DE2434408C3 - Process and device for the extraction of hard coal or comparable rock - Google Patents

Description

Das Bohrloch wird vorzugsweise so geführt, daß es im Steinkohlenflöz unter einem derart spitzen Winkel zur Flözepene eindringt, daß es von sich aus in dem Flöz weiter verläuft Dies wird gefördert durch die Tatsache, daß beispielsweise Steinkohle viel weicher und brüchi- s ger ist als das die Kohle umgebende Gestein, Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher wünschenswert, daß die Kohlenflöze einen, wenn auch nur kleinen Winkel mit der Horizontalen bilden und daß das Bohrloch das Kohlenflöz in abwärts gehender Richtung des Flözes durchbohrt, möglichst genau in dergleichen Neigung. The borehole is preferably guided in such a way that it penetrates the coal seam at such an acute angle to the seam that it naturally continues in the seam. This is promoted by the fact that, for example, coal is much softer and more brittle than that The rock surrounding the coal, For carrying out the method according to the invention, it is therefore desirable that the coal seams form an angle, if only a small angle, with the horizontal and that the borehole penetrates the coal seam in the downward direction of the seam, as precisely as possible at the same inclination.

Die Länge der Bohrung, die in ein Flöz eingebracht wird, ist variabel und wird u. a. durch die geologischen Verhältnisse, wie das Vorhandensein von Brüchen im is Gestein, bedingt Um die Bohrungen mit Erfolg einbringen zu können, ist es selbstverständlich von Bedeutung, daß die Geometrie des Untergrundes bekannt ist, d. L geologisch erforscht istThe length of the borehole cut into a seam is, is variable and is, inter alia. through the geological Relationships such as the presence of breaks in the is Rock, conditional In order to be able to drill successfully, it goes without saying Meaning that the geometry of the subsurface is known, d. L is geologically explored

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus zu einer Gliederkette über Gelenke aneinander befestigten Schrämwerkzeugen und ist dadurch gekennzeichnet daß die Schrämwerkzeuge zug- und druckfest mit einem bohrstrang verbindbar sind, der an der Oberfläche einen ihn auf- und abbewegbaren Antrieb aufweistA device for carrying out the method according to the invention consists of a link chain Cutting tools attached to one another via joints and is characterized in that the cutting tools are resistant to tension and compression with a drill string are connectable, which has a drive that can be moved up and down on the surface

Nach einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Glieder der Gliederkette durch eine Zugvorrichtung zickzackförmig zusammenziehbar und die Gelenke mit Kratzelementen versehen.According to one embodiment of the device according to the invention, the links of the link chain are through a pulling device can be pulled together in a zigzag shape and the joints are provided with scratching elements.

Vorzugsweise besteht die Zugvorrichtung aus einem am äußersten Gelenkteil befestigten Seil, das an den Gliedern entlanggeführt dabei an jedes zweite der die Glieder miteinander verbindenden Gelenke befestigt und flüssigkeitsdicht durch eine öffnung in den Rohrstrang hineingeführt istPreferably, the pulling device consists of a rope attached to the outermost joint part, which is attached to the Links guided along it attached to every second of the joints connecting the links to one another and is guided into the pipe string in a liquid-tight manner through an opening

Nach einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind am unteren Ende des Rohrstranges öffnungen für die Zirkulationsflüssigkeit vorgesehen.According to one embodiment of the device according to the invention are at the lower end of the pipe string openings provided for the circulation fluid.

Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor, daß die Kratzelemente durch über den Rohrstrang beaufschlagbare Flüssigkeitsdüsen gebildet sind.Finally, an embodiment of the invention provides that the scraping elements through over the Pipe string pressurizable liquid nozzles are formed.

In dem Loch über dem Flöz können Vorrichtungen angebracht sein, wie diese in der Ölindustrie Armendung finden, wodurch es möglich wird, nach der Gewinnung der Steinkohle am ersten Loch dieses Loch abzuschließen und dann von einem höheren Punkt an aufs neue ein Bohrloch einzubringen, dasselbe Flöz an einer anderen Stelle abzubauen oder ein anderes Flöz abzubauen.In the hole above the seam, devices such as those found in the oil industry arm end can be installed, which makes it possible after the Extracting the coal from the first hole to complete this hole and then from a higher point onwards Drilling a new borehole, mining the same seam at a different location or a different seam to dismantle.

Falls ein Flöz an mehreren Stellen abgebaut wird, ist zu beachten, daß zwischen den abgebauten Teilen noch nicht abgebaute Stücke stehenbleiben (Raum und Pfeiler-Methode), um — außer durch den Druck der Flüssigkeit — da-s Dach auch hiermit zu unterstützen. Wäre dies nicht in genügendem Maße der Fall, dann könnten durch sogenanntes Krachen die Abbauhohlräume miteinander in Verbindung treten, wodurch sie frühzeitig einstürzen könnten.If a seam is being mined in several places, it must be ensured that between the dismantled parts Pieces that have not been dismantled remain standing (space and pillar method) in order to - except through the pressure of the Liquid - hereby also to support the roof. If this were not the case to a sufficient extent, then the excavation cavities could come into contact with one another by so-called cracking, whereby they could collapse early.

