DE1646367C - Verfahren zum Verdammen und ge gebenenfalls gleichzeitigem Laden von Bohrlochern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdammen und gegebenenfalls gleichzeitigem Laden von Bohrlöchern unterschiedlicher Größe mit Hilfe elastischer, flüssigkeitsgefüllter, geschlossener, rohrförrniger Hüllen, mit einer an einem Ende befindlichen Öffnung für die Flüssigkeitszuleitung.

Es ist bekannt, daß bei der Ausführung von Sprengarbeiten zum Zerkleinern eines Gesteinsmassivs oder eines Massivs mit nutzbaren Bodenschätzen in dieses Bohrlöcher unterschiedlicher Größe gebohrt werden, in die Sprengstoff eingeführt wird, der den ortsseitigen Teil der Bohrlöcher einnimmt. Wie es aus der Durchführung von ,iraktischen Versuchen von Bohr- und Sprengarbeiten bekannt ist, wird der nicht von der Ladung eingenommene Teil des Bohrloches mit einem Verdämmungsmaterial ausgefüllt, um die Abbauleistungsfähigkeit zu erhöhen. Das Verdäm mungsmaterial kann aus plastischen, körnigen (granu lierten), staubartigen und flüssigen Stoffen bestehen.

Eine besonders wichtige Rolle spielt die Verdammung beim Abbau von Kohle und Gesteinen durch Sprengen in durch Methan- oder Kohlenstaubgehalt gefährdeten Schächten, da in diesem Falle die Verdammung die Schaffung eines Schutzmittels gewährleisten soll, durch das die Entstehung eines Kontaktes zwischen Schlagwetter oder Kohlenstaub aus dem Umgebungsraum mit den Produkten der Sprengstoffdetonation verhindert werden soll.

Sand, Kies und andere körnige Stoffe können in der RcjkcI zum Verdammen von Bohrlöchern unterschiedlicher Größe im Tagebau verwendet werden. Lehm oder Lehm-Sandgernische finden eine weitgehende Verwendung zum inneren Veidämmen in Kohlenschächten. Diese Stoffe erfüllen durch ihre Plastizitut die in der Praxis gestellten Anforderungen.

Unter diesen Bedingungen ist es jedoch praktisch unmöglich, die Güte der Verdammung und ihrer im Bohrloch wirksamen Länge zu prüfen, wodurch die sieh bei der Durchführung von Sprengarbeiten erge-Wenden Gefahren vergrößern. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Fertigung und Anlieferung von aus Lehm besehenden Ladepfropfen insbesondere bei Untertagearbeiten recht arbeitsaufwendig ist.

Es wurden Versuche gemacht, diese Schwierigkeiten und Nachteile durch eine Verwendung von Wasser zum Verdammen zu beseitigen, da. wie es sich praktisch erwiesen hat. Wasser ein tür diesen Zweck geeigneter Sioff ist.

FJie Verwendung \on Wasser zum Verdammen ist

schon lange bekannt, erfolgte bisher jedoch nur in abwärtsgerichteten Bohrlöchern, insbesondere beim Niederbringen Min Bergwerksschächten. Bei waagerechten und aufwärts gerichteten Bohrlöchern vvnrden bis vor kurzer Zeit Wasserveidämmungen infolge der bei einer Durchführung derselben auftretenden Schwierigkeiten nicht verwendet. Erst mit der Entwicklung der Polymerchemie ν urde es möglich. Wasserverdämmungen in waagerechten und aufwärts gerichteten Bohrlöchern zu verwenden.

Die Verdammung von Bohrlöchern unter Verwendung von zuvor mitWasser gefüllten Hüllen (Wasserpatronen), deren Durchmesser etwas geringer ist ais der des Bohrloches, damit sie ungehindert in dieses eingesetzt werden können, ist bekannt.

Solche Hüllen sind M) bis 40 cm Ins und an einem Ende geschlossen. Die Hüllen werden vor dem Einsetzen ins Bohrloch mit Wasser gefüllt, wonach ihr offenes Finde zugebunden wird. Späterhin wurden geschlossene rohrförmige Hüllen mit eingeWautem Rückschlagventil benutzt.

