Überblick über Untertage-Bohrmaschinen  

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07/02/2023
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Der Prozess der Ausgrabung unter Tage zur Gewinnung von Mineralien, Öl und Gas wird als Tiefbohrung bezeichnet. Es handelt sich um einen komplexen und anspruchsvollen Vorgang, der spezielle Ausrüstung und Techniken erfordert, um sicher und schnell durchgeführt werden zu können. 

Unterirdische Bohrgeräte, die durch harte Gesteins- und Bodenschichten bohren, sind für dieses Verfahren von entscheidender Bedeutung. Das Ventil ist eine entscheidende Komponente von Tiefbohrgeräten. 

Ventile regeln den Durchfluss von Flüssigkeiten durch den Bohrstrang und das Bohrloch, z. B. Bohrspülung und Luft. Sie sind entscheidend für die Aufrechterhaltung des richtigen Drucks und Flusses während des Bohrens und die Minimierung schädlicher Gasansammlungen. 

Bei unterirdischen Bohrungen werden viele Industriearmaturen eingesetzt, die jeweils für eine bestimmte Funktion ausgelegt sind. Ein Spülungsschieber steuert beispielsweise den Fluss der Bohrspülung durch den Bohrstrang, während ein Blowout-Preventer-Ventil das unkontrollierte Austreten von Gas oder Öl verhindert.

Der Betrieb von Industrieventilen ist entscheidend für den sicheren und effektiven Ablauf von Bohrungen unter Tage. Wenn ein Ventil nicht richtig funktioniert, kann dies zu Verzögerungen beim Bohren, Schäden an der Ausrüstung und sogar zu Sicherheitsrisiken führen. 

Daher müssen Industriearmaturen regelmäßig gewartet und überprüft werden, um ihre Funktionsfähigkeit zu gewährleisten. Das Bohren von Maschinen unter Tage ist ein schwieriges Verfahren, das spezielle Ausrüstung und Techniken erfordert, um sicher und schnell durchgeführt werden zu können. 

Industrieventile sind für diese Ausrüstung unverzichtbar, da sie den Flüssigkeitsdurchfluss steuern und dazu beitragen, den richtigen Druck und Durchfluss während des Bohrvorgangs aufrechtzuerhalten. Die Ventile müssen regelmäßig gewartet und inspiziert werden, um sicherzustellen, dass sie in einwandfreiem Zustand sind und um Verzögerungen beim Bohren, Schäden an der Ausrüstung und Sicherheitsprobleme zu vermeiden.

Durch die Wahl eines seriösen Hersteller von Absperrklappenkann man sich darauf verlassen, dass die im Untertagebau eingesetzten Ventile die notwendigen Anforderungen für einen sicheren und effizienten Betrieb erfüllen.

Methoden des Bohrens

Im Untertagebau und in der Exploration kommen verschiedene Bohrtechniken zum Einsatz. Die Komplexität dieser Verfahren und die Art der erforderlichen Ausrüstung sind unterschiedlich. Sie werden je nach den spezifischen Merkmalen des Standorts und der zu gewinnenden Ressourcen ausgewählt.

Bohren mit einem Drehbohrer

Das Drehbohrverfahren ist die am weitesten verbreitete Form des Bohrens im Untertagebau. Um das Gestein oder die Erde zu durchschneiden, wird ein Drehbohrmeißel verwendet, der sich mit hoher Geschwindigkeit dreht. Das Bohrgestänge, das aus einem Netz von Rohren besteht, dient dazu, dem Bohrmeißel Rotationskraft und Bohrspülung zuzuführen, z. B. eine unterirdische Wasserbohrmaschine oder Bohrspülung.

Bohren mit Perkussionsschlagwerk

Beim Perkussionsbohren wird das Gestein oder der Boden durch Schläge aufgebrochen. Die Bohrkrone ist an einem Kolben befestigt, der wiederholt auf die Bohrkrone schlägt, um ein Loch zu bohren. Diese Technik wird häufig zum Bohren von flachen Löchern oder in weichen Gesteinsschichten eingesetzt.

