DE2548637A1 - METHOD AND DEVICE FOR DRILLING WORK IN THE TOP MOUNTAIN - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKERPATENT ADVOCATES A. GRÜNECKER

H. KINKELDEY W. STOCKMAIRH. KINKELDEY W. STOCKMAIR

DFl-NVCi -AeE(CAtTEOiIDFl-NVCi -AeE (CAtTEOiI

K. SCHUMANNK. SCHUMANN

Ort PtR NATOPL. PHrSLocation PtR NATOPL. PHrS

P. H. JAKOBP. H. JAKOB

DIPU INO.DIPU INO.

G. BEZOLDG. BEZOLD

Da HER MAT ■ QPL-CHEMSince HER MAT ■ QPL-CHEM

MÜNCHENMUNICH

MÜNCHEN 22MUNICH 22

MAXIMILIANSTRASSE 43MAXIMILIANSTRASSE 43

P 9671 30. Oktober 1975P 9671 October 30, 1975

Cariaet CompanyCariaet Company

Oliver Building, Pittsburgh,Oliver Building, Pittsburgh,

Pennsylvania 15222 / USAPennsylvania 15222 / USA

Verfahren und Vorrichtung für Bohrarbeiten imMethod and device for drilling work in

DeckgebirgeOverburden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung für Bohrarbeiten im Deckgebirge und insbesondere auf das 3ohren von Löchern im Deckgebirge oder im Hangenden von Stollen, wenn die Tiefe der herzustellenden Bohrlöcher größer sein soll als die Höhe des Stollens. Die beim herkömmlichen Verfahren zum Bohren derartiger LöcherThe invention relates to a method and an apparatus for drilling operations in overburden and in particular on the drilling of holes in the overburden or in the hanging walls of tunnels, if the depth of the to be made Boreholes should be larger than the height of the tunnel. The conventional method of drilling such holes

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TELEFON (Das) 229862 TELEX O5-2S3BO "TELESRAMME MONAPAT TELEPHONE (Das) 229862 TELEX O5-2S3BO "TELESRAMME MONAPAT

verwendete Vorrichtung umfaßt außer dem Bohrwerkzeug und einem Antriebsmotor einen Anfangsstab, ein Antriebsglied, eine Hauptverlängerung und eine Mittelverlängerung. Zum Bohren eines Loches wird das untere Ende des Anfangsstabes mit dem Motor verbunden und das Bohrwerkzeug in einem Sockel, an der Spitze des Anfangsstabes befestigt. Sodann wird das Loch so tief wie möglich gebohrt. Dann werden Anfangsstab und Bohrwerkzeug entfernt und wird die Hauptverlängerung mit dem Bohrwerkzeug und dem Antriebsglied verbunden. Das Bohren wird sodann fortgesetzt, bis die mit der derzeitigen Anordnung größtmögliche Tiefe erreicht ist. Sodann werden das Antriebsglied und die Hauptverlängerung voneinander getrennt und wird eine Mittelverlängerung dazwischen angeordnet, worauf das Bohren fortgesetzt wird. Zusätzliche Mittelverlängerungen werden im Bedarfsfall eingebaut.The device used comprises, in addition to the drilling tool and a drive motor, an initial rod, a drive member, a head extension and a center extension. To drill a hole, the lower end of the starting rod is connected to the motor and the drilling tool in a base attached to the top of the starting rod. The hole is then drilled as deep as possible. then Remove the starter rod and drill bit and connect the main extension to the drill bit and drive link. Drilling then continues until the greatest possible depth is achieved with the current arrangement. Then the drive link and the main extension separated from each other and a central extension is placed therebetween, whereupon drilling continues will. Additional center extensions can be installed if necessary.

