DE19909836A1 - Metallschmelze-Bohrverfahren - Google Patents
Metallschmelze-BohrverfahrenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schmelzbohrverfahren zur Einbringung maßhaltiger Bohrungen, insbesondere von großem Durchmesser, in Gestein, bei dem die Abraumschmelze in das durch Temperatur- und Druckeinwirkung aufgerissene Umgebungsgestein verpreßt wird und bei dem während des Bohrens durch erstarrende Schmelze eine Bohrlochverschalung erstellt wird, wobei als Bohrmedium eine Metall enthaltende Schmelze durch Leitungselemente dem durch Aufschmelzung abzutragenden Bohrlochgrund zugeführt wird. Hierzu wird bevorzugt eine Schmelze aus magnetischem Metall verwendet. DOLLAR A Die Erfindung betrifft weiterhin eine Bohrvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Werkstoffe zum Einsatz bei diesem Verfahren.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schmelzbohrverfahren
zur Einbringung maßhaltiger Bohrungen, insbesondere von
großem Durchmesser, in Gestein, bei dem die Abraumschmelze in
das durch Temperatur- und Druckeinwirkung aufgerissene
Umgebungsgestein verpreßt wird und bei dem während des
Bohrens durch erstarrende Schmelze eine Bohrlochverschalung
erstellt wird.
Das Einbringen von Bohrungen in Gestein, mittels der
Aufschmelzung des abzutragenden Gesteins, ist allgemein
bekannt. So offenbart z. B. das Dokument US 3357505 einen
Bohrkopf, mit dem die Aufschmelzung von Gestein betrieben
wird.
Dieser bekannte Bohrkopf, der aus einem hochtemperatur
beständigen Metall, wie z. B. Molybdän oder Wolfram besteht,
wird mittels Heizelementen auf eine Temperatur oberhalb der
Schmelztemperatur (1000-2000°C) des Gesteines aufgeheizt
und mittels aufwendig verlängerbarer Vortriebsgestänge unter
hohem Druck in das Gestein, welches sodann aufschmilzt,
eingepreßt.
Die Problematik des Abtransportes der im Bohrvorgang
entstehenden Abraumgesteinsschmelze, wird hier dadurch
gelöst, daß die Gesteinsschmelze in eine Öffnung des
Bohrkopfes eindringt und sodann, durch einen schnellen
Gasstrom innerhalb eines Führungsrohres an die Oberfläche
befördert wird.
Trotz der widerstandsfähigen Materialien unterliegt der
Bohrkopf durch die Korrosionseinwirkung des geschmolzenen
Gesteins einem großen Verschleiß, so daß dieser mitunter
gewechselt werden muß.
Es ist weiterhin bekannt, die Abraumproblematik dadurch zu
lösen, daß neben dem naturgemäß am Bohrkopf vorherrschenden
extrem hohen Temperaturgradienten zwischen der
Gesteinsschmelze und dem umliegenden festen Gestein die
Schmelze einem hohen Druck ausgesetzt wird, um durch
Temperatur-/Druckbeanspruchung eine Spaltbildung und ein
Aufreißen des umliegenden festen Gesteins zu bewirken, in das
die Abraumgesteinsschmelze verpreßt werden kann. Insofern ist
es durch diese Methode nicht länger erforderlich, das
Abraummaterial an die Oberfläche zu fördern.
Ebenfalls ist es bekannt, daß bei der Herstellung von
Schmelzbohrungen die Gesteinsschmelze um den Bohrkopf herum
gepreßt wird, so daß die Schmelze oberhalb und um den
Schmelzbohrkopf herum insbesondere auch aufgrund vorgesehener
Kühlmaßnahmen erstarrt und das Bohrloch mit einer
gleichmäßigen glasigen Schmelzschicht verschalt.
Eine derartige Vorrichtung, bei der das Gestein durch eine
H2/O2-Flamme geschmolzen wird, ist aus der DE 25 54 101
bekannt.
Hierbei ergibt sich die Problematik, daß durch die oberhalb
und um das Bohrgerät erstarrende Schmelze eine Haftung
zwischen Bohrgerätewandung und Bohrlochverschalung entsteht,
die üblicherweise durch spezielle hydraulische Vortriebs- und
Hebeanlagen für einen weiteren Bohrvortrieb überwunden werden
muß.
Dementsprechend muß bei den bekannten Verfahren, mit einem
stetigen hydraulischen Andruck gearbeitet werden, was die
gesamte Bohranlage sehr aufwendig macht, da diese für enorme
Drücke von bis zu mehreren tausend Tonnen ausgelegt sein muß.
Weiterhin müssen diese bekannten Anlagen mit aufwendigen
Versorgungsleitungen ausgestattet werden, um die enorme
Energiemenge über mehrere Kilometer Bohrtiefe dem Bohrkopf
zur Beheizung zuzuführen.
Aufgrund des Umschmelzens des Bohrkopfes gestaltet sich hier
ebenfalls das spätere Heben des Bohrgeräts problematisch.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein energieeinsparendes
universell einsetzbares Bohrverfahren bereitzustellen, mit
dem in jedem Gesteinsuntergrund, sowohl horizontal als auch
vertikal insbesondere im kontinuierlichen Vortrieb
Tiefstbohrungen, Schächte und Tunnel, insbesondere mit großem
Bohrlochdurchmessern, von z. B. mehr als 1 Meter, nutzungs
fertig eingebracht werden können.
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfügung
zu stellen, mit dem ein Schmelzbohrprozeß ohne zusätzliche
Kühlungsmaßnahmen, ohne zeitaufwendige Bohrgestänge-Montagen,
ohne bewegliche Bauteile, ohne Bohrkopf-Wechsel, ohne Abraum-
Förderung und ohne nachträgliche Verschalungs- und
Verrohrungsarbeiten kostengünstig und einfach durchgeführt
werden kann.
Die Erfindung stellt ebenfalls darauf ab, spezielle
Werkstoffe zur generellen Verwendung bei Schmelzbohrverfahren
vorzuschlagen.