Bohren mit Diamanten

Diamantkernbohrungen ist eine Bohrtechnik, bei der mit einem diamantbestückten Bohrer ein zylindrischer Kern aus dem Gestein gebohrt wird. Der Bohrkern wird dann entnommen und untersucht, um den Mineralgehalt des Gesteins zu bestimmen. Diese Technik wird häufig in der Mineralienexploration und im Bergbau eingesetzt.

Bohren mit Umkehrkreislauf

Beim Reverse-Circulation-Drilling wird mit Hilfe eines doppelwandigen Bohrgestänges und einer Hochdruckpumpe ein zirkulierender Strom von Bohrflüssigkeit erzeugt. Diese Methode wird häufig in der Mineralienexploration und im Bergbau eingesetzt, da sie einen effizienteren und schnelleren Bohrvorgang ermöglicht.

Bohren mit einem Kabelwerkzeug

Das Bohren mit Kettenwerkzeugen ist eine ältere Technik, bei der ein schweres Gewicht an einem Seil wiederholt einen Bohrer in das Loch fallen lässt. Diese Technik wird am häufigsten für flache Bohrungen und Wasserbrunnenbohrungen eingesetzt.

Jedes dieser Verfahren hat eindeutige Vor- und Nachteile. Welches Verfahren eingesetzt wird, hängt von den spezifischen Merkmalen des Standorts und den zu entnehmenden Ressourcen ab. Drehbohrungen eignen sich beispielsweise ideal für das Bohren tiefer Löcher in komplexen Gesteinsformationen, während Diamantkernbohrungen ideal für die Gewinnung eines kontinuierlichen Gesteinskerns für Studien sind.

Ausrüstung für Untertagebohrungen

Ölarbeiter bei der Arbeit mit einer Rohrzange
Quelle: Freepik

Untertage-Bohrausrüstungen sind Spezialmaschinen, die für die Ausgrabung von unterirdischen Bergwerken sowie Öl- und Gasbohrungen eingesetzt werden. Bohrgeräte sind ein wichtiger Bestandteil des Bergbaus und der Öl- und Gasförderung, da sie die Gewinnung wertvoller Ressourcen unter der Erdoberfläche ermöglichen.

Nachfolgend finden Sie eine Liste gängiger unterirdischer Bohrgeräte:

Industrielle Ventile

Dombor Double Block and Bleed Kugelhähne
Quelle Dombor

Industrieventile spielen eine entscheidende Rolle bei der Steuerung von Durchfluss und Druck von Flüssigkeiten, Gasen und anderen Stoffen in verschiedenen industriellen Anwendungen. Sie sind mechanische Vorrichtungen, die das ordnungsgemäße Funktionieren von Systemen sicherstellen, die eine präzise Steuerung erfordern.

In Bohrsystemen werden Ventile eingesetzt, um den Durchfluss und den Druck von Bohrspülungen, Gasen und anderen Substanzen zu steuern. Einige Beispiele für Industrieventile sind Schieber, Rückschlagventile, Kugelhähne und Überdruckventile.

Rohrleitungsventile haben mehrere Funktionen, darunter das Absperren des Flüssigkeitsstroms, die Regulierung der Durchflussmenge, das Verhindern von Rückfluss und das Ablassen von Druck zur Gewährleistung der Sicherheit. Darüber hinaus halten sie auch den Systemdruck aufrecht. Für die Auswahl des richtigen Rohrleitungsventils ist ein umfassendes Verständnis der Arbeitsumgebung und der spezifischen Funktion, die das Ventil erfüllen soll, unerlässlich.

Bohrturm

Eine große Maschine wird verwendet, um Löcher in die Erdoberfläche zu bohren, um Mineralien, Erdgas oder andere unterirdische Ressourcen zu fördern. Die Größe und Komplexität von Bohranlagen variiert je nach Einsatzzweck erheblich, besteht aber in der Regel aus einer Kombination von Bohrstrang, Hebevorrichtungen und anderen Bohrausrüstungen.