Der Abbau des Flözes nach dem Bohren und dem Verrohren des Loches erfolgt mit den zuvor beschriebenen Schrämwerkzeugen, die mit gestreckten Gliedern in das Bohrloch eingeführt werden und, am Flöz angekommen, mechanisch zickzackförmig zusammengezogen werden, wodurch Kratzelemente an den Gelenken horizontal ins Flöz gedruckt werden. Abhängig von der Konstruktion der Schrämwerkzeuge kann die Druckkraft der Kratzelemente zunehmen in dem Maße, in dem das Zusammenziehen erfolgt wodurch es möglich ist daß zu Anfang, wenn nur eine kleine Höhle gebildet worden ist, relativ wenig Kraft auf die Kratzelemente ausgeübt werden kann. Es lassen sich aber auch Spezialkonstruktionen der Schrämwerkzeuge für die Verbreiterung des Bohrloches entwickeln, in welchen die Betriebslage der Kratzelemente weniger von der Zickzackform abhängig ist After drilling and casing the hole, the seam is excavated with the previously described cutting tools, which are inserted into the borehole with elongated members and, when they arrive at the seam, are mechanically pulled together in a zigzag shape, whereby scratching elements on the joints are pressed horizontally into the seam. Depending on the design of the cutting tools , the compressive force of the scraping elements may increase as the contraction occurs, thus making it possible that initially, when only a small cavity has been formed, relatively little force can be exerted on the scraping elements. But it is also possible to develop special designs of the cutting tools for widening the borehole, in which the operating position of the scraping elements is less dependent on the zigzag shape

Sollte sich aber herausstellen, daß das Bohrloch auf die vorbeschriebene Weise nicht vergrößert werden kann, dann besteht auch die Möglichkeit das Bohrloch zunächst durch Verbrennen der Kohlen zu einem Abbauraum zu vergrößern, bevor man mit dem Abbau anfängt If, however, it should turn out that the borehole cannot be enlarged in the manner described above , then there is also the possibility of enlarging the borehole first by burning the coals to form a mining space before mining begins

Zu diesem Verbrennen ist die vorhandene Flüssigkeit mit Hilfe von Preßluft zu entfernen, dadurch, daß eine dünne Röhre bis zum Ende des Flözes auf eine Weise eingeführt wird, wie dies in der Ölindustrie üblich ist woraufhin ein Teil des Flözes unter zirkulierender Luft weggebrannt wird. Es entstehen dabei recht hohe Temperaturen, wodurch es notwendig ist, sowohl die innere Röhre wie tuch die Bohrrohr« tu schützen, zum Beispiel dadurch, daß man die Temperatur durch Mitinjizieren von Wasser mit der Luft herabdrückt oder über eine zweite Sonderröhre, welche gleichzeitig in das Bohrloch eingeführt w'rd.For this burning, the liquid present is to be removed with the aid of compressed air by inserting a thin tube up to the end of the seam in a manner as is customary in the oil industry, after which part of the seam is burned away under circulating air. , Emerge with relatively high temperatures whereby it is necessary to protect both the inner tube such as cloth, the drill pipe "tu, for example characterized in that depresses the temperature by Mitinjizieren of water with the air or via a second special tube which simultaneously into the Borehole is introduced.

Das vorstehend beschriebene Verfahren ist in einem Artikel über sogenanntes »blind hole drilling« von Warner F. E. unter dem Tne\ »Unterground Gassification of Coal II«, Proceedings A.I.Ch. E-I.-Chem. Eng., Joint Meeting London 1965, Symposion Nr. 2, S. 49—55, behandelt Nachdem ein Abbauraum von genügendem Durchmesser entstanden ist, kann dieser Raum eventuell mit Wasser oder einer etwas schwereren Flüssigkeit gefüllt werden.The method described above is in an article on so-called "blind hole drilling" by Warner FE under the heading "Underground Gassification of Coal II", Proceedings AICh. EI.-Chem. Eng., Joint Meeting London 1965, Symposium No. 2, pp. 49-55. After a mining space of sufficient diameter has been created, this space can possibly be filled with water or a somewhat heavier liquid.

Später, bei einem noch größeren Raum, benutzt man eine schwere Flüssigkeit Es ist möglich, daß diese Zwischenphase von Wasser bzw. einer etwas schwereren Flüssigkeit überschlagen werden kann. Die schwere Flüssigkeit hat ein spezifisches Gewicht das höher liegt als das der beispielsweise abzubauenden Steinkohle, jcJoch nicht höher als das spezifische Gewicht des obenliegenden Gesteins.Later, in an even larger room, a heavy liquid is used. It is possible that this Intermediate phase of water or a somewhat heavier liquid can be overturned. The heavy one Liquid has a specific weight that is higher than that of the hard coal to be mined, for example, jcJoch not higher than the specific weight of the rock above.

Die Verwendung dieser Flüssigkeii hat einen dreifachen Zweck:The purpose of using this liquid is threefold:

— Der Flüssigkeitsdruck vermeidet das Zusammendrücken des Abbauraumes in den Steinkohlen durch das Dach- oder Bodengestein. Vorzugsweise hält man den Druck der Flüssigkeit genügend niedrig, um die Spaltung der Steinkohle zu fördern.- The liquid pressure avoids the compression of the mining space in the coal the roof or floor rock. It is preferable to keep the pressure of the liquid low enough to to promote the splitting of hard coal.

— Die Flüssigkeit ermöglicht es, daß die durch die Kratzer gelockerten Steinkohlen durch den Raum '..nd sodann durch das Bohrloch zur (Tages-)Oberfläche gefördert werden. Statt durch Zirkulation könnte man im Raum auch das Fördern der gelockerten Steinkohle durch Aufwärtsschwimir.en bewirken.- The liquid enables the coal loosened by the scratches to pass through the room '..and then be conveyed through the borehole to the (day) surface. Instead of circulation One could also convey the loosened hard coal in the area by upward floating cause.

