564446B1 (de) Unterwasserabbauvorrichtung und verfahren zum abbau
DE4121394C2 (de)
DE102018009987A1 (de) BODENFRÄSMASCHlNE
EP4013949B1 (de) Untertage-bohranlage und verfahren zu deren errichtung
DE2840280A1 (de) Verfahren zum trockenen tunnelvortrieb bei der rohrvorpressung
DE112014001994T5 (de) Verfahren zum Bewegen einer Komponente oder eines Materials auf ein und innerhalb eines Niveaus eines Schachtabteufsystems
DE3104730A1 (de) Einrichtung und verfahren zur hydraulischen abbefoerderung von in untertaegigen bergbaulichen abbaubetrieben, insbesondere des steinkohlebergbaus, anfalldendem haufwerk
DE713901C (de) Verfahren zur bergmaennischen Gewinnung von Erdoel durch Bohrungen, Streckenvortrieb und Abbau
AT82656B (de) Verfahren und Einrichtung zum Bohren von Stollen, Tunnels u. dgl.
AT129546B (de) Gesteinsbohrverfahren und Gesteinsbohrmaschine.
DE2450819B2 (de) Verfahren zum hydraulischen Abbau von Kohle

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017242643

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20170330

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017718486

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17718486

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1