Устройство для нагнетания скрепляющего состава через шпур в трещиноватые породы

Устройство для нагнетания скрепляющего состава через шпур в трещиноватые породы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к упрочнению породных массивов в горных выработках. Целью является снижение расхода скрепляющего состава путем направленного упрочнения горных пород. Устройство для нагнетания скрепляющего состава через шпуры в трещиноватые породы включает герметизатор, установленный на нагнетательной трубке (Т)5, смеситель, соединительные трубопроводы и насосную станцию. На Т5 установлены полые перегородки (П)7. Каждая П7 выполнена в виде короба с поперечными сквозными отверстиями 8 и продольными входными 9 и выходными 10 каналами в его стенках. В коробе диаметрально размещен распорный элемент (РЭ) 11 из материала, обладающего свойством памяти формы. Концы РЭ 11 вставлены в отверстия 8. При установке в шпур Т5 с герметизатором и П7 последние ориентируют так, чтобы РЭ 11 были перпендикулярны плоскости обнажения горного массива. В процессе нагнетания скрепляющего состава через Т5 он застаивается в полости 12 П7 и нагревается, и тепло передается РЭ 11. Последние удлиняются и давят на стенки шпура. В результате проницаемость пород уменьшается перпендикулярно плоскости обнажения, а увеличивается параллельно ей. Для уменьшения циркуляции закрепляющего состава через П7 их полости 12 м.б. заполнены открыто пористым материалом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ с ОциАлистичесних

РЕСПУБЛИК, (51)5 Е 21 П 2()/00

А-А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕтЕниям и ОтиРытияц

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4452537/24-03 (22) 04.07.88 (46) 23.04.90. Бюл. ¹ 15 (71) Донецкий научно-исследовательский угольный институт (72) В.В.Кара, И.10.Заславский, В.Т.Сюмак, В M.Ãëåáoâ, В.В.Афанасьев и С.А.Турилин (53) 622.281.74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1209090, кл. Е 21 D 20/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1078092, кл. Е 21 D 20/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ СКРЕПЛЯЮЩЕГО СОСТАВА ЧЕРЕЗ ИПУР В ТРЕЩИНОВАТЬ1Е ПОРОДИ

80» 3559186 А 1

2 (57) Изобретение относится к упрочнению породных массивов в горных выработках. Целью является снижение расхода скрепляющего состава путем направленного упрочнения горных пород, Устройство для нагнетания скрепляющего состава через шпуры втрещиноватые норос ды включает герметизатор, установленный на, нагнетательной трубке (T) 5, смеситель, соединительные трубопроводы и насосную станцию. На Т 5 установг лены полые перегородки (П) 7. Каждая

П 7 выполнена в виде короба с поперечными cKBoSHbMH отверстиями 8 и про дольными входными 9 и выходными 10 каналами в его стенках. В коробе диаметрально размещен распорный элемент Е

1559186 (РЭ) 11 из материала, обладающего свойством памяти формы. Концы Р3 11 вставлены в отверстия 8. При установке в шпур Т 5 с герметизатором и П 7 последние ориентируют так, чтобы У3

11 были перпендикулярны плоскости обнажения горного массива. В процессе нагнетания скрепляющего состава через Т 5 он застаивается в полости

12 П 7 и нагревается, и тепло передаИзобретение относится к упрочнению породных массивов в горных выработках, а именно к устройствам для нагнетания скрепляющих составов через 2р шпуры в трещиноватый массив горных по-, род.

Целью изобретения является снижение рахода скрепляющего состава путем направленного упрочнения горных по- 25 род.

На фиг. 1 изображена схема установленного в шпуре устройства для нагнетания скрепляющего состава в горные породы; на фиг. 2 — перегородка, устйновленная на нагнетательной трубке устройства, продольный разрез; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2.

Устройство для нагнетания скрепляющего состава через шпур в трещино35 ватые породы состоит из насосной станции 1, подводящих трубопроводов

2 и 3 для подачи компонентов скрепляющего состава, смесителя 4, на - 4О нетательной трубки 5, на которой ус, тановлены герметизатор 6 и полые перегородки 7. Каждая перегородка выполнена в виде короба с поперечными сквозными отверстиями 8 и продольными входными 9 и выходными 10 каналами в его стенках. В коробе диаметрально размещен распорный элемент 11, концы которого вставлены в отверстия 8. Распорный элемент 11 выполнен из мате" риала, обладающего свойством памяти формы. Распорный элемент 11 может быть выполнен, например, в виде стержня с поперечным отверстием для установки его на нагнетательную трубку 5.