Diese Aufgaben werden unter anderem erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß als Bohrmedium eine Metall enthaltende Schmelze
durch Leitungselemente dem durch Aufschmelzung abzutragenden
Bohrlochgrund zugeführt wird.
D. h., daß zur Durchführung des Bohrverfahrens erhitzte Metall
enthaltende Schmelze, unter der auch reine Metallschmelze zu
verstehen ist, z. B. Eisenschmelze von etwa 2000°C
Einfülltemperatur, als niedrigviskoses Bohrmedium in das in
Bohrrichtung erste Leitungselement eingegossen wird, so daß
die Metallschmelze direkt über dem Bohrlochgrund aus dem
letzten Leitungselement austritt und das Gestein des
Bohrlochgrundes aufschmilzt und abträgt.
Das Abtragen des aufgeschmolzenen Abraumgesteines wird hierbei
dadurch begünstigt, daß das Gestein eine deutlich geringere
Dichte als die Metallschmelze hat, so daß die
Gesteinsschmelze automatisch auf der Metallschmelze
aufschwimmt. Der Bohrlochgrund wird somit selbsttätig und
kontinuierlich von der aufgeschmolzenen Gesteinsschmelze
befreit.
Durch den hohen statischen Druck, der sich durch die in den
Leitungselementen stehende Metallschmelzesäule ergibt, wird
bewirkt, daß in dem erfindungsgemäßen Verfahren, die aus dem
untersten Leitungselement austretende Metallschmelze mit dem
Abraummaterial (Gesteinsschmelze) zwischen die Außenseite der
Leitungselemente und die Bohrlochinnenwand geführt wird, wo
sie im Laufe des Bohrfortschritts erstarrt. Da der Bohrprozeß
ohne weitere Kühlungsmaßnahmen erfolgt, ergibt sich gegenüber
bekannten Schmelzbohrverfahren eine Energie- und
Kosteneinsparung von über 50%.
Die erstarrte Schmelze, bei der es sich auch um eine
Schmelzemischung aus Metall und Gestein handeln kann, bildet
zwischen Leitungselement und Bohrlochinnenwand einen
Druckverschluß, so daß aufgrund der extrem hohen
Temperaturgradienten im Gestein und des erzeugten Druckes
automatisch ein Aufreißen des Gesteinsmateriales erfolgt,
wobei vor allem die leichtere Abraumschmelze in das
Umgebungsgestein verpreßt wird.
Der Schwund an Metallschmelze, der sich durch die Verpressung
und die Erstarrung ergibt, kann am Bohrungsanfang, am ersten
Leitungselement durch eine Nachführung von Metallschmelze
kompensiert werden. Diese Nachführung kann sowohl
kontinuierlich als auch diskontinuierlich erfolgen, da das
Volumen der auf dem Bohrlochgrund aufstehenden Schmelzesäule
als Vorrat wirkt.
Insofern ist es erfindungsgemäß möglich, in einem
kontinuierlichen Bohrvorgang durch Gesteinschmelzeverpressung
ein formstabiles verschaltes, insbesondere metallguß
verschaltes Bohrloch herzustellen, welches große Durchmesser,
z. B. von mehr als 1 Meter und im wesentlichen beliebige
Profile aufweisen kann, wobei aufgrund der automatischen
Metallgußverschalung dieses Bohrloch ohne weitere
Nachbearbeitung seiner Nutzungsbestimmung zugeführt werden
kann. Hierbei kann die Bohrung nicht nur senkrecht, sondern
auch horizontal sowie unter anderen Winkeln zur Erdoberfläche
erfolgen, so daß Bohrungen für die unterschiedlichsten
Verwendungszwecke wie z. B. Geotherm-Kraftwerke,
Versorgungsleitungen oder Tunnel erstellt werden können.
Dies bedeutet, daß in dem erfindungsgemäßen Metallschmelze
bohrverfahren in einem einzigen Arbeitsgang ein Bohrloch
erschmolzen, die Bohrlochschmelze ins Seitengestein verpreßt
und aus der erkalteten Gesteinsschmelze eine druckverpreßte
stabile Bohrlochverschalung entsteht, die gleichzeitig noch
durch eine nahtlose Metallwandung verrohrt wird.
Vorteilhafterweise eröffnet das erfindungsgemäße Verfahren
somit die Möglichkeit, Bohrlöcher der genannten Dimensionen
selbst in Tiefen von über 10 Kilometer in einem Arbeitsgang
metallverschalt niederzubringen, ohne die Bohrlochschmelze
fördern und Kühlmittel einsetzen zu müssen, wobei mit diesem
Verfahren bei Temperaturen von über 3000°C, Gebirgsdrücken
von über 1000 bar, Schmelzeschneiddrücken von bis zu 10000
bar oder mehr und mit einem Leitungselementegewicht von über
10000 to am Bohrziel gearbeitet werden kann, was die
herkömmliche mechanische Bohrtechnik nicht leistet.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die als Bohrmedium
eingesetzte Schmelze magnetische Metalle, wie z. B. Eisen,
Kobalt oder Nickel enthält, bzw. vollständig aus einem
solchen Metall oder Metall-Legierungen besteht. Bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren kann auch mit verschiedenen
nichtmagnetischen Metallschmelzen, wie z. B. Kupfer
gearbeitet werden, jedoch bietet sich z. B. Eisenschmelze hier
in besonderem Maße an, da die Kosten einer derartigen
Schmelze gering sind, Eisen leicht verfügbar ist und bei
Atmosphärendruck einen hohen Verdampfungspunkt von ca. 3000°
C hat.
Durch die Verwendung einer magnetischen Schmelze ergibt sich,
wie später erklärt wird, die Möglichkeit die gesamte
Bohrvorrichtung elektromagnetisch zu manipulieren bzw. zu
steuern.
Da in dem Schmelzbohrverfahren bereits bei Atmosphärendruck
mit einer überhitzten Eisenschmelze von ca. 3000° C gearbeitet
werden kann, werden an die Leitungselemente, durch die die
Eisenschmelze dem Bohrlochgrund zugeführt wird, höchste
Materialanforderungen gestellt.
