Крепь для скважин большого диаметра

 

КРЕПЬ ДЛЯ СКВАЖИН БОЛБШОГО ДИАМЕТРА, включающая упругую спираль, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности крепления, она снабжена эластичной лентой, а по торцовым образующим спирали выполнены пазы, в которых размещена указанная эластичная лента, концы которой зафиксированы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Е 21 В 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БИЫИМ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3551657/22-03 (22) 10.02.83 (46) 15.05.84. Бюл. № 18 (72) В. Н. Крестовский, С. И. Одинец и А. В. Бурик (53) 624.29.89 (088.8) (56) 1. Патент ФРГ № 1022176, кл. Е 21 D 5/00, опублик. 1958.

2. Международная заявка PCT № 81/00132 кл. Е 21 В 43/10, опублик. 1981 (прототип).

„„Я0„„1092277 А (54) (57) КРЕПЬ ДЛЯ СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, включающая упругую спираль, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности крепления, она снабжена эластичной лентой, а по торцовым образующим спирали выполнены пазы, в которых размещена указанная эластичная лента, концы которой зафиксированы.

1092277

Изобретение относится к горному делу, в частности к шахтному строительству, и может быть использовано при креплении скважин большого диаметра, в том числе и восстающих.

Известна крепь для шахтных стволов, включающая отдельные дуговые сегменты, располагаемые по спирали. Крепь изготавливается из стального проката, железобетона, бетона или стальных труб. Элементы крепи закрепляют в стенках выработки анкер- 10 ными болтами (1).

Недостатки известной крепи связаны с тем, что при ее возведении необходимо присутствие обслуживающего персонала в выработке (необходимо обеспечение безопасности производства работ) . Кроме того, открытое пространство между отдельными витками не предотвращает вывала отдельных кусков породы, а вся конструкция крепи не устойчивая.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является крепь для скважин, выполненная в виде упругой спирали. Упругая спираль выполнена из полосовой стали, которую обматывают вокруг сердечника в напряженном состоянии и фиксируют хомутами. После ее спуска хомуты удаляют, при этом за счет запасенной энергии упругая спираль распирается в стенки скважины, образуя, тем самым, самонесущую крепь (2).

Недостатки данной крепи заключаются в том, что она не предотвращает вывала отдельных кусков породы при закреплении участков выработки в слабых породах. В то же время на этих участках (со слабыми породами) за счет разности прочностей породного массива крепь не обеспечивает надежного его закрепления. Это связано прежде всего с тем, что распорные усилия витков упругой спирали в слабые породы не позволяют стабилизировать всю крепь, вызывая ее неустойчивость, так как происходит в этом случае постоянное (или периодическое) 40 в зависимости от свойств породы, перераспределение распорных усилий.

Цель изобретения — повышение эффективности крепления.

Поставленная цель достигается тем, что 4 крепь для скважин большого диаметра, включающая упругую спираль, снабжена эластичной лентой, а по торцовым образующим спирали выполнены пазы, в которых размещена указанная эластичная лента, концы которой зафиксированы..

Такое выполнение крепи позволяет повысить безопасность закрепления стенок скважины большого диаметра, обеспечив полное перекрытие ее, или при необходимости отдельного участка. Помимо этого, предлагаемая конструкция крепи позволяет также регулировать диаметр раскрытия упругой спирали, что в значительной степени обеспечивает ее устойчивую установку (распор) .

На фиг. 1 изображена компоновка крепи для скважин большого диаметра, общий вид; на фиг. 2 — предлагаемая крепь; на фиг. 3—

6 — варианты выполнения пазов по образующим; на фиг. 7 — узел крепления упругой спирали с эластичной лентой; на фиг. 8— участок эластичной ленты.

Крепь для скважин большого диаметра состоит из упругой спирали 1 и эластичной ленты 2. Упругая спираль 1 может быть выполнена из стального проката, труб, стальной полосы и другого аналогичного материала (обладающего упругими свойствами) .

Эластичная лента 2, в свою очередь, может быть выполнена из транспортерной ленты.

По торцовым образующим 3 упругая спираль 1 имеет пазы 4. Пазы 4 выполняют за счет прорезания канавки, отгибания образующих 3 во внутрь выработки, профилированного фигурного отгибания с созданием канавок или посредством наваривания вилки

В пазах 4 упругой спирали 1 размещена эластичная лента 2, которая может быть закреплена. Закрепление ленты выполняют посредством, например, болтов 5. В свою очередь, эластичная лента 2 снабжена направляющими 6, закрепленными по ее образующим 3, которые соединены между собой планками 7.

Крепь для скважин большого диаметра работает следующим образом.

Упругую спираль 1 устанавливают на высоту неустойчивого слоя породы в скважине большого диаметра. Затем в пазы 4 заводят отрезки эластичной ленты 2, перекрывая все пространство между витками эластичной спирали 1. Эластичную ленту 2 крепят в пазах 4 любым известным способом: болтами, штифтами и т.п. Вывалы породы в скважину большого диаметра при этом исключаются.

Несущим элементом такой крепи является упругая спираль 1, а ограждающим — эластичная лента 2. В мелкоблочных породах эластичную ленту 2 заводят в направляющие пазы 4 перед спуском секции крепи в скважину большого диаметра. При этом эластичную ленту 2 целесообразно снабдить направляющими 6 с планками 7. Сборка таких секций заключается в укладке направляющих 6 на упругой спирали 1 с последующей фиксацией. Установку в скважине секций производят за счет раскручивания упругой спирали 1, что допускается податливостью эластичной ленты.

Для регулирования диаметра раскрытия (раскручивания) крепи концы эластичной ленты 2 фиксируют на закрученной упругой спирали 1 Фиксация может быть осуществлена любыми известными средствами крепления (болтовое, замковое и т.п.). При раскрытии упругой спирали 1 в скважине в этом

1092277

3 случае эластичная лента 2 выполняет роль ограничителя, так как допускает лишь определенный диаметр раскрытия крепи.

Для увеличения диаметра крепи концы эластичной ленты 2 смещают по направлению друг к другу (уменьшая расстояние между ними по высоте крепи) и фиксируют на спирали 1. Для уменьшения — наоборот, увеличивают расстояние.

Регулирование раскрытия диаметра крепи определяют опытным путем предварительно на поверхности, т.е. предлагаемая крель распирается в крепкие несущие породы, одновременно ограждая участки в слабых породах.

Таким образом, предлагаемая крепь проста в монтаже и обеспечивает надежное перекрытие нарушенных участков скважины большого диаметра. г.2

1092277

Редактор Н. Горват

Заказ 3221!21

Составитель Н. Иванова

Техред И. Всрсс Корректор В. Синицкая

Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и оч крытий

113035, Москва, 7K — 35, Раугиская наб., д. 4/5

Филиал ППП «1!атент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4