Устройство для герметизации шпуров или скважин Советский патент 1978 года по МПК E21B21/15 E21B33/03 

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для герметизации устьев шпуров и скважин при нагнетании жидкостей и растворов в массив горных пород.

Известно устройство для герметизации шпуров и скважин, включаюш,ее корпус, герметизируюший элемент, выполненный в виде замкнутой эластичной камеры, действие которого основано на механическом сжатии герметизируюш его элемента путем его распора нагнетаемой жидкостью 1.

Недостатком указанного устройства является то, что в случае нагнетания высоковязкой жидкости, например цемента, происходит засорение внутренней полости эластичного манжета, что нриводит к потере работоспособности последнего.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для герметизации шпуров и скважии, включаюшее инъектор, эластичный элемент, прижимное устройство, выполненное в виде опорной плиты, и анкер 2.

Однако известное устройство для герметизации шпуров и скважин имеет тот недостаток, что при нагнетании быстро твердеющих цементных растворов в массив трешиноватых горных пород краевая зона упрочняемого массива на расстоянии от устья шпура до места расположепия герметизируюш,его элемента обычно остается не упрочненной из-за того, что при нагнетании в глубинную зону при определенном давлении, необходимом для проникновения раствора в мелкие трешины,

часть раствора движется по массиву в сторону устья шпура в обход герметизирующего элемеита по все увеличивающимся трещинам, стекает в шпур и выливается иаружу.

Целью изобретения является обеспечение

герметизации ири нагнетании быстро твердеющих растворов в краевую зону массива для упрочнения треииашватьтх горных пород.

Иоставлепная цель достигается тем, что

анкер размещен внутри ипъектора, а эластичный элемент размещен непосредственно у опорпой плиты, причем последняя соединена с инъектором посредством шарового шарнира, при этом герметизирующий элемент выполнен в виде торового баллоиа с возможностью иодачи в его полость распорной жидкости под давлением и соединен с инъектором посредством резьбовой втулки. Для жесткой фиксации баллона в радиальном направлении

новерхность опорной плиты, соприкасающаяся с герметизируюн им баллоном, имеет сферическую форму.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - то же, вид

сверху.

Устройство для герметизации шпуров или скважин включает торовый резинокордовый баллон 1 с прнвулканизированной к нему втулкой 2 и двумя ниппелями 3, инъектор 4 с патрубком 5 для подсоединения шланга от нагнетательного насоса, подающего быстро твердеюш,ий цементный раствор, поворотную опорную плиту 6, опирающуюся на шаровой шарнир 7, закрепленный на инъекторе 4, гайку 8, снабженную рукояткой 9, трубопровод 10 с патрубком 11 для подсоединения шланга, подающего жидкость под давлением в торовый баллон, буксу 12, навернутую на инъектор 4 для обеспечения герметизации между инъектором и гайкой 8, стопор 13, предохраняющий гайку от выпадения из устройства в нерабочем состоянии.

Устройство работает следующим образом.

В шпур 14 вставляют анкер 15 и закрепляют таким образом, чтобы конец его выступал из щпура на 10-12 см. Гайку 8 наворачивают на анкер 15 вращением рукоятки 9 до упора торового баллона 1 в поверхность забоя или выработки. Подачей жидкости иод давлением по трубопроводу 10 и ниппелям 3 в торовый баллон 1 осуществляют окончательную герметизацию шнура 14. Включением нагнетательного насоса производят подачу быстро твердеющего цементного раствора в краевую зону массива трещиноватых горных пород. После окончания нагнетания устройство снимают с данного шпура путем выпуска жидкости из торового баллона и свиичивания гайки 8 с анкера 15 и переставляют на соседний шпур, после чего операции повторяются.

Предложеипое устройство позволяет эффективно нагнетать быстро твердеющие цементные растворы при упрочнении краевой зоны массива трещиноватых горных пород.

яч

Формула изобретения

1.Устройство для герметизации шпуров или скважин, включающее инъектор, эластичный элемент, нрижимпое устройство, выполненное

в виде онорной плиты, и анкер, отличающееся тем, что, с целью обеспечения герметизации при иагнетапии быстро твердеющих растворов в краевую зону массива для упрочнения трещиноватых горных пород, анкер размещен внутри инъектора, а эластичный элемент размещен непосредственно у опорной плиты, причем последняя соединена с инъектором посредством шарового шарнира.

2.Устройство но ц. 1, отличающееся тем, что герметизирующий элемент выполнен

в виде торового баллона с возможностью подачи в его полость распорной жндкости под давлением и соединен с инъектором посредством резьбовой втулки.

3. Устройство но ип. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью лсесткой фиксации баллона в радиальпом направлении, поверхность опорной плиты, сонрикасающаяся с герметизирующим баллоном, имеет сферическую фор УИсточники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство № 382805, кл. Е 21В 33/12, 1973.

2. Авторское свидетельство № 181576, кл. Е 21F 5/02, 1963.