8
tiefer stand; da außerdem wegen des unergiebigen Bohrens
das Steinsalz Zeit hatte, sich aufzulösen, bildeten sich Auswaschungen,
welche dem Gestänge erlaubten, während des
Bohrens zu schleudern, zu brechen und in die Seiten des
Bohrloches sich hineinzulegen, man beschloß daher, eine 80 M.
lange und 17 Cenlm. weite Röhrentour einzusetzen, welche
mit Leitung und Trichter versehen, zu der Hoffnung berechtigte,
die dem Tiefbohren entgegengesetzten Hindernisse zu beseitigen;
dies geschah vom 1. bis 9. Dezember 1875. Da
geschah es, daß die 26 mm. starke Stahldrahtleine aus unbekannten
Gründen (vielleicht spröder Draht) riß und etwa
800' Gestänge ins Bohrloch hinabstürzten, den Trichter seitwärts
durchschlugen und so unglücklich hinter die Röhren
fielen, daß die Röhren Schaden litten. Während der Versuche,
diesen Unglücksfall zu beheben, gingen die Betriebsgelder
zu Ende, die Gesellschaft hatte den Muth verloren und die
ganze Arbeit wurde eingestellt. Trotz des großen Aufwandes
von Geld und Mühe wurde die Frage, ob Wasser unterhalb
Stuttgart zu finden sein wird, nicht entschieden; die Hoffnung
ist noch dieselbe wie vorher, da die Gebirgsgrenze, welche das
Wasser bringen sollte, noch nicht erreicht ist.
Neueste Lohrmetho-en.
Bei allen bisherigen Methoden mußte der Meisel größtentheils
im Bohrschlamm arbeiten, der seine Wirkung schwächt
und schließlich aufhebt. Das Auslöffeln, das Ausziehen, Auseinanderschrauben,
Wiederzusammenschrauben und Einlassen
des Gestängs verursacht bei tiefen Bohrlöchern eine bedeutende
Zeitverschwendung.
Die dänische Bohrmethode hat statt der quadratischen
eisernen Stangen, Hohlgestänge aus Gasröhren, welche
auf den gleichfalls hohlen Meise! geschraubt werden, während
des Bohrens wird von oben durch das Hohlgestänge Wasser
eingepumpt, welches auf dem Grunde des Bohrlochs hervortritt,
den Bohrschwand von der Sohle wegspült und in dem
Zwischenraum zwischen dem Gestäng und der Bohrlochwand
nach oben mitnimmt, wo es seitlich abfließt und die Bohrprobe
absetzt. Der Meisel arbeitet dabei stets auf der reinen
Sohle des Bohrlochs, weßhalb das Gestäng nur 6" hoch
gehoben werden braucht, das Auslöffeln wird erspart und
das Ausziehen des Gestängs wird nur selten nöthig, um den
Meisel zu schärfen. Man bohrt auf diese Weise im gewöhnlichen
Kalkstein 8 bis 12' in 12 Stunden, während das
ältere Bohren und Löffeln, selbst bei Anwendung von Dampfkraft
höchstens 2 bis 3' lieferte, im Granit werden 4 bis 5',
im Thon sogar 40 bis 50' in 12 Stunden gebohrt, im Sand
jedoch kommt man sehr schwer vorwärts, und das mehrmalige
Ausfüttern der Bohrlöcher ist bei kleinen Durchmessern unmöglich.
Die englische Diamantröhrenbohrung des
Major B eaumout hat das bisherige Prinzip des stoßenden
Bohrens vollständig verlassen und durch die einfach rotirende
Bewegung bei constantem Druck ersetzt. Nach Mittheilungen
des Herrn Bergdirector Broja aus Zabrze besteht der arbeitende
Theil des Bohrers oder die Krone aus einem kurzen
Rohrstück aus Gußstahl, an dessen unterer Seite, sowohl an
der innern als auch an der äußern Peripherie, eine Anzahl
schwarzer Diamanten eingesetzt sind; bei dem am häufigsten
angewandten Bohrlochdurchmeffer von 2" beträgt die Anzahl
dieser Diamanten 8, und zwar sind je 4 an der innern und
je 4 an der äußern Seite einander alternirend gegenübergestellt
und zwischen je 2 Diamanten eine flache Rinne für
den Durchgang des in den Bohrer eingeführten Wassers angebracht.
Die Krone ist an das Bohrgestänge, welches aus
zusammengeschraubten schmiedeisernen Röhren besteht, festgeschraubt
und die Arbeit erfolgt nun in der Weise, daß der
Bohrer bei einer der Härte des Gesteins entsprechenden Belastung
von 400 bis 800 Pfund mit 200 bis 250 Umläufen
in der Minute in Umdrehung gesetzt, und durch das hohle
Gestänge gleichzeitig ein continuirlicher Wasserstrahl in das
Bohrloch hinab geführt wird, welcher bei seinem Aufsteigen
zwischen dem Gestänge und der Bohrlochwand den Bohrschwand
ununterbrochen entfernt.
