Инъектор для упрочнения горных пород Советский патент 1988 года по МПК E21D20/00 

со

00

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к. устройствам для инъектирования твердеющих смесей в горные породы с целью их упрочнения.

Цель изобретения - повышение качества упрочнения горных пород путем увеличения темпа заполнения трещин.

На фиг о 1 изображен инъектор для упрочнения горных пород;-на фиг,2 и 3 - разрез А-А на фиг, 1 (соответственно в момент подачи в инъектор твердеющей смеси и в процессе упрочнения горных пород).

Инъектор для упрочнения горных пород содержит трубу 1, конец которой снабжен фланцем 2, выполненным

патрубок 4, Фланец 5 и разжимной тампон 3, при этом лопасти якоря фланца 2 распираются в стенки щпура 9. Гайку 8 завинчивают до упора. Гайку 7 и подкладку 6 в начале установки инъ- ектора размещают ближе к концу прижимного патрубка 4, После растирания лопастей якоря фланца 2 и зажатия гайки

Q 8 до упора завинчивают гайку 7, которая прижимает подкладку 6 к устью шпура 9, В этом положении после подсоединения к напорной линии твердеющей смеси инъектор готов к упрочне 5 нию ropHbix пород. При подаче в инъектор твердеющей смеси в полостях трубы 1 и удлинительного патрубка 10, перекрытых защитным колпачком 14, поднимается давление и защитный

35

в виде многолопастного якоря. На тру-2о колпачок 14 сдвигается с кольцевид- бе свободно насажены разжимной там- пон 3, прижимной патрубок 4 с фланцем 5, подкладкой 6 и гайкой 7, Ra выступающем конце трубы 1 имеется гайка 8, Труба 1 снабжена герметично соединенным с ней соосным устройством для подвижной герметизации инъ- ектора в шпуре 9, выполненным в виде удлинительного патрубка 10 с наружной поверхностью периодического профиля и смонтированной на нем кольцевидной манжеты 1, Периодический профиль наружной поверхности удлинительного патрубка 10 образован чередующимися цилиндрическими.поверхностями двух разных диаметров, причем поверхность 12 меньшего диаметра обеспечивает смещение кольцевидной манжеты 11 вдоль удлинительного патрубка 10 при нo fflнaльнoм давлении инъектирования, а другая поверхность 13 большего диаметра - при его пре- вьпиении. Кольцевидная манжета 11 снабжена защитным колпачком 14 с наружным диаметром, меньщим диаметра пшура 9. Защитный колпачок 14 надет на кольцевидную манжету 11 с герметичным перекрытием свободного конца 15 удлинительного патрубка 10, Для герметизации стыка между трубой 1 и удлинительным патрубком 10 между ними установлена прокладка 16,

Инъектор работает cлeдyюпI м образом,

В щпур 9, предварительно Цробуной манжеты 1 1 и освобождает ее, За счет упругости кольцевидная манжета 11 перекрывает зазор между стенкой шпура 9 и удлинительным патрубком

25 10, После освобождения защитным колпачком 14 кольцевидной манжеты П через зазор между ними в полость шпура 9 под давлением поступает твердеющая смесь. По мере заполнения

2Q трещин, примыкающих к щпуру 9, давление твердеющей смеси в ограниченной кольцевидной манжетой 1I полости шпура 9 поднимается до минимального, при GTOM кольцевидная манжета 11 смещается в сторону устья щпура 9, При смещении кольцевидной манжеты 11 в сторону устья шпура 9 она периодически с цилиндрических поверхностей 12 переходит на цилиндрические поверхности 13, Выход кольцевидной манжеты 11 на цилиндрические поверхности 13 большего диаметра сопровождается повышением давления твердеющей смеси в пространстве шпу- ра 9, ограниченном кольцевидной ман45 жетой 11, выше номинального, что

обеспечивает максимальные темп и радиус распространения твердеющей смеси по трещинам.