Es wird generell vorgeschlagen, die verschiedenartigsten
Bohrvorrichtungen zur Herstellung von Schmelzbohrungen in
Gestein, mit denen das abzutragende Gestein aufschmelzbar ist
und mittels derer durch die im Schmelzvorgang und/oder in das
Bohrloch eingebrachte Schmelze eine aus erstarrter Schmelze
gebildete Bohrlochverschalung erstellbar ist, in
vorteilhafter Weise derart auszugestalten, daß die mit der
geschmolzenen oder erstarrten Schmelzemasse in Kontakt
stehenden Flächen der Bohrvorrichtung aus einem
hochtemperaturfesten Werkstoff bestehen.
Bei den Bohrvorrichtungen kann es sich nicht nur um die
erfindungsgemäße Vorrichtung, sondern um alle
Schmelzbohrvorrichtungen handeln, wie sie z. B. aus der
US 3 357 505 und insbesondere der DE 25 54 101 bekannt sind.
Hier ist zu beachten, daß unter dem Begriff Schmelze sowohl
die bei den herkömmlichen Verfahren entstehende reine
Gesteinsschmelze als auch die entsprechend dem hier
vorgestellten erfindungsgemäßen Verfahren in das Bohrloch
eingebrachte Schmelze bzw. die entstehende Misch-Schmelze aus
beiden zu verstehen ist.
Dementsprechend werden bevorzugt auch die Leitungselemente,
die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
eingesetzt werden, derart ausgebildet, daß die mit der
geschmolzenen oder erstarrten Schmelzemasse in Kontakt
stehenden Flächen aus einem hochtemperaturfesten Werkstoff
bestehen.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung sind zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die
Leitungselemente insgesamt aus dem bevorzugten Werkstoff
gefertigt, da hierdurch eine Verbundkonstruktion und eine
übermäßige Komplexität der Einzelkomponenten vermieden wird.
Um eine Haftung zwischen der erstarrten Schmelze und den
Elementen von Bohrvorrichtungen und insbesondere der
Leitungselemente der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung zu
verhindern, ist der Werkstoff z. B. so gewählt, daß sein
Reibungskoeffizient kleiner 0,5 ist und der Werkstoff eine
geringe Oberflächenspannung aufweist, um zu gewährleisten,
daß zwischen Werkstoff und Schmelze keine Benetzung
stattfindet.
Als ausgewählte Werkstoffe eignen sich z. B. Graphit oder auch
Metallverbundkeramiken.
Graphit kann als Werkstoffmaterial für die Bohrvorrichtung
und insbesondere für die Leitungselemente allen geforderten
Ansprüchen gerecht werden. So ist Graphit beispielsweise
parallel zur Schichtung, ein guter Wärme- und Stromleiter,
wirkt aber senkrecht zur Schichtung als Isolator. Graphit
kann daher zur thermischen Isolation der Metallschmelze und
auch zur Stromleitung eingesetzt werden. Es hat weiterhin
eine hohe Festigkeit und eine hohe Gleitfähigkeit, läßt sich
wie Metall bearbeiten und ist im Grünzustand maßhaltig vor-
und auszuformen.
Ein besonderer Vorteil von Graphit liegt weiterhin darin, daß
es sowohl von Metall als auch von den Gesteinsschmelzen, wie
gewünscht, nicht benetzt wird und bei Normaldruck in einer
nichtoxidierenden Atmosphäre bis ca. 3000°C temperatur
beständig ist. Darüber hinaus zeichnet sich Graphit dadurch
aus, daß dessen Festigkeit mit steigender Temperatur
ebenfalls zunimmt, wobei die Zug- bzw. Druckfestigkeit bei
etwa 2500°C ihr Maximum von etwa 100 bzw. 400 MPa erreicht.
Da Graphit jedoch unter Sauerstoffatmosphäre ab ca. 400°C
oxidiert, d. h. verbrennt, wird das Bohrverfahren bevorzugt
unter Schutzgasatmospäre durchgeführt, bzw. zumindest
begonnen. Bei dem Schutzgas handelt es sich bevorzugt um
Argon, welches aufgrund seiner hohen Dichte nicht von selbst
aus dem Bohrloch entweicht. Mit fortschreitendem
Bohrfortschritt unterliegen die Graphitelemente nicht mehr
eiher Sauerstoffatmosphäre, so daß die Schutzgasversorgung
eingestellt werden kann.
Unter den für das Verfahren eingesetzten Leitungselementen
sind im wesentlichen einzelne Zylinderstücke, insbesondere
aus dem genannten Graphit zu verstehen, die eine zentrale
Bohrung aufweisen.
Die einzelnen Zylinderstücke, bei denen das Verhältnis von
Außen-Durchmesser zu Innen-Durchmesser groß, und insbesondere
größer als 10 zu 1 ist, können miteinander verbunden werden,
so daß ein Graphitrohrstrang ausbildbar ist, der im
erfindungsgemäßen Schmelzbohrverfahren sowohl die Funktion
von Schmelzbohrkopf, Bohrgeräterumpf und Versorgungs- sowie
Druckgestänge übernimmt.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, daß aufgrund des Metallgehalte s
gemäß der Erfindung die Schmelze zusätzlich durch Strom
geheizt werden kann, um zu gewährleisten, daß die Schmelze im
erhitzen flüssigen Zustand den Bohrlochgrund erreicht.
Hierbei kann z. B. eine Eisenschmelze als elektrisch leitende
Flüssigkeit sowohl die Funktion des Energietransports zum
aufzuschmelzenden Gestein als auch die Funktion des
Stromleiters übernehmen.
Der Stromfluß kann hier bei einem obersten Leitungselement,
d. h. am Bohrungsanfang durch die in den Leitungselementen
geführte Metallschmelze, über die am Bohrlochgrund
vorliegende Metallschmelze zurück über die äußere erstarrte
metallische Bohrlochverschalung geschlossen werden. Es ist
ebenfalls möglich, den Strom durch den Graphitrohrstrang bis
zur Schmelze über dem Bohrlochgrund zu führen.
Der Strom zur Heizung der Metallschmelze kann hierbei direkt
oder induktiv in die Schmelze eingekoppelt werden.
