Способ упрочнения горных пород и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК E21D20/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к креплению горных выработок, а также может быть использовано в строительной промышленности.

Целью изобретения является повышение

ное движение. .Шаровое утолш,ение 14, шарнирно зафиксированное на емкости 10, прижимает ее к породе и o6ecne4HBaef дополнительную герметизацию ограничен, ного пространства вокруг шпура. При досэффективности упрочнения горных пород. 5 тижении давления 5-7 МПа, необходимого На фиг. 1 изображено устройство в мо- для удержания устройства на поверхнос мент нагнетания раствора в глубинную часть массива; на фиг. 2 - устройство, вид

сверху; на фиг. 3 - устройство в момент

ти массива при его работе, открывается предварительный клапан 5 цилиндра 4 и

o.pvxj, ... ,... j происходит упрочнение приконтурной части

нагнетания раствора в приконтурную часть ю массива. После закрытия плавающего клапа- массива; на фиг. 4 - узел I на фиг. 3; на на 6 давление в системе повышается, фиг. 5 - технологическая схема способа открывается клапан в инъекторе 3 и происходит нагнетание скрепляющего раствора с нормальным временем отверждения в глубинную часть массива. В результате созпри упрочнении междукамерного целика; на фиг. 6 - технологическая схема способа при упрочнении выработки.

1 упрочнении ВЫраиОТКИ.иинмук част mcji,v.riuu. j p4,,j„..«.-

Для упрочнения горных пород в массиве дается максимально возможное давление

I через 8-10 м бурят шпуры 1 диамет-нагнетания упрочняющего раствора в глуби

ром 42 мм, длиной 3,8-4,0 м. Затем на I поверхность горной выработки 2 на расстояi НИИ 0,5-1,0 м от шпура устанавливается

не массива и заполнение раствором мелких треш.ин размером порядка 0,1-0,01 мм.

ПИИ v,-.,. m V., -.j. ,..При достижении оптимального давления

инъектор 3 для упрочнения горных пород. 20 нагнетания (16-18 МПа) инъекционная ус- Производится нагнетание скрепляющего тановка отключается, сбрасывается давление раствора с нормальным временем отверждения в цилиндр 4 с отвердителем. При этом открывается предварительный клапан 5, скрепляющий раствор давит на плавающий клапан 6 и, проходя через отверстия 7 кольца 8, смещивается с отвердителем. Затем через отверстие 9 скрепляющий быст- ротвердеющий раствор поступает в пространство, ограниченное емкостью 10. При

25

в системе, плавающий клапан 6 возвращается в начальное положение, цилиндр 4 заполняется очередной дозой отвердителя и устройство устанавливается на новое место.

Формула изобретения

1. Способ упрочнения горных пород,

этом происходит нагнетание быстротвердею- д включающий создание внутренней несущей щего раствора в технологические трещины

11

оболочки по контуру выработки в приприконтурной зоны 11 и одновременное контурной части массива путем нагнета- формирование изоляционной оболочки 12 на ния в нее быстротвердеющего раствора и поверхности выработки. Раствор в технологи- последующее крепление глубинной части мао- ческие трещины нагнетается до полного сива посредством нагнетания раствора с растворения отвердителя и закрытия пла-нормальным временем отверждения, отливающего клапана 6.чающийся тем, что, с целью повышения

эффективности упрочнения горных пород, несущую оболочку по контуру выработки размещают с шагом, опережающим шаг крепления глубинной части массива на веПосле отверждения раствора инъектор 3 переставляется на соседний участок, где повторяется операция по упрочнению приконтурной зоны. Таким образом упрочняет- 40 личину, не менее максимального радиуса ся приконтурный слой пород на площади распространения раствора с нормальным вре- вокруг шпура с шагом, опережающим шаг крепления глубинной части массива на величину, не менее максимального радиуса

менем отверждения.

