Grundwissen über Bohrtechnik, Brunnenbohren und Geothermiebohrungen
Grundwissen über Bohrtechnik,Brunnenbohren und Geothermiebohrungen, geballtes Wissen rund um Bohrtechnik mit Bohranleitung verfasst von Hartmuth Kleiss, Geschäftsführer der Firma Bohak Bohrtechnik
Bohrverfahren:
Grundsätzlich lassen sich für Wasserbohrungen, schlagende, drehende und drehschlagende Bohrverfahren unterscheiden. Ein aktuell neues Bohrverfahren ist das Verdrängungsverfahren. Die für die geologische/thermische Nutzung des Erdreiches wichtigsten Bohrverfahren sind:
1· Rotarybohren mit Wasserspülung
2· Lufthebebohren-Spülbohrung mit Wasser und Luft
3· Spülbohrung mit Wasserspülung
4· Imlochhammerbohrung mit Pressluft-DTH
5. Bohren mit Rota Odex Tools /Excenterbohrkronen
6. Schlagbohren
7 . Kernbohren/ Core Drilling
8· Trockenbohrung mit Endlosbohrschnecke
9· Trockenbohrung mit Hohlbohrschnecke
10· Trockenbohrung-Rammhammerbohrung
Rotarybohren
Rotarybohren (Spülbohren drehend): In mittleren bis harten Gesteinen wird das Bohrgut durch im Gestänge in die Tiefe gepumpte Flüssige Bohrspülung aufgenommen und zur Oberfläche transportiert. Für die Zerkleinerung des Bohrgutes kommen Stufen-, Rollen- und Warzenmeißel zum Einsatz . Der Bohrfortschritt ist in hohem Masse von der Bodenformation abhängig jedoch ist das Rotarybohrverfahren die einzige Methode zum Bohren bis in große Tiefen (einige Kilometer) bei Durchmessern bis etwa 1 Meter. Kleinere Bohrgeräte können mit entsprechend grossem Bohrrohr auch grosse Durchmesser bohren hier ist der Ringraum zwischen dem Bohrrohr und der Bohrlochwandung von grosser Bedeutung. Die Aufstiegsgeschwindigkeit ist wichtig für den Austrag des Bohrkleins und errechnet sich aus der zur Verfügung stehenden wassermenge und dem Ringraum. Die Formel dafür findet Ihr bei Bohak.de. Daraus kann man den Bohrfortschritt errechnen. Um mit niedriger Aufstiegsgeschwindigkeit trotzdem einen Bohrfortschritt zu erzielen kann die Spülflüssigkeit als Dickspülung angesetzt werden.
Schneckenbohrer (drehend): Das Bohrgut wird durch eine sich drehende Schnecke zutage gefördert. In weichen Böden, Durchmesser 63 - 350 mm, Tiefe 15 - 20 m.
Rammen (schlagend): In weichen Böden können Wärmetauscher aus Stahl auch direkt eingerammt werden (meist pneumatisch). In Schweden haben Versuche stattgefunden, mit speziellem Werkzeug auch PE-Rohre einzurammen/-rütteln.
1.Bohrverfahren zur Gewinnung gestörter Proben
Das Rotary-Direktspülbohrverfahren (Druckspülbohrverfahren)
Für das Abteufen von Brunnen oder Aufschlussbohrungen (Durchmesser bis 400 mm) im Locker- (Bodenklassen 1 – 5) wie im Festgestein (Bodenklassen 5 + 6) bis in große Teufen (bis 1000 m) wird das Rotary-Direktspülbohrverfahren mit mobilen Bohrgeraeten eingesetzt.
Die Bohrtechnik der Bohak KL 100-500 Bohrgeraete ist speziell auf diese Bohrverfahren ausgerichtet, da wenig technische Hilfsmittel benötigt werden. siehe bohak.de
In Bild 1 wird der Spülungskreislauf beim direkten Rotarybohren/ Spülbohrverfahren dargestellt. Mit einer Kreisel- oder Kolbenpumpe, die bei Bohak Bohranlagen auf den Bohrgeräten montiert ist, wird aus einer Spülwanne oder einem Spülteich das Spülungsmedium angesaugt und durch einen Druckschlauch und den Kraft Drehkopf/ KDK gepumpt. Danach gelangt es durch das Bohrgestänge und das Bohrwerkzeug zur Bohrlochsohle. Dort tritt das Spülungsmedium zusammen mit dem Bohrklein in den entstehenden Zwischenraum (Ringraum) welcher zwischen Bohrgestänge und Bohrlochwand entsteht und wird über diesen Ringraum zutage gefördert. In Spülteichen oder Spülwannen setzt sich das geförderte Bohrgut dann ab.
Die von Feststoffen mittels Rüttelsieben(Shale Shaker) oder Desander/Desilter gereinigte Spülflüssigkeit wird durch einen Saugschlauch mittels der Druck Pumpe in Umlauf gehalten.