Mit fortschreitender Bohrtiefe ist es vorgesehen, daß am
Bohrungsanfang weitere Leitungselemente, also z. B. weitere
Graphitzylinder am jeweils vorherigen Element befestigt
werden.
Somit ergibt sich im Endeffekt ein Leitungsstrang aus
Graphitrohr, welcher sich über die gesamte Tiefe der Bohrung
erstreckt. Aufgrund der geringeren Dichte von Graphit
gegenüber der Metallschmelze schwimmt der Graphitrohrstrang
zunächst auf der Schmelze auf und gleitet unter Nachführung
von Metallschmelze und Abtragung des Bohrgrundes der Tiefe
entgegen. Letzlich ergibt sich ein Gleichgewicht zwischen dem
zur Schmelzeverpressung nötigen Preßdruck und dem in der
Schmelze herrschenden Druck aufgrund der Gewichtskraft des
aufstehenden Graphitrohrs und der Schmelzesäule.
Die Dicke des Schmelzekissens unter dem Graphitrohrstrang
beträgt hierbei etwa 10 cm. Die Bohrgeschwindigkeit liegt bei
etwa 5 mm pro Sekunde, wobei zu beachten ist, daß die Bohrung
erfindungsgemäß ohne einen Bohrkopfwechsel, ohne Kühlung und
ohne Förderung von Abraum erfolgt.
Ein Bohrkopfwechsel erübrigt sich schon deswegen, weil die
aus Graphit bestehenden Leitungselemente mechanisch identisch
sein können, so daß ein eventueller Abbrand am untersten
Element nicht nachteilig ist. Jedoch sollte hierbei darauf
geachtet werden, daß das einem eventuellen Abbrand
ausgesetzte jeweils unterste Leitungselement in der Umgebung
der Abbrandzone keine elektrischen Elemente aufweist, deren
Abbrand zur Zerstörung oder Fehlfunktion führt.
Ein wesentlicher Punkt des erfindungsgemäßen Gedankens ist
es, daß zwischen der erstarrten Metallguß-Bohrlochverschalung
und der Außenseite der aus Graphit bestehenden
Leitungselemente aufgrund der außergewöhnlichen
Materialeigenschaften des Graphits keine behindernde Haftung
entsteht, so daß der Graphitrohrstrang tatsächlich ohne
wesentliche Reibungsverluste in die Tiefe gleiten kann und
später genauso leicht zu heben ist.
Dies ergibt sich durch die geringe Oberflächenspannung
gegenüber der Schmelze und die geringen Reibungskoeffizienten
von Graphit, die sogar mit zunehmender Temperatur kleiner
werden.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die einzelnen
Leitungselemente in ihrer insbesondere dick ausgestalteten
Wandung ansteuerbare Magnetvorrichtungen aufweisen, durch die
die Leitungselemente in der erstarrten metallischen
Bohrlochverschalung, die in bevorzugter Weise aus Eisen
besteht, wie ein Magnetgleiter geführt und/oder gehalten
werden können.
Um zu gewährleisten, daß die einzelnen Elektromagnete von
außerhalb des Bohrloches angesteuert werden können, weisen
die einzelnen Leitungselemente interne Steuerleitungen und
untereinander entsprechende Kontaktstellen auf, über die die
Magnetvorrichtungen über den gesamten Leitungsstrang hinweg
mit Steuersignalen versorgt werden können.
Durch diese Ausführung ist es möglich, zwischen der
metallischen Bohrlochverschalung und den genannten
Magnetvorrichtungen ein magnetisches Wanderfeld zu
realisieren, so daß der Graphitrohrstrang durch entsprechende
Ansteuerung der Magnetvorrichtungen im Bohrloch wie ein
Magnetgleiter auf- und abgefahren werden kann. Dies
ermöglicht es insbesondere, die Druckverhältnisse am
Bohrlochgrund zu beeinflussen und den Graphitrohrstrang am
Ende des Bohrvorhabens wiederum zu heben.
Es können somit in Verbindung mit der magnetischen
Bohrlochverschalung durch elektromagnetische Ansteuerung Zug-,
Halte- oder Druckkräfte auf die Leitungselemente ausgeübt
werden. Die in der Tiefe wirkende Gewichtskraft der
Leitungselemente ist daher manipulierbar, so daß auch die .
Dicke des Schmelzekissens, auf dem die Leitungselemente
schwimmen einstellbar ist.
Die spätere Hebung kann noch dadurch erleichtert werden, daß
das fertiggestellte Bohrloch unterstützend mit insbesondere
druckbeaufschlagtem Wasser geflutet wird, wobei im Falle von
beabsichtigtem Fluidmining oder Energiemining der untere
Produktionsbereich eines derartigen Bohrloches unverrohrt
bleibt und die steinschmelzeverglaste Bohrlochwandung unter
dem Förderdruck des Wassers aufgebrochen und die Fluide oder
Hochtemperatur-Geothermwasser freigesetzt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist es zusätzlich vorgesehen,
innerhalb der Wandung der Leitungselemente weitere
ansteuerbare Magnetvorrichtungen einzusetzen, die für die
zuzuführende Metallschmelze als Ventil wirken, so daß der
Fluß der Metallschmelze im Inneren der Leitungselemente
beeinflußt werden kann.
Durch diese erfindungsgemäße Installation der Ventile
(Magnetventile) ist es möglich, daß in jedem Leitungselement
durch Verriegelung des Magnetventiles ein Teil des gesamten
auf dem Bohrlochgrund aufstehenden Metallschmelzestranges
getragen wird, so daß das zunehmende Gewicht des
Metallschmelzestranges auf mehrere Haltepunkte verteilt
werden kann, die sich dadurch ergeben, daß die einzelnen
Leitungselemente des Graphitrohrstranges mit den Halte-
/Führungsmagneten in der Gußeisenverschalung des Bohrloches
festgehalten werden.