2. Устройство для упрочнения горных пород, включающее емкость, по контуру кораспространения раствора с нормальным вре- торой расположен герметик, нагнетательный „,.„„.,,„«„иа QTOM vrrnnfirTRo vc- пилиндо С ппедваоительным клапаном И инЪ

менем отверждения. Затем устройство устанавливают на незакрепленную площадку у устья шпура, равную по площади герметизирующей емкости 10, при этом инъектор 3 устройства 1 через открытый захват 13 вводится в шпур до упора шарового утолщения 14 в емкость 10 и фиксирует его захватом 13. Производится подача скрепляющего раствора в магистраль 15. Первоначально раствор поступает в инъектор 3, который, расширяясь, сжимается в

цилиндр с предварительным клапаном и инъектор, связанные между собой гидросистемой для подачи рабочей жидкости в инъектор и емкость, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности упрочнения 50 горных пород, цилиндр дополнительно снабжен плавающим клапаном с кольцом с отверстиями по периметру, а инъектор расположен в трубе с возможностью перемещения, причем в месте соединения трубы с емкостью установлен захват для инъекосевом направлении и сообщает хвостови- 55 тора, а нагнетательный цилиндр соединен ку с шаровым утолщением 14 поступатель-с трубопроводом подачи отвердителя

ное движение. .Шаровое утолш,ение 14, шарнирно зафиксированное на емкости 10, прижимает ее к породе и o6ecne4HBaef дополнительную герметизацию ограничен, ного пространства вокруг шпура. При дос тижении давления 5-7 МПа, необходимого для удержания устройства на поверхнос

нагнетания (16-18 МПа) инъекционная ус- тановка отключается, сбрасывается давление

в системе, плавающий клапан 6 возвращается в начальное положение, цилиндр 4 заполняется очередной дозой отвердителя и устройство устанавливается на новое место.

Формула изобретения

личину, не менее максимального радиуса распространения раствора с нормальным вре-

менем отверждения.

2. Устройство для упрочнения горных пород, включающее емкость, по контуру которой расположен герметик, нагнетательный пилиндо С ппедваоительным клапаном И инЪ

торой расположен герметик, нагнетательный пилиндо С ппедваоительным клапаном И инЪ

цилиндр с предварительным клапаном и инъектор, связанные между собой гидросистемой для подачи рабочей жидкости в инъектор и емкость, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности упрочнения горных пород, цилиндр дополнительно снабжен плавающим клапаном с кольцом с отверстиями по периметру, а инъектор расположен в трубе с возможностью перемещения, причем в месте соединения трубы с емкостью установлен захват для инъектора, а нагнетательный цилиндр соединен с трубопроводом подачи отвердителя

Изобретение относится к горной промышленности, предназначено для крепления горных выработок и может быть использовано в строительной промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности упрочнения горных пород. После бурения шпуров в массиве на поверхность горной выработки 2 устанавливают инъектор 3 для упрочнения горных пород, которое содержит герметизирующую емкость 10. Производят нагнетание скрепляющего состава по гидромагистрали 15 подачи рабочей жидкости в нагнетательный цилиндр 4 с отвердителем. При этом открывается предварительный клапан 5, раствор давит на плавающий клапан 6 и, проходя через отверстия его кольца, смешивается с отвердителем, поступающим по трубопроводу. Затем быстротвердеющий раствор, поступая в герметизирующую емкость 10, создает внутреннюю несущую оболочку 12 по контуру выработки в приконтурной зоне 11 массива. Затем инъектор 3 переставляют на соседний участок. Таким образом создается несущая оболочка с шагом, опережающим шаг крепления глубинной части массива на величину не менее максимального радиуса распространения раствора с нормальным временем отверждения. Затем устройство 1 устанавливают на незакрепленную площадку у устья шпура. Инъектор 3, размещенный в трубе, через открытый захват 13 вводится в шпур и фиксируется захватом 13. Затем производят нагнетание раствора с нормальным временем отверждения в глубинную часть массива. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.

Фиг.З

Фи,г.2

Фиа

i

/A /// /// /// /// ///

///

/// /// 7/7 /// /// /// // / //

.5

ШЖЩ

MS/дИ Wix/ nU I ; h fji /(J4,,

///

// /Л M

..

/////////////

-

-UlYV/

/ yz