Titel: | Neuerungen in der Tiefbohrtechnik. |
Autor: | E. Gad |
Fundstelle: | Band 281, Jahrgang 1891, S. 52 |
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Neuerungen in der Tiefbohrtechnik.
Von E. Gad in
Darmstadt.
Mit Abbildungen.
Neuerungen in der Tiefbohrtechnik.
Während von den drei beachtenswerthen Oelgebieten Deutschlands dasjenige am Tegernsee in Bayern zur Zeit nur wenig in Betracht
kommt, und das zweite bei Oelheim in Hannover, trotz
fortgesetzter opferwilliger Bohrarbeiten, nur spärlich die aufgewandten Kosten und
Bemühungen lohnt, ist es um so erfreulicher, dass wenigstens am dritten
Erdölfundorte, bei Pechelbronn im Elsass, jüngst die
energisch betriebenen Tiefbohrungen immer neue lohnende Erfolge zu verzeichnen
haben.
Ueber die Entwickelung der Erdölindustrie an letztgenannter Stelle bis zum Jahre 1890
gibt die Broschüre des Bergraths Dr. Jasper zu
Strassburg: „Das Vorkommen von Erdöl im
Unterelsass“ (Verlag R. Schultz und Co. zu Strassburg i. E. 1890) einen
vortrefflichen Aufschluss. Hier sei nur erwähnt, dass seit dem nachweislichen
Beginne eines regelmässigen Bergbaubetriebes auf Bitumen bei Pechelbronn (source de poix)
durch Le Bel et Co. vom Jahre 1785 an bis zum Jahre
1880 eigentliche Bohrungen auf Erdöl nur in geringem Maasse stattgefunden haben, und erst seit dieser
Zeit die Tiefbohrung nach dem flüssigen Oele immer mehr an die Stelle der
Grubenförderung von bitumenhaltigen Sanden getreten ist. Etwa 350 Bohrlöcher sind
seitdem bis zu Tiefen von 300 m niedergetrieben, von denen allerdings nur ein
kleiner Theil fündig geworden ist, der aber gegenüber den Oelfunden von Oelheim den hervorragenden Vortheil aufweist, dass das
Erdöl fast frei von Wasser als Springölquelle zu Tage tritt, so dass der
Pumpenbetrieb bislang entbehrt werden konnte. Es musste sogar ein Absperren
einzelner Bohrbrunnen eintreten, um nur so viel Rohöl entnehmen zu können, als sich
in den örtlichen Raffinerien verarbeiten liess, da die Frachtsätze der
Eisenbahnen bisher einen lohnenden Transport des Rohöles ausschliessen.
Die milden Schichten bei Pechelbronn lassen die Bohrungen nach dem Fauvelle'schen Spülbohrverfahren zu. Es bringt dies
allerdings den Uebelstand mit sich, dass man bei Mangel der Kerngewinnung noch
keinen völligen Aufschluss über die Lagerungsverhältnisse der Oelschichten gewonnen
hat. Es lassen sich indessen schon jetzt drei verschiedene Lager auf
durchschnittlichen Tiefen von entsprechend 70, 150 und 200 m vermuthen, worüber wohl
die geplanten Kernbohrungen, die auch auf grösseren Tiefen als 300 m fortgesetzt
werden sollen, Aufschluss geben werden.
Textabbildung Bd. 281, S. 52Fig. 1.Fauck's Universaldrehbohreinrichtung für Wasserspülung. Das genannte Fauvelle'sche Spülbohrverfahren
hat durch Fauck letzthin eine erhebliche Verbesserung
erfahren.Die wichtigsten
Neuconstructionen von Fauck sind aus seinem Illustrirten Katalog über Schürf- und
Tiefbohreinrichtungen Fauck und Co., Wien. III. Aufl. 1891 gut
kennen zu lernen. Die entsprechenden neuen Einrichtungen eignen
sich in erster Linie dazu, um in wechselndem, aber nicht zu festem Gebirge bis auf
etwa 200 m Tiefe möglichst schnell und billig niederzustossen.
Fauck's neue Universaldrehbohreinrichtung für Wasserspülung mit oder ohne Hohlgestänge,
Stahl- oder Diamantbohrkrone (D. p. J. 1889 273
152 und 1890 275 394) ist in Fig. 1 dargestellt.
Man pumpt in das Innere des Bohrrohres einen Wasserstrahl, der, zwischen Bohrrohr und
Bohrlochswand aufsteigend, den Bohrschwand mitnimmt, das Rohr ganz frei spült und
zugleich den Nachfall zurückhält.
