DE2548637B2

DE2548637B2 - Rock drilling tool

Info

Publication number: DE2548637B2
Application number: DE2548637A
Authority: DE
Inventors: Lloyd Bruce Bridgeport Hansen; Eugene Richard Shinnston Smarrella
Original assignee: Carmet Co., Pittsburgh, Pa. (V.St.A.)
Priority date: 1975-03-03
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1980-11-20
Also published as: FR2303154B1; DE2548637C3; CA1029365A; AU8543475A; FR2303154A1; DE2548637A1; GB1482394A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gesteinbohrwerkzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Ein solches Gesteinsbohrwerkzeug ist beispielsweise aus der US-PS 35 54 306 bekannt, wobei bei diesem bekannten Werkzeug die Einzellängen des Bohrgestänges an den Enden so ausgebildet sind, daß sie sowohl mit der Krone und auch untereinander verbunden werden können. Bei einem derartigen Gestänge ist es nicht erforderlich, die Krone nach dem Ansetzen des Bohrloches wieder aus dem Bohrloch herauszuholen, um sie an eine längere Stange anzuschließen. Vielmehr kann die Krone mit der ersten Stange verbunden bleiben, da mit wachsender Bohrlochtiefe Stange an Stange gesetzt werden kann.The invention relates to a rock drilling tool of the type specified in the preamble of claim 1. Such a rock drilling tool is known for example from US-PS 35 54 306, with this known tool, the individual lengths of the drill string are designed at the ends so that they are with both the crown and can also be connected to each other. It is not with such a linkage it is necessary to take the crown out of the drill hole after setting the drill hole, to connect them to a longer pole. Rather, the crown can be connected to the first rod stay, as rod to rod can be set as the depth of the borehole increases.

Das bekannte Gesteinsbohrwerkzeug hat jedoch den Nachteil, daß Spülungsöffnungen für das Bohrklein lediglich in der mit der Bohrkrone verbundenen Verlängerungsstange ausgebildet sind. Zwischenstangen, die die genannte Stange mit dem Bohrfutter verbinden, sind ohne derartige radiale Spülungsöffnungen ausgebildet, was zur Folge hat, daß ein Freispülen nur dann erfolgen kann, wenn ein entsprechend ausgebildetes Verlängerungsrohr innerhalb des Bohrgestänges vorgesehen ist. Es versteht sich somit, daß das Abführen des Bohrkleins bei Bohrlöchern geringe Tiefe zu Schwierigkeiten führt, da die Bohrtiefe noch nichl ausreicht, um ein mit der Spülöffnung versehenes Anschlußstück vorzusehen.However, the known rock drilling tool has the disadvantage that mud openings for the cuttings are only formed in the extension rod connected to the drill bit. Intermediate bars, which connect said rod to the drill chuck are without such radial flushing openings formed, with the result that flushing can only take place if a corresponding formed extension pipe is provided within the drill string. It is therefore understood that the Discharging the cuttings in the case of boreholes with a shallow depth leads to difficulties, since the drilling depth is still nichl sufficient to provide a connector provided with the flushing opening.

Aus der US-PS 31 87 825 ist ein weiteres Gesteinbohrwrkzeug bekannt, welches gleichfalls eine radiale Spülöffnung in denjenigen Gestängeteil aufweist, der die Bohrkrone trägt. Somit muß auch bei diesem bekannten Bohrwerkzeug stets fhs mit dieser Öffnung versehene Gestängeteil verwendet werden, wenn Bohrklein abgeführt werden sollFrom US-PS 31 87 825 another rock drilling tool is known, which also has a radial flushing opening in that rod part that the drill bit is wearing. Thus, even with this known drilling tool, fhs must always be with this opening provided rod part can be used if drilling cuttings are to be removed

Ein ähnliches Bohrwerkzeug ist aus der US-PSA similar drilling tool is shown in US-PS

3022 840 bekannt Dieses bekannte Bohrwerkzeug weist in seinem Bohrgestänge eine Vielzahl von Schlitzen auf, durch welche das Bohrklein abgesaugt wird.3022 840 known This known drilling tool has a plurality of in its drill pipe Open slots through which the cuttings are sucked off.

