Способ упрочнения горных пород и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК E21D13/02 

и пакета из тарельчатых пружин, чередующихся с шайбами, который установлен в цилиндре с возможностью взаимодействия одним из торцов с запорным элементом предохранительного клапана, а другим - с регулировочной гайкой его настройки при этом каждая тарельчатая пружина имеет осевое отверстие, шайба - боковые, а в седле клапана выполнено дополнительное, отверстие для компонента раствора.

На фиг. 1 изображена схема упрочнения горн1ях пbpoд на фиг. 2 - устройство для осуществления способа; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2j на фиг. 5 - разрез В-В на фиг 2.

Нагнетание укрепляющего раствора производят нагнетательной установкой 1, котораявключает насос 2 дли смолы и насос 3 для отвердителя,подводящие трубопроводьЛ 4 и 5 с манометрами; 6 и 7, переходник 8 и подводящий рукав 9. В скважину введе инъектор с герметизатором 10, в который вмонтирован съемный смеситель 11. Внутри подводящего рукава 9 и герметизатора 10 пропущен гибкий металлический трубопровод 12. Герметизатор 10 вклю-чает уплотняющий рукав 13, концевые стаканы 14 и конические ниппели 15 для зажатия уплотняющего рукава 13 и соединения с подводящим рукавом 9 и смесителем 11. Внутренний гибкий металлический трубопровод 12, пропущенный по подводящему рукаву 9 и герметизатору 10, соединен, например, при помощи пайки с наконечником 16. Наконечник 16, являквдийся седлом щ)едохранительного клапана, выполнен с осевым каналом 17, соединенным с внутренним трубопроводом 12, рядом боковых каналов 18 для соединения с полостью 19 и заплечиком 20. Съемный смеситель 11, одновременно являющийс предохранительным клапаном, состоит из корпуса 21, выполненного в виде полого цилиндра, в котором последовательно размещены заплечик 20 наконечника 16, запорный злемент 22 предохранительного клапана, смесительный элемент в виде пакета из тарельчатых пружин 23 и шайб 24, регулировочная гайка 25 настройки пакета, которая закреплена от проворачивания фигурно шайбой 26, пружинной шайбой 27 и болтом 28. Тарельчатые пружины 23 с осевыми отверстиями 29 и шайбы 24 с бобковыми отверстиями 30 установлены S Шакете чередующимися для создания турбулентного потока укрепляющего раствора. Смесительный элемент из пакета тарельчатых пружин и шайб является пружиной предохранительного клапана. Запорный элемент 22 предохранительного/клапана выполнен с плоской рабочей поверхностью, закрывающей все каналы в седле наконечника 16, с

боковыми проточками 31 для пропуска компонентов раствора и заплечиком .32 для предотвращения его выпадания из корпуса смесителя. Регулировочная гайка 25 настройки предохранительного клапана выполнена с выпускными отверстиями 33. ,

В собранном виде смеситель 11 наворачивают на резьбу конического: |ниппеля 1Ь герметизатора 10, при этом зажимаются уплотнительное кольцо 34 и заплечик 20 наконечНика 16. Запорный элемент 22 своей плоской рабочей поверхностью садится на плоское седло наконечника 16 и закрывает все каналы для смолы и отвердителя.

Упрочнение горных пород согласно предлагаемому способу производят следующим образом.

собранный и подключенный к нагнетательной установке 1 став из подводящих Tpy6onpOBOjEXOB 4 и 5, рукава 9, герметизатора 10 и ,смесителя 11 вводят в скважину 35 на необходимую глубину, включают одновременно насосы 2 и 3 нагнетательной установки 1, распирают герметизатор при давлении, например 4-4 МПа (давление настройки предохранительного клапана), и нагнетают необходимое количество укрепляющезго раствора в скважину,который состоит, например, из следукеди компонентов, об.% s

МочевиНоформальдегидная .

смола УКС(65%-ный раствор) 75

Щавелевая кислрта (5%-ный

раствор)25.

Раствор синтетической смолы поступают под запорный элемент 22 следующим путем: от насоса 2 по подводящему трубопроводу 4 через переходник 8 в полость 19 и из нее в боковые каналы 18 наконечника 16, а раствор отвердителя - от насоса 3 по подводящему трубопроводу 5 через перходник 8 - во внутренний гибкий металлический трубопровод 12 и из него - в осевой канал 17 Наконечника 16. .После распора герметизатора в скваж-ине раствором синтетической смолы открывается запорный элемент 22 предохранительного клапана и компоненты укрепляющего раствора по боковым его проточкам31 поступают в смеситель и идут через отверстия 29 и 30 тарельчатых пружин 23 и шайб 24,смешиваясь между собой на одном пути, а затем готовый укрепляющий раствор поступает в скважину через каналы 33 регулировочной гайки 25.

После нагнетания необходимого количества укрепляющего раствора в скважину насосы 2 и 3 останавливают,, запорный элемент 22 закрывает саналы 17 и 18 в наконечнике 16, изолируя компоненты раствора друг от друга, снимают давление раствора смолы в полости 19 (открывают на некоторое время сливной кран у насоса 2), вынимают из скважины собранный став, выливают из смесителя путем его наклона остатки укрепляющего раствора и заводят герметизатор в следующую скважинуили свертывают став в бухту и укладывают у нагнетательной установки. Смеситель 11 в профилактических целях через некоторое время снигаают, разбирают и (.промывают. формула изобретения 1.Способ упрочнения горных пород включающий введение инъектора с герм тизатором в скважину, распор гермети затора и нагнетание в массив укрепля ющего раствора, компоненты которого подают в скважину по отдельным трубо проводам и смешивают их при выходе и инъектора,о т л и ч а ю щ и.и с я тем, что, с целью упрощения технологической схемы упрочнения горных Пород,радпор герметизатора производят давлением одного из -компонентов укрепляющего раствора. 2.Устройство для упрочнения горных пород, включаклцее смеситель и инъектор с герметизатором скважины/ который имеет предохранительный клапан с запорным элементом, регулировочной гайкой настройки и отверстием для pacTBojxa, размещенным в его седле, о /т л и ч а ю щ е е с я тем, что смеситель вмонтирован в герметизатсзр на его выходе и выполнен в виде полого цилиндра и пакета из тарельчатых ПРУЖИН. чередующихся с щайбами, который установлен в цилиндре с воз-можйостью взаимодействия одним из торцов с запорным элементом предохранительного клапана,а другим - с регулировочной гайкой его настройки, при этом каждая тарельчатая пружина имеет осевое отверстие, шайба - боковые, а в седле 1{лапана выполнено дополнительное отверстие для компонента раствора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 141834, кл. Е 21 F 5/02, I960. 2.Авторское свидетельство СССР № 614230, кл. Е 21 О 20/00, 1975.. 3.Авторское свидетельство СССР № 693031, кл. Е 21 F5/02, 1979 (прототип). . I I J rl -И -r if

X-A

Фиг.З

8-ff

Фиг. 4