Textabbildung Bd. 281, S. 52Fig. 2.Fauck's Bohrkrone.Die Bohrkrone (Fig. 2),
wie sie der Regel nach unten am Bohrrohre Drehung erhält, ist aus bestem Bohrerstahl
in der Weise hergestellt, dass sie schrammend wirkt und selbst dem Stumpfwerden
wenig ausgesetzt ist. Im Inneren bleibt ein Kern stehen, zu dessen Gewinnung weder
ein eigenes Kernrohr noch ein Kernfänger erforderlich ist, da er beim Heben meist
von selbst abbricht. In mildem Gebirge, und falls auf Gewinnung des Kernes kein
Werth gelegt wird,
tritt die Abspülung desselben bei unausgesetztem Spülbohrverfahren ein.
Diamantbohrkronen gewöhnlicher Art sind hier nötigenfalls gleich verwendbar.
Das Bohrrohr a (Fig. 1)
wird meist in Längen von 5 m verwandt. Wenn man mit Bohrrohren von 90 mm lichter
Weite und 106 mm über Muffe beginnt, kann man allenfalls noch mit solchen von 62 mm
Weite und 80 mm über Muffe in denselben weiterbohren und, wenn erforderlich, sogar
noch mit 38 mm weiten Rohren von 57 mm über Muffe in diesen vertiefen. Mit solch
kleinem Durchmesser kann man sonst in kaum einer anderen Weise verlässlich
bohren.
Zur Erweiterung schon vorhandener Bohrlöcher von engem Enddurchmesser lässt sich mit
Vortheil ein Erweiterungsbohrer verwenden, der durch das Bohrrohr eingebracht
bezieh. auch bei Abnutzung ausgewechselt werden kann.
Textabbildung Bd. 281, S. 53Fig. 3.Chapman's Spülbohrapparate. Das Drehen des Bohrrohres geschieht durch die rohrförmige Bohrspindel b, in der das Rohr unten durch das
centrische Klemmfutter c festgehalten, oben nur in der
losen Führung d centrirt ist. Die Umdrehung der
Bohrspindel wird mittels der Zahnräder e und f, der Gall'schen Kette
g und der Welle h vom
Pferdegöpel i bewirkt. Da auf den Wellen k und h je drei
correspondirende Stufenscheiben angeordnet sind, so lassen sich drei verschiedene
Umdrehungsgeschwindigkeiten der Bohrspindel bei gleich raschem Göpelbetriebe
erzeugen, und zwar meist von 10, 20 und 30 minutlichen Touren.
Die Drehbewegung lässt sich durch Frictionskuppelung der Kettenräder l mit der Welle h
herstellen und unterbrechen; eine auf den Einrückhebel m wirkende Schraube sichert die Verbindung, welche durch das Handrad n jederzeit gelöst werden kann.
Dem Bohrfortschritte entsprechend sinkt die Bohrspindel mit dem festgeklemmten
Bohrrohre nieder, da sie durch Nuth und Feder im Zahnrade e beweglich ist. Am tiefsten Punkte angekommen wird die Bohrspindel vom
Bohrrohre gelöst und, während dieses durch die Bremse o
festgehalten wird, in der höchsten Stellung wieder befestigt. Die Drehung muss
hierbei kurze Zeit unterbrochen werden, wobei indessen die Spülung Fortgang findet.
Zum Aufschrauben eines neuen Rohrtheiles, meist in Längen von zwei Rohren à 5 m,
also alle 10 m ist Einstellung auch der Spülung unumgänglich.
Die Pumpe p ist doppeltwirkend, hat einen
Druckwindkessel und arbeitet bei 10 bis 12,5 cm Kolbendurchmesser für 7,5 bis 10 cm
Bohrlochsdurchmesser etwa mit 200 mm Hub, der aber durch die Einrichtung der
Kurbelscheibe q je nach Gebirgsbeschaffenheit und
Bohrlochsdurchmesser auch auf 250 bezieh. 150 mm Hub abzuändern ist. Das Wasser
gelangt vom Standrohre r, das eventuell mit Manometer
und Sicherheitsventil versehen ist, durch den Schlauch s und den Holländer t in das Bohrrohr. Der
Göpel bewegt die Pumpe durch Vermittelung der Zahnräder u und v von der Welle h her. Das Schwungrad w dient zugleich als
Handrad, um erforderlichenfalls die Pumpe im Gang zu erhalten.
Textabbildung Bd. 281, S. 53Fig. 4.Chapman's Spülbohrkrone. Die Trommel x kann leicht 1000 k heben,
während für grössere Gewichte ein Flaschenzug zu Hilfe genommen werden muss. Die
Trommel sitzt mit dem Zahnrade y lose auf der Welle z und wird durch Friction mittels Kloben a1 von der Welle h her eingestellt. Das Einrücken der Frictionskuppelung
erfolgt durch den Handhebel b1, das Einlassen an der Bremse c1 durch den Fusstritt d1.
Der Göpelbetrieb kann jederzeit durch Dampf- oder Handkraft
ersetzt werden.
