Устройство для закрепления горных пород Советский патент 1991 года по МПК E21D21/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам закрепления с помощью анкеров трещиноватых скальных пород при подземных и открытых горных работах.

Целью изобретения является увеличение радиуса закрепления горных пород путем повышения надежности герметизации шпура при инъектировании.

На фиг. 1 изображено устройство для закрепления горных пород до установки его в шпур, общий вид; на фиг. 2 - то же, после установки,

Устройство для закрепления горных пород состоит из инъекционной трубы 1, пол- имербетона 2 для ее замоноличиаания в шпуре надетого на трубу 1 эластичного цилиндрического герметика 3, распорного элемента и установленного на выступающем конце трубы 1 опорной плиты 4. Распорный элемент выполнен в виде пары, конических втулок 5 и 6 с заершенной наружной поверхностью 7, В торцах герметика 3 выполнены параллельно его продольной оси кольцевые прорези 8, суммарная длина которых меньше длины герметика 3. Втулки 5 и 6 надеты на инъекционную трубу 1 с возможностью взаимодействия своими конусными вершинами с кольцевыми прорезями 8 в торцах герметика 3. Втулка 6 со стороны выступающего конца трубы 1 основанием соединена с опорной плитой 4.

Установку устройства и инъектирование осуществляют следующим образом.

Шпур диаметром 36-42 мм заполняют сыпучим компонентом 9, и вставляют инъекционную трубу 1 с последовательно надетыми на нее конической втулкой 5, герметиком 3 и опорной плитой 4 с конической втулкой 6. После этого ударами (например перфоратором) по наковальне 10 забивают инъекционную трубу 1. При этом часть сыпучего наполнителя 9 заполняет трубу, а другая часть вытесняется и заполняет затрубное пространство в шпуре. По мере забивки инъекционной трубы 1 герметик 3 со стороны сыпучего наполнителя 9 распирается конусной втулкой 5, которая входит в его кольцевую прорезь 8, а со стороны устья - втулкой 6, которая также входит в прорезь 8 герметика 3. Ершовидные насечки 7 на втулке 6 не позволяют ей выйти из прорези герметика и обеспечивают сохранность предварительного распора. После этого наковальню 10 снимают, к инъекционной

трубе 1 подключают насос и производят нагнетание жидкого полимерного скрепляющего компонента под давлением 5-15 МПа. Сыпучий компонент 9 под большим давлением давит на коническую втулку 5, которая еще больше распирает герметик 3 в стенки шпура и прижимает его к инъекционной трубе 1. Таким образом обеспечивается надежная герметизация шпура. Полимерный скрепляющий компонент, просачиваясь сквозь песчинки сыпучего компонента 9, склеивает их по всему объему шпура, внутри трубы 1, а также проникает в микротрещины вокруг шпура. Это придает устройству повышенную несущую способность и

увеличивает радиус сцепления вокруг шпура и склеивания по трещинам отдельных структурных блоков массива. При достижении оптимального дваления нагнетания (15-17 МПа) насос отключают, сбрасывают

давление в гидросистеме и насос переключают на другой шпур.

Формула изобретения Устройство для закрепления горных пород, включающее инъекционную трубу, пол- имербетон для замоноличивания ее в шпуре, надетый на трубу эластичный цилиндрический герметик и установленную на выступающем конце трубы опорную плиту,

отличающееся тем, что, с целью увеличения радиуса закрепления горных пород путем повышения надежности герметизации шпура при инъектироаании, устройство дополнительно снабжено распорным элементом, выполненным в виде пары конических втулок с выступами на наружной поверхности, а в торцах герметика выполнены параллельно его продольной оси кольцевые прорези, суммарная

глубина которых меньше длины герметика, при этом втулки надеты на инъекционную трубу с возможностью взаимодействия своими конусными вершинами с кольцевыми прорезями в торцах герметика, а втулка со

стороны выступающего конца трубы основанием соединена с опорной плитой.

Фиг.1

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - увеличение радиуса закрепления пород путем повышения надежности герметизации шпура при инъекти- ровании. Устройство для закрепления горных пород включает инъекционную трубу (ИТ) 1, полимербетон 2 для замоноличи- вания ИТ 1 в шпуре, эластичный цилиндрический герметик (Г) 3 и опорную плиту 4. Причем ГЗ надет на ИТ 1, Опорная плита 4 установлена на выступающем конце /«;Х.-С..У; л .ЈЈ С. Лгл-Ч «У.: : -д.-;.- f.f. «..;. -. - ., v .. с-,-, о . . .- . , : , - -,--. %« , «V:J ,. « -, ........« « . Y///////////// /Я7ЯУ/ 7//////////Ј {J 7 ---- Фиг.2 ИТ 1. Устройство дополнительно снабжено распорным элементом, выполненным в виде пары конических втулок 5 и б с заершен- ной наружной поверхностью. 8 торцах ГЗ выполнены параллельно его продольной оси кольцевые прорези 8. Суммарная длина последних меньше длины Г 3. Втулки 5 и 6 надеты на ИТ 1 с возможностью взаимодействия своими конусными вершинами с кольцевыми прорезями 8 в торцах ГЗ. Втулка 6 со стороны выступающего конца ИТ 1 основанием соединена с опорной плитой 4. Перед установкой устройства в шпур последний заполняют сыпучим компонентом 9 и вставляют ИТ 1 с последовательно надетыми на нее втулкой 5, ГЗ и опорной плитой 4 с втулкой 6. После этого ИТ 1 забивают в шпур. При этом втулки 5 и 6 входят в кольцевые прорези 8 ГЗ и расклинивают его между стенками шпура и ИТ 1. Затем к ИТ 1 подключают насос и нагнетают полимерный скрепляющий компонент полимербетона. Устройство закрепляется в шпуре, полимерный состав проникает в породы. За счет высокого давления нагнетания (15-17 МПа) достигается увеличение радиуса закрепления горных пород вокруг шпура. 2 ил. (Л С о о W ю ел о