Шпуровая пробка Советский патент 1992 года по МПК E21D21/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при нагнетании в горный массив через шпуры скрепляющих составов.

Известна шпуровая пробка для предотвращения вытекания нагнетаемых в угле- породные массивы жидкостей, включающая полый корпус с поперечными отверстиями, уплотнительные кольца, штифт, вставленный в поперечные отверстия корпуса,и обратный клапан, выполненный из эластично-упругого материала и снабженный хвостовиком с отверстием на конце для штифта, при этом хвостовик установлен в корпусе пробки с натяжением, зафиксированным посредством штифта.

Известно также запорное устройство, включающее установленный в скважине на инъекторе колпачок из эластичного материала с гофрированной наружной поверхностью, соединительную муфту и клапан, размещенный внутри колпачка и выполненный в виде стержня с центральным каналом, боковыми отверстиями, распорной головкой на одном конце и наружной резьбой для соединения с муфтой на другом конце, при этом площадь гофрированной наружной поверхности колпачка составляет не менее десяти площадей поперечного сечения скважины.

Недостатками запорного устройства являются сложность конструкции и малая надежность: при такой большой (не менее

VI

Os

ю о

десяти площадей поперечного сечения скважина) наружной поверхности, запорное устройство трудно ввести в шпур, зацепившись за неровности стенок шпура, запорное устройство, выполненное из эластичного материала, деформируется и расклинится в шпуре, сделав невозможным процесс нагнетания, а при наличии зазоров между стенками шпура и колпачком запорное устройство не выполнит своих функций

-удержать в шпуре закачанный туда скрепляющий состав.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности герметизации шпура.

Указанная цель достигается тем, что на внешнюю поверхность шпуровой пробки, включающей втулку с наружными поперечными ребрами и внутренней полостью для подачи скрепляющего состава и обратный клапан, нанесен слой гигроскопичного материала, пропитанного раствором ускорителя отверждения применяемого скрепляющего состава

Сопоставительный анализ предлагаемой шпуровой пробки с аналогичными конструкциями показывает, что выполнение шпуровой пробки в виде втулки с наружными поперечными ребрами и внутренней полостью и с обратным клапаном обеспечивает простоту конструкции, а использование гигроскопичного материала, пропитанного раствором ускорителя отверждения применяемого скрепляющего состава, позволяет повысить прочность сцепления шпуровой пробки со стенками шпура и тем самым повысить надежность герметизации. Вследствие этого можно утверждать, что заявляемое техническое решение соответствует критерию существенные отличия.

На фиг,1 показано расположение шпуровой пробки при введении ее в шпур и при нагнетании скрепляющего состава; на фиг,2

-после окончания нагнетания скрепляющего состава и извлечения герметизатора,

Шпуровая пробка состоит из втулки 1 с наружными поперечными ребрами и внутренней полостью обратного клапана 2 и гигроскопичного материала 3, размещенного на внешней поверхности втулки и пропитанного раствором вещества, являющегося ускорителем отверждения скрепляющего состава. При введении в шпур шпуровая пробка одевается на наконечник 4 центральной трубки 5 герметизатора 6; удержание герметизатора и шпуровой пробки в шпуре осуществляется с помощью резиновой манжеты 7, распираемой путем поперечного сжатия ее между металлическими шайбами 8.

Работа шпуровой пробки осуществляется следующим образом.

Втулка 1 с обратным клапаном 2 и гигроскопичным материалом 3, размещенным на внешней поверхности втулки и пропитанным раствором ускорителя отверждения скрепляющего состава, одевается на нако0 нечник 4 и вводится в шпур на заданную глубину герметизации. С помощью распорного устройства производится сжатие между металлическими шайбами 8 резиновой манжеты 7 в продольном направлении, осу5 ществляя тем самым распор герметизатора 6 в шпуре. По центральной трубке 5, наконечнику 4 и внутренней полости втулки 1 в шпур подается скрепляющий состав, который заполняет полость шпура, трещины,

0 примыкающие к шпуру, и зазор между стенками шпура и шпуровой пробкой. Проникший в зазор между стенками шпура и шпуровой пробкой скрепляющий состав, соприкасаясь с ускорителем отверждения,

5 отверждается в течение короткого промежутка времени, повышая надежность герметизации шпура во время нагнетания и увеличивая силу сцепления внешней поверхности шпуровой пробки со стенками шпу0 ра.

После окончания нагнетания снимается распор герметизатора, герметизатор 6 вместе с центральной трубкой 5, наконичником 4, резиновой манжетой 7 и металлическими

5 шайбами 8 извлекается из шпура. В шпуре остается втулка 1 с обратным клапаном 2 и гигроскопичным материалом 3, на контакте с которым под воздействием ускорителя произошло отверждение скрепляющего со0 става и обеспечено надежное сцепление шпуровой пробки со стенками шпура.

Втулка 1 шпуровой пробки изготавливается из резины, обратный клапан 2 изготавливается также из резиновой пластинки,

5 приклеенной в двух-трех местах в торцу втулки, в качестве гигроскопичного материала может быть использована ветошь, пеньковая веревка и другие аналогичные материалы. При применении скрепляющего

0 состава на основе фенолоформальдегидных смол СФК-3032 Д и КН, рекомендованных к применению в Кузбассе, в качестве ускорителя отверждения используется, например раствор ортофосфорной кислоты, при кон5 такте с которым отверждение скрепляющего состава на основе вышеназванных смо/ происходит в течение 3-5 мин , в то время как в отсутствие ускорителя отверждени этих смол происходит при температуре +10..+20°С в течение 150...50 мин.

Формула изобретения Шпуровая пробка, включающая втулку с наружными поперечными ребрами и внутренней полостью для подачи скрепляющего состава и обратный клапан, отличающая- с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и упрощения конструкции пробки, на наружную поверхность втулки нанесен слой гигроскопического материала, который пропитан раствором ускорителя отверждения применяемого скрепляющего состава.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение эксплуатационной надежности и упрощение конструкции пробки. Шпуровая пробка включает втулку /В/ 1 с наружными поперечными ребрами и внутренней полостью для подачи скрепляющего состава /СС/ и обратный клапан 2. На наружную поверхность В1 нанесен слой гигроскопического материала 3. Последний пропитан раствором ускорителя отверждения СС. Для установки шпуровой пробки В1 в сборе одевают на установочный наконечник 4 и вводят в шпур на необходимую глубину герметизации. Затем продольно сжимают резиновую манжету 7 между металлическими шайбами 8. После чего по центральной трубке 5 и наконечнику 4 подают СС. Последний заполняет шпур, трещины в его стенках и зазор между стенками шпура и пробкой. Соприкасаясь с ускорителем отверждения на поверхности В1. СС отверждается. В результате обеспечивается сцепление пробки со стенками шпура. После окончания нагнетания извлекают из шпура наконечник 4, манжету 7 с шайбами 8. В шпуре остается только В1, с обратным клапаном 2. 2 ил. СП с

(риг. 1

фиг. 2.