Wenn indessen Fauck seinem neuen
Wasserspüldrehbohrverfahren für mannigfache Verhältnisse eine grosse Zukunft
verheisst, so will er für andere Verhältnisse dem Stossbohrverfahren mit und ohne
Spülung, mit Freifall oder mit Rutschschere die entsprechende Bedeutung nicht
absprechen. Dementsprechend hat er selbst mehrere Bohrkrähne für combinirtes
canadisches (bezieh. Seil-) und Freifallbohren construirt.
Nach ganz gleichen Grundsätzen wie Fauck hat Matthew T. Chapman in Amerika mehrere seiner
sinnreichen Spülbohrapparate eingerichtet.
Textabbildung Bd. 281, S. 53Fig. 5.Chapman's Spülrohrabschluss. Seine wirksamste Spülbohrmaschinerie für Tiefen bis 300 m (Amerikanisches
Patent Nr. 443071 vom 16. December 1890) ist in Fig.
3 dargestellt.
Das Futterrohr a trägt am unteren Ende eine
Spülvorrichtung mit Spülbohrkrone, welche nach Art der
in Fig. 4 dargestellten Form, nur nicht wie dort
excentrisch, sondern wie gewöhnlich concentrisch eingerichtet, die Zähne in
zunehmender Länge angeordnet zeigt, wodurch in steinigen oder rolligen Schichten ein
zweckmässiger Angriff auf feste Hindernisse erfolgt.
Den oberen Abschluss des inneren Spülrohres b bildet der
Wasserwirbel c nach Art des in Fig. 5 dargestellten. Die Leichtigkeit der Bewegung ist eigens durch die
Rollkugelbahn d (Fig. 5)
hergestellt. Das am Wirbel befestigte Seil e (Fig. 3) führt über eine Rolle am Giebel des
Bohrthurmes nach der
Seiltrommel f. Die Trommel ist an dem in Fig. 6 besonders gezeichneten Hebeapparat derartig
angebracht, dass sie sich auf der Welle g lose bewegt,
durch die Klaue h aber mit der Welle derartig verbunden
werden kann, dass ein theilweises Aufrollen des Seiles d (Fig. 3) und mithin das Anheben des
Spülrohres erfolgt, bis an einer bestimmten Stelle- die Klaue selbsthätig die
Trommel loslässt, worauf ein stossender Fall des Spülrohres mit dem Bohrgeräthe auf
die Bohrsohle stattfindet. Es kann indessen auch eine dauernde Verbindung von Welle
und Trommel hergestellt werden, wodurch das Fördern und Einlassen des Bohrgestänges
zu bewirken ist. Hierbei lässt sich die Bremseinrichtung i (Fig. 6) anwenden. Das Schneckenrad k dient in Verbindung mit dem Zahnrade l für geringere Bewegungen der Welle mit der
Trommel.
Textabbildung Bd. 281, S. 54Fig. 6.Chapman's Bremsvorrichtung. Sehr beachtenswerth ist die Einrichtung einer doppelten Spülung. Dieselbe
soll einmal oben am Rohre durch den Wasserwirbel c
hindurch, ein andermal durch die Spülvorrichtung n
(Fig. 3) hindurch erfolgen. Letztere wird beim
Anschrauben eines neuen Gestängetheils und den durchlöcherten Theil des Spülrohres
b gelegt und ermöglicht hier die Fortsetzung der
Spülung auch während des Anschraubens, während welcher Zeit sonst meistens, z.B.
auch bei Fauck (siehe oben), die Spülung unterbrochen
werden muss.
Textabbildung Bd. 281, S. 54Fig. 7.Chapman's Rohrdrehvorrichtung. Das Futterrohr a erhält durch die
Drehvorrichtung die Drehung. Wie aus Fig. 7
ersichtlich, ist die Bewegung der Drehplatte n durch
die beiden Rollkugelbahnen o sehr erleichtert. Die
hinten offenen Klauen p, welche das Futterrohr
fest umschliessen, greifen um die gewundenen Streben q
und führen abwechselnd das sinkende Rohr an denselben herab, bis die untere Klaue
die Drehplatte fast berührt. Sobald die obere Klaue befestigt ist, wird die untere
gelöst.
Der Betrieb dieser Maschinerie findet mit Pferdegöpel oder durch Dampfkraft
statt.
Textabbildung Bd. 281, S. 54Fig. 8.Chapman's Bohrvorrichtung für 150 m Tiefe. Eine leichtere ähnliche Maschine von Chapman
für Tiefen bis 150 m (Amerikanisches Patent Nr. 443070 vom 16. December 1890) ist in
seinen Haupteinrichtungen aus Fig. 8 ersichtlich. Die
Hebevorrichtung a ist im Wesentlichen dieselbe wie die
vorher beschriebene. Die Dreh-vorrichtung b ist dadurch
bemerkenswerth, dass durch verschiedenartige Klammern sowohl die gemeinschaftliche
Drehung von Spülrohr c und Futterrohr d, als auch die Drehung jedes einzelnen dieser
Rohrgefüge für sich erzielt werden kann. Von den Klammern e wird die unterste stets entfernt, sobald sie sich der Drehplatte f nähert, nachdem die obere befestigt ist.