F^ie Verwendung derartiger Hüllen erwies sich durch ein häufiges Durchstechen und Zerreißen beim Einführen der wassergefüllten Hüllen in das Bohrloch als unzweckmäßig. Es ist auch unmöglich, infolge des geringen Durchmessers einen dichten Kontakt zwischen den Hüllen und den Bohrlochwänden sicherzustellen. Die Folge hiervon ist, daß es oft vorkam, daß die wassergefüllten Hüllen bei der Sprengung aus dem Bohrloch herausgeschleudert wurden. Es ist auch vorgeschlagen worden, die wassergefüllten Hüllen, um sie im Bohrloch festzuhalten, mit Kunststoff-Spreizvorrichtungen zu versehen. Es wurde auch versucht, die wassergefüllten Hüllen im Bohrloch dadurch festzuhalten, daß ihnen eine in einer oder zwei Ebenen gekrümmte Form erteilt wurde. Praktische Erfahrungen zeigten, daß dies wohl zweckmäßig ist, daß aber hierbei das Einsetzen der Hüllen in das Bohrloch erschwert wird. Es ist auch vorgeschlagen worden, chemische Reaktionsmittel in die Hülle einzuführen, die beim Zusammenwirken mit Wasser Gase ausscheiden, weiche die Hülle im Bohrloch aufblasen. Die in diesem Falle vorhandene Gasblase unterbricht jedoch eine kompakte Wasserverdämmung.

Es ist auch eine Verdammung bekannt, bei der ela-

stische, einseitig geschlossene Schläuche verwendet werden, die in die gebohrten Aushöhlungen eingesetzt und mit Wasser gefüllt werden. Das andere Ende dieser Schläuche wird nach dem Füllen mit Wasser zuee-

bunden. Einsichtiger Vorteil di-.-ses'Verfahrens be- Nähe desjenieen Endes, an welchem sich die öffnung

steht in der trzielung einer dichten, in ihrer ganzen für die FlüssiTikeitszuleitung befindet, vor dem Einset-

Läng- ununterbrochenen Verdammung des mein mit zen der Hü'le"in das Bohrloch am Außenteil derselben

Sprengstoff gefüllten Bohrlochieiies. da der Schlauch- eine lalle siebildet wird.

durchmesser größer als der Bohrlochdiirdinicsser sie- .i Das erfmdunesuemäße Verfahren bietet du* vorwählt werden kann. Bei diesem Verfahren war _{cs jL}- teiüufrt' Wirkung daß eine einfache Verwendung. doch .!forderlich, vorher die Lange des nicht mit eine »ute Betriebssicherheit, eine Gefahrlosigkeit und Sprer.g-tofl gefüllten Bohriochieües zu messen, den ein hoher Leistungsgrad bei der Ausführung der Schirmen entsprechend der erforderlichen Länge ab- Sprenearbeiten uewalirleistet wird, ziiichiv-'en. sein eines Ende abzuni :·.ίοη. ihn "in das io In der Zeichnung sind mehrere Ausfühnmgsbd-Bohrii'L ineinzuschieben. den Stutzen an Jas offene spiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es Schlauchende anzuschließen, den Schlauch nm Was- /eint

«er 7V. füllen und das offene Ende z.u.-uhipden. infolec F i u. I die Gesamtansicht der erfindungsgemäßen, die-e- Arbeitsaufwandes und der erl-ni. iiehen Viel- beim Laden und Verdammen von Bohrlöchern unterzahl v.in Arbeitsgängen fand das beschriebene Ver- 15 schiedlicher Größe mit Flüssigkeit anfüllbaren eiastidänir.H'.ngsverfahrcn keine industrielle Verwendung, sehen Hülle,

1 s uurde auch vorgeschlagen, m einer elastischen F \ g. 2 die uenenseitige Lage der leeren HuDe und

HiiiL· befindlichen SprengMott /ti veiweviden. wobei des Sprengstoffe*., gemäß e :m ersten Ausführungs-

diescr ;n einen elastischen Schlauch mit tTÖHerem beNpi'el. bei welchem der Spiergstofl vorherig in das

Puu:: iicsser eingesetzt ist. I ,nc derartig eingelegte 20 Bohrloch eingeführt und die 1 HiHe lediglich zur FIiK-

La.i■■"■! wurde zusammen mit dem S. hl.iiich ms Bohr- siirkeitsverdämmung verwendet wird.