Bohrer

Eine Bohrkrone ist ein Schneidwerkzeug, das am Ende eines Bohrgestänges angebracht ist und zum Schneiden in Gestein oder Boden verwendet wird, um ein Bohrloch für Bohrzwecke zu erstellen. Bohrer gibt es in verschiedenen Formen und Größen und werden aus harten Materialien wie Wolframkarbid, Stahl oder Diamant hergestellt.

Bohrstrang

Eine Säule aus ineinandergreifenden Abschnitten eines Bohrgestänges, die bei Bohrarbeiten verwendet wird, um Bohrspülung, Drehmoment und andere Kräfte von der Oberfläche auf den Bohrer am Boden des Bohrlochs zu übertragen. Die Länge des Bohrgestänges kann je nach Tiefe des zu bohrenden Lochs variieren, und das Gewicht des Bohrgestänges trägt zur Aufrechterhaltung des Drucks und der Stabilität im Bohrloch bei.

Schlammpumpe

Die Spülungspumpe ist eine Maschine, die bei Bohrarbeiten eingesetzt wird, um die Bohrspülung (auch als "Mud" bezeichnet) durch den Bohrstrang und das Bohrloch zu leiten. Die Spülungspumpe ist eine wichtige Komponente bei Bohrarbeiten, da sie dazu beiträgt, die Bohrkrone zu schmieren, das Bohrklein vom Boden des Bohrlochs zu entfernen, den Druck im Bohrloch aufrechtzuerhalten und die Bohrkrone und andere Ausrüstung zu kühlen und zu schützen.

Derrick

Wird bei Bohrarbeiten eingesetzt, um den Bohrturm zu stützen und die Ausrüstung zu heben und zu senken. Der Bohrturm dient zum Anheben und Absenken des Bohrgestänges, zum Abstützen des Bohrers und anderer Ausrüstungen sowie zur Steuerung der Richtung des Bohrlochs. Die Höhe des Bohrturms hängt von der Tiefe des zu bohrenden Lochs ab, und die Konstruktion des Bohrturms kann je nach Art der Bohrung und den spezifischen Bohrbedingungen variieren.

Drehtisch

Ein Drehtisch ist eine Komponente einer Bohranlage, die zum Drehen des Bohrstrangs und der Bohrkrone dient. Er befindet sich oberhalb des Bohrbodens und wird von einem Elektro- oder Hydraulikmotor angetrieben. Mit seiner Hilfe wird das Bohrgestänge gedreht, so dass sich die Bohrkrone in das Gestein oder den Boden schneiden und das Bohrloch erstellen kann.

Kelly

Ein Kelly ist eine viereckige oder sechseckige Stange, die bei Bohrarbeiten zur Übertragung von Drehkraft und Drehmoment vom Drehtisch auf den Bohrstrang verwendet wird. Sie dient der Steuerung von Richtung und Geschwindigkeit des Bohrvorgangs und ist ein wesentlicher Bestandteil der Bohranlage.

Schwenken

A ein Drehgelenk ist eine mechanische Vorrichtung wird bei Bohrarbeiten zur Übertragung von Drehkraft und Drehmoment vom Drehtisch auf das Bohrgestänge verwendet. Das Drehgelenk ist ein wichtiger Bestandteil der Bohranlage, da es zu einem reibungslosen und effizienten Ablauf des Bohrvorgangs beiträgt

Bohrhülsen

Bohrhülsen sind schwere, zylindrische Stahlteile, die beim Bohren verwendet werden, um das Gewicht des Bohrgestänges zu erhöhen und dem Bohrloch Stabilität zu verleihen. Bohrmanschetten werden in der Nähe des unteren Teils des Bohrstrangs oberhalb des Bohrers angebracht und dienen dazu, der Tendenz des Bohrstrangs entgegenzuwirken, sich zu biegen und zu knicken, wenn der Bohrer in das Gestein oder den Boden schneidet.

