Устройство для упрочнения горных пород Советский патент 1985 года по МПК E21D20/00 E21C39/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при упрочнении горных пород путем нагнетания в них укрепляющего раствора через скважины. По основному авт. св. № 987101 известно устройство для упрочнения горных пород, содержащее корпус, в котором размещены подвижный в осевом направлении запорный стакан с винтовым каналом на наружной поверхности, клапаном с гильзообразной крышкой и пружиной, наконечник с каналами для пропуска компонентов укрепляющего раствора, при этом стакан установлен в корпусе с зазором 1. Однако известное устройство отличается недостаточной эффективностью упрочнения. Цель изобретения - повышение эффективности упрочнения. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для упрочнения горных пород наружная поверхность запорного стакана снабжена дополнительным винтовым каналом противоположного направления по отношению к остановному каналу, при этом шаг нарезки и сечение дополнительного канала отличны от шага нарезки и сечения основного канала. На фиг. 1 приведена схема упрочнения пород; на фиг. 2 - герметизатор и смеситель, разрез; на фиг. 3 - развертка наружной поверхности смесительного стакана. Нагнетание укрепляющего раствора производят нагнетательной установкой 1, которая включает насос 2 для смолы и насос 3 для отвердителя, по подводящим трубопроводам 4 и 5 через герметизатор 6 и смеситель 7. Герметизатор 6 включает уплотмяющий рукав 8, концевые стаканы 9 и конические ниппели 10 для зажатия уплотняющего рукава 8. Внутренний трубопровод 11 герметизатора соединен, например, при пайки с наконечником 12. Наконечник 12, являющийся седлом предохранительного клапана, выполнен с осевым каналом 13. соединенным с внутренним трубопроводом II, и рядом боковых каналов 14 для соединения с внутренней полостью 15 заплечиком 16. Съемный смеситель 7, одновременно являющийся предохранительным клапаном, состоит из корпуса 17, выполненного в виде полого цилиндра, в котором последовательно размещены уплотнительное кольцо 18, заплечик 16 наконечника 12, заборный элемент 19, стакан 20, пружина 21, крышка 22 с выпускным отверстием 23 и контргайка 24. Запорный элемент 19 выполнен с боковыми ребрами 25 и задним конусным выступом 26. Смесительный стакан выполнен с конусной впадиной 27 на торцовой поверхности и винтовыми каналами 28 и 29 на наружной поверхности. Винтовой канал 28 шириной Ь и шагом t выполнен, например, с правой нарезкой, а винтовой канал 29 шириной Ьг .и шагом t выполнен с левой нарезкой, причем bj Ьг, а . В собранном виде смеситель 7 наворачивается на внещнюю резьбу конического ниппеля 10 герметизатора, при этом зажимаются уплотнительное кольцо 18 и заплечик 16 наконечника 12. Запорный элемент 19 своей плоской торцовой поверхностью закрывает все каналы 13 и 14 для отвердителя и смолы в наконечнике 12. Крышкой 22 пронастройкаизводится настройка предохранительного клапана на давление, обеспечивающее расширение уплотнительного рукава 8. Работы по упрочнению горных пород производятся следующим образом. Подключенные к нагнетательной установке герметизатор 6 и смеситель 7 вводят в скважину 30 на необходимую глубину, включают насосы 2 и 3 нагнетательной установки, потоком смолы распирают герметизатор в скважине и после срабатывания запорного элемента 19 предохранительного клапана нагнетают необходимое количество укрепляющего раствора в скважину. Смешивание компонентов укрепляющего раствора производится при их пер емещении вокруг смесительного стакана 20 по встречным винтовым каналам 28 и 29. Один поток раствора движется по более широкому винтовому каналу 28 с меньшим щагом нарезки, а другой поток - по встречному узкому винтовому каналу 29 с большим щагом нарезки. На стыках винтовых каналов 28 и 29 происходит активное перемещивание компонентов раствора, причем стыки винтовых каналов перемещаются по.винтовой линии и это создает дополнительное смешивающее винтовое движение всего потока компонентов раствора. После окончания нагнетания укрепляющего раствора в скважину 30 останавливают насосы 2 и 3, снимают распор герметизатора 6 сливом некоторого количества распорной жидкости через кран 31, извлекают герметизатор и смеситель из скважины 30 и вставляют их в другую скважину. Применение предлагаемого устройства по сравнению с известным позволит улучшить качество работ по упрочнению горных пород и будет способствовать широкому применению новой технологии обработки нарушенных угольных пластов.

Риг.З

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ОРНЫХ ПОРОД по авт. св. №987101 отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности упрочнения, наружная поверхность запорного стакана снабжена дополнительным винтовым каналом противоположного направления по отношению к основному каналу, при этом шаг нарезки и сечение дополнительного канала отличны от шага нарезки и сечения основного канала. i 00 СО 4i сл