Iod ingeschoben. Danach wurde der erwähnte ~F i e. 3 die 'U'üenseiiige lage der mit Flüssigkeit

Schi . Ί mit Wasser gefüllt und sein offenes Ende zu- «..füllten Hülle und des Sprengstoffes im Bohrloch ge-

eebi :.n näß lie 2 in mit Hüssiekeit gefülltem und \er-

B iijsem Verfahren, das ein gleichzeitig··, I aden 25 dämmten Zustand.

mit : · Bohrlochverdämmung w>r leht. ist es seiir F 1 u 4 ein anderes Aiisiuhrungsbeispiel der Hülle

sch'.v,- (insbesondere bei bedeutender B.ihrlochtiefe). »emaß Fig. 1. bei welcher der Sprengstoff vor dem

den :stischen Schlauch zusammen nut tier l.adunii Einbringen der Hülle ins Bohrloch mit der Hülle zu

auf .π-- volle Tiete einzuschieben Außerdem ist es einem einheitlichen Ganzen vereinigt wird, nic'n: ^!'geschlossen, daß der Sc llauch he:m !leniein- 30 F i g. ^s die gegenseitige Lage der Hülle und des

sam.. Einführen mit der Laduni: in das Bohrloch an Sprengstoffes im Bohiloch nach erfolgter Füllung mit

Wan.: Ursprüngen durchstochen wird Flüssigkeit der gemäß F i g. 4 gestalteten Einheit.

I),- Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin. F i g. 6 ein anderes Ausführungsheispiel der mit

die--; Nachteile zu beheben. " dem Sprengstoff zu einer Einheit verbundenen und I).- Erfindung lieg; die Aulgabe /uurunde unter 35 mit einem elastischen Druckring am !^nenteil verse-

Beruc^siehtigung des beschriebenen Stande·- der henen Hülle.

Tec'iii.k ein Verfahren zum Verdammen und gegebe- F i g. 7 die gegenseitige Lage der in F 1 g. 6 dargenenfails »leichzeitigem I aden von Bohrlöchern unter- -teilten, zu einer Einheit mit dem Sprengstoff veremigschie'.liicher Größe mit Hilfe elastischer, flüssigkeits- ten Hülle nach erfolgter Füllung mit Flüssigkeit der gefüllter. Beschlossener, rohrförmieer Hüllen mit 40 in* Bohrloch eingebrachten Einheit, einer an einem Ende befindlichen Öffnung für die Fi g. 8 die Einzelteile der elastischen Hülle. FlüssiLkeitszuIeitung zu schaffen, mit dem es ermög- F ig. 9 die aus F i g. 8 ersichtlichen Einzelteile der licht wird, das Verdammen direkt im Bohrloch auszii- elastischen Hülle als fertiges Erzeugnis, führen, ein Einführen der Hülle ins Bohrloch ohne Fig. 10 die elastische Hülle als Fertigerzeugnis Beschädigung derselben derart zu ermöglichen, daß 45 mit dem elastischen Ring am Hülleninnenteil. die Wasserverdäminung dicht und ununterbrochen Das vorliegende Verfahren zum Verdammen und ist; ein Ausbrechen von Detonationsprodukten beim gegebenenfalls gleichzeitigem Laden von Bohrlöchern Sprengen unmöglich zu machen, einen herstelluiigsge- unterschiedlicher Größe wird mit Hilfe einer elastirechten und verhältnismäßig niedrieen Herstellungs- sehen, flüssigkeitsfüllbaren, rohrförmigen Hülle preis für die elastischen Hüllen zu gewährleisten und 50 durchgeführt (Fig. 1), die an einem Ende geschlossen eine Verminderung des Arbeitsaufwandes beim Ver- ist und am anderen Ende eine öfinung 1 fürdieZuleidämmcn und gegebenenfalls gleichzeitigem Laden zu tung der Flüssigkeit mittels eines in diese eingesetzten erzielenundeinmöglichsteinfachesEntfeinenderVer- doppelwandigen Eintrittstutzens 2 aufweist, dessen dämmung zu ermöglichen, falls eine Ladung, die ver- zwischen den beiden äußeren Wänden befindlicher sagt hat, beseitigt werden muß. 55 Raum mit dem Raum 3 der Hülle in Verbindung steht. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der ge- Das Ende des in den Raum 3 hineinragenden Eintrittschlossene Teil der leeren Hülle, beginnend mit dem Stutzens 2 dient als Rückschlagventil, da dieses Ende der Öffnung entgegengesetzten Ende, in den anderen beim Füllen der Hülle durch die Flüssigkeit zusam-Teil, vorzugsweise bis zur Mitte der gesamten Hüllen- mengedrückt und geschlossen wird, so daß keine Fluslänge hineingeschoben, der eingeschobene Hüllenteil 60 sigkeit aus oer Hülle ausströmen kann, gegebenenfalls mit Sprengstoff gefüllt, die Hülle in Bei Verwendung der Hülle nach einem ersten in das Bohrloch geschoben und danach Flüssigkeit in die den F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, Hülle gepumpt, bis der eingeschobene Hüllenteil ganz gemäß welchem der Sprengstoff zunächst fur sich in oder teilweise wieder umgestülpt wird. Es ist vorteil- das Bohrloch eingeführt, und die Hülle lediglich als haft, wenn der eingeschobene und vom Sprengstoff 65 Flüssigkeitsverschluß verwendet wird, ist der gefreie Hüllenteil in der Nähe seines offenen Endes zu- schlossene Teil (F i g. 2) der leeren Hülle von der der sammengezogen wird. Öffnung 1 gegenüberliegenden Seite in den anderen Es ist günstig, wenn am Umfang der Hülle in der Teil S dieser Hülle vorzugsweise bis zur Mitte der ge-