Das bekannte Bohrverfahren und das bekannte Bohrgerät sind insofern nachteilig, als vier verschiedene Arten von Bohrgestängen oder Bohrstäben benötigt und somit auf Lager gehalten werden müssen. Da da der mit dem Bohren beauftragte Bearbeiter ständig mit dem Auswechseln der Bohrgestänge beschäftigt ist, ist seine Bohrleistung nur gering. Die Bohrleistung wird außerdem noch durch die Häufigkeit beeinträchtigt, in welcher die gesamte Bohranordnung aus dem Bohrloch entfernt und durch eine andere Anordnung ersetzt werden muß.The known drilling method and rig are disadvantageous in that there are four different types of drill rods or drill rods are required and must therefore be kept in stock. Since the one charged with the drilling If the operator is constantly changing the drill rods, his drilling performance is only low. The drilling performance is also affected by the frequency with which the entire drilling assembly is removed from the wellbore and must be replaced by another arrangement.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe Bohrarbeiten in Deckgebirgen rascher und wirtschaftlicher ausgeführt werden können.The invention is therefore based on the object of creating a method and a device with the aid of which Drilling work in overburden faster and more economically can be executed.

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Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 3 aufgeführten kennzeichnenden Merkmale gelöst.This object is given by those listed in claims 1 and 3 characteristic features solved.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Bohrlöchern in Decken, wobei die Bohrlöcher eine größere Höhe besitzen sollen als die Höhe der darunterliegenden Kammer. Die erfindungsgemäße "Vorrichtung enthält einen Anfangs- und Antriebsstab, dessen erstes Ende von einem Motor angetrieben werden kann, und in dessen zweitem Ende ein Aufnahmesockel ausgebildet ist. Ferner enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Verlängerungsstab, dessen eines Ende als Steckglied ausgebildet ist, welches von dem Aufnahmesockel aufgenommen werden kann. Am anderen Ende des Verlängerungsstabes ist ein Aufnahmesoekel ausgebildet, der im Querschnitt die gleiche Größe und Gestalt besitzt wie der zuerst genannte Aufnahmesockel. I'erner umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Bohrwerkzeug mit einem Einsteckschaft, welcher die gleiche Querschnittsgestalt besitzt, wie das vorstehend erwähnte Einsteckglied am ersten Ende des VerlangerungsStabes. Ein Anfangs-Bohrloch wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gebohrt, daß der Anfangs- und Antriebsstab mit seinem unteren Ende an dem Motor angeschlossen wird, während am oberen Ende des genannten Stabes das Bohrwerkzeug befestigt ist. Die Vertiefung des Ausgangsloches erfolgt dann mit Hilfe eines ersten Verlängerungsstabes, der zwischen dem Bohrwerkzeug und dem Anfangs- und Antriebsstab angeordnet wird. Zusätzliche Verlängerungsstäbe werden zwischen den Anfangsund Antriebsstab und den unteren Verlängerungsstab angeordnet, bis die angestrebte Tiefe des Bohrloches erzielt worden ist.The invention relates to a device for producing boreholes in ceilings, the boreholes being larger Should have height than the height of the chamber below. The "device according to the invention contains an initial and drive rod, the first end of which can be driven by a motor, and in the second end of which a Receiving base is formed. Furthermore, the device according to the invention contains an extension rod, one end of which is designed as a male member which can be received by the receiving base. At the other end of the extension rod, a receiving socket is formed, which in cross section has the same size and shape as the first-mentioned receiving base. I also includes the device according to the invention a drilling tool having an insertion shank which has the same cross-sectional shape as the one mentioned above Insertion link at the first end of the extension rod. An initial borehole is made with the aid of the invention The device is drilled in that the lower end of the start and drive rod is connected to the motor, while the drilling tool is attached to the upper end of said rod. The exit hole is then deepened with the aid of a first extension rod which is arranged between the drilling tool and the start and drive rods. Additional extension rods are placed between the start and drive rod and the lower extension rod, until the desired depth of the borehole has been achieved.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungs-Further features, advantages and details of the invention emerge from the following description of an embodiment

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beispieles anhand der Zeichnung. In dieser zeigen:example based on the drawing. In this show:

Fig. 1 eine Darstellung des Anfangs- und Antriebsstabes,Fig. 1 is a representation of the start and drive rod,

