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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einführen von Medien in
unterirdische Hohlräume, insbesondere zum Auslaugen von Salzlagerstätten, mit einem
Rohr, das in einem zum Hohlraum führenden Bohrloch absenkbar ist und mit einer während
des Absenkens, benachbart des Rohres angeordneten, an das Rohr anschließbaren Leitung,
deren Auslaß im Hohlraum vom Rohr wegbewegbar ist.
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Eine solche Vorrichtung ist bekannt. Die Leitung schließt bei der
bekannten Vorrichtung unmittelbar an das Rohr an und ist biegsam ausgebildet. Am
Ende der Leitung greift ein Zugkabel an, das gespannt werden kann, um die Rohrleitung
vom Rohr wegzubiegen, also insbesondere horizontal zu richten. Da das Zugkabel innerhalb
des Bohrloches verläuft, kann mit der bekannten Vorrichtung nur eine begrenzte Seitwärtsbewegung
der Rohrleitung erreicht werden. Mit der bekannten Vorrichtung lassen sich nur relativ
kleine Hohlräume schaffen.
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Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, bei der am absenkbaren Rohr
ein starres Leitungsstück schwenkbar angeordnet ist, das nach Erreichen des unterirdischen
Hohlraumes zur Seite ausschwenkbar ist, um das von oben in das Rohr eingeführte
Medium im wesentlichen horizontal in den unterirdischen Hohlraum einzusprühen. Dieses
starre Leitungsstück ist ebenfalls nur sehr kurz, verglichen mit der Länge des absenkbaren
Rohres, so daß auch mit dieser Vorrichtung nur Hohlräume mit relativ kleinem Volumen
ausgelaugt werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die den bekannten Vorrichtungen anhaftenden
Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Vorrichtung zu schaffen, die in einem
relativ engen Bohrloch abgesenkt werden, im unterirdischen Hohlraum jedoch seitlich
vom Rohr wesentlich weiter als bisher wegbewegt werden kann, so daß Hohlräume von
100 m Durchmesser und mehr erzeugt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leitung
im Inneren eines Behälters unterbringbar und durch Mediumzufuhr unter Dimensions-
bzw. Gestaltänderung aus einer Öffnung des Behälters ausfahrbar ist. Der Behälter
hat vorzugsweise einen gegenüber dem Bohrlochdurchmesser nur wenig kleineren Außendurchmesser.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Leitung aus einem biegsamen,
im Ruhezustand im Behälter zusammengefalteten Schlauch. Dieser Schlauch ist im Ruhezustand
nach Art eines Feuerwehrschlauches zusammengelegt. Nachdem das Rohr abgesenkt worden
ist und der Behälter den unterirdischen Hohlraum erreicht hat, öffnet der Behälter,
was durch Federkraft oder durch Mediumzufuhr geschehen kann. Der Schlauch faltet
sich selbsttätig auseinander und richtet sich im wesentlichen geradlinig aus, wo-
, bei der Auslaß des Schlauches bestrebt ist, sich möglichst weit vom Rohr wegzubewegen.
Eine alternative Ausführungsform der Erfmdung besteht darin, daß die Leitung aus
teleskopartig ausfahrbaren Rohren besteht. Die Rohre sind in der Ruhestellung im
i Behälter in Bohrlochlängsrichtung angeordnet und können in eine durch Anschlag
begrenzbare Arbeitsstellung seitlich ausgeschwenkt werden. Der Rohrabschnitt mit
größtem Durchmesser ist entweder mittels eines elastischen Schlauches oder mittels
eines Ven- i tils, das die in Ruhestellung befindliche Leitung von der Mediumzufuhr
absperrt und sie an diese in Arbeitsstellung anschließt, mit dem Rohr verbunden.
Da das vordere Ende des kleinsten Rohrabschnittes der Teleskoprohre die Auslaßdüsen
trägt; fahren die Rohre bei Mediumzufuhr automatisch auseinander, bis das Vorderende
des kleinsten Rohres mit der Wand des unterirdischen Hohlraums in Berührung kommt
oder bis sämtliche Rohrabschnitte des Teleskoprohres bis zu ihren Anschlägen ausgefahren
sind. Mit beiden Ausführungsformen lassen sich erfindungsgemäß Hohlräume von 100
m Durchmesser und mehr schaffen.
