Устройство для упрочнения горных пород Советский патент 1981 года по МПК E21D13/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ГОРНЫХ

ПОРОД

1

Изобретение относится к подземной добыче угля, а именно к устройствам для упрочнения слабых, нарушенных и трещиноватых горных пород и угольных пластов.

Известно устройство для импульсного нагнетения жидкости в скважину, включающее бак с насосом для твердеющей жидкости, насос для нагнетения рабочей жидкости с двигателем, соединенный посредством трубопровода через распределитель с поршневыми полостями усилителей давления, причем золотник снабжен механизмом обратной связи и дополнительным разгрузочным золотником, а усилитель давления - обратными клапанами, которые от бака твердеющий раствор поступает в торцовые полости усилителя давления, а из последних под воздействием рабочей жидкости через герметизатор в скважину. Механизм обратной связи обеспечивает реверсирование золотника распределителя для поочередной подачи рабочей жидкости к повысителям давления 1.

Недостатками такого устройства являются использование двух видов жидкости (рабочей и твердеющей), сложность конструкции устройства и необходимость в предварительно.м пpигotoвлeнии твердеющего раствора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для упрочнения горных пород, включающее баки с насосами и предохранительно-распределительной аппаратурой, трубопроводы для твердеющей смеси и отверждающей жидкости, механизм приготовления твердеющего растврра, в корпусе которого размещены обратные клапаны и смесительная камера, и герме0 тизатор 2.

Однако такое устройств о недостаточно надежнр в работе вследствие возможности задержки раствора в смесителе, который, затвердев, может вывести последний из

ts строя.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что смесительная камера снабжена щариком, который размещен между выходами обратных

20 клапанов, а ее средняя часть имеет кольцевую полость, которая соединена со входом герметизатора, при этом обратные клапаны установлены на входах корпуса. На чертеже изображена конструктивная схема устройства для упрочнения горных пород с продольным разрезом механизма для приготовления твердеющего раствора (распределительная и предохранительная аппаратуры не изображены). Устройство для упрочнения горных пород включает бак 1 для закрепления, бак 2 для раствора отвердителя, насосы 3 и 4, вращаемые двигателем 5 с помощью редуктора 6, механизм 7, приготовления раствора в корпусе которого находится смесительная камера 8 с щариком 9, размещенным в камере между выходами 10 и 11 обратных клапанов, входы которых 12 и 13 трубопроводами 14 и 15 сообщены с насосами 3 и 4, а средняя часть смесительной камеры 8 посредством кольцевой полости 16 и канала 17 - с герметизатором 18. Баки 1 и 2 трубопроводами 19 и 20 соединены с насосами 3 и 4. В корпусе механизма приготовления раствора размещены гильзы 21 и 22, образующие с ним кольцевую полость 16 и клапанные полости, в которых размещены запорные элементы 23 и 24 обратных клапанов, опирающиеся на седла гаек 25 и 26 с входными каналами 12 и 13 и ниппелями для подсоединения гнезд 27 и 28 трубопроводов 14 и 15 с помощью гаек 29 и 30. Механизм приготовления раствора соединяется с гер.метизаторо.м 18 с помощью гайки 31. Устройство работает следующим образом. В бак 1 наливают твердеющий компонент, например мочевиноформальдегидную смолу, а в бак 2 - отвердитель, например раствор п авелевой кислоты. Устанавливают герметизатор 18. Включают в работу двигатель 5. При этом насосы 3 и 4 из баков 1 и 2 по трубопроводам 19,15 и 20,14 нагнетают соответственно на вход 13 обратного клапана смолу, а на вход 12 - раствор кислоты. Смола открывает запорный элемент 23, а раствор кислоты - элемент 24, поступают в смесительную камеру 8, где они перемещиваются шариком 9, соверщающим возвратно-поступательные движения под действием пульсирующих подач смолы и отвердителя, свойственных всем насосам. Учитывая, что график подачи представляет собой волнообразную линию, причем количество верщин волн .в минуту у порщневого насоса равно произведению числа оборотов его вала в минуту на число порщней, а у щестеренного насоса - произведению числа оборотов его вала на число зубьев ведущей шестерни, щестерни редуктора 6 и насосы 3 и 4 выбирают так, чтобы верщины (пики) волн пода.чи одного насоса не совпадали с верщинами другого. При таком выполнении устройства на шарик 9 будут поочередно воздействовать с противоположных сторон не совпадающие во времени импульсы подачи двух жидкостей, под действием которых шар-ик 9 откидывается из одной стороны в другую, позволяя жидкостям мелкими доза.ми проникать в кольцевую полость 16 и перемешиваться между собой. Перемешанная жидкость поступает в герметизатор 18, а затем через скважину в опоры и трещины угольного массива. Ф.ормула изобретения Устройство для упрочнения горных пород, включающее баки с насосами и предохранительно-распределительной аппаратурой, трубопроводы для твердеющей смеси и отверждающей жидкости, механиз.м приготовления твердеющего раствора, в корпусе которого размещены обратные клапаны и смесительная камера, и герметизатор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, смесительная камера снабжена щариком, который размещен между выходами обратных клапанов, а ее средняя часть имеет кольцевую полость, которая соединена со входом герметизатора, при этом обратные,клапаны установлены на входах корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 622988, кл. Е 21 F 5/00, 1975. 2. Давыдов В. В. и др. Укрепление горных пород химическими способами. М., ЦНИЭИуголь, 1979, с. 23-24 (прототип). 21 3

15

/