DE1167286B

DE1167286B - Core drilling tool

Info

Publication number: DE1167286B
Application number: DEB63878A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Jahns
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1961-09-01
Filing date: 1961-09-01
Publication date: 1964-04-09
Also published as: GB1015126A

Description

Kernbohrwerkzeug Kernbohrwerkzeuge dienen zur Gewinnung von Kernen aus im Bohrloch anstehendem Mineral, um daraus Schlüsse auf die Beschaffenheit des Gebirges zu ziehen und sind an sich in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Verwendet man für diesen Zweck die normalen Kernbohrer - d. h. solche mit rohrförmigem Bohrwerkzeug -, so besteht die Gefahr, daß insbesondere beim Bohren in mildem Gebirge der Kern beispielsweise an einer natürlichen Schwachstelle vorzeitig abbricht. Er kann dann leicht im Bohrrohr, das mit Drehzahlen von 100 bis 1000 Umdrehungen je Minute umläuft, zerkleinert und zerrieben werden und ist dann nicht mehr für die Untersuchung des Gebirges verwendbar.Core drilling tools Core drilling tools are used to extract cores from mineral pending in the borehole in order to draw conclusions about the nature of the To pull mountains and are known per se in numerous embodiments. Used normal core drills are used for this purpose - d. H. those with tubular drilling tools - there is a risk that the core, especially when drilling in mild mountains for example breaks off prematurely at a natural weak point. He can then light in the drill pipe, which rotates at speeds of 100 to 1000 revolutions per minute, crushed and ground up and is then no longer for the investigation of the Usable in the mountains.

Um diese Nachteile auszuschalten, ist es bekannt, in das vordere Ende des Kernbohrrohres ein zweites, relativ zu diesem drehbares Innenrohr einzusetzen. Das Innenrohr wird in diesen bekannten Bohreinrichtungen durch die Reibung an dem mehr und mehr in sein Inneres hineinwachsenden Bohrkern festgehalten, während das dann zweckmäßig als Außenkernrohr bezeichnete Bohrrohr sich dreht. Die Erfahrungen mit diesen Bohreinrichtungen haben aber gezeigt, daß die Reibung bzw. das Mitnahmemoment des Außenkernrohres auf das Innenkernrohr die Festigkeit des Bohrkerns überschreitet, so daß dieser abbricht und dann die gleichen Wirkungen eintreten wie bei den einfachen Kernrohren.In order to eliminate these disadvantages, it is known in the front end of the core drill pipe to insert a second inner pipe that can be rotated relative to this. The inner tube is in these known drilling devices by the friction on the more and more of the core growing into its interior, while the then appropriately designated as the outer core tube, the drill tube rotates. The experiences with these drilling devices but have shown that the friction or the entrainment torque of the outer core tube on the inner core tube exceeds the strength of the drill core, so that this breaks off and then the same effects occur as with the simple ones Core tubes.

Es ist auch nicht mehr neu, das Innenkernrohr gegenüber dem Außenkernrohr zusätzlich festzulegen. Eine dieses Merkmal verwirklichende Bohreinrichtung sieht eine Hülse vor, die ihrerseits durch Stützhebel gegen die Bohrlochwandung abgespreizt und damit gegen Drehung gesichert ist. Mit diesem ist das Innenkernrohr über Zahnräder so verbunden, daß es sich nicht mit dem Außenkernrohr drehen kann. Dieses bekannte Kernbohrwerkzeug ist jedoch nicht frei von Nachteilen. Wegen der Verwendung des beschriebenen Zahnrädergetriebes ist es relativ aufwendig und bedingt häufige Wartungs- und überwachungsarbeiten. Dabei ist die gewünschte genaue Orientierung des Innenkernrohres im Bohrloch nicht unbedingt gesichert, weil nicht nur beim Einführen und Ausführen der Bohrrohre, sondern auch im Zuge des Bohrfortschrittes selbst die Relativdrehung zwischen den Rohren, wenn auch um einen geringen Winkel, der aber jedenfalls die Orientierung des Kernes vernichten kann, nicht ausgeschlossen ist.It is also no longer new, the inner core tube compared to the outer core tube additionally to be specified. A drilling device realizing this feature sees a sleeve, which in turn spreads against the borehole wall by means of support levers and is thus secured against rotation. With this the inner core tube is via gears connected in such a way that it cannot rotate with the outer core tube. This well-known However, the core drilling tool is not free from drawbacks. Because of the use of the described gear transmission, it is relatively complex and requires frequent maintenance and surveillance work. This is the desired exact orientation of the inner core tube not necessarily secured in the borehole, because not only during insertion and removal the drill pipes, but also the relative rotation as the drilling progresses between the pipes, albeit at a small angle, but at least the Can destroy orientation of the core, is not excluded.

