Letzte Woche haben wir uns mit Kernheber beschäftigt – dem kleinen Teil, der darüber entscheidet, ob ein gut ausgewählter Bohrmeißel und Bohrgestänge tatsächlich Kernmaterial liefern. Diese Woche treten wir einen Schritt zurück zu einer Entscheidung, die getroffen wird, bevor all das geschieht: welche Bohrgestängeserie überhaupt verwendet werden soll. Die Bezeichnungen BQ, NQ, HQ und PQ erscheinen auf jedem Angebot und jedem technischen Datenblatt, aber die Gründe für die Wahl der einen oder anderen Serie sind es wert, klar dargelegt zu werden.

Die Größen von Drahtseil-Bohrgestängen folgen dem DCDMA-System (Diamond Core Drill Manufacturers Association), bei dem jede Größenbezeichnung einem festen Satz von Außendurchmesser-, Innendurchmesser- und Kupplungsabmessungen entspricht. Der Buchstabenvorsatz – B, N, H, P – gibt die allgemeine Größenklasse an, von kleiner zu größer: B ist die kleinste der vier gängigen Serien, N und H sind die Arbeitspferde im mittleren Bereich, und P ist die größte Standardgröße im allgemeinen Explorationsgebrauch. Die "Q"-Endung bezeichnet speziell die Drahtseilserie im Gegensatz zu konventionellen (nicht-Drahtseil) Gestängen der gleichen Größenklasse.

Da Gestänge, Kernbohrgestänge, Bohrmeißel, Verrohrung und Kernheber alle innerhalb derselben Serie größenmäßig aufeinander abgestimmt sein müssen – ein Punkt, auf den wir in dieser Artikelserie immer wieder zurückgekommen sind –, legt die zu Beginn eines Projekts gewählte Gestängegröße effektiv die Größe aller anderen Komponenten fest, die darunter folgen.

BQ ist die kleinste Standard-Drahtseilserie und liefert den kleinsten Kerndurchmesser der vier. Sie wird typischerweise gewählt, wenn die Bohrlochgröße minimiert werden muss – für Standorte mit engem Zugang, für sehr tiefe Bohrungen, bei denen die Reduzierung des Gestängetreibens und der Drehmomentanforderungen wichtig ist, oder für Programme, bei denen ein kleinerer Kerndurchmesser für den jeweiligen Analysezweck oder geotechnischen Zweck akzeptabel ist. Der Kompromiss ist eine kleinere Kernprobe und unter bestimmten Bodenbedingungen weniger Stabilität als bei einem größeren Gestänge.

NQ ist die Größe, zu der die meisten Explorationsprogramme standardmäßig greifen, und das aus gutem Grund: Sie bietet ein praktisches Gleichgewicht zwischen Kerndurchmesser, Gestängestärke, Bohrlochgröße und Kosten. Sie liefert einen Kerndurchmesser, der für die meisten Analysezwecke und Protokollierungszwecke groß genug ist, während das Gestängetreiben und die Bohrkosten im Vergleich zu größeren Serien besser überschaubar bleiben. Wenn ein Projekt nicht durch eine bestimmte Einschränkung bestimmt wird, die zu BQ oder HQ drängt, ist NQ sehr oft die richtige Ausgangsannahme.

HQ steigert sowohl den Gestänge- als auch den Kerndurchmesser gegenüber NQ. Der größere Durchmesser verbessert die Gestängestabilität in abweichendem oder schwierigem Gestein, und der größere Kerndurchmesser wird oft für geotechnische Arbeiten oder Situationen bevorzugt, in denen eine größere Probe die Zuverlässigkeit der strukturellen Protokollierung verbessert. Der Kompromiss sind schwerere Gestänge, höhere Drehmoment- und Pumpkapazitätsanforderungen und generell höhere Kosten pro Meter als bei NQ.

PQ ist die größte der vier gängigen Serien und wird typischerweise spezifiziert, wenn das Projekt wirklich den größten praktischen Kerndurchmesser benötigt – oft für detaillierte geotechnische Untersuchungen oder wenn das Probenvolumen selbst der limitierende Faktor für nachfolgende Tests ist. PQ-Gestänge sind entsprechend schwer und erfordern eine Bohrplattform mit ausreichender Hub- und Drehmomentkapazität, um sie effizient zu betreiben, was vor der Entscheidung für die Serie auf einer kleineren oder leichteren Bohrplattform bestätigt werden sollte.

Jede Gestängegröße hat eine passende Verrohrungsgröße, die korrekt ineinander greift – das Laufen von HQ-Gestänge in NQ-Verrohrung funktioniert zum Beispiel einfach nicht, und Fehlpaarungen hier sind einer der störendsten Planungsfehler bei einem Mehrlochprogramm, bei dem die Verrohrung im Voraus des Bohrplans bestellt werden muss. Wenn ein Bohrloch verrohrt und dann unterhalb des Verrohrungsfußes mit einem kleineren Durchmesser fortgesetzt werden muss, bestimmt diese Teleskopbeziehung, wie weit die Größe reduziert werden kann, während sie immer noch durch das ursprünglich geplante Gestänge und den Bohrmeißel passt.

In der Praxis läuft die Wahl normalerweise auf drei Fragen hinaus: Welchen Kerndurchmesser erfordert das Analyse- oder geotechnische Programm tatsächlich, welche Tiefe und welche Bodenbedingungen werden im Bohrloch erwartet, und welche Bohrplattformkapazität ist vor Ort verfügbar. Ein Programm, das maximale Tiefe mit überschaubaren Bohrplattformanforderungen anstrebt, tendiert zu BQ oder NQ; ein Programm, das die Probengröße oder die Stabilität in schwierigem Gestein priorisiert, tendiert zu HQ oder PQ. Wenn diese Entscheidung in der Planungsphase richtig getroffen wird, werden die weitaus teureren Probleme vermieden, die sich ergeben, wenn mitten in einem Programm festgestellt wird, dass die Gestängegröße nicht den Bodenbedingungen oder den Probenanforderungen entspricht.

Wie bei jeder Komponente, die wir in dieser Serie behandelt haben, ist die Gestängegröße keine isolierte Entscheidung – sie legt die Größenklasse für den Bohrmeißel, das Bohrgestänge, die Aufweitungsbüchse, den Kernheber und die Verrohrung fest, die ihr folgen, und genau deshalb lohnt es sich, sie richtig zu treffen, bevor das erste Gestänge in das Bohrloch abgelassen wird.