Abweichend von der vorigen Maschinerie wird hier übrigens meist mit einem
eigenthümlich construirten Erweiterungsbohrer am inneren Gestänge gebohrt. Die
beiden Schneiden dieses Bohrers treten unter dem Futterrohre durch den
Spülwasserdruck aus einander.
Eine fernere Erfindung von Chapman hat das amerikanische
Patent Nr. 443072 vom 16. December 1890 erhalten. Wie Fig.
9 zeigt, wird hier das Futterrohr a in den
beiden Rohrbündeln b gehalten und mit der Platte c gedreht, wobei das Rollkugellager d die Reibung vermindert. Die Drehung selbst geschieht
durch wechselseitiges Anziehen der um das Rohr geschlungenen Seile e. Zum Durchlasse der Muffen f werden entsprechend die Rohrbündel gelockert. Oben am Rohre befindet
sich ein Wasserwirbel, z.B. nach Fig. 5, der mittels
Seiles am Bohrgerüst hängt. Der Zweck ist meist, ein bereits eingerammtes
Brunnenrohr g nachträglich mit einer Verrohrung zu
umgeben. Der Regel nach kommt dabei unter Spülung die excentrische Spülbohrkrone a (Fig. 4) in Gebrauch.
Die obere Führung b der letzteren ist concentrisch und
gleichfalls gezahnt.
Textabbildung Bd. 281, S. 55Fig. 9.Chapman's Bohrvorrichtung. Einen sehr zweckmässigen und viel einfacheren Stossbohrapparat mit
Spülung, verbunden mit Rammung des Futterrohres für Tiefen bis 150 m, hat Arthur Cameron in Chicago (Amerikanisches Patent Nr.
443486 vom 23. December 1890) construirt (Fig. 10).
Das gewöhnliche Bohrgeräth befindet sich am Hohlgestänge a und dieses hängt am Seile b, das über die
Rolle c am Bohrgerüst d
nach der Seiltrommel e führt. Diese Trommel ist durch
einen bekannten Mechanismus; wie z.B. bei der oben beschriebenen Maschine Fig. 6, derart angerichtet, dass sie der Bewegung der
Welle f, die in einer Richtung gedreht wird, folgt und
sich an bestimmter Stelle löst, so dass der Abfall des Gestänges mit dem Bohrgeräthe
erfolgt. Die Spülung wird dabei durch den Schlauch g
eingeleitet, zwischen Gestänge und Futterrohr h wieder
hochgedrückt und durch Schlauch i abgeleitet, oder
umgekehrt. Der Rammkopf k hängt am Seile l, welches nach der Trommel m führt. Letztere Trommel wird zur Bewegung mit dem Hebel n an die Welle f
festgestellt bezieh. zum Abfall des Rammkopfes gelöst. Die Bedienung des Apparates
ist mithin sehr einfach.
Textabbildung Bd. 281, S. 55Fig. 10.Stossbohrer mit Spülung von Cameron. Von amerikanischen Seilbohrmaschinen sind drei neue Muster zu erwähnen.
Zwei derselben, und zwar die von Gustavus Pech aus
Storm Lake, Iowa (Amerikanisches Patent Nr. 440924 vom 18. November 1890), sowie die
von Henry H. Davenport und Dalton A. Brosius aus Dakota (Amerikanisches Patent Nr. 442021 vom 2.
December 1890) bieten keine besonderen Eigenthümlichkeiten, während die dritte, von
John G. Downie aus Beaver Falls, Pennsylvanien
(Amerikanisches Patent Nr. 441540 vom 25. November 1890) (Fig. 11) dadurch abweichend ist, dass sich die Hauptwelle a parallel zu dem darüber beweglichen Bohrschwengel b gelagert findet, sowie dass der Pressluftcylinder c, dessen Kolben mit dem Bohrschwengel in Verbindung
steht, diesen an einem zu schnellen Emporprallen hindert und so dem Bohrgeräthe
volle Zeit gewährt, den Stoss auf die Bohrsohle auszuführen. Der Verlängerungsbalken
d am Bohrschwengel ist dazu bestimmt, im
wünschenswerthen Falle eine pennsylvanische Nachlassschraube daran anzubringen. Zum
Betriebe des Apparates dient die Dampfmaschine e mit
Dampfkessel f. Eine Schmiede, deren Theile nicht
sichtbar sind, steht mit dem Apparate in enger Verbindung.
