Герметизатор шпура Советский патент 1993 года по МПК E21D21/00 E21D11/10 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к герметизирующим устройствам для подачи закрепляющих составов в шпур при укреплении массивов горных пород.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных возможностей и упрощение его конструкции.

Изобретение поясняется чертежом.

Герметизатор шпура состоит из центральной трубы 1 с концевыми насадками 2 и 3, на трубу надет упругий рукав 4 с герметично прижатыми1 к трубе 1 торцевыми участками,.в Средней части трубы выполнены радиальные отверстия 5 закрытые лепестковыми клапанами 6. в насадке 3 выполнены сообщающиеся камеры, в одной из которых расположен обратный клапан 7, а в другой - опирающийся на бурт пробка 9 из деформируемого материала (например, полиэтилена), боковая поверхность бурта 8 соединена резьбовым соединением с кольцевым ножом 10, имеющим возможность взаимодействия с периферией поверхности пробки 9.

Герметизатор работает следующим образом. После ввода герметизатора в шпур, через концевую насадку 2 в полость трубы 1 подается под высоким давлением скрепляющий состав, который через радиальные отверстия 2 попадает, открывая лепестковые клапаны 6, в пространство между упругим рукавом 4 и поверхностью трубы 1, радиаль- но растягивая рукав 4 и распирая его тем: самым в шпуре. При этом усилие распора. равномерно распределяется практически по всей длине герметизирующего элемента (за исключением небольших участков в районе заделки его торцов) и достигает величины, определяемой сопротивлением пробки 9 сдвигу, задаваемому заранее (до установки герметизатора) путем вращения кольцевого ножа 10 и его смешения по резьбе на бурте 8 с внедрением в материал пробки 9 на тарированную глубину.

00

о

(Л ел

09

ы

После этого давлением закрепляющего состава пробка 9 срезается и состав поступает в шпур, При этом давление внутри трубы 1 падает, однако усилие распора герметизирующего элемента остается неизменным, так как лепестковые клапана 6 препятствуют утечке состава из подрукавной полости. Клапан 7 заполнению шпура не препятствует, так как его упругость устанавливается незначительной. После заполнения шпура давление в нем и трубе 1 нарастает до максимального значения, задаваемого источником давления, при этом одновременно с повышением давления в шпуре сверх уровня, при котором произошел срез пробки 9, часть состава вновь поступает под рукав 4, увеличивая усилие распора герметизатора. После этого как давление в шпуре сравняется с давлением источника (насоса) обратный клапан 7 перекрывает полость трубы 1, препятствуя утечке закрепляющего состава из шпура.

Благодаря выполнению герметизирующего элемента (рукава) не только эластич ным, но и упругим, предел его радиальной деформации значительно увеличивается, что позволяет использовать предлагаемый герметизатор в широком диапазоне диаметров шпуров, при этом диаметр шпуров практически не оказывает влияния на усилие распора, т.е. повышается его надежность. Введение пробки, срезаемой при заданном давлении, позволило обеспечить необходимую величину распора герметизатора перед заполнением шпура уменьшить сопротивление пружины обратного клапана и обеспечить .достижение в шпуре давление, фактически равного давлению развиваемому источником (насосом), тогда как без использования заглушки потребовалось бы для достижения предварительного распора герметизирующего элемента иметь достаточно большое сопротивление обратного клапана, в результате чего давление в шпуре было бы меньше максимального давления источника на величину отношения

усилия пружины обратного клапана к площади перекрываемого им сечения.

Таким образом, предлагаемый герметизатор имеет повышенные эксплуатационные возможности за счет расширения

адаптивности к изменению диаметра шпуров и приближения уровня давления в шпуре и уровня источника давления (насоса), при этом обеспечивается распор герметизирующего элемента по длине шпура и повышение усилия распора пропорционально росту давления состава в шпуре.

Формула изобретения

1. Герметизатор шпура, включающий центральную трубу с размещенным на ней

герметизирующим элементом из эластичного материала и обратный клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных возможностей герметизатора и упрощении его конструкции, гермотивирующий элемент выполнен в виде упругого рукава, а в центральной трубе выполнены отверстия для одностороннего сообщения с полостью, образованной наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью рукава, при этом выходной торец трубы имеет кольцевой нож и заглушку с регламентируемым сопротивлением сдвигу.

2. Герметизатор по п. 1, от л и ч а га щи- и с я тем, что заглушка выполнена в виде фланца, на который оперта пробка из деформируемого материала, периферия по- .верхности-которой имеет возможность взаимодействия с кольцевым ножом. 3. Герметизатор по п.2, от л и ч а ю щи- й с я тем, что заглушка выполнена из полиэтилена.

Использование: изобретение относится к горной промышленности, а именно к герметизирующим устройствам для подачи закрепляющих составов в шпуры. Сущность: для повышения эксплуатационных возможностей герметизатора и упрощения его конструкции герметизатор содержит центральную трубу, герметизирующий элемент и обратный клапан, герметизирующий элемент выполнен из упругого материала, а полость трубы и полость герметизирующего элемента имеют возможность одностороннего сообщения, на выходном торце трубы установлена заглушка с регламентируемым сопротивлением сдвигу в виде опертой на фланец пробки, взаимодействующей с кольцевым ножом. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.