Somit ist es möglich, den Gewichtsdruck der
Metallschmelzesäule zu variieren. Es kann so beispielsweise
durch die gezielte Öffnung der Magnetventile eine
vordefinierte Menge an Metallschmelze dem Bohrlochgrund
zugeführt werden oder aber durch gleichzeitige Öffnung aller
Magnetventile impulsartig die gesamte Gewichtskraft des
Metallschmelze-Stranges im Bohrlochgrund zur Wirkung kommen.
In 10000 m Tiefe beträgt dabei der Druck der Eisenschmelze
säule bereits über 7000 bar.
Durch impulsartige Ansteuerung der Ventile kann in der
Schmelze über dem Bohrlochgrund eine Vibration erzeugt
werden, die einen Saugeffekt hervorruft, dadurch den
Bohrlochgrund von geschmolzenem Gestein befreit und so den
Bohrfortschritt erhöht.
Die erfindungsgemäßen Magnetvorrichtungen zur Ausbildung von
Halte/Führungsmagneten bzw. Magnetventilen oder auch anderer
Steuereinrichtungen, deren Wirkungen auf magnetischen Kräften
beruhen, können z. B. aus in isolierenden Graphit
eingelassenen leitenden Graphitspulen bestehen. Ebenso ist es
denkbar, die Vorrichtungen aus in spulenförmigen
Graphitkanälen fließende Metallschmelze zu bilden. Hierbei
können die Kanäle in den aus Graphit bestehenden
Leitungselementen ausgebildet sein.
Um das erfindungsgemäße Schmelzbohrverfahren in Gang zu
setzen, ist es vorteilhaft wenn der Schmelzbohrvorgang in
einer schutzgasgefüllten Vorbohrung beginnt, die mit einem
Metallrohr ausgekleidet ist, welches an der Oberfläche,
insbesondere in einer Stahlbetondecke verankert ist. Diese
stahlverrohrte Vorbohrung sollte eine Tiefe von etwa 30 bis
50 Meter aufweisen, wobei mindestens der untere Meter von
Metallverrohrung freibleiben sollte.
Weiterhin ist es nötig an der Bohroberfläche, Stromaggregate,
eine Metallschmelzanlage mit Füllautomaten sowie eine
Vorrichtung zur Befestigung der einzelnen Leitungselemente
untereinander vorzusehen. Weitere Vorrichtungen, wie z. B.
überdimensionale Bohrtürme oder hydraulische Druck- und
Hebeanlagen sind bei dem erfindungsgemäßen Bohrverfahren
nicht nötig.
Es ist darauf zu achten, daß die Stahlbetondecke entsprechend
dick ausgelegt ist und das Bohrloch großflächig umgibt, damit
beim Start des Metallschmelze-Bohrvorgangs und bei der
einsetzenden Verpreßung der Gesteinsschmelze und eventueller
Metallschmelzeanteile in das umliegende Gestein ein
Durchbruch der Schmelze zur Oberfläche hin verhindert wird.
Da üblicherweise schon im Gestein Risse vorhanden sind,
bedarf es nur einiger 10 bar Druck, um die vorhandenen Risse
weiter zu erweitern und eine Verpreßung zu ermöglichen. Dies
bedeutet, daß die genannte Tiefe von etwa 30 bis 50 Meter
einer konventionellen Vorbohrung ausreicht, um das
erfindungsgemäße Metallschmelzverfahren zu starten.
Zu Beginn der Bohrung wird in die metallisch ausgeschalte
Vorbohrung das erste Leitungselement abgesenkt, welches
mittels einer Manipulatorvorrichtung und/oder mit Hilfe der
in den Elementen angeordneten Führungs-/Haltemagnete erfolgt.
Nach entsprechender Montage mehrerer Leitungselemente, die
bis dicht vor den Bohrlochgrund vorstoßen, wird die
Metallschmelze in das Innere der Leitung eingefüllt, bis die
Metallschmelze zwischen den in das Bohrloch eingesetzten
Leitungselementen und der Innenwand der konventionellen
Vorbohrung bis zum Rand der Metallrohrausschalung
emporsteigt. Dort verbindet sie sich mit dieser durch
Verschweißung. Der Durchmesser des Graphitrohrstranges ist
dabei so zu bemessen, daß die Außenseite der Leitungselemente
und die Innenseite des Metallrohres im erhitzten Zustand
schlüssig aneinanderliegen, um ein Durchdringen der flüssigen
Metallschmelze zu verhindern.
Hierdurch bildet sich ein Druckverschluß, so daß der
Schmelzbohrvorgang gestartet werden kann. Darüber hinaus wird
auch durch die Verbindung zwischen dem Metallschmelzestrang
bzw. dem Graphitrohrstrang und dem in die Vorbohrung
eingesetzten Metallrohr der Stromkreislauf zur
unterstützenden Heizung der Metallschmelze geschlossen.
Zur Optimierung der Abtragung von Gestein am Bohrlochgrund
ist es vorteilhaft, daß das unterste als Bohrkopf wirkende
Leitungselement wenigstens eine Magnetpumpen-/-
düsenanordnung aufweist, mittels derer die Metallschmelze in
Form wenigstens eines Schmelzestrahles auf den Bohrlochgrund
geschossen werden kann.
Durch weitere vorgesehene Induktionsspulen, die durch die
fließenden Metallschmelze selbst gebildet sein können
(entsprechende spulenförmige Flußkanäle im Bohrkopf), ist es
möglich, den Schmelzestrahl derart zu überhitzen, daß sich
ein Strahl außerordentlich hoher Temperatur von mehreren
tausend Grad oder ein Plasmastrahl ergibt, mit dem sich ein
außerordentlicher Bohrfortschritt erreichen läßt.
Dieser überhitzte Schmelze- bzw. Plasmastrahl erzeugt beim
Eindringen in die Schmelze eine lokale Überhitzung,
insbesondere im mittleren Bereich, so daß dort der
Gesteinsabtrag optimiert wird.
Durch die Ausbildung wenigstens eines Schmelzestrahles, der
bevorzugterweise mittels einer im untersten Leitungselement
vorgesehenen Magnetspulenanordnung ausrichtbar ist, besteht
weiterhin die Möglichkeit, einer ungleichmäßigen
Gesteinsabtragung am Bohrlochgrund entgegenzuwirken, die sich
durch verschiedene Gesteinsarten/Gesteinsanisotropie ergeben
kann. Hierzu wird der Schmelzestrahl auf die Stellen im
Bohrlochgrund gerichtet, bei denen der Abtrag am geringsten
ist.