Im Anschlusse an die soeben behandelten amerikanischen Maschinen seien noch einige
besondere amerikanische Tiefbohreinrichtungen neuester Erfindung erwähnt.
Textabbildung Bd. 281, S. 55Fig. 11.Downie's Seilbohrmaschine. Zwei Kautschukliderungen zum Dichten der Brunnenverrohrungen gegen die
Bohrlochswände, die eine von B. Masseth in
Pennsylvanien (Amerikanisches Patent Nr. 439166 vom 28. October 1890), die andere
von D. W. Black in Pennsylvanien (Amerikanisches Patent
Nr. 439233 vom 28. October 1890), beruhen beide auf dem Princip, dass das Gewicht
der Verrohrung auf die Liderungskörper zum Drucke gebracht wird und dadurch die
Anpressung des von oben belasteten Kautschukkörpers seitwärts an die Bohrlochswand
erfolgt.
Eine zweckmässige Anordnung zum Ventilabschlusse der unteren Brunnentheile haben J. R. und W. B. Coffin in
Bliss, Nebraska (Amerikanisches Patent Nr. 436889 vom 23. September 1890)
getroffen.
Drei verschiedene Erfindungen von W. R. Welke in Oak
Cliff, Texas, sind in Amerika am 30. December 1890 patentirt worden, und zwar unter
Nr. 443688 ein eigenthümlicher Bohrkopf in verschiedenen Modifikationen zu wechselndem
Gebrauche in wechselnden Schichten, zum Theil in organischer Verbindung mit
Ventilbüchse, unter Nr. 443689 ein Fanggeräth mit federnden Stahlspitzen und unter
Nr. 443620 ein Nachnehmer mit Federvorrichtung.
Ein sehr beachtenswerther Vorschlag, um mittels Tiefbohrung in Bergwerken die
Durchteufung wasserreicher Flötze derart zu erreichen, dass der Wasserzufluss in den
Schacht beliebig regulirt bezieh. abgeschlossen werden kann, ist von Carl Balling, Oberbergverwalter der k. k. priv.
Dux-Bodenbacher Eisenbahn, gemacht und in Deutschland und Oesterreich-Ungarn zum
Patent angemeldet.
Textabbildung Bd. 281, S. 56Fig. 12.Balling's Durchteufung wasserreicher Flötze. Das Entwässerungsrohr a (Fig. 12) wird zunächst in die Schachtsohle
eingetrieben, erforderlichen Falls in Cement festgelegt. Auf die Flansche oben am
Rohre wird das gusseiserne Aufsatzstück b angeschraubt.
Dieses besitzt ein oder mehrere Ausflussöffnungen c.
Der obere Theil des Aufsatzstückes nimmt das Führungsrohr d des Gestänges e auf. Letzteres trägt am
unteren Ende die Schappe f oder sonst ein Bohrgeräth
und führt mit möglichst geringem Spielräume durch den gusseisernen, unten
kugelförmig abgedrehten Ventilkörper g, sowie mit einem
Spielräume, der das Passiren der Gestängemuffen h
gestattet, – durch die nach Bedarf in beliebiger Zahl lose zusammengefalzten
Bleigewichte i. Der Ventilkörper mit den Bleigewichten
bildet einen vollkommenen Abschluss gegen die von unten aus dem Bohrloche
hochdringenden Wassermassen. Durch das Lüften des Gestänges, wobei die untere Muffe
h das Ventil anhebt, wird dem Wasser in beliebiger
Menge der Ausfluss gestattet.
Erforderlichen Falls ist eine Fortsetzung der Tiefbohrung unter dem dichtenden
Ventile ermöglicht; nur muss man sich darauf einrichten, dass bei Verlängerung des
Gestänges das Wasser Abfluss finden kann, weil dabei das Lüften des Ventils
unvermeidlich ist. In vielen Fällen wird dies neue Verfahren zum Durchteufen
wasserhaltiger Schichten schneller und billiger zum Ziele führen, als das sonst sehr
empfehlenswerthe Poetsch'sche Gefrierverfahren. Es ist
erfreulich, dass letzthin, Ende Februar dieses Jahres, eine Schachtbohrung dieser
Art, und zwar in den Eisenerzgruben des Grafen Henkel v.
Donnersmark bei Georgenberg in Oberschlesien
geglückt ist. Die Abteufung des 4,5 m langen, 3 m breiten Schachtes bis 23,5 m Tiefe
hat mit allen Nebenarbeiten etwa ¾ Jahr beansprucht. Dieser Erfolg ist um so
wichtiger, als der erste Versuch dieser Art in Oberschlesien, auf der
Max-Steinkohlengrube – allerdings ohne Schuld des Poetsch'schen Verfahrens – nicht zur Durchführung gelangt ist.
