DE2004459A1

DE2004459A1 - Overlay drill rig and method of its operation

Info

Publication number: DE2004459A1
Application number: DE19702004459
Authority: DE
Inventors: Gunter 5952 Attendorfn Klemm
Original assignee: Großbohrloch und Sprengunterneh men Ing Gunter Klemm, 5952 Attendorn
Priority date: 1970-01-31
Filing date: 1970-01-31
Publication date: 1971-08-05

Description

berlagerungsbohrgerät und Verfahren zu seinem Betrieb (Zusatz zur Patentanmeldung P 19 27 672.3) Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines llberlagerungsbohrgerätes mit einer am vorderen Ende eines Außenbohrgestänges sitzenden Ringbohrkrone und einem mit einem Innenbohrgestänge verbundenen Innenbohrwerkzeug sowie einem zwischen Innenbohrgestänge und Innenb,ohrwerkzeug vorgesehenen Tieflochhammer, wobei das Innenbohrwerkzeug ein zwischen dem Tieflochhammer und der Innenbohrkrone angeordnetes SchlagstUck aufweist, welches huber Schlagränder o.dglO auf eine oder mehrere Innen schultern der Ringbohrkrone einwirkt. Overlay drilling rig and method of its operation (addendum to Patent application P 19 27 672.3) The invention relates to a method for Operation of an overlay drilling rig with one at the front end of an outside drill string seated ring drill bit and an internal drilling tool connected to an internal drill rod as well as a deep-hole hammer provided between the inner drill rod and the inner ear tool, wherein the inner drilling tool between the downhole hammer and the inner drill bit arranged striking piece, which over hitting edges or the like on one or several inner shoulders of the ring bit acts.

Ein solches Uberlagerungsbohrgerät ist in der Hauptanmeldung P 19 27 672.3 beschrieben. Dieses Uberlagerungsbohrgerät hat einen sehr hohen Wirkungsgrad, da die Innenbohrkrone und die Ringbohrkrone unter Vermeidung langer, elastisch nachgiebiger Übertragungswege gleichzeitig und gleichmäßig mit einem Tieflochhammer beaufschlagt werden können. Such an overlay drilling device is in the main application P 19 27 672.3. This overburden drilling rig has a very high efficiency, since the inner drill bit and the ring drill bit are more flexible, avoiding long ones Transmission paths applied simultaneously and evenly with a downhole hammer can be.

Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß man mit einem Überlagerungsbohrgerät nach der Hauptanmeldung festes Gestein, welches von wenig festem Gestein überlagert ist, sehr wirtschaftlich durchbohren kann. The present invention is based on the knowledge that with an overburden drill according to the main application solid rock, which from is overlaid with little solid rock, can drill through very economically.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Überlagerungsbohrgerätes der vorgenannten Gattung zu schaffen, welches ein zeit- und kostensparendes ilberlagerungsbohren ermöglicht. The invention is therefore based on the object of providing a method for To create operation of an overburden drilling rig of the aforementioned type, which Overlay drilling that saves time and money is made possible.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß beim Durchbohren von lockerem Gestein sowohl das Außenbohrgestänge mit Ringbohrkrone als auch das Innenbohrgestänge mit Gieflochhammer und Innenbohrwerkzeug gleichzeitig vorgetrieben werden, daß beim Erreichen von festem Gestein das Innenbohrgestänge mit Tieflochhammer und Innenbohrwerkzeug gehoben und das Innenbohrwerkzeug gegen ein solches ausgetauscht wird, welches durch die Innenöffnung der Ringbohrkrone hindurchgeht, und daß beim Durchbohren des festen Gesteins das Außenbohrgestänge samt Ringbohrkrone im lockeren Gestein zu dessen Stützung stehenbleibt und nur das Innenbohrwerkzeug mittels Innenbohrgestänge und Tieflochhammer vorgetrieben wird. The inventive method consists in that when piercing of loose rock, both the external drill rod with ring drill bit and that Internal drill rods driven forward simultaneously with a hole hammer and internal drilling tool be that when reaching solid rock the Innenbohrgestänge with downhole hammer and internal drilling tool lifted and the internal drilling tool exchanged for one is, which passes through the inner opening of the ring bit, and that when Drill through the solid rock through the external drill rods including the ring drill bit in the loose Rock remains to support it and only the internal drilling tool by means of internal drilling rods and downhole hammer is driven.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dahingehend weiter ausgestaltet werden, daß beim erneuten Erreichen von lockerem Gestein das Innenbohrgestänge samt Tieflochhammer und Innenbohrwerkzeug aus dem Bohrloch herausgezogen und gegen einen Uberlagerungsbohrsatz solchen Durchmessers ausgetauscht werden kann, daß dieser durch die Innenöffnung der ersten Ringbohrkrone'hindurchgeht. The method according to the invention can be further developed to this effect that when you reach loose rock again, the inner drill rods together Downhole hammer and internal drilling tool pulled out of the borehole and against one Uberlagerungsbohrsatz such a diameter can be exchanged that this through the inner opening of the first ring drill bit.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein-Überlagerungsbohrgerät nach der Hauptanmeldung, bei welchem der Außendurchmesser des Tieflochhammers kleiner als die Öffnung der Ringbohrkrone ist. The invention also relates to an overlay drilling device according to of the main application, in which the outside diameter of the downhole hammer is smaller than the opening of the ring bit.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nunmehr anhand der Zeichnung näher-erläutert, welche im Längsschnitt den unteren Teil eines Überlagerungsbohrgerätes wiedergibt, das im wesentlichen demjenigen nach der Hauptanmeldung entspricht. The method according to the invention will now be described with reference to the drawing -explained in more detail, which in longitudinal section the lower part of an overlay drilling device reproduces, which corresponds essentially to that according to the main application.