Bei dem Eindringen des Bohrers in das Gestein bildet
sich in der Mitte desselben ein in den Bohrer eintretender
Kern, welcher bei großer Länge abbricht, in Folge der größeren
Weite des Gestängs zu Tage gebracht wird. Diese zur
Probenahme bestimmten Kerne haben bei 2zolligen Bohrlöchern
einen Durchmesser von 1", und bei 6zölligen Bohrlöchern
einen Durchmesser von 4", und sie erreichen je nach
der Festigkeit des Gesteins eine Länge von einigen Zollen
bis ca. 2'.
Bezüglich der einzelnen Details des Bohrers und des
Bohrgestänges ist hervorzuheben, daß die 2zölligen schmiedeisernen
Bohrröhren eine Wandstärke von \ ; 32" und eine Länge
von 6' besitzen. Dieselben sind am Kopfe mit Schraubengewinde
und am Fuße mit ca. 3" laugen schmiedeisernen
Muffen versehen, welche das Muttergewinde enthalten. Das
Auseinanderschrauben der Röhren bei dem Ausholen des Gestänges
erfolgt in Längen von je 54'.
Die Diamanten sind in die conisch ausgebohrten Oeffnungen
der Krone fest eingesetzt und stark gefaßt. Dieselben
sind schwarz und undurchsichtig (carbonate diamond) und
besitzen die Größe von ca. Kubikzoll bei etwa */*" Seitenlänge.
Sie sind bisher nur aus Brasilien bezogen worden
und es stellt sich der Preis eines solchen Diamanten von der
vorgenannten Größe aus 26 Schilling und im allgemeinen auf
28 Schilling per Karat. Die Härte derselben ist, wenn der
Härtegrad des Quarzes zu 10 und der des Topases zu 15
angenommen wird, 20 und es genügt nach den bisherigen
Erfahrungen ein einziger Satz von Diamanten, um im festen
Sandstein ca. 1 Meile weit zu bohren, bevor dieselben abgenützt
sind. Die Abnützung besteht nach langem Gebrauch
in dem Absplittern von kleinen Theilchen.
Die bei dieser Bohrmethode in jüngster Zeit in Aussicht
genommenen Modificationen bestehen darin, daß bei einer in
der Nähe von Darlington im Betrieb befindlichen Tiefbohrung
j des geringeren Preises wegen an Stelle der Diamanten unreine
Sorten von Saphiren verwendet werden sollen; Resultate
über die Haltbarkeit derselben liegen indessen noch
nicht vor.
Bei einer seitens der Diamond Rock-Boring Company
in Hamm unternommenen Bohrung ist, um das Zerbohren
der Kerne zu bewirken, die Krone des Bohrers mit 3 nach
innen kegelförmig einspringenden Querstegen versehen worden,
welche gleichfalls mit Diamanten besetzt sind. Es soll hiedurch
i nach Angabe des leitenden Bohringenieurs außer der größeren
Beschleunigung der Arbeit, auch die bessere Führung des Bohrers
in genau senkrechter Richtung erzielt werden. Bei Erreichung
von Kohlenflötzen muß selbstredend auch hier behufs Probenahme
und Erzielung von Kernen die vorgedachte Krone durch
eine andere ohne Querstege ausgetauscht werden.
Den bisherigen Erfahrungen zu Folge beträgt die Schnelligkeit,
mit welcher ein 2zölliger Diamantbohrer in das Gestein
eindringt, bei Granit 2 bis 3", bei Quarz 1" und bei
Sandstein 4" per Minute, und Referent hatte in der Süd-Kensington-Ausstellung
in London Gelegenheit zu sehen, wie
ein 9" starker Block festen feinkörnigen Sandsteins mittelst
eines 2zölligen Diamantbohrers innerhalb 2 Minuten durchbohrt
wurde.
Die bei einigen Tiefbohrungen mittelst des Diamantbohrers
erzielten Resultate sind in Nachstehendem zusammengestellt.
Nach einem bei 6 verschiedenen Diamantbohrmaschinen,
welche- im Umkreise von Darlington im Betrieb standen, gezogenen
Durchschnitte betrug bei 8 Stunden Arbeitszeit per
Tag, bei einer Tiefe von 200 bis 836' und einem Bohrlochdurchmesser
von 4 V', die durchschnittliche Leistung per Woche
im lirnsstons und rock sandstons 36', wobei alle größeren
Stillstände in Folge von Störungen mit eingerechnet sind.