Es darf wohl hier daran erinnert werden, dass die mühselige Erstarrung des Erdbodens
durch künstliches Erfrieren in dem Lande der enormen Winterkälte, Sibirien, durch die Natur von selbst geboten wird.
Ueber die Verwendung dieser Erscheinung in den sibirischen Goldwäschen gibt der
Artikel „Ueber das in Sibirien übliche Abteufen von Schurfschächten im
schwimmenden Gebirge“ von Bergingenieur R.
Helmhacker in Prag in der Berg- und
Hüttenmännischen Zeitung, Nr. 10 vom 6. März 1891, sehr interessante
Mittheilungen.
Die wichtige Seilbohrung zu Teplitz (D. p. J. 1890 278 145) war Anfang Mai d. J. bis zur Tiefe von 333 m mit
einem Bohrdurchmesser von 15 cm gelangt. Die Arbeit führte ununterbrochen durch
harten Porphyr, mit einem durchschnittlichen Bohrfortschritte von 1,14 m für den
Tag. Etwa 280 m von oben waren des Nachfalles von brüchigem Porphyr aus Spalten
wegen verrohrt.
Von den mannigfachen, neuerdings mit Fauck'schen
Geräthen ausgeführten Tiefbohrungen sind nachstehende hervorzuheben. Zunächst haben
in der Saline Simin-Han in Bosnien Ende 1890 mit
Freifallhandbohrapparaten neun Bohrungen bis zu Tiefen über 360 m stattgefunden. Zu
derselben Zeit sind mit dem gleichen Geräthe über 2000 m in einzelnen Bohrlöchern
bis 300 m Tiefe abgebohrt. Gleichfalls Ende 1890 wurde zu Gran in Ungarn, nachdem 134 m tief mit einer Fauck'schen Freifallhandbohrgarnitur ohne Unfall gebohrt war, des
schnelleren Fortganges wegen zu einer Fauck'schen
Dampfbohrtransmission mit 10pferdekräftiger Maschine übergegangen und in den
dortigen Kalksteinschichten für den Tag ein Bohrfortschritt von durchschnittlich 4 m
erzielt, das Fördern von 200 m Gestänge erforderte dabei mit der Fördertrommel von 1
m Durchmesser 15 Minuten Zeit; das einmalige Löffeln dauerte 6 Minuten.
Auch in Italien, auf den Petrolwerken von Montechino,
waren Ende 1890 zwei Fauck'sche Dampfbohrkrähne in
Thätigkeit und hatten bereits 800 m ohne Unfall, bei täglicher Leistung von 3 bis 9
m für den Krahn, abgebohrt.
Sehr bedeutende Bohrungen waren mit zwei gleichen Maschinen im Steinkohlenwerk Nürschau in Böhmen Anfang 1891 im Gange. Die eine
Transmission hatte ein Bohrloch mit 43,4 cm Weite begonnen und auf 630 m Bohrtiefe
mit 26,3 cm Weite beendet, ein zweites oben 44,6 cm und unten 21,1 cm weit 446 m
tief bis zum Silur durchgeführt. Die andere Bohrtransmission war noch im Gange und
sollte die mit 40,8 cm Weite begonnene Bohrung bei einer erreichten Tiefe von 572 m
mit der lichten Weite von 22,4 cm bis über die Tiefe von 600 m hinaus
fortsetzen.
Ebenfalls im Post Litlitz Werk bei Sulkow in Westböhmen
hatten zwei solche Maschinen Anfang 1891 mehrere Bohrlöcher bis zu 420 m Tiefe und
32 cm oberem und 16 cm unterem Bohrlochdurchmesser niedergebracht.
In Deutschland sind neuerdings mehrere gelungene
Bohrungen vom Bohrunternehmer Paul Horra in Naumburg a.
S. zur Ausführung gelangt, z.B. in Godesberg in
Schlesien und in Zeitz, zur Wassergewinnung.
Man hat auch neuerdings in El Goleah (Algerien)
eine 35 m unter der Oberfläche liegende Quelle erbohrt, welche in der Minute 180 1
Wasser liefert. Bisher ist noch nie in der Sahara in so geringer Tiefe Wasser
gefunden. Dieses Beispiel ist in Bezug auf unsere dürren Colonien (Angra Pequena)
sehr beachtenswerth.
Textabbildung Bd. 281, S. 57Fig. 13.Settle's elektrische Kohlenschrämmaschine. Wenn wir jetzt zur Gesteinsbohrung übergehen, so sei zuerst die mittels
Elektricität betriebene Kohlenschneidemaschine von
M. und W. Settle von
Bolton bei Lancaster (Englisches Patent Nr. 19116 vom 28. November 1889) beschrieben
(Fig. 13).
