SE421815B - Forfarande for riktningsendring av borrhal jemte anordning for genomforande av forfarandet - Google Patents

Description

8100147-1 lodhjulets och kompassens svängningsaxlar 8 resp. 9 och som, lik- som såväl kompassen som lodhjulet, har sin tyngdpunkt liggande under sin svängningsaxel, så att den håller kompassens och lodhjulets in- bördes parallella svängningsaxlar 7,8 horisontella. På basis av de av lodhjulet 3 och kompassen 4 uppmätta värdena, vilka överföres på elektrisk väg via en kabel-10 till ett ovan jord befintligt, på rit- ningarna icke visat avläsningsinstrument, uppritas sedan borrhâlets läge i berget på ett vertikaldiagram och ett horisontaldiagram och 'med hjälp av dessa diagram kan man sedan bestämma hur borrhâlets 1 riktning skall ändras eller i vilken riktning fortsatt borrning 6 skall ske för att man skall èräffa avsett mål.

För att åstadkomma denna riktningsändring nedföres efter upp- tagandet av borrhålslutningsmätaren en med en styrtunga ll försedd expander 12 av någon känd typ i borrhålet 1 till avsett djup med hjälp av borrmaskinens borrör, vid vars nedre ände expandern 12 med styrtungan ll har fästs med hjälp av avskjuvbara nitar eller på något annat lösbart sätt. När expandern 11 förts ned till avsett djup expanderas den fast mot borrhålsväggen 13, såsom visas i fig. l, och genom applicering av en nedåtriktad kraft på borröretr knäcka därefter de nitar som förbinder expandern 12 med borröret, varefter borröret kan dras upp ur borrhâlet 1 med expandern 12 sit- tande kvar i borrhålet med sin styrtunga 11.

Med 14 betecknas generellt i fig. 2 och 6 en mätsond, som för- utom ovannämnda borrhålslutningsmätare 2 innefattar en vinkelgivare 15 och en styrtunga 16 passande till den i borrhålet 1 medelst expandern 12 förankrade styrtungan ll och som ansluts till kabeln 10 för att sänkas ned i borrhâlet 1 tills styrtungorna 16 och ll lglider in i varandra och anligger med sina med l6a resp. lla betecknade plana ytor mot varandra i ett inbördes låst läge. för att dessa styrtungor ll och 16 skall glida in i varandra är de av- fasade vid sinaändar, såsom visas vid 17 i fig. 1-4. Vidare är mät- sondens styrtunga 16 fast förbunden med mätsondens fundament 5, i_ vilket vaggan 6 är svängbart lagrad, via ett instrumenthus 18 i det i fig. 2 visade exemplet, i vilket styrtungans plana yta l6a visas ligga i linje med vaggans vridningsaxel 7 även om så icke är nöd- vändigt för funktionens skull.

Mätsondens vinkelgivare 15 utgöres i enlighet med uppfinningen av en resistanslindning 19, vilken är fäst vid fundamentets ena mot vaggan 6 vända ändvägg 20 i form av en företrädesvis cirkulärt om- kring vaggans lagringspunkt 21 i ändväggen 20 sig sträckande slinga, 8100147-1 samt av ett kontaktorgan 22 som är förbundet med vaggan 6 och som är anordnat att samverka med resistantlindningen 19 för angivande av vaggans och fundamentets inbördes vinkelläge. Genom att vrida funda- mentet 5 relativt vaggan 6 kommer således olika stor del av resistant- lindningen 19 att vara inkopplad genom kontaktorganets försorg och därmed erhålles olika resistansvärden som vart och ett svarar mot en förutbestämd vridningsvinkel mellan fundamentet 5 och vaggan 6, varvid nollpunkten lämpligen väljes för det inbördes läget mellan fundamentet 5 och vaggan 6, i vilket styrtungans plana yta löa är parallell med lodhjulets och kompassens svängningsaxlar S resp. 9.

