Klassifizierung der Bohrbarkeit und Härte von Gestein
Die Bohrbarkeit beschreibt den Widerstand eines Gesteins gegen Eindringen und Fragmentierung während des Bohrvorgangs und ist gleichzeitig ein Indikator für die Bohreffizienz. Sie ist ein komplexes Attribut, das zahlreiche physikalische und mechanische Eigenschaften des Gesteins widerspiegelt und als primäres Maß für die Bohrschwierigkeit dient. Üblicherweise wird sie als Bohrgeschwindigkeit (Meter pro Stunde) angegeben. Anhand dieser Skala wird die Bohrbarkeit von Gestein üblicherweise in zwölf Grade eingeteilt.
Da verschiedene Gesteinsarten unterschiedliche physikalische und mechanische Eigenschaften aufweisen, beeinflussen sie die Bohrgeschwindigkeit auf unterschiedliche Weise. Unter gegebenen technischen Bedingungen wird die gemessene Bohrgeschwindigkeit eines Gesteins als dessen Bohrbarkeit bezeichnet – also wie leicht das Gestein vom Bohrmeißel zerkleinert werden kann.
Kernbohrbarkeitsgrade
Güteklasse 1: Sehr lockere, sehr weiche Böden – Typische Materialien: Sekundärlöss, Sekundärroterde, sehr weicher Sand ohne Kies oder Gerölle, Kieselgur, Torf-Humus-Schichten ohne Pflanzenwurzeln. Eindringgeschwindigkeit: 7,50 m/h; Länge pro Fahrt: 2,80 m/Fahrt.
Klasse 2: Weiche, lockere Materialien – Typische Materialien: Lössschichten, Roterdeschichten, weicher Torf, tonige und sandige Böden mit 10–20 % Kies oder Geröll, weiche Kaolinitböden, Humusschichten mit Pflanzenwurzeln. Vortriebsgeschwindigkeit: 4,00 m/h; Fahrstrecke: 2,40 m/Fahrt.
Grad 3 Weiches Gestein – Typische Gesteine: stark verwitterter Tonschiefer, Schieferton, Phyllit und Glimmerschiefer; schwach verfestigte Sandschichten; sandige Böden mit ca. 20 % Kies/Geröll; Löss mit ca. 20 % kalkhaltigen oder knollenförmigen Einschlüssen; gipshaltige Böden; Mergel; Talkschiefer; Muschelkalkstein; Braunkohle und Steinkohle. Vortriebsgeschwindigkeit: 2,45 m/h; Länge pro Fahrt: 2,00 m/Fahrt.
Gesteinsklasse 4 (leicht weich) – Typische Gesteine: Schiefer, sandiger Schiefer, Ölschiefer, kohlenstoffhaltiger Schiefer, Kalkschiefer, Wechsellagerungen von Sandstein und Schiefer; relativ dichter Mergel, toniger Sandstein; massiver Kalkstein und Dolomit; stark verwitterte olivinhaltige Gesteine und Olivingesteine; Serpentinit und Phosphatgestein; mittelharte Kohleflöze; Steinsalz; kristalliner Gips; Kaolinschichten; tuffhaltiger Tonstein; gefrorene wasserführende Sandschichten. Bohrgeschwindigkeit: 1,60 m/h; Bohrstrecke pro Fahrt: 1,70 m/Fahrt.
Schwierigkeitsgrad 5 Leicht hartes Gestein – Typische Materialien: Geröll-, Kies- und Schuttschichten; Schutt-/Kolluviumschichten; toniger Schiefer; Serizit-Chlorit-Schiefer; Phyllit und Schiefer; feinkörniger kristalliner Kalkstein; Marmor; relativ weicher Sandstein; Serpentinit; reines Olivingestein; verwitterter Hornblendeporphyr und Diorit; harte Steinkohle und Anthrazit; gefrorene Grobsand- und Kiesschichten; gefrorener Boden. Vortriebsgeschwindigkeit: 1,15 m/h; Länge pro Fahrt: 1,50 m/Fahrt.