Bei einer in der Nähe von Whitehaven betriebenen Tiefboh-
9
rung wurden mittelst des Diamantbohrers im festen Steinkohlengebirge
innerhalb 2 Tagen 60' Bohrloch fertig gestellt,
und nach den Rapporten der bei Hamm betriebenen Bohrung
variirten die täglichen Leistungen zwischen 14 und 47' und
betrugen in 3 Wochen 360'.
Die in Vorstehendem beschriebenen Bohrmaschinen werden
in der Maschinenbauanstalt von Ormerod, Grierson und
Comp, zu Manchester und London gebaut, können aber, da
das Diamantbohrverfahren in England patentirt ist, nur durch
die Diamond Rock-Boring Company in London, welche Inhaber
des Patentes ist, bezogen werden.
Der Preis einer solchen Maschine nebst Gestänge und
allem Zubehör zur Herstellung eines Bohrlochs von 1000'
Tiefe beträgt mit Einschluß der Ausfütterungsröhren 1460 J?
nämlich
die Locomobile 280
„ Bohrmaschine 380 „
Werkzeug (surface tools) 45 „
sonstiges Geräthe (other tools) 26 „
1000' Stahlgestänge 500 „
1 Krone mit 8 Diamanten 19 „
Ausfütterungsröhren 210 „
zusammen 1460 jß j
Der Preis einer Krone von 5" Durchmesser mit 24 bis
30 Diamanten beträgt 50 J?. Bei Ausführung der Bohrungen
seiten der Gesellschaft, was in England der gewöhnlichere
Fall ist, kommen bei 2 ^zölligen Bohrlochdurchmessern
die nachstehenden Preise zur Anwendung:
Für die
1 ten
100'
J?
—
9
sch.
—
d.
tt
tt
2
tt
rt
—
13
tf
6
rt
tf
rt
3
„
tt
—
18
„
—
tt
ff
ti
4
tt
tt
l.
2
tt
6
tt
tt
tt
5
tt
tt
l.
7
tt
—
„
rt
„
6
tf
tt
i.
11
tt
6
tt
ff
„
7
rt
„
i.
17
tt
6
tt
tt
8
tt
„
2.
3
tt
6
tt
ft
„
9
tt
tt
2.
9
tt
6
tt
„
ft
10
rt
tt
2.
15
tt
6
tt
ff
„
11
tt
tt
3.
3
„
—
tt
ff
„
12
tt
„
3.
10
tt
6
tt
tf
„
13
tt
tt
3.
18
tt
—
n
ff
ft
14
tt
„
4.
5
tt
6
tt
tt
tt
15
tt
tt
4.
13
„
—
tt
Die Tiefe von 1500' ist mit der in Rede stehenden Bohrmethode
bis.jetzt noch nicht überschritten worden.
Der Vortragende zeigte Modelle einer Bohrkrone und
des Gestängs und Stücke von erbohrten Gebirgskernen vor.
Trotz der überraschenden Resultate glaubt derselbe, daß bei
großen Tiefen in Gebirgen, welche häufige Verröhrungen
erfordern, auch die Diamantbohrung große Schwierigkeit
haben werde. Der größte bis jetzt ausgeführte Bohrlochdurchmesser
von 6" erfordert schon sehr bedeutende Kosten,
es ist fraglich, ob bei größeren Tiefen .die Resultate sich nicht
vermindern würden und ob Tiefen von 4000 Fuß, wie in
Speerenberg, durch das drehende Bohren überhaupt erreicht
werden könnten. Der Vortragende hofft durch eine Verbindung
der guten Einrichtungen beider neuen Methoden, indem
er von der dänischen die Wasserzuführung und von der englischen
die Erzielung fortlaufender Gebirgskerne einführt, die
Stoßbewegung aber beibehält, mit mäßigen Kosten weiter zu
kommen und übergibt dem Verein eine Brochüre, worin seine
Vorschläge niedergelegt sind, betitelt:
„Bohrapparate für jedes Gebirge, jede Tiefe und Weite
der Bohrversuche bei Gewinnung von fortlaufenden Gebirgskernen,
von W. Stoz, Bohringenieur. Stuttgart 1876. Selbstverlag.
Guttenbergstr. Nr. 49."
Allgemeiner Beifall belohnte den interessanten mit Humor
gewürzten Vortrag und wurde in der darauffolgenden lebhaften
Debatte manches des Näheren erörtert.
Herr Fabrikant A. Stotz ist namentlich im Stand, auf
eigener Anschauung beruhende Mittheilungen über die im
Herbst 1875 durch Schmidtmann mit dem englischen Diamantbohrer
ausgeführte Bohrung auf Steinkohlen in Rheinfelden
zu machen. Die Arbeit begann am 16. August und endigte
am 15. Oktober und wurde in dieser Zeit 1422' tief gebohrt.