Alleij dem Stand der Technik bekannten Bohrgestängen ist somit der Nachteil zueigen, daß eine beträchtliehe Mindestanzahl von Gestängenteilen bereit gehalten werden muß, um mit sich ändernder Bohrlochtiefe das Abführen des Bohrkleins zu gewährleisten.All prior art drill rods thus has the disadvantage that a considerable amount Minimum number of rod parts must be kept ready with the changing depth of the borehole To ensure removal of the cuttings.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug der aus der US-PS \- 35 54 306 bekannten Gattung so auszubilden, daß unabhängig davon, wie die Antriebsstange, die Verlängerungsstange und die Bohrkrone miteinander verbunden sind, ein störungsfreier Abtransport des Bohrkleins durch das Bohrgestänge hindurch gewährleistet ist.The invention is based on the object of providing a drilling tool known from US-PS \ - form 35 54,306 known species so that regardless of how the driving rod, the extension rod and the drill bit are connected to each other, fault-free removal of the drill cuttings through the Drill rod through is guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöstThis object is achieved by the invention specified in the claim

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß in jedem Aufnahmesockels nahe dem Sockelbodens eine Absaugöffnung vorgesehen ist wobei diese Öffnungen von den Steck₀'liedern der Verlängerungsstangen abgedeckt werden, so daß lediglich das in der Nähe der Bohrkrone vorgesehene Spülloch frei bleibt Der Bohrkronenschaft ist nämlich so kurz und die Steckglieder der Verlängerungsstangen sind jeweils so lang ausgebildet, daß die radialen Öffnungen der einzelnen Aufnahmesockel bei Aufnahme des Bohrkronensteckschaftes offen gelassen, aber bei Aufnahme der α Steckglieder abgedeckt sind.The technical progress that can be achieved with the aid of the invention is primarily to be seen in the fact that a suction opening is provided in each receiving base near the base bottom, these openings being covered by the plug ₀ 'members of the extension rods, so that only that in the vicinity of the drill bit The drill bit shank is so short and the plug-in links of the extension rods are each designed so long that the radial openings of the individual receptacles are left open when the drill bit plug-in shank is received, but are covered when the α plug-in links are received.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles und unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser Zeichnung zeigtThe invention is described below using an exemplary embodiment and with reference to the drawing described in more detail. In this drawing shows

F i g. 1 eine Antriebsstanjje,
■»ο F i g. 2 eine Verlängerungsstange,F i g. 1 a drive shaft,
■ »ο F i g. 2 an extension rod,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie IH-III in F i g. 1. F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 1 und 2,F i g. 3 shows a section along the line IH-III in FIG. 1. F i g. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 1 and 2,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in F i g. 2,
Fig.6 eine Darstellung eines herkömmlichen Gesteinsbohrwerkzeuges, F i g. 5 shows a section along the line VV in FIG. 2,
6 shows a representation of a conventional rock drilling tool,

t-ig. 7 einen Schnitt entlang der Linie ViI-VII in Fig. 6,t-ig. 7 shows a section along the line ViI-VII in FIG Fig. 6,

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Gesteins^r»o bohrwerkzeuges beim Bohren von Firstlöchern.Fig. 8 is a schematic representation of the rock ^r "o drilling tool when drilling First holes.

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 2 die Antriebsstange des Bohrwerkzeuges bezeichnet Der an einem Ende dieser Antriebsstange 2 ausgebildete Aufnahmesockel 4 ist zum Anschluß an eine Antriebsmaschine 6 ausgebildet. Im anderen Ende der Antriebsstange ist ein Aufnahmesockel 8 ausgebildet, welcher einen nicht-kreisförmigen Querschnitt und in seinem inneren Ende eine Schuller 10 aufweist Miteinander fluchtende Löcher 12 sind in den einander gegenüberliegenden Wandungen des Sockels 8 ausgebildet. In der Nähe des Sockelbodens ist ferner eine Sockelwandung in Querrichtung durchsetzende Öffnung 13 ausgebildet. Eine Verlängerungsstange 14 besitzt ein als Steckglied 16 ausgebildetes erstes Ende, während das andere Ende <i5 als Aufnahmesockel 18 ausgebildet ist. Das Steckgliedende 16 besitzt nach Gestalt und Größe einen solchen Querschnitt daß es gut im Sockel 8 oder im Sockel !8 eines anderen Verlängerungsstabes aufgenommen wer-In the drawing, the reference numeral 2 denotes the drive rod of the drilling tool one end of this drive rod 2 formed receiving base 4 is for connection to a drive machine 6 trained. In the other end of the drive rod, a receiving base 8 is formed which has a non-circular cross-section and in its inner end a Schuller 10 with each other aligned holes 12 are formed in the opposing walls of the base 8. In the In addition, an opening 13 penetrating the base wall in the transverse direction is formed near the base base. An extension rod 14 has a first end designed as a plug-in member 16, while the other end <i5 is designed as a receiving base 18. The male link end 16 has such a cross-section in terms of shape and size that it fits well in the base 8 or in the base! 8 another extension rod can be added