Gesteinsklasse 6, mittelhart (Gruppe A) – Typische Gesteine: Chlorit, Glimmer, Serizitschiefer; Phyllit, Schiefer; leicht verkieselter Kalkstein; kalzithaltige Gesteine; Grünschiefer; kalkverfestigtes Konglomerat; Feldspatsandstein, Quarzsandstein, Quarzdiorit, Hornblendeporphyr; Pyroxenit, Gabbro; gefrorene Kiesschichten. Vortriebsgeschwindigkeit: 0,82 m/h; Länge pro Fahrt: 1,30 m.
Gesteinsklasse 7, mittelhart (Gruppe B) – Typische Gesteine: Quarz, Hornblende, glimmerhaltiger oxidierter Schiefer; Phyllit und Schiefer mit geringer Verkieselung; feldspathaltiger Quarzsandstein; Quarzdiorit; schwach schiefriger Natriumfeldspatporphyr; Diorit; Hornblendeporphyr; Kies- und Geröllschichten; leicht verwitterter grobkörniger Granit, Syenit, porphyrische Gesteine, Gabbro und andere magmatische Gesteine; kieselsäurehaltiger Kalkstein und kieselsäurehaltiger Kalkstein. Bohrgeschwindigkeit: 0,57 m/h; Bohrstrecke pro Fahrt: 1,10 m.
Schwierigkeitsgrad 8 Hartgestein (Gruppe A) – Repräsentative Materialien: verkieselter Serizitschiefer, Phyllit, Schiefer, Gneis; Grünschiefer; quarzhaltige Karbonatgesteine; quarzhaltige Barytgesteine; Quarzite mit Magnetit/Hämatit; kalkverfestigte Konglomerate; Basalt, Dolerit, Andesit, pyroxenreiche Gesteine; Quarz-Andesit-Porphyr; mittelkörniger Natriumfeldspatporphyr und Amphibolporphyr; feinkörnige kieselsäureverfestigte Quarz- und Feldspatsandsteine; kieselsäurehaltige Kalksteinblöcke; schwach verwitterter Granit, Granitgneis, Pegmatit, Diorit, Gabbro usw. Bohrgeschwindigkeit: 0,38 m/h; Länge pro Bohrgang: 0,85 m/Bohrgang.
Schwierigkeitsgrad 9, Hartgestein (Gruppe B) – Typische Gesteine: stark verkieselter Schiefer, Phyllit, Kalkstein und Sandstein; grobkörniger Granit, Granodiorit, Gneis, Syenit; schwach verwitterter Quarzdiorit, pegmatitischer Granit, verkieselter Tuff, toniger Tuff mit Chlorit/Serizit, feinkörniger Quarzit, kieselsäurehaltiger Phosphatkalkstein, Pegmatit. Bohrgeschwindigkeit: 0,25 m/h; Bohrstrecke pro Fahrt: 0,65 m/Fahrt.
Schwierigkeitsgrad 10 Sehr hartes Gestein (Gruppe A) – Typische Gesteine: Feinkörniger Granit, Granodiorit, Granitgneis, Rhyolith, Mikrogranit, Quarzdiorit, Quarz-Natrium-Feldspatporphyr, sehr harter Quarzpegmatit, Feuerstein. Vortriebsgeschwindigkeit: 0,15 m/h; Länge pro Bohrgang: 0,50 m/Bohrgang.
Schwierigkeitsgrad 11 Sehr hartes Gestein (Gruppe B) – Repräsentative Materialien: Korundhaltige Gesteine, Quarzit, Jaspis, Massivquarz, eisenreicher Argillit, jaspisartiger verkieselter Schiefer, Feuerstein. Vortriebsgeschwindigkeit: 0,09 m/h; Länge pro Fahrt: 0,32 m/Fahrt.
Schwierigkeitsgrad 12: Extrem hartes Gestein – Repräsentative Materialien: unverwitterter, extrem dichter Quarzit, Jaspis, Hornfels, reines Natriumpyroxen-Korund-Gestein; Quarz, Hornstein, Jaspis. Vortriebsgeschwindigkeit: 0,045 m/h; Länge pro Fahrt: 0,16 m/Fahrt.
