Einteilung und Entwicklung der Schachtbohrverfahren

Der Artikl von Dr.-Ing. Karl Wollers, Mülheim/Ruhr

Die von der Thyssen Schachtbau GmbH und Deilmann- Haniel GmbH eingeleitete neue Schachtbautechnik ging von der Überlegung aus, daß es bei der Anwendung konventioneller Techniken nicht möglich ist, bestimmte Leistungsgrenzen zu überschreiten, sofern das Herstellen des Ausbruchs in mehreren zwangsläufig nacheinander geschalteten Schritten erfolgen muß.
Es war deshalb nach Ablöseverfahren zu suchen, die es gestatten, den Ausbruch, das Abfördern der Berge und das Ausbauen in nur einem Schritt herzustellen, um dadurch die gewohnten Leistungsvorstellungen endgültig zu überschreiten. Hierfür bot sich das Bohrverfahren in verschiedenen Varianten an.
Von allen bis heute praktizierten Verfahren (Tabelle 1) haben sich das gestängelose Schachtbohrverfahren und ein modifiziertes raise-boring als am leistungsfahigsten und wirtschaftlichsten erwiesen. Während die hohen Leistungen seit der Einführung des gestängelosen Schachtbohrverfahrens unumstritten waren, hat es anfangs rege Diskussionen über die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens gegeben. Die unternehmenspolitische Entscheidung der Arbeitsgemeinschaft, der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens den Vorzug zu geben und die von Beginn an hohen Leistungen, die von keinem anderen Verfahren bisher erreicht wurden, nicht weiter steigern zu WQllen, war richtig und hat dem Verfahren zu dem endgültigen Durchbruch verholfen.
Die als neu gekennzeichnete sogenannte Raise-Bore-Technik verdient diese Bezeichnung deshalb, weil durch eine systematische Entwicklung des Hauses Thyssen Schachtbau die Mängel, Nachteile und Unzulänglichkeiten des seit langem bekannten "raise boring" abgestellt werden konnten.
Diese Verbesserungen sind im wesentlichen durch sechs Faktoren gekennzeichnet:
1. Im Richtungsverlauf steuerbare Pilotbohrungen wichtlgste Voraussetzung für nahezu vertikale Grubenbaue.
2. Bohrdurchmesser bis zu 5 rn und Teuflängen bis zu 400 m.
3. Limitierung von Andruck und Drehmoment als Voraussetzung für wirtschaftlich vertretbare Gerätegrößen und Bohrgestänge-Abmessungen, ermöglicht durch: Herstellung des Enddurchmessers in 2 Stufen im sogenannten Pilgerschrittverfahren.
4. Neue Bohrkopf-Konzeption mit Verriegelungsmechanismus und Ausbildung der noch laufenden Führung als Verspannung.
5. Einbringen von endgültigem Ausbau unter Verwendung des Bohrstranges als Tragelement für eine mehretagige Arbeitsbühne.
6. System zur Konsolidierung des Bohrlochstoßes in 9 brächen Gebirgsschichten durch Beschichtung mit Konsoloidzernent als vorläufigem Ausbau.
Diese entscheidende Weiterentwicklung der Raise-Bore-Technik hat es ermöglicht, das System irn Durchmesserbereich bis zu ca. 5 rn in gewisser Weise als Konkurrenzverfahren zum gestängelosen Schachtbohren zu entwikkeln. Wie beim gestängelosen Schachtbohrverfahren gehören auch hier Blindschächte, das Weiterteufen von Tagesschächten und Bunker zum Arbeitsprogramm dieses kostengünstigen Verfahrens.
Beide Verfahren, über die hier berichtet wird, erfordern eine Zielbohrung, die im gesamten Teufbereich in einem vorgeschriebenen Zielzylinder verbleiben muß.
Zur Erfüllung dieser Aufgabenstellung wird die Pilotbohrung permanent durch Messungen überwacht (single shot). Eine erforderlich werdende Richtungskorrektur der Zielbohrung erfolgt mit einem Dyna drill.

Tabelle 1

©Der Artikl von Dr.-Ing. Karl Wollers, 2007