den kann. Es sei unterstrichen, daß die Sockel 8 des Stabes 2 und die Sockel 18 der Verlängerungsstäbe übereinstimmend ausgebildet sind, wobei der Sockel 18 mit seiner Schulter 20, den einander fluchtend gegenüberliegenden Löchern 22 und der öffnung 23 der Schulter 10, den einander fluchtend gegenüberliegenden Löchern 12 und der öffnung 13 des Sockels 8 entspricht Ein Bohrwerkzeug 24 (Fig.6) ist mit einem Schaft 26 versehen, de*sen Querschnitt im wesentlichen dem Steckgliedende 16 entspricht Eine öffnung 28 ist den Schaft 26 durchsetzend derart vorgesehen, daß es mit den Löchern 12 bzw. 22 fluchtet, wenn das Bohrwerkzeug in dem Sockel 8 bzw. 18 eingesetzt ist Mit Hilfe eines durch die fluchtenden öffnungen hindurchgesteckten Haltestiftes 32 wird das Bohrwerkzeug im Sockel gehalten. In den Stäben 2 und 14 sind Axialbohrungen ausgebildet In bekannter Weise kann an das untere Ende des Stabes 2 eine Saugeinrichtung angeschlossen werden, mit deren Hilfe Staub und dergleichen durch die Öffnungen 13 und 23 durch die Stäbe nach unien abgesaugt werden kanu.can. It should be underlined that the base 8 of the Rod 2 and the base 18 of the extension rods are designed to match, the base 18 with its shoulder 20, the aligned opposite holes 22 and the opening 23 of the Shoulder 10, the aligned opposite holes 12 and the opening 13 of the base 8 corresponds A drilling tool 24 (FIG. 6) has a shaft 26 provided, whose cross-section essentially corresponds to The plug-in link end 16 corresponds to an opening 28 penetrating the shaft 26 in such a way that it is with the holes 12 and 22 are aligned when the drilling tool is inserted in the base 8 or 18 With the help a holding pin 32 inserted through the aligned openings is the drilling tool in the Base held. Axial bores are formed in the rods 2 and 14 in a known manner a suction device can be connected to the lower end of the rod 2, with the help of which dust and The like can be sucked off through the openings 13 and 23 through the rods to one another.

Soll in ein Hangendes R (F i g, 8) ein Loch mit einer Tiefe gebohrt werden, welche größer ist als die Hahe des Hohlraumes C, so wird das Bohrwerkzeug 24 in den Sockel 8 eingesteckt und das untere Ende des Anfangs- und Antriebsstabes 2 mit dem Motor 6 verbunden. Das Bohrloch wird sodann so tief wie möglich gebohrt, worauf das Bohrwerkzeug vom Sockel 8 entfernt und das Einsteckende 16 eines Verlängerungsstabes 14 statt dessen im Sockel 8 befestigt wird. Um mit dem BohrenIf a hole is to be drilled into a hanging wall R (FIG. 8) with a depth which is greater than the height of the cavity C, the drilling tool 24 is inserted into the base 8 and the lower end of the starter and drive rod 2 with it connected to the motor 6. The borehole is then drilled as deep as possible, whereupon the drilling tool is removed from the base 8 and the insertion end 16 of an extension rod 14 is fixed in the base 8 instead. To get with the drilling

ι ο fortzufahren, ist es nicht erforderlich, das Bohrwerkzeug 24 mit dem Verlängerungsstab 14 aus dem Bohrloch zu entfernen. Es ist lediglich erforderlich, einen zusätzlichen Verlängerungsstab 14 zwischen dem Anfangs- und Antriebsstab 2 und dem ersten Verlängerungsstabι ο to continue, it is not necessary to use the drilling tool 24 with the extension rod 14 to remove from the borehole. It is only necessary to add an additional extension rod 14 between the start and Drive rod 2 and the first extension rod

is einzufügen. Diese Vorgänge werden so lange wiederholt, bis das Bohrloch in der angestrebten Tiefe fertiggestellt ist Dabei ist es jedesmal lediglich notwendig, einen weiteren Verlängerungsstab zwischen dem Anfangs- und Antriebsstab und dem unterstenis to be inserted. These processes are repeated until the borehole is at the desired depth is finished, it is only necessary each time to insert a further extension rod between the start and drive rod and the bottom one

Verlängerungsstab einzufügen.Insert extension rod. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patentanspruch:Claim:

Rock drilling tool consisting of a drive rod that can be connected to a motor at one end, the other end of which is designed as a receiving base, at least one extension rod, one end of which as a plug-in member which can be received in the receiving base and the other end of which as a mounting base of the same size and cross-sectional shape as the mounting base of the Drive rod is formed and from a drill bit, the plug shaft of which has the same cross-sectional shape like the plug-in link of the extension rod, the receiving sock !, the plug-in links and the plug-in shaft are non-circular Have cross-section and in the inner end of the bottom of each receiving base one Shoulder is formed and the drive rod and the extension rods have an axial through-hole have, characterized that each receiving base (£: 18) close to the base bottom with one of its walls in Transverse direction penetrating opening (13; 23) is provided, the drill bit socket shaft (26) is shorter than that between the bit-side end of the receiving base (8; 18) and the respective transverse opening (13, 23) existing spacing is formed, and that the length of the in the receiving base (8; 18) insertable plug-in link (16) of the extension string (14) is chosen such that the transverse openings (13; 23) are covered.