Der Untersatz a, der mit Blockrädern b auf Schienen läuft, trägt die um den Zapfen c drehbare Platte d, auf
welcher der (punktirt gezeichnete) Elektromotor e ruht.
Der letztere ist mit einer Dynamo am Streckeneingange in Verbindung. Die Motorwelle
f bewegt mittels des Treibrades g und eines zweiten (nichtsichtbaren) Zahnrades die wagerecht angeordnete Schneidescheibe h, deren zahnförmiger Rand in Lagern die einzelnen
Schneidemeissel i aufnimmt. Der Apparat wird meist
gebraucht, um Kohlenwände zu unterschneiden.
Textabbildung Bd. 281, S. 57Fig. 14.Fayol's Schrämmaschine. Die Art der Unterschneidung durch wagerechte Räder ist bereits durch die
in den Kohlenwerken von Blanzy und Commentry seit 1873 verwendete, in Paris 1889 in
verbesserter Form ausgestellte Kohlenschneidemaschine von Winstanley bekannt. Eine fernere derartige Maschine von P. Fayol, die ebenfalls in den Gruben von Blanzy und Commentry zum
Versuche gekommen ist, hat in Fig. 14 Darstellung
gefunden. Die platte gezahnte Säge a erhält durch die
beiden Kurbelplatten b, die durch die Zugstange c verbunden sind, von den beiden Cylindern d eine Bewegung nach Art der Treibstangen der
Locomotiven. Die gerundete Form der gezahnten Klinge ist derart, dass nur 5 von den
22 Zähnen zugleich arbeiten. Jeder der Zähne beschreibt denselben Kreis wie die
Kurbeln. Bei der geringen Breite der Klinge kann man in dem Schlitze die Keile nahe
an der Angriffsfläche anbringen.
Speciell sind als Kohlenschneidemaschinen eine neue
Erfindung von Ph. Richards in Plymouth, Pennsylvanien
(Amerikanisches Patent Nr. 438446 vom 14. October 1890), sowie eine andere von S. R. Stine und J. V.
Smith in Osceola Mills, Pennsylvanien (Amerikanisches Patent Nr. 443925 vom
30. December 1890) anzuführen. Als Kohlen- und Gesteinsbohrmaschine gleich brauchbar ist der neue
Apparat von J. Wantling und J.
T. Johnson in Preoria, Illinois (Amerikanisches Patent Nr. 436815 vom 23.
September 1890).
Eine eigentliche neue Gesteinsbohrmaschine ist von E. Moreau in Philadelphia (Amerikanisches Patent Nr.
440744 vom 18. November 1890) zu nennen. Ausserdem haben einige Gesteinsbohrköpfe
amerikanische Patente erhalten, und zwar nach G. J.
Slining in Negaunee, Michigan, Nr. 437051 vom 23. September 1890, nach J. J. Martin und P.
Cunningham in Pinos Altos, Neu-Mexiko, Nr. 437608 vom 30. September 1890
und nach R. D. Hobart in Denver und M. Ahearn in Leadville, Colorado, Nr. 439275 vom 28.
October 1890.
Eigenthümliche und etwas complicirte Formen zeigen die sonst interessanten Gesteins-
und Erdbohrapparate von M. C. Bullock in Chicago
(Amerikanisches Patent Nr. 443819 vom 30. December 1890), sowie die ähnliche für die
genannte Firma von S. W. Douglass in Fort Collins,
Colorado (Amerikanisches Patent Nr. 443750 vom 30. December 1890) hergestellte
Maschine.
Eine neue Schrämmaschine für Streckenbau ist von S. B. Stine in Osceola Mills, Pennsylvanien
(Amerikanische Patente Nr. 443585 und 443586 vom 30. December 1890) zu erwähnen,
sowie schliesslich eine Minireinrichtung für
Flusskanäle von J. W. Crites in San Francisco,
Kalifornien (Amerikanisches Patent Nr. 439812 vom 4. November 1890).
Was die Fortschritte in der maschinellen Gesteinsbohrarbeit betrifft, so sind
dieselben z.B. in Preussen in letzter Zeit recht
bedeutend gewesen. Dabei handelt es sich vielfach noch um Versuche, um die Vortheile
des maschinellen Verfahrens im Vergleiche zur Handarbeit möglichst zahlenmässig
festzustellen. Zu Gunsten der Maschinen spricht dann noch meist der Umstand, dass
bei den Versuchen die verwendeten Häuer oft durch möglichste Lässigkeit in Bedienung
der Maschinen diese ihre Thätigkeit gefährdenden Geräthe in Misskredit zu bringen
suchen. Trotzdem hat z.B. ein Versuch mit Bohrmaschinen System Fröhlich-Jäger von der Duisburger Maschinenbau-Actiengesellschaft (D. p. J. 1890 276 267) auf den Werken der Grubenabtheilung St. Andreasberg im Harz eine Kostenermässigung von 58,2
Proc. bei einer 4,04fachen Leistung gegen den Handbetrieb ergeben. Unter Annahme
einer 10jährigen Amortisation der Anlage betrug die unmittelbare Ersparniss 52,3
Proc.
