Ein Down-The-Hole-Hammer (DTH) ist ein vielseitiges und leistungsstarkes Bohrwerkzeug, das zum Bohren von Löchern in Hartgesteinsformationen verwendet wird. Es funktioniert nach dem Prinzip des Schlagbohrens, bei dem wiederholte Schläge auf den Bohrer ausgeübt werden, um das Gestein aufzubrechen. So funktioniert ein DTH-Hammer:
1. Komponenten:
Bohrer:Der Bohrer befindet sich am unteren Ende des Bohrstrangs und ist der Teil, der tatsächlich mit dem Gestein in Kontakt kommt und es in kleine Stücke zerbricht.
DTH-Hammer:Der Hammer befindet sich direkt über dem Bohrer. Es enthält einen Kolben, der sich in einem Zylinder auf und ab bewegt. Um den Kolben anzutreiben, wird Druckluft verwendet, die eine Reihe von Stößen erzeugt.
Bohrgestänge:Das Bohrrohr ist ein Hohlrohr, das das Oberflächenbohrgerät mit dem DTH-Hammer verbindet. Es dient als Leitung für Druckluft und bietet einen Weg, über den das Bohrklein aus dem Loch gespült werden kann.
2. Druckluftversorgung:
Von der Oberflächenbohranlage wird Druckluft durch das Bohrgestänge zum DTH-Hammer geleitet. Der Luftdruck und die Luftmenge werden sorgfältig kontrolliert, um die nötige Kraft für einen effizienten Betrieb des Hammers bereitzustellen.
3. Schlagmechanismus:
Wenn Druckluft in den Hammer geleitet wird, bewegt sie den Kolben im Zylinder nach unten. Der Kolben schlägt mit enormer Kraft auf die Rückseite des Bohrers und erzeugt einen Aufprall mit hoher Energie.
Die Aufprallenergie wird vom Kolben auf den Bohrer übertragen, wodurch der Bohrer auf die Gesteinsformation am Boden des Lochs trifft.
4. Felsdurchdringung:
Durch den Aufprall des Bohrers auf das Gestein entstehen Brüche und Risse in der Gesteinsoberfläche. Durch die wiederholten Stöße zerbricht das Gestein in kleine Stücke, die dann durch den Luftdruck und die Bewegung der Bohrkrone aus dem Loch gespült werden.
5. Drehung (optional):
Bei einigen DTH-Bohrkonfigurationen kann der Bohrer auch so konstruiert sein, dass er rotiert. Die Drehung kann dazu beitragen, die Geradheit der Löcher aufrechtzuerhalten und Abweichungen zu verhindern. Die Rotation wird dadurch erreicht, dass zusätzliche Kraft auf den Bohrer ausgeübt wird, wodurch dieser sich dreht, während er weiterhin auf das Gestein auftrifft.
6. Schnittgutentfernung:
Wenn der Bohrer das Gestein bricht, entsteht Bohrklein. Diese Späne werden durch die Spülwirkung der Druckluft aus dem Loch befördert. Die Luft hebt das Bohrklein in den ringförmigen Raum zwischen dem Bohrrohr und der Bohrlochwand und macht so den Weg frei, damit der Bohrer weiter eindringen kann.
Dieser Vorgang des wiederholten Schlagens und Eindringens in das Gestein wird fortgesetzt, bis die gewünschte Tiefe erreicht ist. DTH-Bohrungen sind in Hartgesteinsformationen effizient und werden häufig in Bergbau-, Steinbruch-, Bau-, Geothermie- und Brunnenbohranwendungen eingesetzt. Die Technik bietet hohe Eindringraten und ist für verschiedene Bohrprojekte unerlässlich, bei denen die Gesteinshärte eine Herausforderung für andere Bohrmethoden darstellt.