samten Länge der Hülle eingeschoben, so daß dieser einen eingeschobenen Hüllenteil 4 bildet. Um der so zusammengelegten Hülle beim Einführen ins Bohrloch, in welchem sich der Sprengstoff 7 befindet, dessen an einer Sprengkapsel 9 beginnende Zündleitung 8 aus dem Bohrloch herausgeführt ist, eine gewisse Steifheit zu erzielen, wird die Hülle um ihre Achse zusammengerollt.

Zwischen der Hülle und dem Sprengstoff wird ein gewisser Abstand eingehalten, der ungefähr gleich der Länge des eingeschobenen Teiles 4 ist.

Beim Eindrücken von Flüssigkeit, beispielsweise mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Handpumpe über dem Eintrittstutzen 2 in die Hülle wird der eingeschobene Teil 4 durch den Flüssigkeitsdruck bis zum Anliegen an den Sprengstoff 7 teilweise oder vollkommen — je nach dem Abstand zwischen der Hülle im zusammengelegten Zustand und diesem Sprengstoff — wieder umgestülpt. Auf diese Weise wird, wie dies Fig. 3 erkennen läßt, eine sich über die ganze Bohrlochlänge erstreckende, dichte, ununterbrochene, hydraulische Verdammung des Sprengstoffes 7 geschaffen. Die Bohrlochmündung kann mit Lehm 10 verschmiert werden.

Da der Eintrittstutzen 2 doppelwandig ist, und der Raum zwischen den Wänden sich mit aus der Hülle kommender Flüssigkeit anfüllt, kann an Hand des aus dem Bohrloch 6 herausragenden Teils des Eintrittstutzens 2 (der durch die Flüssigkeit aufgebauscht wird) auf die Unversehrtheit der Verdammung im Bohrloch geschlossen werden. Fließt Flüssigkeit aus der Hülle ins Bohrloch 6, so kann dies durch Befühlen des ai.s dem Bohrloch herausragenden Teils des Eintrittstutzens 2 leicht festgestellt werden. Somit wird eine Sichtkontrolle zur Überwachung der Unversehrtheit der Verdammung ermöglicht.

Es ist zu beachten, daß in F i g. 1 die Hülle lediglich bedingt dargestellt ist und nur als Beispiel zur Verdeutlichung der Beschreibung des Verfahrens dient, da es praktisch sehr schwierig ist, ohne Verwendung von Hilfsmitteln einen Teil der Hülle in den anderen hineinzuschieben. Nachstehend wird die elastische Hülle, die auf vorerwähnte Weise zusammengelegt und als Fertigerzeugnis zur Durchführung des Verfahrens verwandt wird, beschrieben.

Zum gleichzeitigen Verdammen und Laden von Bohrlöchern 6 gemäß einem anderen in F i g. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird in den eingeschobenen Teil 4 der Sprengstoff 11 eingesetzt. Danach wird die Hülle, die zusammen mit dem Sprengstoff 11 eine Einheit bildet, gemeinsam mit der ortsseitig liegenden Sprengkapsel 12 derart in das Bohrloch 6 geschoben, daß die Zündleitung 13 aus dem Bohrloch herausragt.

Dann wird in die Hülle Flüssigkeit gepumpt, die als Verdammung dient und den Sprengstoff Il umgibt, wodurch eine erhöhte Gefahilosigkeit bei den Sprengarbeiten erreicht wird und es außerdem ermöglicht wird, nicht kohlenstaub- und schlagwettersichere Sprengstoffe in explosiver Atmosphäre zu verwenden. Die endgültige Lage der mit Flüssigkeit gefüllten Hülle und der Sprengstoffladung 11 ist aus Fig.5 ersichtlich.