Fig. 2 eine Darstellung des Verlängerungsstabes,2 shows a representation of the extension rod,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie HI-III in Fig. 1,Fig. 3 is a section along the line HI-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in den Figuren 1 und 2,4 shows a section along the line IV-IV in the figures 1 and 2,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2,Fig. 5 shows a section along the line V-V in Fig. 2,

Fig. 6 eine Darstellung eines herkömmlichen Bohrvrerkzeuges,6 shows an illustration of a conventional drilling tool,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6
undFIG. 7 shows a section along the line VII-VII in FIG. 6
and

Fig. 8 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung im Betriebszustand innerhalb eines Bergwerksstollens. Fig. 8 is a schematic representation of the invention
Device in operation within a mine tunnel.

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 2 der Anfangsund Antriebsstab der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezeichnet. Der an einem Ende dieses Stabes 2 ausgebildete Schaft 4- ist zum Anschluß an einen Motor 6 geeignet. Im anderen Ende des Anfangs- und Antriebsstabes ist ein Aufnahmesoekel 8 ausgebildet. Dieser Aufnahmesoekel 8 besitzt eine nicht-kreisförmige Gestalt und eine Schulter 10 am inneren Ende. Miteinander fluchtende Löcher 12 sind in den Wandungen des Sockels 8 ausgebildet und in der Nähe des Sockelbodens ist eine ÖffnungIn the drawing, the reference numeral 2 denotes the initial and Drive rod of the device according to the invention referred to. The shaft 4- formed at one end of this rod 2 is suitable for connection to a motor 6. In the other end of the A receiving bracket 8 is formed for the start and drive rod. This receiving socket 8 has a non-circular shape Shape and a shoulder 10 at the inner end. Holes 12 aligned with one another are formed in the walls of the base 8 and near the base of the base is an opening

13 vorgesehen. Ein in Fig. 2 dargestellter Verlängerungsstab13 provided. An extension rod shown in FIG

14 besitzt ein als Steckglied 16 ausgebildetes erstes Ende,14 has a first end designed as a plug-in link 16,

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während das andere Ende als Aufnahmesoekel 18 ausgebildet ist. Das Steckgliedende 16 besitzt nach Gestalt und Größe einen solchen Querschnitt, daß es gut im Sockel 8 oder im Sockel 18 eines anderen Verlängerungsstabes aufgenommen werden kann. Es sei unterstrichen,daß die Sockel 8 des Stabes 2 und die Sockel 18 der Ve rl an ge rungs stäbe übereinstimmend ausgebildet sind, wobei der Sockel 18 mit einer Schulter 20 sowie einander fluchtend gegenüberliegenden Löchern 22 und 23 der Schulter 10 und den einander fluchtend gegenüberliegenden Löchern 12 und 13 des Sockels 8 entsprechen. Ein Bohrwerkzeug 24 (Fig. 6) ist mit einem Schaft 26 versehen, dessen Querschnitt im wesentlichen dem Steckgliedende 16 entspricht. Eine Öffnung 28 ist den Schaft 30 (26) durchsetzend derart vorgesehen, daß es mit den Löchern 12 bzw. 22 fluchtet, wenn das Bohrwerkzeug in dem Sockel 8 bzw. 18 eingesetzt ist. Mit Hilfe eines durch die fluchtenden Öffnungen hindurchgesteckten Haltestiftes 32 wird das Bohrwerkzeug im Sockel gehalten. In den Stäben 2 und 14 sind Axialbohrungen 34 bzw. 36 ausgebildet. In bekannter Weise kann an das untere Ende des Stabes 2 eine Saugeinrichtung angeschlossen werden, mit deren Hilfe Staub und dergleichen durch die öffnungen 13 und 23 durch die Stäbe nach unten abgesaugt werden kann.while the other end is designed as a receiving socket 18 is. The male member end 16 has such a cross-section according to shape and size that it fits well in the base 8 or in the Base 18 of another extension rod can be added. It should be underlined that the base 8 of the rod 2 and the base 18 of the locking rods match are formed, wherein the base 18 with a shoulder 20 and aligned opposite holes 22 and 23 of the shoulder 10 and the aligned opposite holes 12 and 13 of the base 8 correspond. A drilling tool 24 (Fig. 6) is provided with a shaft 26, the Cross-section essentially corresponds to the plug-in link end 16. An opening 28 extends through the shaft 30 (26) in this way provided that it is aligned with the holes 12 and 22 when the drilling tool is inserted in the base 8 and 18, respectively. With With the help of one inserted through the aligned openings Holding pin 32, the drilling tool is held in the base. Axial bores 34 and 36, respectively, are formed in the rods 2 and 14. In a known manner, a suction device can be connected to the lower end of the rod 2, with the help of which Dust and the like can be sucked down through the openings 13 and 23 through the rods.