— Durch Änderung im spezifischen Gewicht kann die Flüssigkeit dafür sorgen, daß ein hohl ausgebildetes, geschlossenes Schrämwerkzeug immerfort gegen das Dachgestein schwimmt oder nötigenfalls in der Flüssigkeit schwebt. Im ersten Fall wird die Flüssigkeitswirkung nicht behindert werden, wenn Steinbrocken mit einem spezifischen Gewicht höher als das der schweren Flüssigkeit zum Boden des Abbauraumes sinken.- By changing the specific weight, the liquid can ensure that a hollow, closed cutting tool always floats against the roof rock or, if necessary, in the Liquid floats. In the first case, the fluid action will not be hindered, though Lumps of stone with a specific gravity higher than that of the heavy liquid to the bottom of the The mining area.

Die Kohle wird an der (Tages-)Oberf!äche von der schweren Flüssigkeit getrennt, z. B. durch vibrierende Siebe, wonach die Flüssigkeit wiederum zu demselben Zweck gebraucht werden kann. Das Schrämwerkzeug, das beispielsweise bei der Kohlengewinnung gebraucht wird, kann aus einem zylindrischen Hohlrohr bestehen, an dessen unterem Ende ein Zugseil befestigt ist. Der untere Teil dieses Rohres, d. h. der Teil, der dem Kohlenflöz gegenüberliegt, ist aus Gründen, welche bereits erörtert wurden, gegliedert, hohl und geschlossen. Das Seil läuft hier außen am Gliederteil des Rohres entlang. An der Stelle, wo das Schrämwerkzeug am Verbindungsrohr verbunden ist. sind eine oder mehrere Öffnungen in dem Hohlrohr, durch die das Zugseil flüssigkeitsdicht hineingeführt wird und sich weiter nach oben innerhalb des Verbindungsrohres befindet. Über dieser Öffnung/diesen öffnungen ist das Verbindungsrohr nicht abgeschlossen, jedoch mit der schweren Flüsigkeit gefüllt, so daU bis in die Tiefe zirkuliert werden kann. Dem Kohlenflöz gegenüber ist der hohle, geschlossene Gliederteil des Zylinders in Sektionen aufgeteilt, welche mit Scharnieren solcherweise aneinander verbunden sind, daß sie zickzackförmig zusammengezogen werden können. Auf oder bei diesen Scharnierpunkten befinden sich entsprechend der Zickzacklage auswärtsgerichtete Kratzelemente. die in der gestreckten Lage des Gliederteiles etwa innerhalb des Umrisses des Teiles liegen. Von diesen Scharnieren sind verschiedene Ausführungen möglich, darunter eine solche, daß die Richtung der Kratzelemente zu jeder Zeit in Richtung der Halbierenden des Winkels zwischen den Zylindersektionen weist. Auch die Kratzelemente können verschiedene Ausführungsformen haben. Das Zugseil ist an mehreren Stellen gleitend mit den Zylindersektionen verbunden, um dafür zu sorgen, daß die Scharniere der Reihe nach nach beiden Seiten im Zickzack aufklappen. Dieses Aufklappen bzw. Falten findet dadurch statt, daß man auf das Zugseil in bezug auf den Zylinder an der Oberfläche eine Zugkraft ausübt. Hierdurch werden die Kratzelemente in die Kohlen gedruckt. The coal is separated from the heavy liquid on the (day) surface, e.g. B. by vibrating sieves, after which the liquid can in turn be used for the same purpose. The cutting tool, which is used, for example, in coal extraction, can consist of a cylindrical hollow tube, at the lower end of which a pull rope is attached. The lower part of this tube, ie the part facing the coal seam, is articulated, hollow and closed for reasons which have already been discussed. The rope runs along the outside of the link part of the pipe. At the point where the cutting tool is connected to the connecting pipe. are one or more openings in the hollow tube, through which the pull rope is guided in a liquid-tight manner and is located further upwards within the connecting tube. The connecting pipe is not closed above this opening (s), but it is filled with the heavy liquid so that it can be circulated down to the depths. Opposite the coal seam, the hollow, closed link part of the cylinder is divided into sections which are connected to one another with hinges in such a way that they can be drawn together in a zigzag shape. On or near these hinge points there are outwardly directed scraping elements according to the zigzag position. which in the extended position of the limb part lie approximately within the outline of the part. Various designs of these hinges are possible, including one in which the direction of the scraping elements at all times points in the direction of the bisector of the angle between the cylinder sections. The scraping elements can also have different embodiments. The pull cord is slidably connected to the cylinder sections at several points to ensure that the hinges zigzag open in sequence to either side. This unfolding or folding takes place in that a tensile force is exerted on the pull rope with respect to the cylinder on the surface. As a result, the scraping elements are printed into the coals.

Dadurch, daß man nun das Zugseil und das Verbindungsrohr an der Oberfläche zusammen auf- und niederbewegt, wird der Gliederteil des Schrämwerkzeuges an der Kohlenwand entlang hin- und herbewegt, so daß die Kohle nicht unterschnitten wird (»undercut« wie bei den bekannten Kohlenschräm».erkzeugen). sondern die Kohlenwand überschnitten wird (»overcut«). Auf diese Weise wird die unterirdisch gespaltene Kohle aufgelockert und werden die Kohlenbrocken infolge des niedrigeren spezifischen Gewichtes gegenüber dem der schweren Flüssigkeit nach oben schwimmen.The fact that you now the pull rope and the connecting pipe on the surface together and moved down, the limb part of the cutting tool moved back and forth along the coal wall so that the coal is not undercut ("undercut" like with the well-known Kohlenschräm tools). but the coal wall is overcut ("overcut"). on In this way, the coal split underground is loosened and the coal lumps as a result of the lower specific gravity compared to that of the heavy liquid swim upwards.