Извлечение инъектора осуществляют после окончания процесса нагнетания до начала схватывания твердеющей смеси в шпуре 9, Для этого отвинчивают гайку 8, ударом по наружному концу трубы 1 ослабляют распор

40

50

ренный в трещиноватом массиве горных 55лопастей якоря фланца 2 и разжимнопород, вводят инъектор и путем за-го тампона 3, Извлекают прижимной

винчивания гайки 8 передают усилиепатрубок 4 с гайкой 7 и подкладкой

на концевой фланец 2 через прижимной6, а затем навинчивают гайку 8 и выпатрубок 4, Фланец 5 и разжимной тампон 3, при этом лопасти якоря фланца 2 распираются в стенки щпура 9. Гайку 8 завинчивают до упора. Гайку 7 и подкладку 6 в начале установки инъ- ектора размещают ближе к концу прижимного патрубка 4, После растирания лопастей якоря фланца 2 и зажатия гайки

8 до упора завинчивают гайку 7, которая прижимает подкладку 6 к устью шпура 9, В этом положении после подсоединения к напорной линии твердеющей смеси инъектор готов к упрочнению ropHbix пород. При подаче в инъектор твердеющей смеси в полостях трубы 1 и удлинительного патрубка 10, перекрытых защитным колпачком 14, поднимается давление и защитный

колпачок 14 сдвигается с кольцевид-

ной манжеты 1 1 и освобождает ее, За счет упругости кольцевидная манжета 11 перекрывает зазор между стенкой шпура 9 и удлинительным патрубком

10, После освобождения защитным колпачком 14 кольцевидной манжеты П через зазор между ними в полость шпура 9 под давлением поступает твердеющая смесь. По мере заполнения

трещин, примыкающих к щпуру 9, давление твердеющей смеси в ограниченной кольцевидной манжетой 1I полости шпура 9 поднимается до минимального, при GTOM кольцевидная манжета 11 смещается в сторону устья щпура 9, При смещении кольцевидной манжеты 11 в сторону устья шпура 9 она периодически с цилиндрических поверхностей 12 переходит на цилиндрические поверхности 13, Выход кольцевидной манжеты 11 на цилиндрические поверхности 13 большего диаметра сопровождается повышением давления твердеющей смеси в пространстве шпу- ра 9, ограниченном кольцевидной манжетой 11, выше номинального, что

обеспечивает максимальные темп и радиус распространения твердеющей смеси по трещинам.

Извлечение инъектора осуществляют после окончания процесса нагнетания до начала схватывания твердеющей смеси в шпуре 9, Для этого отвинчивают гайку 8, ударом по наружному концу трубы 1 ослабляют распор

дергивают трубу 1 с разжимным тампоном 3.

Формула изобретения

I. Инъектор для упрочнения гор- ньк пород, включающий трубу, размещенную в шпуре, разжимной тампон, размещенный между двумя фланцами, один из которых установлен на конце трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества упрочнения пород путем увеличения скорости заполнения трепан,он снабжен удлинительным патрубком, жестко за

крепленным на фланце трубы, при этом патрубок имеет кольцевидную манжету с защитным колпачком, наружный диаметр которого меньше диаметра шпура, причем защитный колпачок размещен на кольцевидной манжете с возможностью перекрытия свободного кон- : да удлинительного патрубка.

2. Инъектор по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что поверхность удлинительного патрубка имеет периодический профиль, образованный чере- дующи ися цилиндрическими поверхностями двух разных диаметров.

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить качество упрочнения пород путем увеличения скорости заполнения трещин. Инъектор включает размещенную в шпуре 9 трубу 1, разжимной тампон 3, расположенный между двумя фланцами 2 и 5. Фланец 2 установлен на конце трубы I. На фланце 5 жестко закреплен удлинительный патрубок (УП) 10, имеющий кольцевидную манжету (КМ) II с защитным колпачком 14. Его наружный диаметр меньше диаметра шпура 9. Поверхность УП 10 имеет периодический профиль, образованный чередующимися цилиндрическими поверхностями 12, 13 двух разных диаметров. При подаче в инъектор твердеющей смеси (тс) в полостях трубы 1 и УП 10 поднимается давление и колпачок 14 освобождает КМ 11, В полость шпура 9 поступает ТС. Давление падает и КМ 1I смещается, переходя с поверхности 12, на поверхность 13. Давление в шпуре 9 поднимается выше номинального и ТС распространяется по трещинам. До начала схватывания. ТС инъектор извлекают. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. « (Л

Фш.1

11 15

-Л Ю 15

/// )/ X//У// ///

7

Фаг.2

19

91п п 11 I

/

///

10 0 W

/А/г/ ///

/// /// , Фиг

Z.

2 J5

П

V

/А/г/ ///

Z.