Устройство для тампонажа пород

 

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для тампонажа пород в целях их упрочнения или водоподавления при сооружении подземных горных выработок. Цель изобретения - расширение области применения устройства и повышение надежности его закрепления в разру

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Е 21 D 20 00

Р Р У:1 т 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4090490/22-03 (22) 10.07.86 (46) 29.02.88. Бвл. У 8 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) Г.Г.Литвинский и С.Г.Коробкин (53) 622.284.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1293359, кл. Е 21 D 21/00, 1985.

„„SU„„1 7 98 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАИПОНАЖА ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для тампонажа пород в целях их упрочнения или водоподавления при сооружении подземных горных выработок.

Цель изобретения — расширение области применения устройства и повышение надежности его закрепления в разру1377398

Устройство работает следующим образом.

В шпур 5 устанавливают устройство так, чтобы его базовый фланец 3 опирался на породу устья 4 шнура 5.

В исходном положении эластичный кольцевой клапан 10 находится в сжатом состоянии, сводя к центру шпура

5 гибкие тяги 6 с фиксирующими крючками 9 и опорными пластинами 7 с зацепами 8. В сжатом состоянии находится и гибкая изолирующая оболочка 11.

При подаче под давлением тампонажно-. го раствора в устройство он заполняет гибкую изолирующую оболочку 11, раздвигая ее к стенкам шпура 5. При повышении давления до уровня срабатывания эластичного кольцевого клапа" на 10 оказываются плотно прижатыми к стенкам шпура 5 прикрепленные к гибким тягам 6 опорные пластины 7, причем их зацепы 8 при этом вдавлены в окружающие породы шпура 5.

Дальнейшее повышение давления нагнетания тампонажного раствора приводит к раскрытию эластичного кольцевого клапана 10 и выходу раствора в незагерметизированное пространство шнура 5, откуда происходит тампонаж трещин в массиве пород. При этом под действием внутреннего давления в гибкой изолирующей оболочке 11 возникает действующее на все устройство выталкивающее усилие, пропорциональное давлению тампонажного раствора. Под действием этого выталИзобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для тампонажа пород в целях их упрочне" ния или водоподавления при сооружении подземных горных выработок.

Цель изобретения — расширение области применения устройства и повышение надежности его закрепления в разрушенных породах массива. 10

На фиг. 1 изображено устройство в исходном и рабочем состояниях; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1 (в соответствующих состояниях устройства); на фиг. 3 — опорная пластина с зацепами.

Устройство для тампонажа пород состоит из головки 1 с фланцем 2 на нижнем конце и базового фланца 3, опирающегося на породу вокруг устья

4 шпура 5 и охватывающего головку 1.

На базовом фланце 3 закреплены гибкие тяги 6, снабженные опорными пластинами 7 с зацепами 8 и оканчивающиеся фиксирующими крючками 9.Последние охватывают эластичный кольцевой клапан 10, внутри которого пропущена гибкая изолирующая оболочisa 11. Между базовым фланцем 3 и фланцем 2 головки 1 помещено эластичное уплотнение 12, под которым пропущена гибкая изолирующая оболочка 11.

Опорные пластины 7 с зацепами 8 закреплены на соседних гибких тягах 6 в шахматном порядке, а их радиус кривизны выполнен соответствующим З5 радиусу кривизны шпура 5. шенных породах массива, la инъекторе 1, охватываемом эластичным клапаном 10, размещена гибкая оболочка 11 и свободно насажен базовый фланец (Ф) 3. На Ф 3 закреплен фиксирующий элемент в виде гибких тяг 6 с опорными пластинами 7, имеющими зацепы

8. Последние оканчиваются фиксирующими крючками 9, охватывающими.клапан 10. Между Ф 3 и Ф 2 инъектора

1 помещено эластичное уплотнение 12.