Über den ungleichmäßigen Gesteinsabtrag im Bohrlochgrund kann
man sich derart ein Bild machen, daß elektrische Impulse z. B.
über die Schmelzesäule und/oder den Graphitrohrstrang bis zum
Bohrlochgrund gesendet und die Laufzeit der von dort
reflektierten Impulse gemessen werden. Über die Fläche der
Schmelzesäule/des Graphitrohres und die Laufzeit der Impulse
läßt sich so eine topografische Aufnahme des Bohrlochgrundes
erstellen, auswerten und eine Steuerung des Schmelzestrahles
erreichen.
Je nach Ausrichtung des Schmelzestrahls erfolgt in
vorteilhafter Weise im Bereich um den Strahl herum eine
erhöhte Gesteinsabtragung, so daß sich ein in Strahlrichtung
kegelförmiger Bohrlochgrund ergibt, wodurch die gesamte
Angriffsfläche für die heiße Metallschmelze erhöht wird und
eine größere Gesamt-Abtragrate realisierbar ist.
Die hier erwähnten Magnetanordnungen sind durch in den
Leitungselementen integrierte Steuerleitungen ansteuerbar,
wobei sich weiterhin vorteilhaft bemerkbar macht, daß diese
Magnetanordnungen verschleißfrei arbeiten.
Um unterhalb der im untersten Leitungselement (Bohrkopf)
integrierten Magnetspulenanordnung eine freie Beweglichkeit
des Metallschmelzestrahles zu gewährleisten, ist es sinnvoll,
im Bohrkopf eine insbesondere zentral angeordnete
trichterförmige Ausnehmung auszubilden, innerhalb der der
Schmelzestrahl z. B. um bis zu 60 Grad in alle Richtungen
gegenüber der Metallschmelzesäule verschwenkt werden kann.
Der Bohrvorgang kann vorteilhafterweise auch dadurch
optimiert werden, daß die Schmelze über dem Bohrlochgrund in
Rotation versetzt wird, so daß die gegenüber der
Metallschmelze leichtere Gesteinsschmelze nach oben und durch
die Fliehkraft nach außen gefördert und in den Rissen
verpreßt wird.
Die Rotation der Schmelze kann dabei durch die
Magnetanordnung bewirkt werden, die auch die Schmelzestrahlen
ablenkt. Die Rotationsachse der Schmelze ist dabei durch den
Schmelzestrahl gegeben, so daß auch die Rotationsachse der
Schmelze einstellbar ist.
Vorteilhaft ist es, wenn wenigstens im unteren, über die
gesamte Länge des Elements verteilt, bevorzugt aber in
mehreren der unteren Leitungselementen in identischer Weise
auf die Schmelze wirkende Steuerelemente vorgesehen sind, die
eine Rotation der Schmelze bzw. eine Ausrichtung der Strahlen
bewirken. In diesem Fall ist ein Abbrand der Leitungselemente
unschädlich und wirkt sich nicht auf die Steuerung der
Schmelze(-strahlen) aus.
So kann z. B. zum Einbringen einer 10 km tiefen Bohrung ein
unterer Bereich von identischen Leitungselemente über eine
Länge von 100 m verwendet werden, so daß selbst bei großem
Abbrand am Ende der tiefen Bohrung noch ein ansteuerbares
Leitungselement den Bohrkopf bildet.
Als eine einfache Ausführung kann es sich bei den
Steuerelementen um wenigstens drei mit der Schmelze in
Kontakt stehende Stromleiter handeln, die in den
Leitungselementen eingelassen sind. Durch Ansteuerung dieser
Leiter mit Mehrphasenstrom kann eine Schmelzerotation
erreicht werden. Durch unterschiedliche Stromstärken an den
Phasen wird die Rotationsachse der rotierenden Schmelze
schwenkbar, insbesondere um etwa bis zu 60°.
Ebenso ist es möglich die Steuerelemente, wie schon früher
erwähnt, durch Graphitspulen oder in Kanälen fließende
Schmelze zu bilden.
Eventuell mitverpreßte Metallschmelzeanteile sind dadurch
rückgewinnbar, daß auch diese Schmelzeanteile durch den
Stromfluß heizbar sind, wodurch die Schmelzeanteile flüssig
bleiben und durch die Schwerkraft wieder in Richtung
Bohrlochgrund zurücksinken.
Eine Rückgewinnung der Metallschmelzeanteile aus den
Gesteinsrissen wird auch noch dadurch begünstigt, daß durch
die in den Leitungselementen angeordneten Magnete eine
Anziehungskraft auf die verpreßten Metallschmelzeanteile
ausgeübt werden kann.
Unter dem Einfluß der magnetischen Anziehungskräfte wird
dabei die Ausbildung einer reinen Metallverschalung des
Bohrloches begünstigt.
Durch die Beeinflussung dieser Anziehungskräfte ist es ebenso
möglich, gezielt ein Bohrloch ohne Verschalung herzustellen.
Hierzu werden beim Bohrvorgang die die Anziehungskraft
bewirkenden Magnetvorrichtungen abgeschaltet, so daß die
leichtere Gesteinsschmelze immer auf der Metallschmelze
aufschwimmt und erstarrt ohne durch die Anziehungskraft
weggedrückt zu werden.
Dementsprechend wird sich so eine Verschalung aus reinem
Gestein ausbilden.
Ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
der Abbildung dargestellt.
Die Vorbohrung mit Einbringung und Verankerung eines
dickwandigen Metallrohrs (3), z. B. aus Stahl, im Untergrund
sichert den Start des Metallschmelze-Bohrverfahrens ohne
zusätzliche Kühlung.
Ein Rohrstrang (1) aus mehreren Leitungselementen (9), die
vollständig aus Graphit bestehen, wird über einen
Hydraulikautomaten (Manipulator) mit dem Bohrkopfelement (18)
zuerst, elementweise aus den einzelenen Leitungselementen (9)
zusammengesetzt.