För att kontaktorganet 22 inte skall hämma vaggans vridning relativt fundamentet 5 är det in- och urkopplingsbart genom en tryck- stång 23, som påverkas av ett excentriskt hjul 24 som via en trans- mission 26 drivs av en från markytan manövrerbar elektrisk motor 25, vilken även används för in- och urkoppling av lodhjulets och kom- passens motsvarande, på ritningarna icke visade kontaktorgan.

När mätsonden 14 med sin styrtunga 16 glider in på den i borr- hàlet l fästade styrtungan 11 kommer fundamentet 5 att inställas re- lativt vaggan 5 i beroende av sistnämnda styrtunga ll och om därvid fundamentet 5 vrids relativt vaggan 5 registreras denna vridning av vinkelgivaren 15 när dess kontaktorgan 23 bringas i kontakt med resistantlindningen och därmed fås ett värde på vridningens storlek som kan avläsas på ett ovan markytan befintligt mätinstrument som via kabeln 10 är anslutet till mätsonden 14 och dess vinkelgivare 15.

På detta sätt uppmätes sålunda fundamentets och dess styrtungas vridningsvinkel i förhållande till borrhålets vertikalplan och där- med vet man exakt i vilket vinkelläge den i borrhâlet l fästade styrtungans ll plana yta lla har. Nämnda mätinstrument för avläs- ning av fundamentets vridningsvinkel är lämpligen graderat från O till 3600 och bör lämpligen ha en mätnoggrannhet på - 0,50.

När denna vridninqsvinkelmätning är utförd dras mätsonden 14 med sin styrtunga 16 upp ur borrhålet 1 och en styrtunga 27 (fig. 3 och 4) av samma form som styrtungorna ll och 16 förbinds med en styr- eller utkilningskil 28 med en inbördes vinkel mellan styr- tungans plana yta 27a och kilens 28a betecknade styryta som bestäms av den vinkel styrtungan ll har i borrhålet och den önskade borr- ningsriktningen. Den så med styrtunga 27 förbundna kilen 28 för- binds nu på ett lösbart sätt,t.ex. med hjälp av avskjutbara nitar, med den nedre änden av borröret och föres med hjälp av detta ned i borrhålet 1 så att de båda styrtungorna ll och 27 bringas i avsett 8100147-1 ingrepp med varandra med de plana ytorna lla och 27a anliggande mot varandra och därmed kommer kilen att ha sin styryta 28a, som lämpli- gen kan vara försedd med ett V-formigt styrspår-29 vettande i av- sedd borrningsriktning för fortsatt borrning mot avsett mål. Därefter lösgöres kilen 28 från borröret, exempelvis genom att nitarna som förbinder borröret med kilen knäcks med hjälp av en nedåtriktad kraft på borröret, och borröret dras sedan upp ur borrhålet. För att inte kilen 28 och dess styrtunga 27 därvid skall gå ur ingrep- pet med den i borrhâlet l fästade styrtungan ll kan styrtungan 27 på sin utsida vara försedd med något elastiskt material som trycker densamma mot den fast anordnade styrtungan ll eller med något annat i sig känt låsorgan. Som regel är dock någon dylik låsning inte nöd- vändig utan kilen 28 kvarhâlles i läge genom sin och styrtungans egenviktfl I I .

