СПОСОБ УСТАНОВКИ СТЕРЖНЕВЫХ АНКЕРОВ С ЗАКРЕПЛЕНИЕМ БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИМИ СОСТАВАМИ Российский патент 1997 года по МПК E21D20/00 

Описание патента на изобретение RU2082007C1

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности, к области крепления подземных горных выработок, а именно к анкерной крепи, закрепляемой в скважинах (шпурах) посредством твердеющих составов химическим способом.

Известен способ закрепления анкеров (см. В.Н. Семевский, В.М. Волжский, О.В. Чумофеев, А.П. Широков, Г.И. Кравченко, Б.К. Чурис, С.И. Этингов. Штанговая крепь, М."Недра", 1965, С. 51, рис.56), включающий ввод штанги анкера в скважину и подачу в нее по гибким шлангам закрепляющего раствора под высоким давлением.

Недостатком способа является отсутствие операции по выводу воздуха из скважины в момент нагнетания закрепляющего раствора, в связи с чем необходимо дополнительное время для его удаления через трещины в массиве. В опытах, проведенных на руднике "Кадамджай" (там же, стр. 52) в скважины объемом 5 л закачивали до 20 л за 20 мин.

Это обстоятельство исключает использование быстротвердеющих составов со сроком схватывания 20 25 с.

Кроме того, нагнетание закрепляющего раствора в скважину с установленным в ней анкером предопределяет использование скважин с диаметром значительно большим, чем диаметр штанги анкера. В противном случае при малых кольцевых зазорах вязкие растворы подать становится весьма затруднительно.

Известен способ подачи закрепляющего раствора, принятый нами в качестве прототипа, по гибким шлангам в свободную скважину, после полного заполнения которой в нее немедленно вводится штанга анкера.

Недостатком способа является то, что при вводе штанги в полностью заполненную раствором скважину из последней вытесняется раствор в объеме, примерно равном объему штанги, что проводит к излишним потерям его. Это особенно недопустимо при использовании химических реагентов, загрязняющих окружающую среду.

Предлагаемое техническое решение направлено на достижение задач по устранению вышеприведенных недостатков, т. е. на сокращение времени установки анкера, на максимальное уменьшение объема работ по бурению скважин и ликвидацию потерь закрепляющего раствора.

Решение поставленных задач достигается тем, что из скважины удаляют воздух путем заполнения ее закрепляющим раствором через инъектор в объеме, равным разности объема скважины и объема анкера, вводимого в скважину, после чего удаляют инъектор и вводят через клапан герметизатора часть анкера, который перемещают совместно с герметизатором вдоль скважины до упора.

Действительно, удаление воздуха из скважины до минимума сократит время заполнения ее необходимым количеством закрепляющего состава и позволяет использовать низконапорное нагнетательное оборудование в связи с отсутствием возникновения в скважине компрессами воздуха. Исключается перерасход закрепляющего раствора и его утечка из скважины, т.к. в последнюю подают строго дозированное количество раствора.

Сравнение предлагаемого решения с прототипом и аналогичными решениями, известными из существующего уровня техники, дает основание утверждать о его соответствии критериям "новизна", "изобретательский уровень" и "промышленная применимость".

На фиг. 1 показана установка герметизатора в устье скважины; на фиг.2 - процесс заполнения скважины дозированным количеством закрепляющего раствора; на фиг. 3 промежуточное состояние скважины перед вводом штанги анкера; на фиг. 4 процесс ввода штанги анкера в скважину; на фиг.5 состояние скважины после ввода штанги и ее закрепления раствором; на фиг.6 принципиальная схема устройства нагнетательного инъектора.

Способ осуществляется следующим образом.

В устье пробуренной скважины 1 (фиг.1) вводят герметизатор 2 с клапаном 3, выполненным из упругого материала. Через герметизатор пропущена воздухоотводящая трубка 4. Далее через отверстие в герметизаторе 2 вводят инъектор 6 (фиг.2), который своей торцевой частью поднимает клапан 3, в результате чего обеспечивается сообщение с внутренней полостью скважины. По шлангам 11 и 12 (фиг.6) от насосного узла (не показан) в инъектор подается раздельно смола холодного отверждения (например, фенолоформальдегидная СФЖ-3032) и отвердитель (смесь фтофосфорной кислоты с бензосульфатовой кислотой), которые перемещаются по внутренней полости инъектора 6, и через боковые отверстия 10 и торцовое 13 растворы изливаются во внутреннюю полость скважины 1 (фиг.2), при этом воздух из скважины удаляется по трубочке 4. После подачи дозированного количества закрепляющего раствора, равного разнице объема скважины и объема вводимой в скважину штанги, прекращают подачу раствора и извлекают инъектор. Под давлением раствора клапан герметизатора 3 закрывается (фиг.3) и в нижней части скважины устанавливается определенный уровень закрепляющего раствора.