Пластины 7 с зацепами 8 закреплены на соседних тягах 6 в шахматном порядке, а радиус их кривизны выполнен соответствующим радиусу кривизны шпура 5. При установке в шпур 5 устройства Ф 3 опирается на породу устья 4 шпура 5. Клапан 10 и оболочка 11 находятся в сжатом состоянии.

Подаваемый в устройство под давлением тампонажный раствор заполняет оболочку ll раздвигая ее к стенкам шпура 5. При дальнейшем повышении давления раскрывается клапан 10, раствор выходит в неэагерметизированное пространство и происходит тампонаж трещин в массиве пород. Инъек« тор 1 стремится переместиться вверх и Ф2 взаимодействует с уплотнением

12, которое упирается в ФЗ. 2 s.n. ф лы 3 ил

1377398 кивающего усилия головка 1 стремится переместиться вверх и своим фпанцем

2 взаимодействует с эластичным уплотнением 12, которое вверху упирается в,базовый фланец 3, плотно прижатый

5 к поверхности породы у устья 4 шпура

5 гибкимй тягами 6, зацепленными за породу опорными пластинами 7. В силу этого эластичное уплотнение 12 оказывается сжатым между фланцем 2 и

3 и распертым в приконтурную зону пород, что создает надежную герметизацию устья 4 шпура 5. На остальной части шпура 5 герметизация обеспечивается гибкой изолирующей оболочкой 11, плотно прижатой к породе благодаря давлению нагнетания тампонажного раствора и гидравлическому сопротивлению гибкого изолирующего клапана 10.

Чем больше давление нагнетания тампонажного раствора, тем сильнее вдавливаются опорные пластины 7 с зацепами 8 в породу, фиксируя предлагаемсге устройство в шпуре 5, тем плотнее прижимаются гибкая изолирующая оболочка 11 и эластичное уплотнение 12 к породе, обеспечивая герметизацию тампонажного раствора, Несмотря на то, что устье ч может быть окружено трещиноватой раздробленной породой, она надежно удерживается между базовым фланцем 3 и эластичным уплотнением 12, а фиксирующие усилия перенесены гибкими тягами вглубь шпура 5 на опорные пластины

7 с зацепами 8, Благодаря тому, что опорные пластины 7 расположены на соседних гибких тягах в шахматном по- 40 рядке, достигается возможность не ограничивать их размеры в тангенциальном направлении, а соответствие их радиуса кривизны радиусу кривизны шнура 5 дополнительно способствует 45 равномерному распределению усилий зацепления по породе и повышению надежности фиксации устройства.

После окончания нагнетания давле" ние упрочняющего раствора снижают, что приводит к срабатыванию эластичного кольцевого клапана 10, который под действием упругих сил возвращается в исходное состояние, сводя к центру шпура 5 гибкую изолирующую оболочку ll и опорные пластины 7 с зацепами 8. Это обеспечивает свободное извлечение устройства из шпура 5

Ф

Формула изобретения

1. Устройство для тампонажа пород, включающее инъектор, размещенный B шпуре, с уплотнителем и эластичным клапаном, охватывающим инъектор с гибкой оболочкой, размещенной на нем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности закрепления в разрушенных породах массива и расширения области применения,. оно снабжено базовым фланцем и закрепленным на нем фиксирующим элементом, выполненным в виде гибких тяг, снабженных опорными пластинами с зацепами и оканчивающихся фиксирующими крючками, охватывающими эластичный клапан.

2. Устройство по п. l о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что базовый фланец свободно насажен на инъектор с возможностью взаимодействия через эластичное уплотнение устья шпура с фланцем головки.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что опорные пластины с зацепами закреплены на соседних гибких тягах в шахматном порядке, а их радиус кривизны выполнен соответствующим радиусу. кривизны шпура.

1377398

Составитель Jl. Áåðåçêèíà

Редактор А.Огар Техред М.Дидык Корректор В.Бутяга

Заказ 847/23 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4