Der Gliederteil des Schrämwerkzeuges soll dermaßen konstruiert werden, daß er bei der abwärtsgerichteten Bewegung an der Kohlenwand möglichst wenig Reibungswiderstand erfährt Würden die Sektionen des Gliederteiles sich in der Kohleschicht festklemmen, dann kann durch eine regulierte Lockerung des Zugseiles ein Lösen herbeigeführt werden, wobei der Gliederteil sich strecken kann, zum Beispiel unter Mitwirkung von zu diesem Zweck im Gliederteil vorgesehenen Federn.The limb part of the cutting tool should be constructed in such a way that it is in the downward direction Movement on the coal wall experiences as little frictional resistance as possible The limb part gets stuck in the carbon layer, then through a regulated loosening of the Pull rope can be brought about a release, wherein the limb part can stretch, for example under Participation of springs provided for this purpose in the link part.

Die Neigung zum Festklammern des Gliederteües kann auch dadurch herabgesetzt werden, daß man in der Nähe der Kratzelemente Zirkulationsdüsen vorsieht und diese auf geeignete Weise an die Flüssigkeit im Verbindungsrohr anschließt. Bei dieser Anordnung hat der Gliederteil die Neigung, sich zu strecken. Es wird sich verstehen, daß solche Zirkulationsdüsen auch für andere Zwecke, beispielsweise zur Besserung der Schrämwirkung vorgesehen sein können. Bei Anwesen heit solcher Zirkulationsdüsen sind ansonsten im Unterende des Verbindungsrohres vorhandene Zirkula tionsöffnungen nicht vorgesehen. The tendency to clamp the limb part can also be reduced by providing circulation nozzles in the vicinity of the scraping elements and connecting these in a suitable manner to the liquid in the connecting pipe. With this arrangement, the limb portion has a tendency to stretch. It will be understood that such circulation nozzles can also be provided for other purposes, for example to improve the cutting effect. If such circulation nozzles are present, circulation openings in the lower end of the connecting pipe are not provided.

Ein »equal-tension-drive«, wie dies aus der Ölindustrie bekannt ist, kann an der (Tages-)Oberfläche zwischen Zylinder und Zugseil angebracht sein, um die An "equal-tension-drive", as it is known from the oil industry, can be attached to the (daily) surface between the cylinder and the pulling cable in order to protect the

to Kraft der Kratzelemente gegen die Kohlewand konstant zu halten. to keep the force of the scraping elements against the coal wall constant.

Das Auf- und Niederbewegen des Zylinders mit dem Zugseil an der (Tages-)Oberfläche kann durch einen dazu geeigneten und in der Industrie bekanntenMoving the cylinder up and down with the pull rope on the (day) surface can be done by a suitable and known in the industry

1) Mechanismus erfolgen.1) Mechanism done.

Es versteht sich. daß. um eine Flüssigkeitszirkulation zu ermöglichen, das Zugseil an der Oberfläche über eine Abdichtung aus dem Hohlzylinder austritt. Auch muß der Hohlzylinder an der Oberfläche eine oder mehrere 2n Einlaßöffnungen für die Zirkulation der Flüssigkeit aufweisen.It goes without saying. that. to allow the liquid to circulate, the pull rope on the surface via a Seal emerges from the hollow cylinder. The hollow cylinder must also have one or more on the surface 2n have inlet openings for the circulation of the liquid.

F.s leuchtet ein. daß die Anzahl Sektionen und alio die Anzahl Kratzelemente nach Wunsch wechseln kann, wobei die Länge der Segmente bestimmt, wie breit derF.s makes sense. that the number of sections and alio the The number of scraping elements can change as desired, the length of the segments determining how wide the

2) Abbauraum schließlich werden wird und wie lang der .Schrämschlag im Anfangsstadium sein muß.2) Removal space will eventually be and how long that will be . Slash must be in the early stages.

Zur Förderung der Spaltung der Steinkohlen währerH der Ausübung des Verfahrens kann es erwünscht sein, das spezifische Gewicht der Flüssigkeit in zu variieren, wodurch Spannungsschwankungen im Gestein, in dem Kohlenflöz und im Dach- und Bodengestein hervorgerufen werden können.It can be used to promote the splitting of the hard coals while the process is being carried out It may be desirable to vary the specific gravity of the liquid in, thereby reducing voltage fluctuations in the Rock in which coal seams and in roof and bottom rock can be created.

Selbstverständlich kann statt eines Zugseils auch eine Zugstange oder ein Zugrohr eingesetzt werden, um die is erforderliche Zugkraft zu liefern.Of course, a tie rod or a draw tube can be used instead of a pulling cable, to provide the required traction is.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Anwendungsbeispiels mit Hilfe von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigtThe invention will now be explained on the basis of an application example with the aid of drawings. It shows

F i g. 1 einige sich im Abbau befindliche Kohlenflöze sowie ein zentrales Bohrloch und weitere daraus abgelenkte sekundäre Bohrlöcher,F i g. 1 some coal seams that are being mined as well as a central borehole and further secondary boreholes deviated from it,

F i g. 2 eine Draufsicht eines fertigen Bohrloches.F i g. Figure 2 is a top plan view of a completed borehole.

dessen unterer Teil nicht verronrt ist und durch ein Kohlenflöz verläuft. Das Schrämwerkzeug ist schon biswhose lower part is not lost and through a Coal seam runs. The cutting tool is already up

;'. zum Boden hinuntergelassen, jedoch noch nicht in Betrieb gesetzt.; '. lowered to the ground, but not yet in Operation set.

Fig. 3 eine Seitenansicht desselben Systems gemäß F i g. 2.Fig. 3 is a side view of the same system according to F i g. 2.

F i g. 4 eine Draufsicht eines in Betrieb befindlichen "i«i Schrämwer»:zeuges. wobei das Kohlenflöz schon zum Teil entfernt worden ist.F i g. 4 is a top view of an operating "i« i Schrämwer ": tool, with the coal seam already to the Part has been removed.