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Der Behälter weist vorzugsweise noch einen Durchgangskanal auf, der
zur Ableitung von Medium aus dem unterirdischen Hohlraum dient, wenn durch den Schlauch
oder das Teleskoprohr eine Flüssigkeit in den unterirdischen Hohlraum eingespritzt
wird. Auf diese Weise lä.ßt sich durch Einbringen des Rohres mit dem die ausfahrbare
Leitung enthaltenden Behälter eine Vor- und Rücklaufleitung für den unterirdischen
Hohlraum schaffen.
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An Hand der Zeichnung, die einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
darstellt, sei diese näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 bis 6 eine Vorrichtung,
bei der als ausfahrbare Leitung ein biegsamer Schlauch verwendet wird, F i g. 7
bis 16 eine Vorrichtung, bei der als ausfahrbare Leitung teleskopartig ausfahrbare
Rohre verwendet werden und F i g.17 und 18 eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die für beide Ausführungsformen gilt und bei der der Behälter aus einem
Rohrstück besteht, das von einem Außenrohr umgeben ist.
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Die F i g. 1 bis 3 zeigen einen in einem zylindrischen Behälter 6
nach Art eines Feuerwehrschlauches zusammengefalteten biegsamen Schlauch 1, dessen
inneres Ende bei 2 an ein Rohr 3 angeschlossen ist, das eine äußere Dichtung
4 aufweist; im Inneren des Rohres 3 erstreckt sich eine Mediumrückführleitung
5, die durch den Behälter 6 nach unten herausführt. Der Behälter 6 hat eine Klappe
oder einen Deckel 7, der, wie aus F i g. 2 hervorgeht, vom Behälter lösbar ist,
wenn dieser den unterirdischen Hohlraum erreicht. Das Lösungsmittel wird im Ringraum
des Rohres 3 nach unten und durch den Schlauch 1 hindurchgeführt, wobei sich der
Schlauch selbsttätig entfaltet. Durch die Rohrleitung 5 gelangt die Lauge aus dem
Hohlraum nach über Tage. F i g. 3 veranschaulicht eine Vereinfachung. Hier fehlt
die Mediumrückführleitung 5. Sie befindet sich in einem anderen, nicht dargestellten
Bohrloch. Der effektive Strömungsquerschnitt des Rohres 3 wird damit vergrößert.
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Die F i g. 4 bis 6 zeigen einen Behälter 21 mit flexiblem Schlauch
20, eine Bohrlochauskleidung 22,
eine Schlauchverbindung 23 mit dem
unteren Ende 24 eines im Bohrloch absenkbaren Rohres 25, eine Tennwand 27 im Behälter
21 zur Abteilung eines Raumes 26, der unten mit einer zentralen Leitung 32, 33 des
Behälters 21 und oben über einen Ringkanal zwischen dem Rohr 25 und einem am Behälter
angesetzten Rohr 36 mit dem Ringraum 28 zwischen Bohrlochauskleidung 22 und Rohr
25 oberhalb einer am Rohrstück 36 angeordneten Dichtung 35 in Verbindung steht.
Der Dichtring 35 dichtet die Ringräume 28 und 37 gegeneinander ab. Unterhalb der
Schlauchverbindung 23 ist der Raum 26 mit dem Inneren des Rohres 25 über ein Entlastungsventil
34
verbunden, das öffnet, wenn der Druck im unterirdischen Hohlraum
höher als im Rohr 25 ist. Im Boden des Behälters 21 sind Löcher 31 vorgesehen, in
die Stifte 30 einer entfernbaren Klappe 29 passen. Die Klappe 29 kann mittels einer
Feder vorgespannt sein, obwohl der vom zusammengelegten Schlauch 20 auf die Klappe
übertragene Druck im allgemeinen ausreicht, um die Klappe selbsttätig abzuwerfen,
wenn der Behälter geniigend weit aus dem Bohrloch ausgefahren ist. Wenn dies geschehen
ist, wird dem Rohr 25 Druckmittel zugeführt, der Schlauch 20 dehnt sich aus und
sucht sich horizontal gerade zu richten, wie F i g. 6 veranschaulicht. Das zugeführte
Medium strömt aus dem Ende des Schlauches 20 aus und bewirkt ein Auslaugen des unteriridischen
Hohlraums. Das verdrängte Medium dringt durch das Rohr 33 und den Raum 26 in den
Ringraum 28 ein, wie durch die Pfeile veranschaulicht. Auf diese Weise ist eine
dauernde Zu- und Abfuhr des Mediums möglich. Da der im Ruhezustand im Behälter 21
zusammengelegte Schlauch eine Länge von 100 m und mehr haben kann, lassen sich mit
der beschriebenen Vorrichtung sehr große unterirdische Hohlräume schaffen.