Распорные элементы 11 ориентированы так чтобы, удлиняясь, они создавали распорные усилия в направлении, перпендикулярном плоскости обнажения Б ется РЭ 11. Последние удлиняются и давят на стенки шпура. В результате проницаемость пород уменьшается перпендикулярно плоскости обнажения, а увеличивается параллельно ей. Для уменьшения циркуляции закрепляющего состава через П 7 их полости 12 м.б. заполнены открыто пористым материалом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. массива горных пород. Кроме того, полость 12 перегородок 7 может быть заполнена открыто пористым материалом, например поролоном (не показан).

Устройство работает следующим образом.

При установке в шпур нагнетательной трубки 5 с герметизатором 6 и перегородками 7 последние ориентируют так, чтобы распорные элементы 11 удлинялись и создавали распорные усилия в направлении, перпендикулярном плоскости обнажения Б горного массива.

Компоненты скрепляющего состава насосом по подводящим трубопроводам 2 и 3 через смеситель 4 подают в нагнетательную трубку 5. Скрепляющий состав поступает в кольцевой зазор между стенками шпура и нагнетательной трубкой 5 от ее конца к устью шпура до герметизатора 6 и проникает в трещины горного массива. Через перегородки

7 скрепляющий состав протекает по каналам 9 и 10 в полость 12.

Во время всего процесса нагнетания в кольцевом зазоре находится свежеприготовленный скрепляющий состав, температура которого незначительно отличается от температуры окружающей среды, так как времени на прохождение его от смесителя 4 проходит мало, а скрепляющий состав после смешивания исходных компонентов нагревается пос1 тепенно. Значительно (для полиуретао нового состава это порядка 80 С) нагревается скрепляющий состав в полостях 12, так как в них циркуляция состава отсутствует и свежий скрепляющий состав не поступает.

Происходит нагревание распорных элементов 11 до температуры мартенсито ного превращения (например, до t =

= 70 С), они удлиняются и создают

59186 занных зазо ов ров при высыпании и из стенок шпур породы протекае а скрепляю щий состав этой цели в ет через пре дусмотренные для и цели ыходные каналы 10. уменьшить цирку

Чтобы иркуляцию ск е а через перего о к

12 могут быть заполнены то пористым ма ны откры10 материалом.

Ф о рмулаизоб оретения распорные усили

15 б илия перпен к жения Б ro

При этом с орного массива. этом с трещинами па плоскости об раллельными о нажения Б поро дит следующее: од, происхотрещин рас ее: уменьшение раскрытия асположенных ме б ения Б пород и е Б д и шпуром (ниже ш и расположенных за (за точкой n) за шпуром трещин ра и, увеличение раскрытия расположенных ме приложения а между точками т. я распорных усили .е. пересекающи б я а иишип

Э шпура. Если х оков ую поверхность и последних т е

1 . Устройство ло, то под ей р щин не быво для нагнетания деиствием усилий скрепляющего сост элементов образ ии распорных 15 тре става через шпур в разуется в массиве го трещиноватые породы в пород новая трещи на, па ал горных мети го затор ст включающее герплоскости б о нажения Б по р лельная тельной т б у ановленный на нагнетакающая боков пород и пересетру ке, смеситель, сое и тельные рубопрово ы результате прони оницаемость ма ю, отлич станных поро в д в направлениях и что, с целью с я тем, ных плоск ости обнажения Б по о нижения расход ляющего состава а скрепувеличивается пород, состава путем направл пен ик ся, а в направле ениях лев упрочнения горных ных поро вленного кости обнаж енными на ных д,оно снабжено уменьшается. Ск е ения Б, т б нагнетательной

° cram про 25 трещиноватом ре гор одками кажда из к выполнена в виде ор од зо ну с эллипс псовидным и с поперечнь ными сквозя е короба

IIOIIePe - И ями цессов нагие тания и тв ен — каналами в ляю и щения проходными и выходными ердения скрепего стенках и щий состав скле ивает отдельн л р — размеще нного в ко о диаметрально

ГОрнОГО масси ва. Для ул ш лемента, кон р бе распорного кания скр в р учшения протецы которого вст р створа по я, при этом тавлены

Ф направлении к его шпуру мент выпо распорный элемог его устью перего о т выполнен из мате и ут иметь эллип тическ р дки щего своиством риала, обладаюб ля о разовани

2. Уст зазо о памяти формы ия увеличенных роиство по п. 1 зоров между стенкой шп а о тли р д а 7. В случае б е е с я тем, что пол заштыбовки укар городки заполнена о пористым мате териалом. нена открыто

1559186

Составитель Б.усан-Подгорнов

Техред М.Ходан щ . . Корректор:О.Кравцова

Редактор И.Шулла

Заказ 830 Ти аж 383

ВНИИПИ Гос а ств рж 383 Подписное

Государственного комитета по изобретениям и открытиям и ГКНТ СССР у у ° у ° ри

13035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" г У г. жгород, ул. Гагарина, 101