Die Erfindung will die genannten Nachteile beseitigen und ein Kernbohrwerkzeug zur Gewinnung orientierter und unzerstörter Bohrkerne schaffen.The invention aims to eliminate the disadvantages mentioned and to provide a core drilling tool create for the extraction of oriented and undamaged drill cores.

Hiernach betrifft die Erfindung ein Kernbohrwerkzeug zur Gewinnung orientierter, unzerstörter Bohrkerne mit einem innerhalb des Außenkemrohres angeordneten, relativ zu diesem drehbaren Innenkernrohr, welches gegen Mitdrehen mit dem Außenkernrohr durch eine Krafteinwirkung gehindert wird.The invention then relates to a core drilling tool for mining oriented, undestroyed drill cores with an arranged inside the outer core tube, relative to this rotatable inner core tube, which prevents it from rotating with the outer core tube is prevented by a force.

Erfindungsgemäß wird ein sich in dem Außenkernrohr bzw. Bohrgestänge durch das Bohrloch über die Bohrlochmündung hinaus erstreckendes und außerhalb des Bohrloches gegen Drehung festgelegtes Gestänge vorgeschlagen.According to the invention, a is located in the outer core tube or drill rod extending through the borehole beyond the borehole mouth and outside of the Proposed drill hole fixed rod against rotation.

Im übrigen ist die Erfindung auf verschiedene Weise zu verwirklichen. Als zweckmäßig hat die Erfindung erkannt, einen auf das Gestängeende aufgesetzten, durch ein entgegen der Drehrichtung des Bohrgestänges wirkendes Gegengewicht, eine Feder od. dgl. belastbaren Hebel vorzusehen.In addition, the invention can be implemented in various ways. The invention has recognized as expedient, a placed on the rod end, by a counterweight acting against the direction of rotation of the drill pipe, a Provide spring or the like. Resilient lever.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen vor allem darin, daß durch einfachste Mittel das von dem Innenrohr bis nach außerhalb der Bohrlochmündung geführte und derart festgehaltene Gestänge nicht nur jede Drehung des Innenkernrohres verhindert, sondern vor allem auch erreicht wird, daß das Innenkernrohr seine relative Lage ohne die Möglichkeit einer Abweichung mit Sicherheit beibehält. Dabei schafft die Erfindung außer den bereits erläuterten Vorteilen auch die Möglichkeit, beim Ziehen des Kernes auf das bisher erforderliche Ziehen des eigentlichen Kernbohrrohres zu verzichten und unter Verwendung eines sich bis zur Bohrlochmündung erstreckenden, an dem Innenkernrohr festen Gestänge lediglich das Innenkernrohr mit dem darin befindlichen Kern zu ziehen.The advantages that can be achieved by the invention are above all: that by the simplest means from the inner tube to outside of the borehole mouth guided and so held rods not only every rotation of the inner core tube prevented, but above all it is achieved that the inner core tube its relative Maintains position with certainty without the possibility of deviation. It creates the invention in addition to the advantages already explained, the possibility of when Pulling the core onto the previously required pulling of the actual core drill pipe to waive and use a to the borehole mouth extending, on the inner core tube fixed rod only the inner core tube with the one located in it Pull core.

In den Abbildungen sind - unter Weglassung aller für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten - rein schematisch die bekannte Arbeitsweise und die nach der Erfindung einander gegenübergestellt. F i g. 1 zeigt - ohne weitere Erläuterungen verständlich - die ursprüngliche Kernbohrmethode ohne relativ zu dem eigentlichen Kernbohrrohr drehbares Innenkerniohr.In the figures are - omitting all for understanding the invention not necessary details - purely schematically the known Operation and the contrasted according to the invention. F. i g. 1 shows - understandably without further explanation - the original core drilling method without an inner core tube that can be rotated relative to the actual core drilling tube.