Gehäuse

Ein Futterrohr ist ein Rohr mit großem Durchmesser, das zur Auskleidung des Bohrlochs in einem Brunnen verwendet wird. Der Hauptzweck der Verrohrung besteht darin, das Bohrloch strukturell zu stützen, den Einsturz des Bohrlochs zu verhindern und verschiedene unterirdische Formationen zu isolieren.

Wie man die richtige Bohrausrüstung auswählt, um die Sicherheit zu gewährleisten

Kohlebergwerk unter Tage und Bohrmaschine
Quelle: iStock

Die richtige Bohrausrüstung ist für die Gewährleistung der Sicherheit im Untertagebau und bei Explorationsarbeiten von wesentlicher Bedeutung. Die Tiefe und Richtung der Bohrlöcher sind wesentliche Faktoren, die beim Kauf von Bohrausrüstungen zu berücksichtigen sind.

Bohrlochtiefen

Die Tiefe der Bohrlöcher bestimmt, welche Art von Bohrgerät am besten geeignet ist. Das Drehbohrverfahren eignet sich beispielsweise am besten für tiefe Löcher, während das Schlagbohrverfahren besser für flachere Löcher geeignet ist. Es ist wichtig, ein Bohrgerät zu wählen, das leistungsfähig genug ist, um in die entsprechende Tiefe zu bohren und dabei keine Schäden oder Ausfallzeiten zu verursachen.

Ausrichtung des Bohrlochs

Die Richtung der Bohrlöcher bestimmt auch, welche Art von Bohrgerät am besten geeignet ist. Einige Bohrgeräte sind beispielsweise für das Bohren von vertikalen Löchern konstruiert, während andere für das Bohren von horizontalen oder schrägen Löchern ausgelegt sind. Die Auswahl eines Bohrgeräts, das in der gewünschten Richtung bohren kann, ist entscheidend.

Bohrgeräte mit weniger Pferdestärken

Unter bestimmten Umständen können Bohrgeräte mit geringerer Leistung für die Standortbedingungen und die zu gewinnenden Ressourcen besser geeignet sein. Diese Bohrgeräte sind in der Regel kleiner und weniger leistungsstark als andere Bohrausrüstungen, aber sie sind auch leichter zu manövrieren und erfordern weniger Wartung. 

Sie eignen sich zum Bohren in engen Räumen oder in Bereichen mit eingeschränktem Zugang. Die Sicherheitsmerkmale der Bohrgeräte, einschließlich der IndustriekugelhahnBei der Auswahl der Bohrgeräte spielen die Sicherheit, die Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit sowie die Qualifikation und Ausbildung des Bedienpersonals eine wichtige Rolle. Bergbau- und Explorationsunternehmen können Bohrgeräte auswählen, die sicher, effizient und für die spezifischen Anforderungen des Standorts geeignet sind, indem sie all diese Kriterien berücksichtigen. Dies trägt dazu bei, Ausfallzeiten zu reduzieren, die Sicherheit des Personals zu gewährleisten und die Produktivität des Betriebs zu maximieren.

Schlussfolgerung

Untertage-Bohrmaschinen sind ein wesentlicher Bestandteil der Bergbauindustrie, und ihre Auswahl erfordert eine sorgfältige Abwägung verschiedener Faktoren, darunter Kosten, Produktivität und Sicherheitsaspekte. Dombor ist spezialisiert auf die Entwicklung von Industriearmaturenund bietet eine unverzichtbare Lösung für Maschinen, die zum Bohren unter Tage eingesetzt werden. 

Lieferant von Ventilen Dombor ist dank seiner erfahrenen Mitarbeiter in der Lage, technische Hilfe und Lösungen für den globalen Markt aus einer Hand zu bieten. Als IndustrieventilunternehmenDombor bietet eine breite Palette von Standard- und kundenspezifischen Ventilen an, die alle für die Erfüllung spezifischer industrieller Anforderungen entwickelt wurden. Das macht das Unternehmen zu einer hervorragenden Option für jeden Markt. 

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