Далее в скважину вводят штангу анкера (в данном случае деревянную), которая в торцевой части имеет диаметральный вырез 15 (фиг.4), а в центральной части штырь 14, который, упираясь в клапан 3, приподнимает его, и закрепляющий раствор через отверстие в герметизаторе, вытекая, попадает в диаметральный сквозной вырез, направляется по штанге в кольцевой зазор между стенками скважины и штанги. Происходит их смачивание. Штанга, перемещаясь по скважине, передвигает герметизатор в направлении к донной части скважины до упора (фиг. 5), при этом концевой герметизатор 9, установленный на хвостовой части штанги, плотно входит в устье скважины и предотвращает вытекание закрепляющего раствора и скважины. Через 20 25 с закрепляющий раствор полностью заполняют всю свободную полость скважины и затвердевают, обеспечивая сцепление штанги анкера со стенами скважины по всей ее длине, образуя полимерную трубку 13, в центральной части которой помещается штанга анкера.

Предлагаемый способ установки стержневых анкеров позволяет решить все поставленные задачи и обеспечивает быстрое и эффективное закрепление выработанного пространства, горных выработок, различных ниш, груды очистного забоя в механизированных лавах.

Похожие патенты RU2082007C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД 1994
  • Малышев Ю.Н.
  • Атрушкевич А.А.
  • Гук А.И.
  • Атрушкевич О.А.
  • Малышев В.Н.
RU2085744C1
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, ПРОЙДЕННЫХ В ПОРОДАХ, СКЛОННЫХ К ПУЧЕНИЮ 1995
  • Атрушкевич А.А.
  • Сурков А.В.
  • Радиковский М.И.
RU2134350C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ И КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 1995
  • Атрушкевич А.А.
  • Атрушкевич В.А.
  • Фомичев С.Г.
  • Атрушкевич О.А.
RU2133827C1
СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ АНКЕРОВ 1995
  • Атрушкевич А.А.
  • Атрушкевич В.А.
  • Атрушкевич О.А.
RU2138645C1
ШТЫРЕВАЯ КРЕПЬ МНОГОКРАТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 1996
  • Атрушкевич А.А.
  • Сурков А.В.
  • Атрушкевич О.А.
  • Атрушкевич В.А.
RU2142563C1
Устройство для бурения шпуров 1990
  • Атрушкевич Аркадий Анисимович
  • Атрушкевич Виктор Аркадьевич
SU1740658A1
Способ установки крепежных штанг 1972
  • Завертайло Василий Федосеевич
SU473835A1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МОЩНЫХ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 1991
  • Атрушкевич А.А.
  • Зайденварг В.Е.
  • Вотинцев В.С.
  • Одиноков Б.П.
RU2029087C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВНАХЛЕСТКУ ЖЕЛОБОВ САМОТЕЧНОГО ТРАНСПОРТА 1995
  • Атрушкевич О.А.
RU2123468C1
БУРОВОЙ СТАНОК 1991
  • Галкин В.Н.
RU2029081C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 082 007 C1

Реферат патента 1997 года СПОСОБ УСТАНОВКИ СТЕРЖНЕВЫХ АНКЕРОВ С ЗАКРЕПЛЕНИЕМ БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИМИ СОСТАВАМИ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к области крепления подземных горных выработок, а именно к анкерной крепи, закрепляемой в скважинах (шпурах) посредством твердеющих составов химическим способом. Сущность изобретения заключается в том, что штангу анкера вводят в скважину, через раздельные каналы подают компоненты закрепляющего раствора, в устье скважины помещают герметизатор с клапаном для ввода инъектора и трубкой для удаления воздуха, через которую удаляют воздух из скважины путем заполнения ее закрепляющим раствором через инъектор в объеме, равном разности объема скважины и объема анкера, вводимого в скважину, после чего удаляют инъектор и вводят через клапан герметизатора торцевую часть анкера, с помощью которой открывают клапан герметизатора, и далее перемещают анкер совместно с герметизатором вдоль скважины до упора в донную часть скважины. 6 ил.

Формула изобретения RU 2 082 007 C1

Способ установки стержневых анкеров с закреплением быстротвердеющими составами, включающий введение штанги анкера в скважину и подачу в нее через раздельные каналы потоков компонентов закрепляющего раствора, отличающийся тем, что в устье скважины помещают герметизатор с клапаном для ввода инъектора и трубкой для удаления воздуха, через которую удаляют воздух из скважины путем заполнения ее закрепляющим раствором через инъектор в объеме, равном разности объема скважины и объема анкера, ввозимого в скважину, после чего удаляют инъектор и вводят через клапан герметизатора торцевую часть анкера, с помощью которой открывают клапан герметизатора и далее перемещают совместно с герметизатором вдоль скважины до упора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2082007C1

Семевский В
Н
и др
Штамповая крепь
- М.: Недра, 1965, с
Устройство для устранения мешающего действия зажигательной электрической системы двигателей внутреннего сгорания на радиоприем 1922
  • Кулебакин В.С.
SU52A1
Способ получения на волокне оливково-зеленой окраски путем образования никелевого лака азокрасителя 1920
  • Ворожцов Н.Н.
SU57A1

RU 2 082 007 C1

Авторы

Малышев Ю.Н.

Атрушкевич А.А.

Пузырев Г.Е.

Гук А.И.

Атрушкевич О.А.

Малышев В.Н.

Даты

1997-06-20Публикация

1994-10-24Подача