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Die F i g. 7 bis 13 zeigen einen Satz Teleskoprohre 41, die in einem
Behälter 44 mittels eines Drehventils 43 schwenkbar gelagert sind. Der Behälter
44 ist mittels einer Muffe 60 an einem Rohr 58 befestigt, an dem wiederum eine Dichtung
59 sitzt, die das Rohr mit dem Bohrloch bzw. deren Verkleidungswand 45 abdichtet.
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Im Behälter 44 sind eine Oberwand 51, ein Boden 63 und zwei parallele
Vertikalwände 52, 53 vorgesehen, die einen Raum zur Aufnahme der Teleskoprohre 41
und des Ventils 43 begrenzen. Die Vertikalwand 52 bildet mit der Wandung des Behälters
44 eine Kammer 54, in die eine Leitung 46 mündet, die an das Innenrohr 50 zur Zufuhr
von Lösungsmitteln angeschlossen ist. Die andere Horizontalwand 53 begrenzt eine
Kammer 55, die mit dem unteren Teil 57 des Behälters 44 in Verbindung steht, wo
sich ein Anschluß 69 zur Befestigung eines Vertikalrohres 70 (F i g. 13, 14) befindet.
Durch das Rohr 70 findet die Rückströmung durch die Räume 57, 55, eine Leitung 47
und einen Ringraum 49 in den zwischen den beiden konzentrischen Rohren 50, 58 gebildeten
Ringraum nach oben statt. Die die Teleskoprohre 41 und das Drehventil 43
enthaltende Kammer 48 des Behälters 44 hat eine seitliche Öffnung 62, die mittels
einer Klappe 61 abschließbar ist. Eine Feder 68 (F i g. 13) übt auf den vertikal
gestellten Satz Teleskoprohre 41 eine Vorspannung in Öffnungsrichtung aus, die auf
die Klappe 61 übertragen wird. Solange sich der Behälter 44 jedoch noch innerhalb
der Bohrlochauskleidung 45 befindet, kann die Klappe 61 nicht abgeworfen werden.
Dies tritt jedoch automatisch ein, wenn die Öffnung 62 des Behälters 44 sich voll
im unterirdischen Hohlraum befindet. Das Teleskoprohr 41 wird nach außen geschwenkt
und fällt dann bis zum Anschlag in eine Horizontalstellung, wie sie in F i g. 14
veranschaulicht ist. Zu diesem Zweck sind ein Zapfen bzw. eine Klinke 64, eine Feder
66 und ein Loch 65 vorgesehen. In der etwa horizontalen Betriebsstellung des Teleskoprohres
41 rastet der Zapfen 64 in das Loch 65 ein. Im Ventil 43 ist ein winkliger Kanal
67 vorgesehen, der mit einer Öffnung 56 in der Vertikalwand 52 kommuniziert;
wie sich aus den F i g. 11 und 12 ergibt, ist die Mediumzufuhr zum Teleskoprohr
41 dank des Klappventils 43 unterbrochen, wenn sich das Teleskoprohr
in der vertikalen Ruhestellung befindet. Schwenkt das Teleskoprohr jedoch in die
Horizontalstellung, so kommt der Innenraum des Teleskoprohres automatisch mit dem
winkligen Kanal 67 in Verbindung, so daß das Teleskoprohr 41 ausfährt, bis
sein vorderes Ende mit der Wand des unterirdischen Hohlraumes in Berührung gelangt,
bzw. bis die maximale Ausfahrstellung erreicht ist.