F i g. 5 eine Draufsicht auf ein Bohrloch, das abgebaut und abgesperrt worden ist und von dem ein abgezweigtes Bohrloch zum selben Flöz führt F i g. Figure 5 is a top plan view of a well that has been extracted and blocked and from which a branched well leads to the same seam

F i g. 1 zeigt schematisch zwei Kohlenflöze c und c", ein Bohrloch b mit daraus abgezweigten Bohrlöchern d, d' und d", die in ein Kohlenflöz c, und abgezweigten Bohrlöchern e. e' und e", die in ein Kohlenflöz c' hineinführen. Am Ende der Bohrlöcher sind Räume f, f, M> f", g. g' und g" nach dem vorliegenden Verfahren entstanden. F i g. 1 shows schematically two coal seams c and c ″, a borehole b with boreholes d, d ′ and d ″ branched off therefrom , which lead into a coal seam c and branched boreholes e. e 'and e ", which lead into a coal seam c' . At the end of the boreholes there are spaces f, f, M>f", g. g ' and g "were created according to the present process.

Nachdem das Bohrloch gebohrt und in der angegebenen Weise im Kohlenflöz abgezweigt worden ist, wird es bis zum höchsten Punkt des Kohlenflözes mit einer oder mehreren Serien stählerner Bekleidungsrohre 1, auch Bohrrohre genannt, ausgestattet. After the borehole has been drilled and branched off in the coal seam in the specified manner, it is equipped with one or more series of steel casing pipes 1, also called drill pipes, up to the highest point of the coal seam.

An verschiedenen Stellen in einem dieser Bohrrohre können Segmente 2 (siehe F i g. 5) aus einem anderen Segments 2 may be at various locations in one of the drill pipes (see F ig. 5) from another

Material angebracht werden, um später leichter nach anderen Punkten in demselben Kohlenflöz oder nach anderen Kohlenflözen abzweigen zu können. Diese Segmente können auf chemischem Wege oder durch Fräsen entfernt werden. Auf diese Weise können ein oder mehrere Fenster in dem Bohrrohr angebracht werden, um den oberen Teil des mit Rohren ausgestatteten Bohrloches aufs neue gebrauchen zu keinen. Das neu abgezweigte Bohrloch kann jetzt wieder bis zum höchsten Punkt des Kohlenflözes verrohrt werden.Material to be attached to later more easily to other points in the same coal seam or after to branch off other coal seams. These segments can be chemically or by Milling removed. In this way, one or more windows can be made in the drill pipe to reuse the upper part of the tubed borehole none. The newly branched borehole can now go back to the highest point of the coal seam be piped.

LJm zu zeigen, daß ein Schrämwerkzeug, das durch das Bohrloch eingeführt wird, in dem Kohlenflöz gespreizt werden kann, ist eine von den vielen möglichen Konstruktionen im nachfolgenden kurz \·> beschrieben.LJM to show that a Schrämwerkzeug introduced through the wellbore can be spread in the coal seam is one short of the many possible constructions in the following \ ·> described.

Im Ausführiingsbeispiel gemäß Fig. 4 besteht das Schrämwerkzeug aus vier Sektionen 3. welche scharnierend miteinander verbunden sind. Diese werden durch Ein Zugseil 4. da5 am unterer, Ende der, Schrärr.v/erkzeii χ ges bei 5 fest und weiter an der Hälfte der Scharnierpunkte 6 gleitend angeschlossen ist. zusammengezogen.In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the cutting tool consists of four sections 3, which are hingedly connected to one another. These are connected by a pull rope 4. da5 at the lower end of the, Schrärr.v / Erkzeii χ ges at 5, and then slidably at half of the hinge points 6. drawn together.

Es wird deutlich sein, daß die Wahl der Wanddicke und der Innendurchmesser der hohlen, geschlossenen ."> Sektionen bestimmend dafür ist. ob das Werkzeug schwimmend, sinkend oder schwebend schrämen wird. Wenn z. B. das Kohlenflöz oben aufgespalten wird, soll auch durch die Wirkung des Gesteinsdruckes das darunterliegende Flöz gespalten werden, worauf die in Brocken gegen das Dach anschwimmen und Gelegenheit bekommen, über den aufwärts neigenden Abbauraum zum Eingang des bekleideten Bohrloches zu wandern bzw. mechanisch oder hydraulisch dorthin geleitet zu werden. ΐίIt will be clear that the choice of wall thickness and the inner diameter of the hollow, closed. "> Sections is decisive for it. whether the tool will be floating, sinking or floating. If z. B. the coal seam above is split up, this should also be due to the effect of the rock pressure underlying seam are split, whereupon the in Boulders swim against the roof and have the opportunity to walk over the upward sloping mining area to the entrance of the covered borehole migrate or to be guided there mechanically or hydraulically. ΐί

F i g. 4 zeigt auch, daß die Länge des Schrämwerkzeuges dauernd von seiner Breite abhängig ist, in dem Sinne, daß das Werkzeug kürzer wird, je weiter es aufklappt. Die Draufsicht des zu bildenden Abbauraumes muß anfangs auch nicht notwendigerweise rechtwinklig sein. Um das Kohlenflöz in voller Breite abbauen zu können, kann es außerdem erforderlich sein, von mehreren Werkzeueen mit verschiedenen Armlängen nacheinander Gebrauch zu machen, indem man sie an der Oberfläche auswechselt. «ίF i g. 4 also shows that the length of the cutting tool is constantly dependent on its width, in the sense that the tool becomes shorter the further it unfolds. The plan view of the excavation space to be formed does not necessarily have to be rectangular at the beginning. In order to be able to mine the full width of the coal seam, it may also be necessary to use several tools with different arm lengths one after the other by changing them on the surface. «Ί