Soll in einem Deckgebirge R (Fig. 8) ein Loch mit einer Tiefe gebohrt werden, welche größer ist als die Höhe des Stollens C, so wird das Bohrwerkzeug 24 in den Sockel 8 eingesteckt und das untere Ende des Anfangs- und Antriebsstabes 2 mit dem Motor 6 verbunden. Das Bohrloch wird sodann so tief wie möglich gebohrt, worauf das Bohrwerkzeug vom Sockel 8 entfernt und das Einsteckende 16 eines Verlängerungsstabes 14 stattdessen im Sockel 8 befestigt wird, ψα. mit dem Bohren fortzufahren ist es nicht erforderlich, das Bohrwerkzeug 24 mit demIf a hole with a depth is to be drilled in an overburden R (Fig. 8) which is greater than the height of the tunnel C, the drilling tool 24 is inserted into the base 8 and the lower end of the start and drive rod 2 with the Motor 6 connected. The borehole is then drilled as deep as possible, whereupon the drilling tool is removed from the base 8 and the insertion end 16 of an extension rod 14 is instead fastened in the base 8, ψα. to continue drilling, it is not necessary to the drilling tool 24 with the

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Verlängerungsstab 14- aus dem Bohrloch zu entfernen. Es ist lediglich erforderlich, einen zusätzlichen Verlängerungsstab 14- zwischen dem Anfangs- und Antriebsstab 2 und dem ersten Verlängerungsstab einzufügen. Diese Vorgänge werden so lange wiederholt, bis das Bohrloch in der angestrebten Tiefe fertiggestellt ist. Dabei ist es jedesmal lediglich notwendig, einen weiteren Verlängemigsstab zwischen dem Anfangs- und Antriebsstab und dem untersten Verlängerungsstab einzufügen. Remove the extension rod 14- from the borehole. It is only required, an additional extension rod 14 between the start and drive rod 2 and the insert the first extension rod. These operations are repeated until the borehole is completed at the desired depth. It is just there every time necessary to add another bar between the Insert the start and drive rod and the lowest extension rod.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, da dieses lediglich zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dient.The invention is not limited to that described and illustrated Embodiment limited, since this is only used to explain the inventive concept.

Claims (2)

