Устройство для тампонажа пород Советский патент 1988 года по МПК E21D20/00 

СА: -

оэ г

00

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

ф4/е. /

шенных породах массива. На инъекто- ре 1t охватываемом эластичным клапаном 10, размещена гибкая оболочка 11 и свободно насажен базовьш фланец (ф)-3. На Ф 3 закреплен фиксируюпдай Злемент 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

1

Изобретение относится к горному делу, в частности 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 разрушенных породах массива.

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 эаце пами.

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 гиб- кие тяги 6, снабженные опорными пластинами 7 с зацепами 8 и оканчиваю- nyiecH фиксирующими крючками 9.Последние охватывают эластичный кольцевой клапан ГО, внутри которого пропущена гибкая изолирующая оболочка 11. Между базовым фланцем 3 и фла цем 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 вьшолнен соответствующш радиусу кривизны шпура 5.

шпура 5, При установке в шпур 5 уст- ройства Ф 3 опирается на пор.оду устья 4 шпура 5, Клапан 10 и о6олоч ка 11 находятся в сжатом состоянии. Подаваемый в устройство под давлением тампонажный раствор заполняет оболочку 11, раздвигая ее к стенкам шпура 5. При дальнейшем повышении давления раскрывается клапан 10, раствор выходит в незагерметизированное 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 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство работает следующим образом.

В шпур 5 устанавливают устройство так, чтобы его базовый фланец 3 опирался на породу устья 4 шпура 5, В исходном- положении эластичный кольцевой клапан 10 находится в сжатом состоянии, сводя к центру шпура

g 5 гибкие тяги 6 с фиксируюш;ими крючками 9 и опорными пластинами 7 с зацепами 8/ В сжатом состоянии находится и гибкая изолирующая оболочка П. При подаче под давлением тампонажнос го раствора в устройство он заполняет гибкую, изолирующую оболочку 11, раздвигая ее к стенкам шпура 5. При повышении давления до уровня срабатывания эластичного кольцевого клапаQ 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 окружаюш;ие породы шпура 5.

5 Дальнейшее повьштение давления нагнетания тампонажного раствора приводит к раскрытию эластичного кольцевого клапана 10 и выходу раствора в

незагерметизированное пространство

- шпура 5, откуда происходит тампонаж трещин в массиве пород. При этом под действием внутреннего давления в гибкой изолирующей оболочке 1.1 возникает действующее на все устройство выталкивающее усилие, пропор5 циональное давлению тампонажного раствора. Под действием этого выталкивающего усилия головка 1 стремится переместиться вверх и своим фланцем

2взаимодействует с эластичным уплотнением 12, которое вверху упирается

в .базовый фланец 3, плотно прижатый к поверхности породы у устья 4 шпура 5 гибкими тягами 6, зацепленными за породу-опорными пластинами 7. В силу этого эластичное уплотнение 12 оказывается сжатым между фланцем 2 и

3и 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 тампонаж- ного 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 пред- лагаемае устройство в шпуре 5, тем njiOTHee прижимаются гибкая изолирующая оболочка 11 и эластичное уплотнение 12 к породе, обеспечивая герметизацию тампонажного раствора. Несмотря на то, что устье 4 может быть окружено трепдиноватой раздробленной породой, она надежно удерживется между базовым фланцем 3 и эластичным уплотнением 12, а фиксирующие усилия перенесены гибкими тягам вглубь шпура 5 на опорные пластины 7 с зацепами 8, Благодаря тому, что опорные пластины 7 расположены на соседних гибких тягах в шахматном п рядке, достигается возможность не ограничивать их размеры в тангенциальном направлении, а соответствие радиуса кривизны радиусу кривизны пшура 5 дополнительно способствует

0

5

0

5

0

5

равномерному распределению усшп-сй зацепления по породе и повьпчению надежности фиксации устройства.

После окончания нагнетания давление 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 11 и опорные пластины 7 с зацепами 8. Это обеспечивает свободное извлечение устройства из шпура 5

Формула изобретения

с целью повьш1ения 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 опорньми пластинами с зацепами и оканчивающихся фиксирующими крючками, охватываюшдми эластичный клапан.

Фиг. 2

Ю

Фиг.З