Die Kratzelemente 7 des Schrämwerkzeuges können von vielerlei Ausführungen sein. Ihre Länge ist aber derart, daß sie in zusammengeklapptem Zustand den Durchgang des Schrämwerkzeuges durch das Bohrloch nach unten nicht behindern dürfen. Das Schrämwerk- w zeug wird durch ein Verbindungsrohr bildende, aneinander geschraubte Rohre mit der Oberfläche verbunden. Diese Rohre haben einen solchen Durchmesser, daß ein angemessener Freiraum für den Kohlentransport verbleibtThe scraping elements 7 of the cutting tool can be of various designs. Their length is however such that, in the collapsed state, they allow the cutting tool to pass through the borehole not be allowed to hinder downwards. The cutting tool is formed by a connecting pipe, pipes screwed together connected to the surface. These pipes are of such a diameter that there is adequate clearance for the Coal transport remains

Das Zugseil tritt durch eine Öffnung 8 in das hohle Verbindungsrohr gleich über dem Schrämwerkzeug, wodurch verhindert wird, daß das Verbindungsrohr unter Druckbelastung knicken kann. Es ist nicht möglich, das hier im Innern laufende Zugseil gleichzeitigThe pull rope enters through an opening 8 in the hollow connecting tube just above the cutting tool, thereby preventing the connecting pipe from kinking under pressure. It is not possible, the pull rope running inside here at the same time einzubauen, es sei denn, daß dieses aus einer großen Anzahl loser Stücke zusammengesetzt werden sollte. Da dies wenig praktisch ist, ist in dem Beispiel nachstehende Methode angewandt worden:to be built in, unless this is from a large Number of loose pieces should be put together. Since this is not very practical, is in the example the following method has been used:

Nachdem das Schrämwerkzeug selbst mit dem an dessen Außenseite befestigten Zugseil in das Bohrloch hineingeführt worden ist. wird das Zugseil durch die öffnung 8 in die obere Sektion des Schrämwerkzeuges eingeführt, wonach das Ende durch eine Platte 9 geleitet wird. Auf diesem Ende wird eine Vorrichtung 10 befestigt, die einen genügend großen Umfang hat, daß sie auf der Platte 9 ruhen bleibt, so daß das Zugseil nicht durch die Vorrichtung 10 hindurchgezogen werden kann. Diese Vorrichtung ist von einer solchen Konstruktion, daß man daran fernbedient von oben nach Belieben ein anderes Seil fest- bzw. loskuppeln kann. Nach Einbau des Armes des Schrämwerkzeuges wird dann ein Seil mit einer Vorrichtung eingelassen, wonach die Verbindung mit dem unteren SeilstückAfter the cutting tool itself with the pull rope attached to its outside in the borehole has been introduced. the pull rope is through the opening 8 in the upper section of the cutting tool inserted, after which the end is passed through a plate 9. On this end a device 10 attached, which has a sufficiently large circumference that it remains resting on the plate 9 so that the pull rope does not can be pulled through the device 10. This device is one of these Construction that you can remotely connect or disconnect another rope from above at will can. After installing the arm of the cutting tool, a rope is let in with a device, after which the connection with the lower piece of rope

Anordnung der Vorrichtung 10 in der Fig.4 am Ende des Seils in einer Zickzacklage des Schrämwerkzeuges gezeigt. Es wird bemerkt, daß nur in gestreckter Lage des Schrämwerkzeuges — wie in Fig. 5 gezeigt — die Vorrichtung IO gerade auf der Platte 9 liegen wird.Arrangement of the device 10 in Figure 4 at the end of the rope shown in a zigzag position of the cutting tool. It is noted that only in the extended position of the cutting tool - as shown in Fig. 5 - the Device IO will just be on the plate 9.

In F i g. 4 sind auch noch Löcher 13 angedeutet, die dazu dienen, daß die Flüssigkeit zirkulieren kann. Die Flüssigkeit strömt durch die Verbindungsrohre nach unten bis in die Nähe des Schrämwerkzeuges und kehrt zusammen mit den Steinkohlenbrocken über den Freiraum 11 nach der (Tages-JOberfläche zurück. Falls die Brocken zu groß sind, können diese durch Manipulieren mit dem Schrämwerkzeug oder durch andere mechanische Zerstückler auf die richtigen Abmessungen gebracht werden. Die Kohlen können dann an der Oberfläche über vibrierende Siebe und andere Apparate, die aus der Erztechnologie bekannt sind, geleitet werden. Es wird wahrscheinlich notwendig sein, die Flüssigkeit von Zeit zu Zeit zu rekonditionieren, wie es aus der Erztechnologie bekannt ist. So wie der Abbauraum größer wird, sind die Verbindungsrohre an der Oberfläche zu verlängern. Dies kann dadurch erfolgen, daß man die Arbeiten vorübergehend einstellt und eine oder mehrere Rohrlängen 12 von z.B. IO m miteinander verschraubt.In Fig. 4 holes 13 are also indicated, the serve to allow the liquid to circulate. The liquid flows in through the connecting pipes down to the vicinity of the cutting tool and sweeps along with the lumps of coal over the Free space 11 after the (day J surface back. If If the chunks are too big, you can manipulate them with the cutting tool or by other mechanical shredders can be brought to the correct dimensions. The coals can then on the surface via vibrating sieves and other devices known from ore technology are to be directed. It will likely be necessary to recondition the fluid from time to time, as it is known from ore technology. As the mining space becomes larger, the connecting pipes are on to extend the surface. This can be done by temporarily stopping the work and one or more pipe lengths 12 of e.g. 10 m screwed together.