PatentansprücheClaims 1. Deckenbohrer, gekennzeichne t_;durch einen Anfangs-, und Antriebsstab (2), dessen erstes Ende (4) durch einen Motor (6) antreibbar und in dessen zweitem Ende ein Aufnahmesoekel (8) ausgebildet ist, einen Verlängerungsstab (14), dessen eines Ende als im Aufnahmesockel aufnehmbares Steckglied (16) und dessen anderes Ende als Aufnahmesoekel (18) ausgebildet ist, wobei die am Anfangs- und Antriebsstab und am Verlängerungsstab ausgebildeten Aufnahmesoekel (8,18) die gleiche Querschnittsgestalt und -größe besitzen, und durch ein Bohrwerkzeug (24-), dessen Steckschaft (26) die gleiche Querschnittsgestalt wie das Steckgliedende (16) des Verlängerungsstabes besitzt. 1. Ceiling drill, marked t _; by an initial and drive rod (2), the first end (4) of which can be driven by a motor (6) and a receiving socket (8) is formed in the second end, an extension rod (14), one end of which can be received in the receiving base Plug member (16) and the other end of which is designed as a receiving socket (18), the receiving socket (8, 18) formed on the start and drive rod and on the extension rod having the same cross-sectional shape and size, and by means of a drilling tool (24-), whose plug shaft (26) has the same cross-sectional shape as the plug link end (16) of the extension rod. 2. Deckenbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Verlängerungsstäben (2) vorgesehen ist, welche Ende an Ende zwischen dem Anfangs- und Antriebsstab (2) und dem Bohrwerkzeug (24) einfügbar sind.2. Ceiling drill according to claim 1, characterized in that that a plurality of extension rods (2) is provided which end to end between the start and drive rod (2) and the drilling tool (24) are insertable. 5· Verfahren zum Herstellen von Bohrlöchern in Decken mit einer Bohrlochtiefe die größer ist als die Höhe der darunterliegenden Kammer, dadurch gekennz ei chnet, daß ein Anfangs- und Antriebsstab verwendet wird, dessen erstes Ende durch einen Motor angetrieben wird und in dessen zweitem Ende ein Aufnahmesockel ausgebildet ist, daß eine Vielzahl von Verlängerungsstäben bereitgehalten wird,5 · Method of drilling holes in ceilings with a borehole depth that is greater than the height of the one below Chamber, characterized in that a start and drive rod is used, its first end is driven by a motor and in the second end of which a receiving base is formed that a large number of extension rods is kept ready, 609838/0216609838/0216 die jeweils ein in dem Aufnahmesockel aufnehmbares Steckende und einen Aufnahmesockel am anderen Ende besitzen, wobei der letztgenannte Aufnahmesoekel die gleiche Querschnittsgestalt und -größe besitzt wie der erstgenannte Aufnahmesockel, und daß ein Bohrwerkzeug benutzt wird, dessen Steckschaft die gleiche Querschnittsgestalt besitzt wie das Steckende, wobei zunächst das Bohrwerkzeug im Aufnahmesockel des Anfangs- und Antriebsstabes befestigt und das erste Ende dieses Stabes mit einem Motor verbunden und das Bohren begonnen wird und dann das Bohrwerkzeug vom Anfangs- und Antriebsstab gelöst und ein Verlängerungsstab zwisehen dem Bohrwerkzeug und dem Anfangs- und Antriebsstab eingefügt wird, worauf das Bohren fortgesetzt wird.each with a plug-in end that can be received in the receptacle base and a receptacle base at the other end own, the latter receiving socket the the same cross-sectional shape and size as the first-mentioned receiving base, and that a drilling tool is used, the plug shaft has the same cross-sectional shape as the plug end, wherein First the drilling tool is attached to the base of the start and drive rod and the first The end of this rod is connected to a motor and drilling is started and then the drilling tool is dated Start and drive rod loosened and an extension rod between the drilling tool and the start and drive rod is inserted and drilling continues. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η nz e i ch η e t, daß noch ein zweiter Verlängerungsstab zwischen den ersten Verlängerungsstab und dem Anfangs- und Antriebsstab eingefügt wird, worauf das Bohrloch kontinuierlich weitergebohrt wird.Method according to claim 3, characterized in that a second extension rod between the first extension rod and the Start and drive rod is inserted, after which the borehole is continuously drilled. Verf siren nach Anspruch 4-, dadurch g e k e η nz ei ch η et, daß noch weitere Verlängerungsstäbe zxvischen dem Anfangs- und Antriebsstab und dem untersten Verlängerungsstab eingefügt werden, und daß nach jedem Einbau eines VerlängerungsStabes kontinuierlich weitergebohrt wird, bis die angestrebte Bohrlochtiefe erzielt ist.Ver siren according to claim 4, characterized g e k e η nz ei ch η et that even more extension rods between the start and drive rods and the lowest extension rod, and that after each Installation of an extension rod continued to be drilled until the desired borehole depth is achieved. S09838/O216S09838 / O216 LeerseiteBlank page