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F i g. 15 veranschaulicht eine vereinfachte Ausführungsform. Der Behälter
71 ist hier mittels eines nicht dargestellten Rohres in den Hohlraum abgesenkt,
so daß das Teleskoprohr 73 horizontal ausschwenken kann. Dann wird der Behälter
geringfügig in der Bohrlochauskleidung 74 angehoben, eine am Behälterfortsatz
72 vorgesehene Dichtung 75
z. B. durch Aufblasen zur Wirkung gebracht,
wonach das nicht dargestellte, mit dem Behälter verschraubte Rohr ausgeschraubt
und nach oben herausgezogen wird. Der Behälter mit Dichtung kann alternativ auch
von vornherein am Rohr 74 befestigt und mit diesem nach unten in den unterirdischen
Hohlraum hineingebracht worden sein. Das Lösungsmittel wird hier direkt im Rohr
74 nach unten und in der beschriebenen Weise durch den Behälter hindurch in das
Teleskoprohr 73 eingeführt.
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F i g. 16 veranschaulicht eine alternative Verbindung des Teleskoprohres
78 am im Bohrloch absenkbaren Rohr 85 mittels eines in diesem befestigten
Rohrstückes 77, eines flexiblen Schlauches 76 und einer Schlauchverbindung 79 am
Teleskoprohr 78, wobei das Ganze im Behälter 80 im Ruhezustand Platz hat.
Im Betriebszustand schwenkt das noch eingefahrene Teleskoprohr 78 durch eine Behälteröffnung
82 bis zum Anschlag 81 in die Horizontalstellung aus. Lösungsmittel wird nun durch
das Rohr 85 zugeführt, wodurch das Teleskoprohr 78 ausfährt. Das gelöste Medium
wird aus dem unterirdischen Hohlraum durch den Stutzen 83 des Behälters 80 und den
Ringraum zwischen Behälter 80 und Rohrstück 77 hindurch in den Ringraum 84
zwischen Auskleidungsrohr und vertikalem Hauptrohr 85 eingeführt.
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Gemäß den F i g. 17 und 18 besteht der Behälter aus einem Innenrohr
91 mit einem oberen konischen Abschnitt 98 und einer verformbaren Dichtung 99. Das
absenkbare Hauptrohr 100 verbindet das Innenrohr, wie beschrieben, mit der Lösungsmittelzufuhr
über Tage. Das Innenrohr 91 weist wiederum eine abwerfbare Klappe auf. Dank
eines über das Innenrohr 91 geschobenen Außenrohres 90 wird das Innenrohr
geschützt und die Klappe vor einem unbeabsichtigten Öffnen gehindert. Am Außenrohr
90 sind gebogene Federn 96 befestigt, die mit der Bohrlochauskleidung 94 in Berührung
stehen. An den Enden der Federn 96 sitzen Haltefüße 97. Am unteren Ende des Innenrohres
91 befinden sich zwei Zapfen 93, die beim Abwärtsbewegen des Innenrohres 91 in J-Haken
92 des Außenrohres 90 eingreifen und dieses mit nach unten schieben. Wenn der unterirdische
Hohlraum 95 erreicht ist, wird das Innenrohr 91, an dem sich noch ein vertikaler
Fortsatz 101 befinden kann, leicht angehoben und gedreht, so daß die Zapfen
93 aus den J-Haken 92 gelangen. Anschließend wird dann das Innenrohr weiter abgesenkt,
wodurch die Füße 97 auf dem konischen Abschnitt des Innenrohres auflaufen und
eine
zusätzliche Verankerung des Außenrohres in der Bohrlochauskleidung bewirken. Anschließend
wird die Dichtung 99 verformt, so daß der Ringraum zwischen dem Rohr 100
und der Bohrlochauskleidung gegen den unterirdischen Hohlraum 95 abgedichtet ist.
Nunmehr könnte auch Lösungsmittel im Bohrloch selbst heruntergedrückt werden, da
die Abdichtung 99 dafür sorgt, daß das Medium in die in diesen Figuren nicht dargestellte
seitlich ausfahrbare Leitung gelangt.