Das Zugseil wird im allgemeinen nahe an der Oberfläche in z. B. Pumpstangen und eine Polierstange übergehen. Letztgenannte wird durch eine auf dem Ende des Verbindungsrohres vorgesehene Stopfbuchse geführt. Die Polierstange wird an einer Zugausgleichvorrichtung befestigt, und die Zugausgleichvorrichtung und das Verbindungsrohr werden an einem Drehhaken und einer Hebevorrichtung aufgehängt, mittels welcher die auf- und niedergehende Bewegung des Schrämwerkzeuges ausgeführt wird.The pull rope is generally placed close to the surface in e.g. B. sucker rods and a polishing rod pass over. The latter is provided by a stuffing box provided on the end of the connecting pipe guided. The polishing rod is attached to a tension compensation device, and the tension compensation device and the connecting pipe are suspended from a swivel hook and a lifting device, by means of which the up and down movement of the cutting tool is carried out.

Das die auf- und niedergehende Bewegung zustande bringende, nicht dargestellte Hebezeug kann ein konventionelles Hebewerkzeug sein, wie dies z. B. in der Ölindustrie Verwendung findetThe lifting device, not shown, which brings about the up and down movement, can be a be conventional lifting tool, as z. B. is used in the oil industry

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims (10)

Patentansprüche;Claims; 1. Verfahren zur Gewinnung von Steinkohlen oder vergleichbarem Gestein unter Verwendung eines in einem Bohrloch hin- und herbewegbaren Schrämwerkzeuges mit veränderbarer Wirkungsbreite, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrloch von der (Tages-)Oberfläche aus in die Ebene der Lagerstätte hineingebohrt wird, das Schrämwerkzeug durch das Bohrloch in den Lagerstättenbereich eingeführt und durch von der Oberfläche aus abwechselnd auslösbare Durck- und Zugkräfte bewegt wird und das abgelöste Gestein mit Hilfe einer in dem Bohrloch zirkulierenden Flüssigkeit an die Oberfläche gebracht wird.1. Process for the extraction of hard coal or comparable rock using a cutting tool which can be moved back and forth in a borehole and has a variable working width, characterized in that the Borehole is drilled from the (day) surface into the level of the deposit, the Cutting tool inserted through the borehole into the reservoir area and through from the Surface is moved from alternately releasable pressure and tensile forces and the detached rock is brought to the surface with the aid of a fluid circulating in the borehole. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Bohrloch Zweigbohrlöcher abgelenkt werden, die in der Ebene der Lagerstätte in ein Flöz oder aufgeteilt in mehrere übereinanderliegende Flöze vorgetrieben werdea2. The method according to claim 1, characterized in that branch boreholes from the borehole diverted, which are driven in the level of the deposit in a seam or divided into several superimposed seamsea 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Flüssigkeitssäule resultierende hydrostatische Druck der Zirkulationsflüssigkeit dem Druck des Dachgesteins durch Veränderung der Dichte der Zirkulationsflüssigkeit angepaßt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the hydrostatic pressure of the circulation liquid resulting from the liquid column is adapted to the pressure of the roof rock by changing the density of the circulation liquid will. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Zirkulationsflüssigkeit so verändert wird, daß auf das Dachgestein eine abwechselnd zu- und abnehmende Druckkraft ausgeübt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the density of the circulation liquid is changed so that an alternating increasing and decreasing pressure force on the roof rock is exercised. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Zirkulationsflüssigkeit so verändert wird, daß das Schrämwerkzeug wahlweise auf der Zirkulaiioni^.üssigkeit schwimmt, darin schwebt und/oder absinkt5. The method according to claim 1, characterized in that the density of the circulation liquid is changed in such a way that the cutting tool optionally floats on the circulating fluid, floats and / or sinks in it 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus zu einer Gliederkette über Gelenke aneinander befestigten Schrämwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrämwerkzeuge (5, 7) zug- und druckfest mit einem Rohrstrang verbindbar sind, der an der Oberfläche einen ihn auf- und abbewegbartn Antrieb aufweist.6. Apparatus for performing the method according to claim 1, consisting of cutting tools attached to one another via joints to form a link chain, characterized in that the Cutting tools (5, 7) can be connected to a pipe string in a tensile and compression-proof manner, which is attached to the Surface has a drive it up and down. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (3) der Gliederkette durch eine Zugvorrichtung (4) zickzackförmig zusammenziehbar und die Gelenke mit Kratzelementen (7) versehen sind.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the links (3) of the link chain through a pulling device (4) which can be pulled together in a zigzag shape and the joints with scraping elements (7) are provided. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung (4) aus einem am äußersten Gelenkteil (5) befestigten Seil besteht, das an den Gliedern (3) entlangführt, dabei an jedes zweite der die Glieder (3) miteinander verbindenden Gelenke (5) befestigt und flüssigkeitsdicht durch eine öffnung (8) in den Rohrstrang (12) hineingeführt ist.8. Device according to claims 6 and 7, characterized in that the pulling device (4) consists of a rope attached to the outermost joint part (5) which runs along the links (3), attached to every second of the joints (5) connecting the links (3) and liquid-tight through an opening (8) in the pipe string (12) is introduced. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Rohrstranges (12) öffnungen (13) für die Zirkulationsflüssigkeit vorgesehen sind.9. Device according to claims 6 to 8, characterized in that at the lower end of the Pipe string (12) openings (13) are provided for the circulation liquid. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kratzelemente (7) durch über den Rohrstrang (12) beaufschlagbare Flüssigkeitsdüsen gebildet sind.10. Device according to claims 6 to 9, characterized in that the scraping elements (7) are formed by fluid nozzles which can be acted upon via the pipe string (12). Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Steinkohlen oder vergleichbarem Gestein unter Verwendung eines in einem Bohrloch hin- und herbewegbaren Schrämwerkzeuges mit veränderbarer Wirkungsbreite und erstreckt sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for extracting hard coal or similar rock under Use of a cutting tool that can be moved back and forth in a borehole with a changeable Effective range and extends to a device for carrying out the method. Bekanntlich werden Mineralien, wie Steinkohlen, die nicht im Tagebau abgebaut werden können, über einen oder mehrere Schächte von großem Durchmesser,It is well known that minerals, such as hard coal, which cannot be mined in open-cast mining, are given over to one or several manholes of large diameter, ίο welche zu diesem Zweck bis in die Tiefe abzubauender Flöze hinabreichen, gewonnen. Dazu ist es nötig, in horizontaler oder schräger Richtung eine Anzahl Stollen und Richtstrecken zu bohren, weiche die An- und Abfuhr von Personal und Material, die Abfuhr desίο which are to be mined in depth for this purpose Reach down seams, won. For this it is necessary to have a number in a horizontal or inclined direction Drilling tunnels and straightening routes, providing and removing personnel and material, removing the abgebauten Produktes und die Zufuhr von Luft, Elektrizität und andere zum Fortgang der Arbeit notwendige Anordnungen ermöglichen.degraded product and the supply of air, electricity and others to continue the work enable necessary arrangements. Diese Methode weist eine Anzahl Nachteile auf, von denen die wichtigsten sind, daß sie teuer ist und esThis approach has a number of disadvantages, the most important of which are that it is expensive and it does notwendig macht, daß die Arbeiter während langer Zeitmakes the workers necessary for a long time vom Tageslicht abgeschlossen in wenig angenehmerclosed off from daylight in a little more pleasant und nicht ungefährlicher Umgebung ihre Arbeitand not harmless environment their work verrichten.perform. Zur Erleichterung der Arbeit sind aus der DE-PSTo make the work easier, the DE-PS 9 63 595 auf Trägern befestigte Werkzeuge bekannt, die zur Gewinnung von Kohle durch Herstellung und stufenweise Erweiterung von in Abständen nebeneinander, zwischen einer Grundstrecke und einer Kopfstrekke im Flöz angeordneten Bohrlöchern mittels Seil oder9 63 595 tools attached to carriers are known which are used for the extraction of coal through manufacture and Step-by-step expansion of boreholes arranged next to one another, between a base section and a top section in the seam, using a rope or Kette durch die Bohrlöcher hindurchgezogen werden. Die gelöste Kohle wird in der üblichen Weise durch Strecken und Schacht zutage befördert.The chain can be pulled through the drill holes. The dissolved charcoal is carried through in the usual way Lines and shaft brought to light. Auch bei einem aus der Zeitschrift »ERZMETALL« 1973, Heft 6, Seiten 276/283, an Hand der Fig. 9 und 10Also with one from the magazine "ERZMETALL" 1973, issue 6, pages 276/283, with reference to FIGS. 9 and 10 beschriebenen hydromechanischen Gewinnungsverfahren werden zuerst im Untertagebetrieb im Flöz Bohrlöcher oder kammerartige Hohlräume hergestellt, von denen aus die Kohle mittels Druckwasser gelöst wird.The hydromechanical extraction processes described are first carried out underground in the seam Boreholes or chamber-like cavities are made, from which the coal is released by means of pressurized water will. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit den! sich Steinkohlen oder vergleichbares Gestein so auf mechanische Weise gewinnen lassen, daß es nicht mehr nötig ist, daß Menschen sich über Schächte von großem DurchmesserThe invention is based on the object of proposing a method with which! hard coals or comparable rock to be extracted mechanically in such a way that it is no longer necessary that People walk through manholes of large diameter unter die Erde begeben, um dort die Mineralien abzubauen, und durch diese Schächte an die Oberfläche zu transportieren.go underground to find the minerals there to be dismantled and transported to the surface through these shafts. Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren wird zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlaOn the basis of the method described at the outset, it is proposed to solve the problem gen, das Bohrloch von der (Tages-)Oberfläche aus in die Ebene der Lagerstätte hineinzubohren, das Schrämwerkzeug durch das Bohrloch in den Lagerstättenbereich einzuführen und durch von der Oberfläche aus abwechselnd ausgelöste Druck- und Zugkräfte zugen to drill the borehole from the surface into the level of the deposit, to insert the cutting tool through the borehole into the area of the deposit and from the surface alternately triggered compressive and tensile forces bewegen sowie das abgelöste Gestein mit Hilfe einer in dem Bohrloch zirkulierenden Flüssigkeit an die Oberfläche zu bringen.move as well as the detached rock with the help of an in to bring fluid circulating in the borehole to the surface. Nach einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden von dem Bohrloch Zweiglöcher abgelenkt, die in der Ebene der Lagerstätte in ein Flöz oder aufgeteilt in mehrere übereinanderliegende Flöze vorgetrieben werden. According to one embodiment of the method according to the invention, branch holes are deflected from the borehole, which are driven in the level of the deposit into a seam or divided into several seams lying one above the other. Die Dichte der Zirkulationsflüssigkeit kann aber auch so verändert werden, daß auf das Dachgestein eineThe density of the circulation liquid can also be changed so that on the roof rock one abwechselnd zu- und abnehmende Druckkraft ausgeübt wird, wobei in Abhängigkeit von der jeweiligen Dichte das Schrämwerkzeug wahlweise auf der Zirkulationsflüssigkeit schwimmt, darin schwebt und/oder absinkt.alternately increasing and decreasing pressure exerted is, depending on the respective density, the cutting tool optionally floats on the circulation fluid, floats in it and / or sinks.