Da 21 Tage mit Verrohrung zugebracht wurde, so nahm die
eigentliche Bohrung 28 Tage in Anspruch, machr per Tag
50' 8", und zwar so, daß der Reihe nach die Gebirgsproben
als solide Kerne von 55 Millimeter Dicke vor uns liegen.
Eine Beschreibung des Rheinfelder Apparates, welche die Herren
A. Stotz und O. Fraas seiner Zeit im schwäbischen Merkur
mitgetheilt haben, möge hier Platz finden, sie lautet:
Der Unterschied dieser neuen, aus England stammenden
Bohrmethode von der alten ist kurz gesagt der, daß hier nicht mit
massiven Eisenstangen gebohrt wird, sondern mit Stahlröhren,
an deren unterster eine mit Diamanten besetzte stählerne Krone
angeschraubt ist. Die Diamanten sind selbstredend keine Juwelierdiamanten,
sondern sog. Carbonate aus Bahia in Brasilien,
schwarzgraue, kristallinische Steine, die sich wie Stücke Coks
ansehen. Ungefähr in Erbsengröße werden die Diamanten in
den noch ungehärteten Stahl eingelaffen, mit Meiseln verstemmt
und die Krone hierauf gehärtet. Die Stahlhülse hat
3 V engl, äußeren Durchmesser und eine 50 Millimeter weite
Oeffnung; die 8 — 12 theils am äußeren, theils am inneren
Rand, theils in der Mitte vertheilten Diamanten durchschneiden
nun das Gestein, je härter es ist, desto bester, in
Folge der rasch drehenden horizontalen Bewegung, in welche
das Holzgestäng gesetzt wird. Sämmtliche maschinellen Theile
werden von einem 2cylindrigen Lokomobil mit eff. 20 Pferdekräften
bewegt. Riemen übertragen die Kraft auf die Tiefbohrmaschine,
welche 4 Funktionen auszuüben hat, 1) das
eigentliche Bohren durch Drehung, 2) das Einführen von
Wasser zum Ausspülen des Bohrlochs, 3) das Ein- und Ausbringen
des Gestängs, 4) das Balanciren des Bohrgestängs
durch Gegengewicht. Auf einer den Bohrschacht umfassenden
soliden aus T Walzeisen hergestellten Bodenrahme erheben
sich übe? der Mitte des Bohrlochs 2 senkrechte parallele
Ständer, welche oben verbunden den Antrieb der Bohrspindel
tragen, unten zur Führung des Bohrspindelschlittens dienen
und seitlich durch schiefstehende Schienen gut versteift sind.
Am Fuße dieses Gestelles ist die Antriebwelle gelagert, der
Maschinenführer hat hier seinen Stand, alle Ein- und Ausrückhebel,
wie die Bremse sind ihm hier bequem zur Hand.
Zunächst liegt zu beiden Seiten des Gestells je eine horizontale
Hochdruckpumpe mit Windkessel, jedes der Ventile
für 10 Atmosphären-Druck belastet, von welchen stets eine
als Reserve dient. Die Pumpe führt durch das Innere des
hohlen Bohrgestängs einen auf 10 Atm. gebrachten Wasserstrahl
nieder, welcher durch entsprechend eingefeilte Kurven in
der Bohrkrone das Bohrloch bespült, das Bohrmehl aufnimmt
und außerhalb des Bohrgestängs in die Höhe gedrückt als
schlammiges Wasser oben aus der Verrohrung überläuft. Das
hiezu nöthige Wasser, das per Tag 20000 Cubikfuß betragen
soll, wird mittelst einer durch Drahtseil betriebenen Pumpe
aus dem Rhein geholt, an dessen Ufer der 80' hohe Bohrthurm
steht. Von der Mitte der Antriebwelle wird durch
konische Gebiete die Kraft auf eine vertikale Welle übertragen
und durch diese dann die horizontale Bewegung auf die zwischen
den Ständern sich auf- und abbewegende hohle Bohrspindel,
welche anfangs wohl 300, zuletzt noch 180—200
Touren in der Minute machte. Zum dritten wird durch eine
starke Uebersetzung des Getriebs die zwischen den Pumpen
und der vertikalen Axe eingelagerte Kettenrolle zum Einlassen
und Heben des Bohrgestängs bewegt, dem durch Verstellung
von Zwischenrädern verschiedene Geschwindigkeiten gegeben
werden können. Eine Bremsvorrichtung ermöglicht, diese Geschwindigkeiten
leicht zu reguliren. Endlich muß viertens für
das Niedergehen des in horizontale Drehung gesetzten Bohrgestängs
das mit der Tiefe immer schwerer werdende Gewicht,
welches nicht zur Belastung der Bohrkrone erforderlich
ist, durch ein Gegengewicht balancirt werden. Hiezu dient