(Der Übersicht wegen sind in der Schemazeichnung Oberflächen
vorrichtungen wie Manipulator, Metallschmelzeanlage mit
Fülleinrichtung und Stromaggregate mit Stromanschlüsse nicht
dargestellt).
Sobald der Graphitrohrstrang (1) mit seinen Elementen (9) in
das schutzgasgefüllte Metallrohr (3) der Vorbohrung gleitet,
übernehmen die Führ- und Haltemagnete (8) den weiteren
Vortrieb des Graphitrohrstrangs (1). Ist das Ende der
Vorbohrungsverrohrung (3) erreicht und das Bohrkopfelement
(18) eine Handbreit vor dem Bohrlochgrund angelangt, kann der
Metallschmelze-Bohrvorgang durch das Einfüllen z. B. von
Eisenschmelze beginnen und kontinuierlich bis zum Bohrziel
fortgesetzt werden, während die Eisenschmelzezuführung wegen
des Schmelzevorrats im Metallschmelzestrang (2)
diskontinuierlich erfolgen kann, so daß zwischenzeitlich die
elementweise Verlängerung des Graphitrohrstrangs (1) durch
den Manipulator an der Oberfläche ausgeführt werden kann.
Durch Aktivierung mindestens einer Magnetpumpe (4) und
Magnetdüse (5) wird eine definierte Menge der bereits
überhitzten Eisenschmelze des Metallschmelzestrangs (2) durch
Magnetkraft komprimiert, weiter überhitzt und unter hohem
Druck durch die Magnetdüse (5) gepreßt und als Schmelze- oder
Plasma-Strahl auf den Bohrlochgrund (19) geschossen, wobei
durch die schnelle Abfolge des Vorgangs ein Impulsstrahl
entsteht, wodurch die Abschmelz- und Abtragwirkung noch
verstärkt wird.
Um einen gleichmäßigen Abtrag am Bohrlochgrund zu
gewährleisten wird der Eisenschmelzestrahl durch mindestens
drei Drehmagnete (6) wie ein Kegel (14) in der Funktion eines
"Fluidrollenmeißels" um die Achse des Schmelze-Strahles (15)
gedreht, wobei der Kegel durch Magnetkraft im Winkel um etwa
60 Grad in alle Richtungen schwenkbar ist. Da der Schmelze-
Strahl durch die auf ihn wirkende Magnetkraft jeden Schwenk
automatisch mitmacht ist ein gleichmäßiger Abtrag des
Gesteins vor dem Bohrkopfelement (18) des Graphitrohrstrangs
(1) gesichert.
Die Steuerung des Metallschmelzekegels (14) erfolgt über in
den Leitungselementen vorgesehene Steuerleitungen von der
Oberfläche aus.
Die Eisenschmelze und die freigesetzte Gesteinsschmelze
füllen den verfügbaren Raum um das Bohrkopfelement (18) des
Graphitrohrstrangs (1) unter Druckanstieg in der Schmelze.
Ein Teil der Eisenschmelze wird oberhalb des
Bohrkopfelementes (18) von den Haltemagneten (8) um den
Graphitrohrstrang (1) in einer gewünschten Stärke, wie
beispielsweise die des Metallrohrs der Vorbohrung,
konzentriert und zu einer einheitlichen Gußeisenverrohrung
(11) im kontinuierlich fortschreitenden Schmelzbohrverfahren
ausgebildet.
Bedingt durch die Dichte der Eisenschmelze treibt die
leichtere Gesteinsschmelze auf und wird unter dem Druck der
eingepumpten Schmelze bzw. unter dem Druck des vorrückenden
Graphitrohrstrang (1) wegen der Gesteinsaufspaltung ins
Seitengestein verpreßt. Mitverpreßte Eisenschmelze unterliegt
der Aufheizung mittels Stromdurchfluß und fließt beim
Vorrücken des Graphitrohrstrangs (1) aufgrund der Schwerkraft
wieder in die tieferliegende Schmelzzone um den Schmelzekegel
(14) zurück.
Die Bohrfortschrittgeschwindigkeit erhöht sich mit der
Temperatur- und der relativen Druckerhöhung im Schmelze-
Strahl gegenüber der Umgebungsschmelze und seiner Impulsfolge
(Saugeffekt) sowie mit der Umlaufgeschwindigkeit des
Schmelzestrahles bzw. der Umlaufgeschwindigkeit der
rotierenden Schmelze.
Mit zunehmender Bohrtiefe nimmt das Eigengewicht des
Graphitrohrstrangs (1) samt Metallschmelzestrang zu, bis
dessen Gewicht und der für die Schmelzeverpressung notwendige
Druck in der Schmelzzone im Gleichgewicht sind und der
Graphitrohrstrang (1) wie auf einem Schmelzekissen gleitet.
Zur Aufrechterhaltung dieses Zustands sorgen die in jedem
Graphitrohrstrangelement installierten Magnetventile (7), die
jedes für sich einen Teil des Metallschmelzestrangs tragen,
so daß das zunehmende Gewicht des Metallschmelzestrangs bei
zunehmender Tiefe sich auf viele Haltepunkte verteilt. Das
gleiche gilt für die Haltemagnete (8) im Außenbereich des
Graphitrohrstrangs, die sich mit magnetischer Kraft an der
Gußeisenverschalung (11) des Bohrlochs halten.
Ist ein ausreichender Gewichtsdruck im Metallschmelzestrang
(2) aufgebaut, kann dieser hydraulische Druck in Kombination
mit Magnetpumpe (4) und Magnetdüse (5) zur Bildung des
Schmelze-Strahls (15) genutzt werden, indem impulsmäßig alle
Magnetventile (7) gleichzeitig öffnen und eine kleine
konkrete Menge Eisenschmelze freisetzen. In 10000 m beträgt
der Druck einer Eisenschmelzesäule bereits über 7000 bar,
wenn alle Magnetventile (7) gleichzeitig öffnen.