Den så i borrhålet applicerade kilen 28 har nu sin styryta 28a liggande i den önskade borrningsriktningen och kommer vid nedföring av borrkronan att styra denna i den för fortsatt borrninq mot målet avsedda riktningen. Under den fortsatta borrningen utföres kontroll- mätningar med känd avvikelsemätutrustning med jämna intervaller, exempelvis var femte meter, för kontroll av att önskad utborrnings- riktning bibehålls.> _ 7 Förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan användas för olika typer av borrningsarbeten och medför därvid stora fördelar i jämförelse med känd teknik. Som exempel kan nämnas att vid mäktighetsbestämning av malmkroppar kan från ett stamhål flera grenhål utkilas i önskade riktningar och därmed inbesparas åt- skilliga dyrbara borrmetrar och marktransport av borrutrustning und- vikes liksom dyrbar och besvärlig jordborrning. Vidare möjliggöres återstyrning av borrhål som avviker fråm förutbestämd kurs mot avsett mål liksom passage av fastkörd borrkrona, vilket hitintills har utgjort ett besvärligt problem och som regel har man i dylika situationer måst borr ett nytt hål. En annan möjlighet som möjlig- göres genom föreliggande uppfinning är borrning under t.ex. sjöar och myrar där framkomligheten för borrekipage är omöjliga, med borrutrustningen uppställd vid sidan av sjön eller myren. Att nå mål som befinner sig under markområden som ej uppvisar bärighet för framtransport av borrutrustning har hitintills varit i det närmaste omöjligt. Rent allmänt är vidare de stora fördelarna med den kilriktade borrningen enligt föreliggande uppfinning att borrningsarbetet blir väsentligt mycket billigare och möjligheten att träffa ett i förväg bestämt mål ökas väsentligt. 8100147-1 Föreliggnade uppfinning är icke begränsad till det ovan be- skrivna och på ritningarna visade utan kan ändras och modifieras på många olika sätt inom ramen för den i patentkraven angivna upp- finningstanken .

Claims (6)

8100147-1 -- g_ _ a 6 Patentkrav

1. Förfarande vid bergborrning för styrning av fortsatt borrning i ett borrhål_i en i förväg bestämd från borrhålets riktning avvikande riktning, k ä n n e t e c k n a t av att på den nivå i borrhålet (1) där riktningsändring skall ske appliceras en referensyta (11a) vars vinkelläge i borr- hålet bestäms, och att efter bestämningen av nämnda referens- ytas vinkelläge nedföres i borrhålet en styr- eller utkilningskil (28) med en för styrning av fortsatt borrning försedd styryta (28a) och bringas med en andra styryta (27a) till samverkande ingrepp med den i borrhàlet applicerade referensytan (11a), varvid styrkilens båda styrytor (28a,Z7a) inställes på basis av referensytans vinkelläge i borrhålet och den i förväg bestämda riktningen så i förhållande till varandra före nedföringen av styrkilen (28) i borrhâlet (1), att styr- kilens styryta (28a) för styrning av den fortsatta borrningen bringas i den i förväg bestämda riktningen genom styrkilens andra styrytas (27a) ingrepp med referensytan (11a).

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att samtidigt med eller före appliceríngen av referensytan (11a) i borrhålet (1) på avsedd nivå bestäms befintligt borr- håls sträckning i horisontalplanet och lutning mot vertikal- planet. 1 1

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä ngn e t e c k- n a t av att styrkilens utkilningsvinkel anpassas till önskad riktningsavvikningsgrad.

4. Anordning för genomförande av förfarandet enligt krav 1 för styrning av fortsatt borrning i ett borrhâl i en i förväg bestämd, från borrhålets riktning avvikande riktning, k ä n n e t e cik n a du av att den innefattar en medelst- en expander (12) eller liknande i borrhålet (1) applicerbar referensyta (11a), en vinkelgivare (15) för bestämning av den i borrhålet (1) applicerade referensytan (11a) samt en _styr- eller utkilningskil (28) med en första styryta (Z8a) för styrning av den fortsatta borrningen och en andra sam- verkan med referensytan (11a) anordnad styryta (27a), varvid styrkilens båda styrytor (28a,27a) är inbördes inställbara i ett bestämt vinkelläge på basis av referensytans bestämda vinkelläge och den i förväg bestämda riktningen.

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d 7 s1oo147-1 av att vínkelgivaren (15) är anordnad i en i sig känd borr- hålslutníngsmätare (2) för bestämning av borrhålets sträckning i horisontalplanet och lutning mot vertíkalplanet.

6. Anordning enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k- n a t av att den med vinkelgivaren (15) försedda borrhålslut- ningsmätaren (2) är försedd med en församverkan med referens- ytan anordnad styryta (16a).