Das Überlagerungsbohrgerät, dessen unterer Teil in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus einem Außenbohrgestänge 1, einem Innenbohrgestänge 2, einer Ringbohrkrone 3, einer Innenbohrkrone 4 und einem Tieflpchhammer 5. Die tingbohrkrone 3 ist mit dem Außenbohrgestänge 1 bei 6 beispielsweise durch Verschraubung verbunden. Der Tieflochhammer 5 sitzt am unteren Ende des Innenbohrgestänges 2. The overlay drilling device, the lower part of which in Fig. 1 in longitudinal section is shown, consists essentially of an outer drill pipe 1, an inner drill pipe 2, a ring drill bit 3, an inner drill bit 4 and a Tieflpchhammer 5. Die tingbohrkrone 3 is with the Außenbohrgestänge 1 at 6, for example by screwing tied together. The downhole hammer 5 sits at the lower end of the inner drill rod 2.

Mit dem Tieflochhammer 5 ist ein Schlagstück 7 drehfest, aberum einen kleinen Betrag in axialer Richtung relativ zum-Tieflochhammer 5 verschiebbar- verbunden. Innenbohrkrone 4 und schlagstück 7 bilden zusammen das Innenbohrwerkzeug.With the downhole hammer 5, a hammer 7 is non-rotatable, but by one small amount in the axial direction relative to the downhole hammer 5 slidably connected. Inner drill bit 4 and hammer 7 together form the internal drill.

Das Schlagstück 7 ist so ausgebildet, daß es aufgrund seiner festen, aber lösbaren Verbindung mit der Innehbohrkrone 4 nicht nur auf diese einwirkt, sondern mit entsprechenden Schlagrändern 11 auch auf die Ringbohrkrone 3, die zu diesem Zweck mit einer ringsum verlaufenden Innenschulter 12 oder mehreren ringsum verteilten Innenschultern versehen ist. The hammer 7 is designed so that it is due to its solid, but releasable connection with the inner drill bit 4 not only acts on this, but with appropriate Impact edges 11 also on the ring drill bit 3, which for this purpose with an all-round inner shoulder 12 or more is provided all around distributed inner shoulders.

Die Innenbohrkrone 4 weist mehrere nicht dargestellte Auslässe für Luft- oder Wasserspülung auf, die mit einer durchgehenden Axialbohrung des Schlagstücks 7 in Verbindung stehen. The inner drill bit 4 has several outlets, not shown, for Air or water flushing with a continuous axial bore of the hammer 7 related.

Zum Rückführen des Spülgutes dienen Umfangsaussparungen am Schlagstück 7. Das Spülgut wird zwischen Außen- und Innenbohrgestänge 1, 2 zusammen mit dem Spülmedium und dem aus dem Tieflochhammer 5 ausgestoßenen Arbeits-Druckmittel nach oben gefördert, wie dies an sich bekannt ist.Circumferential recesses on the hammer are used to return the items to be washed 7. The items to be washed are between the outer and inner drill rods 1, 2 together with the Flushing medium and the working pressure medium ejected from the downhole hammer 5 promoted above, as is known per se.

Beim Betrieb des Überlagerungsbohrgerätes werden Außen-und Innenbohrgestänge 1, 2 bei gleichzeitiger Beaufschlagung durch den Tieflochhammer 5 gemeinsam gedreht, und der Tieflochhammer 5 zieht beide das Bohrloch hinab. When operating the overburden drilling rig, external and internal drill rods are used 1, 2 rotated together with simultaneous loading by the downhole hammer 5, and the downhole hammer 5 both pulls down the borehole.

Wenn mit Ringbohrkrone 3 und Innenbohrkrone 4 beim Bohren festes Gestein erreicht wird, dann wird das Innenbohrgestänge 2 mit Tieflochhammer 5, Schlagstück 7 und Innenbohrkrone 4 herausgezogen, wobei das Außenbohrgestänge 1 zur Stützung des lockeren Bodens oder Gesteins stehenbleibt. Will man das Bohrloch, beispielsweise zum Einbringen von Verankerungen oder Sprengstoff, in das feste Gestein weiter vortreiben, so ersetzt man die Innenbohrkrone 4 mit dem Schlagstück 7 durch ein Innenbohrwerkzeug, welches durch die Innenöffnung 20 der Ringbohrkrone 3 hindurchgeht. Das Innenbohrwerkzeug 4,7 kann einstückig oder, wie dargestellt, auch mehrstückig sein. If with ring bit 3 and inner bit 4 when drilling solid Rock is reached, then the inner drill pipe 2 with downhole hammer 5, hammer 7 and inner drill bit 4 pulled out, with the outer drill rod 1 for support the loose soil or rock remains. Do you want the borehole, for example for the introduction of anchors or explosives, drive further into the solid rock, the inner drill bit 4 with the hammer 7 is replaced by an inner drill, which passes through the inner opening 20 of the ring drill bit 3. The internal drilling tool 4.7 can be in one piece or, as shown, also in several pieces.