Nach Freipumpen des Metallschmelzestrangs (2) und Erreichen
des Bohrziels wird der Graphitrohrstrang (1) mit Hilfe der
Halte- und Führmagnete (8) wieder gleitend zurückgeführt und
der Graphitrohrstrang elementweise demontiert. Hierzu kann
das Bohrloch unterstützend mit druckbeaufschlagtem Wasser
geflutet werden.
Claims (30)
1. Schmelzbohrverfahren zur Einbringung maßhaltiger
Bohrungen, insbesondere von großem Durchmesser, in Gestein,
bei dem die Abraumschmelze in das durch Temperatur- und
Druckeinwirkung aufgerissene Umgebungsgestein verpreßt wird
und bei dem während des Bohrens durch erstarrende Schmelze
eine Bohrlochverschalung erstellt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß als Bohrmedium eine Metall enthaltende
Schmelze durch Leitungselemente dem durch Aufschmelzung
abzutragenden Bohrlochgrund zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die aus dem untersten Leitungselement über dem
Bohrlochgrund austretende Metall enthaltende Schmelze
zwischen die Außenseite der Leitungselemente und die
Bohrlochinnenwand geführt wird und dort erstarrt.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die erstarrte Schmelze einen
Druckverschluß bildet.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Metall enthaltende Schmelze
durch Strom geheizt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stromfluß durch die in der Leitung geführte Schmelze
und die erstarrte Bohrlochverschalung geschlossen ist.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mit Bohrfortschritt am
Bohrungsanfang weitere Leitungselemente am jeweils vorherigen
Element befestigt werden.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der durch Verpressung und
Erstarrung entstandene Schwund an Metall enthaltender
Schmelze am Bohrungsanfang durch Schmelzenachführung
kompensiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzbohrvorgang in einer
Vorbohrung beginnt, die mit einem Metallrohr ausgekleidet
ist, welches an der Oberfläche, insbesondere in einer
Stahlbetondecke verankert ist.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzbohrvorgang unter
Schutzgasatmosphäre begonnen wird.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungselemente bis kurz
über den Bohrgrund in das Metallrohr abgesenkt werden.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkung der
Leitungselemente mittels einer Manipulatorvorrichtung
und/oder mit Hilfe der in den Elementen angeordneten
Führungs-/Haltemagnete erfolgt.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur vereinfachten Rückgewinnung
(Hebung) der Leitungselemente das Bohrloch insbesondere mit
Druckwasser geflutet wird.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das unterste Leitungselement
wenigstens eine Magnetpumpen-/-düsenanordnung aufweist,
mittels derer die Metallschmelze in Form wenigstens eines
Schmelze-/Plasmastrahles auf den Bohrlochgrund geschossen
wird.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das unterste
Leitungselement mindestens eine Steueranordnung aufweist,
über die die Schmelze-/Plasmastrahlen ausgerichtet werden
und/oder mittels der die über dem Bohrgrund befindliche
Metallschmelze in Drehung versetzt wird.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzestrahl insbesondere
mittels einer Induktionsspulenanordnung weiter erhitzt wird
und einen Plasmastrahl bildet.
16. Metall enthaltende Schmelze zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schmelze magnetische Metalle,
insbesondere Eisen, enthält oder insgesamt aus diesen
Metallen besteht.
17. Bohrvorrichtung zur Herstellung von Schmelzbohrungen
in Gestein, von insbesondere großem Durchmesser, mit der das
abzutragende Gestein aufschmelzbar ist und mittels der durch
die im Schmelzvorgang entstandene und/oder in das Bohrloch
eingebrachte Schmelze eine aus erstarrter Schmelze gebildete
Bohrlochverschalung erstellbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit der geschmolzenen oder erstarrten Schmelzemasse
in Kontakt stehenden Flächen der Bohrvorrichtung aus einem
hochtemperaturfesten Werkstoff bestehen.
18. Bohrvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
sie aus mehreren miteinander verbundenen Leitungselemente
besteht, durch die als Bohrmedium eine Metall enthaltende
flüssige Schmelze dem Bohrlochgrund zuführbar ist.
19. Bohrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit der geschmolzenen oder
erstarrten Schmelzemasse in Kontakt stehenden Flächen der
Leitungselemente aus einem hochtemperaturfesten Werkstoff
bestehen.
20. Bohrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitungselement insgesamt aus
einem hochtemperaturfesten Werkstoff besteht.
21. Werkstoff zur Verwendung nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff einen
geringen Reibungskoeffizient von insbesondere kleiner 0,5 und
eine geringe Oberflächenspannung aufweist.
22. Werkstoff zur Verwendung nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem
Werkstoff um Graphit oder um eine Metallverbundkeramik
handelt.
23. Bohrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitungselement einem
Zylinderstück mit einer zentralen Bohrung entspricht.
24. Bohrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von
Außendurchmesser zu Innendurchmesser des Leitungselements
groß, insbesondere größer 10 : 1 ist.
25. Bohrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung eines
Leitungselements ansteuerbare Magnetvorrichtungen angeordnet
sind, die in Verbindung mit der metallischen
Bohrlochverschalung als Halte- und/oder Führungsmagneten
einsetzbar sind.
26. Bohrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung eines
Leitungselements Magnetvorrichtungen angeordnet sind, die für
die zu führende Schmelze als Ventil einsetzbar sind.
27. Bohrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das unterste Leitungselement den
Bohrkopf bildet und eine insbesondere zentral angeordnete
trichterförmige Ausnehmung aufweist.
28. Bohrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das unterste
Leitungselement wenigstens eine Magnetanordnung aufweist, die
eine Pumpe bilden zur Förderung der Schmelze und insbesondere
zur Ausbildung wenigstens eines ausrichtbaren
Schmelzestrahles.
29. Bohrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens im untersten
Leitungselement Steuerelemente vorgesehen sind, durch die die
Schmelze in Rotation versetzbar und/oder schwenkbar ist bzw.
die Schmelze-/Plasmastrahlen ausrichtbar sind.
30. Bohrvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente aus wenigstens
3 mit der Schmelze in Kontakt stehenden Stromleitern
bestehen.
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