In den Mansfelder Kupferschieferbergwerken sind
neuerdings neben den Fröhlich-Jäger'schen Apparaten
mehrere Bohr- und Schrämmaschinen von Korfmann und
Franke in Witten a. d. Ruhr nach Elliot'scher
Methode zum Vergleichsversuch mit Handarbeit gestellt, ohne dass bisher ein sicherer
Anhalt gewonnen zu sein scheint.
Verwendung der Fröhlich-Jäger'schen Apparate ist zudem
noch von den Gruben Hohegrethe, Huth und St. Andreas im Bergreviere Hamm a. Sieg, sowie auf der
Grube Vereinigter Kohlenbach im Bergreviere Siegen I,
schliesslich beim Betriebe der Baue in Rammelsberg bei
Goslar, die der Franke'schen Einrichtungen dagegen noch von der Grube
Nordstern im Bergreviere Aachen bekannt
geworden.
Ein höchst beachtenswerter Versuch ist jüngst in den Gruben Gardanne, Prades und Bessèges in Belgien
durchgeführt worden, um zu ermitteln, ob nicht durch ein beschleunigtes Verfahren
beim Streckenbetriebe im Gestein nicht unter Verwendung von Handbohrmaschinen unter Umständen ein ebenso rasches Vordringen zu
ermöglichen sei, als mit Maschinen, welche durch comprimirte Luft betrieben
werden.
Die Grundsätze dieser Methode sind folgende:
1) Verwendung eines möglichst wirksamen Sprengmittels in ausgiebiger Menge;
2) regelmässige Anordnung der Bohrlöcher, welche alle parallel zur Streckenachse
gerichtet sind;
3) eine Tiefe der Löcher von 0,75 bis 1 m;
4) möglichst schnelle Herstellung derselben durch billige, leicht aufzustellende
Handbohrmaschinen und kräftige Arbeiter, welche, hinreichend geübt sind, um in jeder
Schicht zweimal Bohrlöcher fertigstellen und abschiessen zu können;
5) gleichzeitiges Wegthun der Bohrlöcher und rasches Abräumen der Massen, welches
durch vollständige Zertrümmerung des Gebirges zu erleichtern ist.
Das verschiedenartige zu durchbohrende Gestein stieg in der Schwierigkeit von leicht
zu durchbohrendem Kalk zu nicht sehr hartem Sandstein mit Sandsteinknollen
enthaltendem Schiefer, zu Schiefer mit harten Sandsteinbänken, bis zu compacten sehr
harten und schlecht zu bearbeitenden Sandsteinen.
Die Resultate gestatten den Schluss, dass die neue Methode in der Mehrzahl der Fälle
einen wenigstens doppelt so schnellen Streckenbetrieb als bei der Handbohrung
gestatten werde, und zwar im milden Gebirge ohne Kostenvermehrung, im festen
compacten Gestein mit einer solchen von 25 bis 50 Proc.
Bei der grossen Wichtigkeit des Niederschlagens des Bohrstaubes und der Dynamitdämpfe
beim Streckenbetriebe ist der bei Ramsbeck im
Bergrevier Brilon in den Stollberger Gruben erzielte Erfolg, der mit Ausspritzen der Bohrlöcher während der maschinellen
Bohrarbeit erreicht ist, bemerkenswerth. Die verwendeten Spritzen mit entsprechend
geformten verschiedenen Spitzen lassen sich in Bohrlöcher verschiedenster Grösse und
Neigung einführen und ermöglichen unter allen Umständen eine nasse Bohrung. Neben
solchen Spritzen hat man auch auf dem Erzbergwerke Friedrichssegen im Bergreviere Diez trichterförmige Brausen in Betrieb
gesetzt, wobei das Wasser in Gasröhren aus einem 100 m höher gelegenen Schachtsumpf
zugeführt wird.
Derartige Spritzmethoden sind übrigens bereits früher bei den grossen
Durchtunnelungen des St. Gotthardt, Simplon u.s.w. mannigfach zur Anwendung
gekommen, wo es sich auch meist zugleich um Kühlung und Zuführung von frischer Luft
handelte, welchen Anforderungen ausser durch Wassersprengung noch durch Vertheilung
von Eis, sowie durch Ausdehnung der in den Bohrmaschinen gebrauchten comprimirten
Luft entsprochen wurde. Für letztgenannte Fälle ist besonders darauf zu achten, dass
gute frische Luft und nicht verbrauchte und verunreinigte Kesselhausatmosphäre zur
Verdichtung und späteren Athmung kommt.