Beim Weiterbohren in festes Gestein wird nur das Innenbohrgestänge 2 vorgetrieben, während das Außenbohrgestänge 1 mit der Ringbohrkrone 3- stehenbleibt. Ist die gewünschte Tiefe des Bohrlochs erreicht, so wird das Innenbohrgestänge 2 samt Tieflochhammer 5 und Innenbohrkrone 4 herausgezogen, um das Bohrloch zweckentsprechend zu verwenden. When drilling further into solid rock, only the inner drill rod is used 2 driven forward, while the outer drill pipe 1 with the ring drill bit 3 stops. Once the desired depth of the borehole has been reached, the inner drill rod 2 including downhole hammer 5 and inner drill bit 4 pulled out to the borehole appropriately to use.

Trifft man beim Weiterbohren nur mit dem Innenbohrsatz 2,5,4 erneut auf lockeres Gestein oder auf lockeren Boden oder Sand, d.h. wenn beispielsweise ein einzelner Pelsbrocken durchbohrt worden ist, so kann anstelle des Innenbohrsatzes 2,5,4 auch in teMskopierender Weise ein schmalerer kompletter Überlagerungsbohrsatz entsprechend dem in der Zeichnung dargstellten durch das Außenbohrgestänge- 1 und dle Ringbohrkrone 3 hindurch eingeführt werden, wobei man mit diesem in der vorbeschriebenen Weise weiterbohrt. If you only hit again with the inner drill set 2,5,4 when drilling further on loose rock or on loose soil or sand, i.e. if, for example a single pebble lump has been drilled through, instead of the internal drill bit 2,5,4 also in a telemaking manner a narrower complete overlay drilling set corresponding to that shown in the drawing by the Außenbohrgestänge- 1 and dle ring bit 3 are inserted through it, one with this in the previously described Way.

Das erfindungsgemäße UberlWagerungsbohrverfahren ist besonders wirtschaftlich, da die Schlagkraft in jedem Fall in der Nähe der Bohrstelle auf die Bohrwerkzeuge übertragen wird. The overlay drilling method according to the invention is particularly economical, because the impact force in each case in the vicinity of the drilling point on the drilling tools is transmitted.

Di'e Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Anspruch 1 umrissenen Aus'führungsform und bezieht sich vor allem auch auf alle Erfindungsmerkmale, die im einzelnen -- oder in Kombination--' in der gesamten Beschreibung und Zeichnung offenbart sind. The invention also relates to modifications to those in the appended claim 1 outlined embodiment and relates above all to all features of the invention, those individually - or in combination - 'throughout the description and drawing are disclosed.

Patentansprüche Claims

Claims

Claims 1. Method for operating an overburden drilling rig with a ring drill bit seated at the front end of an outside drill rod and an internal drilling tool connected to an internal drill rod and an between Internal drill rods and internal drilling tools provided down-hole hammer, the internal drilling tool a hammer arranged between the downhole hammer and the inner drill bit has, which or the like over impact edges. on one or more inner shoulders of the Ring drill bit acts, according to P 19 27 672.3, characterized in that when drilling through of loose rock both the outer drill rod (1) with ring drill bit (3) as also the inner drill rod (2) with downhole hammer (5) and inner drilling tool (4.7) be driven at the same time that when reaching solid rock mas Innenbohrgestinge (2) Lifted with the downhole hammer (5) and the internal drilling tool (4,7) and the internal drilling tool (4,7) is exchanged for one that passes through the inner opening (20) of the Ring bit (3) goes through, and that when drilling through the solid rock the Outer drill rod (1) including ring drill bit (3) in loose rock to support it stops and only the internal drilling tool (4,7) by means of internal drilling rods (2) and Downhole hammer (5) is advanced.

2. The method according to claim 1, characterized in that when renewed Reaching loose rock the inner drill rod (2) including the downhole hammer (5) and inner drilling tool (4,7) pulled out of the borehole and against a tüberlagerungebohrsatz such a diameter is exchanged that this through the inner opening (20) of the first ring bit (3) passes through it.

3o overburden rig with one at the front end of an outside drill string seated ring drill bit and an internal drilling tool connected to an internal drill rod as well as a deep-hole hammer provided between the inner drill rod and the inner drilling tool, wherein the inner drilling tool between the downhole hammer and the inner drill bit arranged impact piece, which or the like over impact edges.

acts on one or more inner shoulders of the ring bit, after P 19 27 672.3, characterized in that the outer diameter of the downhole hammer (5) is smaller than the opening (20) of the ring drill bit (3).

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