ist eine gemeinnützige - Advanced Mining

• Der effektiven Werkzeugumlaufzeit. Diese wird von technischen
Einflussgrößen und der Arbeitsweise der Bohrmannschaft
beeinflusst.
Die technischen Faktoren sind im Wesentlichen die Länge
der einzelnen Bohrstangen und somit die zu lösenden Gewindeverbindungen,
die Lösbarkeit der einzelnen Gewindeverbindungen
und Fahrgeschwindigkeit vom Hubwerk oder
Kraftdrehkopf der Bohranlage. Für den zügigen Gestänge
Ein- und Ausbau muss die einwandfreie Funktion der Gestängeabfangvorrichtung
gewährleistet sein. Grundsätzlich stehen
die technischen Faktoren in Abhängigkeit zur richtigen
Auswahl der Betriebsmittel sowie deren Wartung und Pflege.
Der fachgerechte Umgang mit der technischen Ausstattung
sowie das Beherrschen der zu verrichtenden Arbeiten
setzt eine entsprechende Qualifikation der Bohrmannschaft
voraus.
• Den unvorhersehbaren geologischen Störeinflüssen im
Bohrloch.
Jede Erkundungsbohrung im unbekannten Gebirge ist mit
Unwägbarkeiten verbunden. Mit der sorgfältigen Abschätzung
möglicher Ereignisse und dem rechzeitigen Treffen von
Vorkehrungen können diese einfacher beherrscht werden.
Hierzu gehören zum Beispiel die Planung der Verrohrung,
Vorhalten von Stopfmitteln zur Eindämmung von Spülungsverlusten,
Vorhalten von Fangwerkzeugen zur Beseitigung
von Bohrlochhavarien etc.
Eine besondere Herausforderung für den Einsatz von
Einfach- und Doppelkernrohren ist das Durchteufen
nicht standfester Gebirgsformationen. Aufgrund des
verfahrensbedingten Ein- und Ausbaues der gesamten
Bohrgarnitur wird die teilweise bis vollkommen
unverrohrte Bohrlochwand hydraulischen und
mechanischen Krafteinwirkungen ausgesetzt. Das dem
Bohrlochkaliber entsprechende Kernrohr kann während
des zügigen Gestängeausbaus eine kolbenartige Wirkung
im spülungsgefüllten Bohrloch erzeugen. Unmittelbar
unter dem Kernrohr kann somit ein hydraulischer
Unterdruck erzeugt werden. Durch mögliche Schleiflasten
wird die Bohrlochwand mechanisch beansprucht. Aus
nicht erkannten und ungesicherten Schwächezonen
können Teile der Bohrlochwand in das Bohrloch
nachbrechen. Insbesondere in tiefen Bohrungen kann die
Betriebssicherheit durch Nachfall beeinträchtigt werden.
Sind die Schwächezonen nicht beherrschbar, ist der
Einbau einer Schutzverrohrung (Casing) unverzichtbar. Der
maximale Durchmesser der Bohrgarnitur zum Vertiefen
der Bohrung bis zur Endteufe wird vom Innendruchmesser
des Casing’s limitiert. Das Durchteufen von gebrächen
Gebirgshorizonten mit konventionellen Kernrohren
erfordert eine sorgfältige Planung der einzubauenden
Casing’s.
Ein Vorteil des zur Kerngewinnung erforderlichen
Ausbaues der Bohrgarnitur ist die ständige Kontrolle des
Werkzeugverschleißes. Nach jedem Kernmarsch kann
Ausgabe 03 | 2009
WEITERBILDUNG
der Zustand der Bohrkrone und er Bohrgarnitur geprüft
werden. Zudem ist eine flexible Anpassung der Bohrkrone
an wechselnde Gebirgseigenschaften möglich.
Kernbohren mit Seilkernrohr
Das Seilkernrohr ist eine Weiterentwicklung des
Doppelkernrohres, dessen spezielle Konstruktion das
mechanische Fördern des Bohrkernes ermöglicht, ohne
dass der Ausbau des gesamten Bohrstranges erforderlich
wird. Die Methode der Förderung von Bohrkernen ohne
Bohrstrangausbau eröffnete ein Einsatzspektrum der
Bohrtechnik zur vollständige Gewinnung ungestörter
Proben, das signifikant über die Grenzbedingungen
herkömmlicher Doppelkernrohr hinaus geht. Mit den
verfügbaren Seilkernbohrsystemen, bestehend aus dem
Seilkernrohrgarnitur und einem speziellen Bohrgestänge,
können im routinemäßigen Einsatz Teufen von mehr
als 1000 m erreicht werden. In großen Bohrprojekten
wurde mit Seilkernrohrsystemen bereits bis in Tiefen von
3500 m unter der Geländeoberkante vorgedrungen. Die
Leistungsfähigkeit des Seilkernrohrsystems kommt jedoch
erst in tieferen Bohrungen ab ca. 50 – 150 m vollständig zum
Tragen. Aus diesem Grund werden die Seilkernsysteme
komplementär zu den Doppelkernrohren eingesetzt, die
ihre Stärken in den flachen Erkundungsbereichen zur
Geltung bringen können. In Anbetracht der Entwicklung
zu tieferen Zielhorizonten wird die Bedeutung des
Seilkernbohrsystems weiter zunehmen.
Die konstruktive Gestaltung des Seilkernbohrsystems
setzt sich aus der Seilkernrohrgarnitur, einer Fangvorrichtung
und einem speziellen Bohrgestänge zusammen. Die
Seilkernrohrgarnitur orientiert sich am Doppelkernrohr
mit dem Unterschied, das der herkömmliche Kernrohrkopf
durch einem Sperrklinkenmechanismus ersetzt wurde,
der das Innrohr für den Bohrprozess am Außenrohr
arretiert und für den Fördervorgang entriegelt werden
kann. Zum Schutz des Bohrkerns vor mechanischen
Rotationseinflüssen ist das Innrohr mit der Sperrklinke
über ein Drehlager verbunden. In der Abbildung 7 ist der
Aufbau eines Seilkernrohres exemplarisch dargestellt.
Von den industriellen Herstellern werden Innenrohr-
Außenrohrkombinationen angeboten, mit denen
Kernmärsche in Längen von 1 m bis 9 m realisierbar sind.
Das Seilkernrohrsystem zeichnet sich durch
eine vorteilhafte Kernentnahme aus, die ohne den
zeitaufwendigen Bohrstrangausbau und anschließenden
Einbau auskommt. Der Bohrkern wird über eine
Fangvorrichtung am Seil geborgen. Hierzu wird nach
dem Abbohren des Kernmarsches der Spülungsstrom
unterbrochen, der Kern durch leichtes Anheben des
Bohrstranges vom anstehenden Gebirge gelöst und
anschließend der Kraftdrehkopf des Bohrgerätes vom
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