F i g. 2 zeigt die demgegenüber bereits verbesserte Anordnung mit dem relativ zu dem eigentlichen Kernbohrrohr drehbaren, an dessen Drehung nicht teilnehmenden, an seinem vorwärtigen in Gleitlagern und an seinem rückwärtigen Ende in Kugellagern gelagerten Innenkernrohr.F i g. 2 shows the arrangement, which has already been improved in comparison the rotatable relative to the actual core drill pipe, not on its rotation participating, at its forward end in plain bearings and at its rear end Inner core tube mounted in ball bearings.

F i g. 3 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung mit einer dieses Innenkernrohr an der Mitdrehung hindernden, außerhalb des Bohrloches gegen Drehung festgelegten Gestänges.F i g. 3 shows the arrangement according to the invention with this inner core tube preventing the co-rotation, fixed outside the borehole against rotation Linkage.

In sämtlichen Abbildungen ist der sich in das Kernrohr erstreckende Kernabschnitt vor seinem Abbrechen dargestellt.In all the figures is the one extending into the core tube Core section shown before it was canceled.

Insbesondere zeigt Fig.3 ein Kernbohrwerkzeug zur Gewinnung orientierter unzerstörter Bohrkerne mit einem innerhalb des Außenkernrohres angeordneten, relativ zu diesem drehbaren Innenkernrohr, welches gegen Mitdrehen mit dem Außenkernrohr durch eine Krafteinwirkung gehindert wird. Das erfolgt gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein sich in dem Außenkernrohr bzw. Bohrgestänge durch das Bohrloch über die Bohrlochmündung hinaus erstreckendes und außerhalb des Bohrloches gegen Drehung festgelegtes Gestänge. Die Drehung wird dabei durch einen auf das Gestängeende aufgesetzten, durch ein entgegen der Drehrichtung des Bohrgestänges wirkendes Gegengewicht, eine Feder od. dgl. belastbaren Hebel verhindert. Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hebel gewichtsbelastet.In particular, Figure 3 shows a core drilling tool for the extraction of oriented undestroyed drill cores with a relatively to this rotatable inner core tube, which prevents it from rotating with the outer core tube is prevented by a force. This is done according to the illustrated embodiment by a in the outer core tube or drill pipe through the borehole via the Borehole mouth extending out and outside the borehole against rotation fixed linkage. The rotation is done by a attached to the end of the rod, by a counterweight acting against the direction of rotation of the drill pipe, a Spring or the like. Resilient lever prevented. According to the illustrated embodiment the lever is weight-loaded.

Abweichend von der Darstellung nach F i g. 3 kann die Lagerung des Innenkernrohres in dem Außenkernrohr so ausgebildet sein, daß das Innenkernrohr ungehindert passieren kann, wenn beim Ziehen des Bohrkernes eine Entfernung des Außenkernrohres aus dem Bohrloch vermieden werden soll.Deviating from the representation according to FIG. 3 can store the Inner core tube be formed in the outer core tube so that the inner core tube can happen unhindered if the removal of the Outer core tube should be avoided from the borehole.

Es ist dann möglich, unter aufeinanderfolgender Verwendung einer Mehrzahl von Innenkernrohren, die in diesen in der richtigen Orientierung befindlichen Kerne bis zu ihrer Untersuchung durch den Geologen gegen unbefugten Zugriff gesichert aufzubewahren und damit die Untersuchung des Kernes von der Bohrarbeit zeitlich unabhängig zu machen.It is then possible to use a plurality in succession of inner core tubes, the cores located in these in the correct orientation secured against unauthorized access until it is examined by the geologist and thus the examination of the core from the drilling work to make independent.

Claims

Claims: 1. Core drilling tool for the extraction of oriented undestroyed Drill cores with one arranged within the outer core tube, relative to the latter rotatable inner core tube, which prevents rotation with the outer core tube by a Force action is prevented, g e k e n n - characterized by a in the outer core tube or drill pipe extending through the borehole beyond the borehole mouth and rods fixed against rotation outside the borehole.

2. Core drilling tool according to claim 1, characterized by a placed on the rod end, through a counterweight acting against the direction of rotation of the drill pipe a spring od. The like. Resilient lever. Publications considered: German Auslegeschrift No. 1087 545; U.S. Patent No. 2,703,697.