ίο Zweckmäßigerweise wird am Außenteil der Hülle vor dem Einsetzen derselben in das Bohrloch 6 eine Falte 14 (F i g. 4) gebildet, um die Länge der Hülle der Länge des nicht mit Sprengstoff gefüllten Bohrlochteils angleichen zu können.

Gemäß einem weiteren, in den F i g. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel kann ein Füllen der Umgebung des Sprengstoffes 11 mit Flüssigkeit dadurch sichergestellt werden, daß auf den eingeschobenen inneren Teil 4 der Hülle in der Nähe seines offenen En-

ao des ein elastischer Ring IS (F i g. 6) aufgesetzt wird, der es gestattet, den Sprengstoff in die Hülle einzusetzen und der es verhindert, daß der Sprengstoff beim Umstülpen des Teils 4 unter dem Druck der in die Hülle eingepumpten Flüssigkeit herausgeschoben wird, wie di^s aus F i g. 7 erkennbar ist.

Die elastische, rohrförmige Hülle, welche zur Durchführung der oben beschriebenen Verfahren dient, wird folgendermaßen hergestellt. In den elastischen, rohrförmigen Teil 16 der Hülle (Fig.8) mit dem vorstehend beschriebenen Eiiiiiiüsiutzen 2 wird ein anderer elastischer Hüllenteil 17 mit geschlossenem Ende 18 eingesetzt, der ungefähr bis zur Mitte des ersten Teiles der Hülle reicht. Die offenen Enden 19 und 20 des äußeren Teiles 16 und des eingeschobenen Hüllenteiles 17 werden luftdicht miteinander verbunden, so daß die in F i g. 9 gezeigte, fertige, elastische, doppelwandige Hülle 21 erhalten wird. Zweckmäßigenveise werden Polyäthylen und Polyvinylchlorid für die Fertigung der Hüllen verwendet. Hierbei können die Teile 16 und 17 der Hülle aus einem oder aus zwei Rohlingen, deren Kanten durch Erwärmen zusammengeschweißt werden, gefertigt werden. Auf ähnliche Weise werden die Enden 19 und 20 der Teile 16 und 17 der Hülle miteinander verbunden.

Bei Fertigung der in Fig. 10 dargestellten, elastischen Hülle 22 wird auf den eingeschobenen Teil 17' der Hülle mit geschlossenem Ende 18' in der *"ähc dessen offenen Endes der elastische Ring 15 aufgesetzt. Hiernach wird der eingeschobene Teil 17' der

Hülle ähnlich wie bereits beschrieben, in den äußereu Teil 16' der Hülle eingesetzt und die offenen Enden 19' und 20' des eingeschobenen Teiles 16'und des äußeren Teiles 17' der Hülle werden miteinander luftdicht verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verdammen und gegebenenfalls gleichzeitige."i Laden von Bohrlöchern unterschiedlicher C-'-'^lie mit Hilfe elastischer, flüssi«- keusgefüHter. geschlissener, rohrförmiger Hüllen, mit einer an einem Ende befindlichen Öffnung für die F-Iüssigkeitszuieitiinsi. dadurch aekcnnzeichnet, daß der geschlossene Teil (18) der leeren Hülle, beginnend mit dem der Öffnung entgegengesetzten Finde, in den anderen Teil (16 oder 16). vorzugsweise WN zur Mine der uesaniten Hüllenlänge hineingeschoben, der eingeschobene Hüllenteil (4) gegebenenfalls mit Sprengstoff (11) gefüllt, die Hülle in das Bohrloch geschoben und danach Flüssigki-· in die Hülle gepumpt, bis der eingeschobene Huileiiteil (17. 17) tan/ oder teilwcMNe wieder umgestülpt wird

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeschobene und von Sprengstoff (11) freie Hüllenteil (17. 17') in der Nahe seinem offenen Endes (20) mittels eines ein Hinabgleiten des Sprengstoffes (11) aus der Hülle verhindernden elastischen Ringes (15) zusammengezogen ist

?. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da:!/ am Umfang der Hülle in der Nahe desjenigen Endes, rm we! hem sich die Öffnung für die Flüssigkeitszrleitung befindet, vor dem Einsetzen der Hülle in das ',ohrloch am Außenteil (5) derselben eine Falte (14) gebildet wird